1.2.1　電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)

作為在國(guó)內(nèi)外都有著成熟應(yīng)用的電控單體泵技術(shù),其基本構(gòu)成是:將油泵柱塞驅(qū)動(dòng)與柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所需凸輪軸整合為一體,包含在機(jī)體內(nèi)部,從而實(shí)現(xiàn)油泵到噴油器的燃油管路最短化,如圖1?21所示。

圖1?21　電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)

電控單體泵系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)很多品牌的柴油機(jī)(如道依茨、玉柴等)上廣泛使用,被公認(rèn)為是性能優(yōu)越、穩(wěn)定可靠的電控燃油噴射系統(tǒng)之一。

柴油機(jī)工作時(shí)通過(guò)柴油機(jī)周圍安裝的眾多傳感器來(lái)偵測(cè)柴油機(jī)狀態(tài),并將此狀態(tài)作為控制油泵電磁閥時(shí)間的輸入信息,對(duì)燃油噴射量、噴油正時(shí)實(shí)行電子控制。其主要工作原理是通過(guò)電子系統(tǒng)對(duì)噴入氣缸的噴油量、噴油正時(shí)進(jìn)行精確、柔性的控制,以及通過(guò)油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油氣缸噴油壓力的提高,從而改善柴油機(jī)的燃燒工作過(guò)程,從而在有效降低柴油機(jī)的排放水平以滿足排放法規(guī)的同時(shí),還能夠較大改善柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、噪聲特性。

電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)主要包括一個(gè)帶有出油控制閥的高壓油泵、機(jī)械噴油器,以及連接所需的燃油管路、濾清系統(tǒng)。其技術(shù)的主要特征是在柴油機(jī)機(jī)體上集成了噴油泵的功能,并通過(guò)在油泵上加裝電磁閥(圖1?22所示)控制其出油時(shí)間、油量,從而達(dá)到燃油噴射優(yōu)化的目的。其油泵與柴油機(jī)凸輪軸共用一根凸輪軸,從而在結(jié)構(gòu)上最大程度得到簡(jiǎn)化,并縮短了油泵出油口到噴油器的管路距離。

圖1?22　電控單體泵外形示意圖

由于在油泵的出油口加裝了能夠精確進(jìn)行燃油計(jì)量、時(shí)間控制的電磁閥,因而能夠?qū)娪驼龝r(shí)和噴油量進(jìn)行較為精確的控制,有利于燃燒過(guò)程的優(yōu)化。

由于其油泵提升壓力原理與直列式噴油泵類似,所以其噴油規(guī)律為“三角形”的前緩后急的特征,一定程度上有利于燃燒過(guò)程的優(yōu)化,盡管最高壓力可達(dá)到180~200MPa,但壓力隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降而降低,低轉(zhuǎn)速區(qū)域的壓力較低,因此不利于柴油機(jī)低速性能的提高。

由于其噴油器的噴油開(kāi)啟方式仍是依靠彈簧壓力控制,不可能進(jìn)行多次噴射,故如果進(jìn)入國(guó)Ⅴ、國(guó)Ⅵ階段,可能需重新?lián)Q用新燃油系統(tǒng)或在排氣系統(tǒng)中添加催化器裝置,并要求噴油器具有多次噴射能力。

同時(shí),在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)用中,考慮到重新設(shè)計(jì)柴油機(jī)機(jī)體需要對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)的鑄造、加工生產(chǎn)線有較大的變動(dòng),為控制成本,一般都采用外掛式單體泵,而這種設(shè)計(jì),很難避免較大的驅(qū)動(dòng)扭矩,并且噪聲較大。

總的來(lái)說(shuō),電控單體泵基本可以滿足排放控制階段柴油機(jī)對(duì)燃油系統(tǒng)的要求,但是對(duì)國(guó)Ⅵ以后柴油機(jī)的開(kāi)發(fā)升級(jí)存在較大困難,特別是在國(guó)產(chǎn)的外掛式單體泵系統(tǒng)上,未來(lái)難以實(shí)現(xiàn)燃油多次噴射以滿足后處理排放的燃燒系統(tǒng)要求。即便將來(lái)部分單體泵將機(jī)械噴油器改進(jìn)為電磁閥噴油器后,也能夠?qū)崿F(xiàn)多次噴射,但由于對(duì)噴油器實(shí)行二次電子控制,相較于電控共軌系統(tǒng),結(jié)構(gòu)仍然是較為復(fù)雜。