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柴油機共軌直噴技術是什麼

發布時間:2022-11-08 00:58:12

Ⅰ 奧迪A6柴油直噴原理

奧迪A6柴油直噴原理是高壓共軌式電控燃油噴射技術;
共軌式電控燃油噴射技術,是通過共軌直接或間接地形成恆定的高壓燃油,分送到每個噴油器,並藉助於集成在每個噴油器上的高速電磁開關閥的開啟與閉合,定時、定量地控制噴油器噴射至柴油機燃燒室的油量,從而保證柴油機達到最佳的燃燒比和良好的霧化,以及最佳的點火時間、足夠的點火能量和最少的污染排放。
柴油直噴與汽油直噴有那些共同點與不同點是;
與汽油機相比柴油機的電子控制燃油噴射系統有很多相同之處,在整機電腦管理方面兩者基本相同,但因柴油機的噴射系統形式多樣,電控系統的硬體也呈多樣形式,同時柴油機需要對油量、定時、噴油壓力、噴油路等多參數進行綜合控制,其軟體的難度也大於汽油機。

Ⅱ 什麼是柴油發動機的共軌技術

共軌技術是指高壓油泵、壓力感測器和ECU組成的閉環系統。高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管,通過對公共供油管內的油壓實現精確控制,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化。在汽車柴油機中,高速運轉使柴油噴射過程的時間只有千分之幾秒,實驗證明,在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時間和位置的不同而變化的。由於柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動,使實際的噴油狀態與噴油泵所規定的柱塞供油規律有較大的差異。油管內的壓力波動有時還會在主噴射之後,使高壓油管內的壓力再次上升,達到令噴油器的針閥開啟的壓力,將已經關閉的針閥又重新打開產生二次噴油現象,由於二次噴油不可能完全燃燒,於是增加了煙度和碳氫化合物(HC)的排放量,油耗增加。此外,每次噴射循環後高壓油管內的殘壓都會發生變化,隨之引起不穩定的噴射,尤其在低轉速區域容易產生上述現象,嚴重時不僅噴油不均勻,而且會發生間歇性不噴射現象。為了解決柴油機這個燃油壓力變化的缺陷,現代柴油機採用了一種稱為「共軌」的技術。

Ⅲ 柴油共軌系統是什麼

燃油高壓共軌是柴油機燃油噴射的一種 。共軌系統將燃油壓力產生和燃油噴射分離開來.

共軌系統與之前以凸輪軸驅動的柴油噴射系統不同,共軌式柴油噴射系統將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開。電磁閥控制的噴油器替代了傳統的機械式噴油器,燃油軌中的燃油壓力由一個徑向柱塞式高壓泵產生,壓力大小與發動機的轉速無關,可在一定范圍內自由設定。共軌中的燃油壓力由一個電磁壓力調節閥控制,根據發動機的工作需要進行連續壓力調節。電控單元作用於噴油器電磁閥上的脈沖信號控制燃油的噴射過程。噴油量的大小取決於燃油軌中的油壓和電磁閥開啟時間的長短,及噴油嘴液體流動特性。

燃油噴射壓力是柴油發動機的重要指標,因為它聯系著發動機的動力、油耗、排放等。共軌柴油噴射系統已將燃油噴射壓力提高到1800bar ,並能提供彈性燃油分配控制,通過ECU靈活地控制燃油分配、燃油噴射時間、噴射壓力和噴射速率。

通過對以上特性的控制,共軌已經使柴油機的響應性和駕駛舒適性達到了汽油發動機水平,同時它具有著顯著的燃油經濟性和低排放特性。

在發動機所有轉速范圍內保證高燃油壓力,高的噴射壓力可以在低轉速工況下獲得良好的燃燒特性

由凸輪軸驅動控制的軸向柱塞式分配泵的發動機,燃油系統壓力與發動機轉速呈線性關系,在發動機低轉速時形成燃油壓力不足,而共軌系統能夠在發動機的所有轉速范圍內獲得非常高的燃油壓力。靈活的電子控制系統對正時和噴射壓力的控制在發動機各種工況下都能夠獲得低排放和高效率。根據發動機工況的要求調節噴射壓力和噴射正時,使發動機在低速工況下也能實現完全燃燒,所以既使是在很低的轉速也能獲得大扭矩。預噴射技術的應用在降低排放和噪音方面取得了更大的進步。

供油系統得到精確控制

低壓油泵將柴油從油箱中吸出,經過過濾提供給高壓油泵,在低壓泵內有一電磁閥控制燃油到達高壓泵室,燃油進入管形蓄壓器—燃油軌道。在共軌上有壓力感測器實時監測燃油壓力,並將這一信號傳遞給ECU,通過對流量的調節控制共軌內的燃油壓力。噴射壓力根據發動機運轉條件的不同從200~1800bar,再通過電腦控制分別噴射到氣缸中,共軌不但保持了燃油壓力,還消除了壓力波動。

燃油噴射是很復雜的機械、液壓、電子系統聯合做業,要適應發動機各種工況下的工作環境,在燃燒之前燃油必須經過過濾和增壓,在准確的時間以一定的噴射速率噴射到每一個氣缸內。發動機電腦控制廢氣再循環、增壓、排氣後處理系統,以得到最佳的發動機特性和廢氣排放。

最小排量的共軌發動機和最新一代共軌發動機

噴油器的緊湊結構使得共軌系統即使對小排量4氣門發動機也是一個實用方案。在1999年年底誕生了裝配著3缸共軌柴油發動機的Smart,它的排量只有799mL,最大功率30kW,在1800~2800rpm時輸出最大扭矩100Nm。

在今年賓士公司推出的E320上安裝了第二代共軌發動機,最大功率150kW,1000rpm時輸出扭矩250Nm,在1400rpm時即可得到峰值扭矩的85%,在1800~2600rpm的廣闊區域內實現500Nm的峰值扭矩。0~100km/h的加速時間只有7.7秒,最高車速243km/h。綜合油耗是6.9L/100km,80L的油箱使續航能力達到了1000km。而配有汽油機的E320的綜合油耗是9.9L/100km。

柴油共軌系統已開發了3代,它有著強大的技術潛力

第一代共軌高壓泵總是保持在最高壓力,導致能量的浪費和很高的燃油溫度。第二代可根據發動機需求而改變輸出壓力,並具有預噴射和後噴射功能。預噴射降低了發動機噪音:在主噴射之前百萬分之一秒內少量的燃油被噴進了氣缸壓燃,預加熱燃燒室。預熱後的氣缸使主噴射後的壓燃更加容易,缸內的壓力和溫度不再是突然地增加,有利於降低燃燒噪音。在膨脹過程中進行後噴射,產生二次燃燒,將缸內溫度增加200~250℃,降低了排氣中的碳氫化合物。

由於其強大的技術潛力,今天各製造商已經把目光定在了共軌系統第3代——壓電式(piezo)共軌系統,壓電執行器代替了電磁閥,於是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管,在結構上更簡單。壓力從200~2000bar彈性調節。最小噴射量可控制在0.5mm3,減小了煙度和NOX的排放。

Ⅳ 共軌柴油發動機中的「共軌」是什麼意思

高壓共軌(Common Rail)電噴技術是指在高壓油泵、壓力感測器和電子控制單元(ECU)組成的閉環系統中,將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管(Rail),通過公共供油管內的油壓實現精確控制,使高壓油管壓力(Pressure)大小與發動機的轉速無關,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速變化的程度.
目前世界上主要有三大公司在研發和生產柴油機高壓共軌系統,日本電裝、德國博世和美國福特。共軌系統將燃油壓力產生和燃油噴射分離開來,如果把單體泵柴油噴射技術比做柴油技術的革命的話,那共軌就可以稱作反叛了,因為它背離了傳統的柴油系統而近似於順序汽油噴射系統。共軌系統開辟了降低柴油發動機排放和噪音的新途徑 。
由於其強大的技術潛力,今天各製造商已經把目光定在了共軌系統第3代——壓電式(piezo)共軌系統,壓電執行器代替了電磁閥,於是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管,在結構上更簡單。壓力從200~2000帕彈性調節。最小噴射量可控制在0.5mm3,減小了煙度和NOX的排放。
日趨嚴重的能源危機,成為全世界內燃機行業關注的焦點,也使柴油機越來越受到用戶青睞。與汽油機相比柴油機有很多優勢:能減少20%~25%的CO2廢氣排放,車速較低時的加速性能更有優勢,平均燃油消耗低25%~30%,能提供更多的駕駛樂趣。因此,有人大膽對全球汽車產量中柴油機的發展趨勢進行了預測,並按區域劃分世界汽車產量中的柴油機比例。但是,與汽油機相比,柴油機的排放控制又是一個難點。為滿足排放標准,柴油機先進的燃油噴射系統———高壓共軌技術成為業內人士關注的焦點。前些年,高壓共軌技術是外資一統天下,現在這種局面被打破了。
排放標準的提升必然推動發動機技術的發展
2005年12月30日,北京率先實施國Ⅲ排放標准。2006年7月31日,上海公交、計程車行業新車實施國Ⅲ排放標准。2006年9月1日,廣州開始實施國Ⅲ排放標准。今年7月1日全國將全面實施國Ⅲ排放標准。到2010年,全國將實施國Ⅳ排放標准。
排放標準的提升,必然推動發動機技術的發展。對於汽油發動機,由於技術相對成熟且有後處理,因此滿足目前排放標准難度不大。對於柴油發動機,由於目前大部分還是機械式燃油系統,且柴油機直噴技術發展歷程較短,因而為滿足排放標准要求必須重新設計發動機。我國目前大部分採用引進技術來滿足現階段排放標准(國Ⅲ),但也有部分企業在進行自主研發,如中國一汽無錫油泵油嘴研究所、成都威特等。在更嚴格排放標准要求下,除電控燃油系統外,發動機整機也引進了許多新技術。世界著名的汽車研發機構Ricardo公司推薦在各排放階段的發動機技術要求,從中可見共軌系統由於其獨特的優勢,是最具繼承性和可持續發展的燃油噴射系統之一。
高壓共軌系統在國外已得到普遍應用
柴油燃油噴射系統從機械控制式發展到電子控制式系統後,電子噴射系統又經歷了三次變革,即位置式燃油噴射系統、時間式燃油噴射系統和時間壓力式燃油噴射系統(共軌系統)。高壓共軌系統實現了壓力建立和噴射過程的分離,從而使控制過程更具有柔性,能更准確地實現小油量的精確控制,更好地實現多次噴射。
自從1991年日本電裝公司發表ECD-U2高壓共軌系統論文以來,國外燃油系統製造商紛紛投入巨額資金和人力開發共軌系統。博世公司於1995年發表了用於轎車的高壓共軌系統,採用徑向柱塞轉子式供油泵,噴油器電磁閥採用球閥結構。目前博世公司共軌系統在歐洲乘用車和輕型車柴油機上已得到普通應用,如德國戴姆勒-賓士公司C系列轎車、義大利AlfaRemeo156轎車、德國大眾的奧迪3.3L型V8渦輪增壓柴油機、美國通用公司與日本五十鈴公司合資生產的Duramax6600柴油機及美國康明斯公司的ISBe3.9L和5.9L全電控柴油機等。德爾福與西門子分別在1998年和2000年推出轎車MultecDCR1400共軌系統,採用徑向柱塞轉子式供油泵,德爾福公司的噴油器電磁閥設計在噴油器內,使得噴油器體積更小巧;西門子噴油器採用壓電執行器,響應時間更短;而日本電裝公司在1991年研究開發出的ECD-U2第一代產品,並於1995年匹配Hino的J08C柴油機、五十鈴的6HK1柴油機,經過多年的改進與完善,最新產品已用於轎車的ECD-U2P系統。
目前,共軌燃油噴射系統應用十分普遍,博世公司已生產出2500萬套共軌系統,並在江蘇無錫投資建設了技術中心和工廠,實現了本地化生產。長城汽車與博世公司開發出了高壓共軌柴油發動機,此外奧迪、賓士、華泰等品牌也推出了採用共軌系統的汽車。我國部分大學、研究所和企業也通過合作或獨立自主研發,取得了各具特色的研究成果,並有數十項專利公布。因此,我國在電控直噴式柴油機方面已積累了一定的經驗,但總體來說與國外還存在差距,主要體現在製造工藝和批量生產的質量控制。此外,國內共軌系統相關配套體系不健全,部分零部件還依靠進口,如單片機晶元、共軌壓力感測器等。
國外公司與中國企業競爭已不佔絕對優勢
相對於汽油機而言,國內在電控柴油機方面與國外差距相對較小。這得益於兩方面原因:一是我國原有柴油機使用車輛大都具有自主品牌,二是我國柴油機使用車輛的舒適性要求不高,價格低廉,國外公司與中國企業競爭不佔優勢。
隨著排放標準的提高,柴油機必須採用電控噴射系統。目前國內柴油電控系統主要有共軌、單體泵等,和國外先進技術比,雖然還不具備對等的實力,但發展勢頭良好。如無錫油泵油嘴研究所研發的共軌系統已在無錫公交使用,同時國內從事電控柴油機研發的企業數量較多,因而國內在電控柴油機市場今後一定會有所作為。而國外公司提供的產品價格相對較高,供貨價格取決於批量,在目前我國電控柴油機批量還不大的前提下,他們很難拿到比較滿意的價位。
同時,在售後服務及配件供應方面,國內自主品牌系統也存在明顯的優勢,國內自主研發的電控燃油系統競爭力主要體現在以下幾方面:首先,價格便宜,經濟批量較小。其次,對於輕卡產品,在批量不大的情況下匹配共軌技術,可選擇高噴射壓力的PM型直列泵+電子調速器+冷卻EGR方案,這也是我們的優勢。還有,對於中重型車輛,在國Ⅲ階段已開始實施共軌、單體泵等技術路線。
當然,國內在電控柴油機系統方面還面臨很多挑戰,如製造工藝不成熟,批量規模較小;燃油品質難以保證;柴油機後處理技術水平不高等。但這些會隨時間推移,不久將逐步得到解決。

Ⅳ 什麼是共軌電噴柴油機

共軌直接或間接地形成恆定的高壓燃油,分送到每個噴油器,並藉助於集成在每個噴油器上的高速電磁開關閥的開啟與閉合,定時定量地控制噴油器噴射至柴油機燃燒室的油量,從而保證柴油機達到最佳的燃燒比和良好的霧化

Ⅵ 何為:柴油高壓共軌技術

柴油高壓共軌技術:

高壓共軌(Common Rail)電噴技術是指在高壓油泵、壓力感測器和電子控制單元(ECU)組成的閉環系統中,將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管(Rail),通過公共供油管內的油壓實現精確控制,使高壓油管壓力(Pressure)大小與發動機的轉速無關,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速變化的程度.

目前世界上主要有三大公司在研發和生產柴油機高壓共軌系統,日本電裝、德國博世和美國福特。共軌系統將燃油壓力產生和燃油噴射分離開來,如果把單體泵柴油噴射技術比做柴油技術的革命的話,那共軌就可以稱作反叛了,因為它背離了傳統的柴油系統而近似於順序汽油噴射系統。共軌系統開辟了降低柴油發動機排放和噪音的新途徑 。

由於其強大的技術潛力,今天各製造商已經把目光定在了共軌系統第3代——壓電式(piezo)共軌系統,壓電執行器代替了電磁閥,於是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管,在結構上更簡單。壓力從200~2000帕彈性調節。最小噴射量可控制在0.5mm3,減小了煙度和NOX的排放。

日趨嚴重的能源危機,成為全世界內燃機行業關注的焦點,也使柴油機越來越受到用戶青睞。與汽油機相比柴油機有很多優勢:能減少20%~25%的CO2廢氣排放,車速較低時的加速性能更有優勢,平均燃油消耗低25%~30%,能提供更多的駕駛樂趣。因此,有人大膽對全球汽車產量中柴油機的發展趨勢進行了預測,並按區域劃分世界汽車產量中的柴油機比例。但是,與汽油機相比,柴油機的排放控制又是一個難點。為滿足排放標准,柴油機先進的燃油噴射系統———高壓共軌技術成為業內人士關注的焦點。前些年, 高壓共軌技術是外資一統天下,現在這種局面被打破了。

Ⅶ 柴油機共軌技術的特點是什麼

電控柴油噴射系統由感測器、電子節氣門(計算機)和執行機構三部分組成,其任務是對噴油系統進行電子控制,實現對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。採用轉速、溫度、壓力等感測器,將實時檢測的參數同步輸入計算機,與已儲存的參數值進行比較,經過處理計算,按照最佳值對噴油泵、廢氣再循環閥、預熱塞等執行機構進行控制,驅動噴油系統,使柴油機運作狀態達到最佳。

柴油機的新一代電噴系統採用時間控制,用高速電磁閥取代傳統的機械噴閥,對高壓燃油實現數字調節,現在這種噴射系統已逐漸向高壓化邁進。高壓噴射可使柴油霧化得非常細,發動機的燃燒過程進行得相當完善,而且速度快,同時又不會明顯提高燃燒溫度。提高了直噴式柴油機壓力,不僅可以全面降低HC、CO、氮氧化合物、微粒物和碳煙的排放,而且還能顯著降低油耗。

共軌式電噴系統用於車用柴油機中,高速運轉時柴油噴射過程的時間只有千分之幾秒,在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時間和位置的不同而變化的。由於柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動,使實際的噴油狀態與噴油泵所規定的柱塞供油規律有較大的差異。油管內的壓力波動有時還會在主噴射之後,使高壓油管內的壓力再次上升,達到可使噴油器針閥開啟的壓力後,將已經關閉的針閥又重新打開產生二次噴油現象。由於二次噴油不可能完全燃燒,於是增加了煙度和碳氫化合物(HC)的排放量,油耗增加。此外,每次噴射循環後高壓油管內的殘壓都會發生變化,隨之引起不穩定的噴射,尤其在低轉速區域容易產生上述現象,嚴重時不僅噴油不均勻,而且會發生間歇性不噴射現象。為解決柴油機燃油壓力變化的缺陷,現代柴油機採用了一種稱為「共軌」的技術。

共軌噴射系統是柴油機高壓噴射系統的一種,最高壓力可達到200~220Mpa。該系統不再採用通用的脈動原理,而是採用壓力時間計量原理。「共軌噴射」是通過高壓公用油道和各缸噴射電磁閥相結合的控制方式實現噴油控制。這種噴油系統可保證噴油壓力不隨發動機轉數變化,可降低顆粒物的排放。電控共軌噴射又稱為壓力時間噴射或第三代噴射,它可分為中壓共軌和高壓共軌兩大類。電子節氣門產生的電脈沖按順序觸發噴油器電磁閥,確定發動機每次噴油的起始和關閉時刻,電控共軌噴射還可採用多次噴射的方式來靈活控制噴油的速率。美國、日本、德國、義大利等國已開始大批量生產共軌式電噴系統,它將成為未來柴油機燃油噴射系統的主流。德國賓士C200轎車採用共軌式電控噴射系統,其功率、轉矩及排放等各項指標均處於世界領先水平。

Ⅷ TDI高壓共軌直噴柴油發動機與一般柴油發動機的區別是什麼

共軌技術是指在由高壓油泵、壓力感測器和電腦控制單元(ECU)組成的閉環系統中,將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管,通過對公共供油管內的油壓實現精確控制,使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化而變化,從而克服了傳統柴油機燃油壓力變化的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量,噴油量大小取決於燃油軌(公共供油管)壓力和電磁閥開啟時間的長短。

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