今天，大多數(shù)柴油發(fā)動機都使用電控噴射系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的機械噴射系統(tǒng)相比，電控噴射系統(tǒng)可以有效提高柴油機的動力性和經(jīng)濟性，同時大大減少尾氣污染。今天我們就來簡單說說柴油機電控噴射系統(tǒng)的工作原理和組成。

柴油機可燃混合氣形成有哪些特點？

1、混合室小，時間短。供油時間僅為汽油機的1/201/10，曲軸轉(zhuǎn)角僅占1535。

2、混合氣不均勻，值范圍大。負荷大時，噴油量大，值小，混合氣濃；怠速時噴油量小，值大，混合氣稀，值可達4. ~6.

3.邊噴邊燒，成分不斷變化。

柴油燃燒過程

燃燒過程可分為四個階段：

從燃料噴射（A 點）到火焰中心（B 點）的準備階段I:

準備期特征：

1、濃度合適先著火，火源位置和數(shù)量不固定；

2、此時注入的油量占每個循環(huán)供油量的30%-40%；

3、準備期間積累的油越多，一旦燃燒到一定程度，由于同時著火的油量大，壓力上升率過高。沖擊壓力會增加燃燒噪音、粗暴工作和增加零件磨損。

快速點火周期ii : 從火焰中心（B 點）到最大壓力點（C 點）。

快燒期：的特點

1、活塞接近上止點，燃燒幾乎是等容；

2、由于燃燒迅速，為噴油燃燒創(chuàng)造了有利條件；

3、這個階段的標志是工作是否順暢、輕柔，這取決于前一階段積油的多少。積聚的油越少，壓力上升的速度越低，工作就越順暢和溫和。

慢燃期 : 從最高壓力點（C點）到最高溫度點（D點）。

緩慢燃燒期的特征：

1、由于體積增大，燃燒近似在恒壓下進行；

2、前期燃燒速度快；后期由于氧氣減少，廢氣增多，燃燒速度越來越慢，燃燒條件越來越差。一些缺氧地區(qū)會出現(xiàn)不完全燃燒，容易造成尾氣污染；

3、緩燃期末，溫度可達2000-2300K，放熱量可達每個循環(huán)總放熱量的70%-80%；

4、怠速時，由于噴油量小，不會出現(xiàn)該階段。

補充燃燒期:從最高溫度點（D點）開始，直到燃料基本燃盡（E點）。后燃期的特征：

1、氣缸容積增大，壓力和溫度降低，有效熱很少；

2、氣流運動減弱，排氣量增大，燃燒條件比慢燃期差，產(chǎn)生煙塵的可能性更大；

3、延長這段時間會使發(fā)動機排氣溫度升高，使發(fā)動機過熱，導致動力性和經(jīng)濟性下降。

由于柴油機的燃燒特性，柴油機的供油系統(tǒng)有其獨特的噴油規(guī)律。如果初始噴油率高，則工作粗糙，噪音大；如果平均噴油量少（噴油時間長），燃燒速度慢，動力性和經(jīng)濟性差。所以：最理想的注入模式是先慢后急，注入時間盡量縮短。這種傳統(tǒng)的機械供油方式已經(jīng)難以滿足柴油機的燃油噴射規(guī)律，于是電控柴油噴射系統(tǒng)應運而生。

目前柴油機電控系統(tǒng)大多采用高壓共軌系統(tǒng)，部分車型采用單泵和泵噴油嘴，但不多見。

柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點

1、提高低溫啟動性能。

電控系統(tǒng)可以用最佳程序代替駕駛員繁瑣的啟動操作，使柴油機在低溫下啟動更容易。

2、減少氮氧化物和煙塵的排放。

采用柴油機電控技術，可將噴油量精確控制在不超過煙度極限的合適范圍內(nèi)，并可根據(jù)發(fā)動機工況調(diào)整噴油正時，有效抑制排煙。

3、提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

采用柴油機電控系統(tǒng)，無論負荷如何增加或減少，都能保證發(fā)動機在怠速時以最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行，有利于提高其經(jīng)濟性。

4、提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。

在柴油機電控系統(tǒng)中，ECU根據(jù)傳感器信號準確計算噴油量和噴油正時。從而提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。

5.控制渦輪增壓。

可采用電控技術對增壓器進行精確控制。

6、適應性廣。

只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，噴油泵就可以廣泛應用于各種柴油機?？s短了控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，降低了成本，擴大了柴油機電控系統(tǒng)的應用范圍。

高壓共軌系統(tǒng)由五部分組成：高壓油泵、共軌腔和高壓油管、噴油器、電控單元、各種傳感器和執(zhí)行器。

工作流程：

供油泵將燃油從油箱泵入高壓燃油泵的進油口，由發(fā)動機驅(qū)動的高壓燃油泵將燃油加壓進入共軌腔，然后由電磁閥控制每個氣缸的噴油器在相應的時間噴射燃油。

在共軌電控噴射系統(tǒng)中，最重要的控制是噴油器噴射過程的控制。一般采用帶電磁閥和預噴功能的電控噴油器。具體注入過程如下：

在主噴射之前，預噴射向氣缸內(nèi)噴射少量燃油，在氣缸內(nèi)發(fā)生預混合或部分燃燒，從而縮短主噴射的點火延遲期。這樣，氣缸壓力的增加率和峰值壓力都會降低，發(fā)動機工作適度。同時降低缸內(nèi)溫度，減少NOX排放。預噴射還可以降低點火的可能性，提高高壓共軌系統(tǒng)的冷啟動性能。在主噴射的初始階段降低噴射率也會減少火花延遲期間噴射到氣缸中的燃料量。提高主噴中段的噴油率，可以縮短噴油時間，從而縮短慢速燃燒期，使燃燒在發(fā)動機更有效的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)完成，提高輸出功率，降低油耗，并減少煙塵排放。主噴射結束時的快速燃油切斷減少了少燃料的不完全燃燒、煙和碳氫化合物的排放。用于柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的傳感器

加速踏板位置傳感器

功能:又稱負荷傳感器，用于檢測駕駛員踩下的油門踏板的位置和位置變化。

凸輪軸/曲軸位置傳感器

凸輪軸位置傳感器:檢測曲軸轉(zhuǎn)角的基準。曲軸位置傳感器:檢測曲軸角度。

功能:產(chǎn)生的信號用于供油(噴油)正時控制。

安裝位置:在曲軸、凸輪軸或飛輪上；

燃油供應(噴射)傳感器

功能:用于檢測柴油機實際供油(噴油)情況，產(chǎn)生的信號用于實現(xiàn)供油(噴油)閉環(huán)。

供油(噴油)正時傳感器

功能:用于檢測柴油機實際供油(噴油)正時，產(chǎn)生的信號用于實現(xiàn)供油(噴油)正時的閉環(huán)控制。

壓力傳感器

柴油機電控系統(tǒng)中的壓力傳感器包括:進氣管絕對壓力傳感器、增壓壓力傳感器、大氣壓力傳感器、排氣壓力傳感器、壓差傳感器、燃油壓力傳感器。常用類型:壓敏、壓電式和電容式。

溫度傳感器

功能:檢測空氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、燃油溫度傳感器、排氣溫度傳感器等。用于檢測發(fā)動機各部位的溫度，修正供油和正時，控制發(fā)動機的排氣污染。

空空氣流量傳感器

功能:測量進氣量，用于進氣控制和廢氣再循環(huán)控制。柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的主要附件

低壓輸油泵:低壓輸油泵的輸出油壓一般在1MPa以下，其作用是

它從油箱中吸出柴油，并將其供應給高壓油泵。

高壓油泵:高壓油泵的主要作用是為柴油機提供足夠的高壓柴油，同時保證柴油機快速啟動所需的額外供油和壓力要求。柴油過濾器

功能:過濾柴油中的雜質(zhì)和水分。

常用的柴油濾清器為整體式，不可拆卸，擰在濾清器座上。普通的

有粗濾和精濾。共軌

功能:儲存高壓油泵提供的高壓燃油，根據(jù)需要分配給各個噴油器，即充當蓄壓器；此外，共軌應能夠抑制由高壓油泵和噴油器引起的壓力波動，以保持共軌中的壓力穩(wěn)定。共軌流量限制器

功能:在異常情況下，可以防止噴油器常開持續(xù)噴油，即一旦某個噴油器常開持續(xù)噴油，導致共軌輸出超過一定限度，限流器就會關閉噴油器的供油通道。

原理:由于彈簧和節(jié)流孔的作用，隨著噴油量的增加，限制閥的向下移動量增加。噴油器異常泄漏導致“噴油”率和噴油量超過正常噴油的最大值，限制閥完全關閉，停止向噴油器供油。共軌限壓閥

位置:一般安裝在輸油泵或共軌上。

功能:限制共軌中的最高壓力。

原理:根據(jù)規(guī)定的最大共軌壓力調(diào)整彈簧的預緊力。當氣門左側的共軌壓力超過右側的彈簧力時，氣門向遠離氣門座的右側移動，共軌中的燃油通過限壓閥流回油箱或輸油泵的進油側，從而降低共軌壓力。壓力調(diào)節(jié)閥

位置:一般安裝在輸油泵出口或共軌上。

功能:根據(jù)ECU的指令實現(xiàn)共軌壓力的閉環(huán)控制。

原理:比例空控制電磁閥。

限壓閥與限壓閥的主要區(qū)別:限壓閥限制的最大壓力取決于彈簧力，所以只能在其最大壓力附近調(diào)節(jié)壓力，響應速度慢；調(diào)壓閥能根據(jù)ECU指令在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)油壓，響應速度快。噴油器:

采用電磁閥噴油器，由孔嘴和電磁閥組成(噴油器電磁閥的靈敏度約為0.2 ms)。通常，噴射器孔的數(shù)量約為6個。來自高壓共軌的高壓燃料通過油道流到燃料噴射器，并通過節(jié)流孔流到針閥控制腔，針閥控制腔通過由球閥控制的排油孔連接到回油管路。

當噴油孔電磁閥未通電時，排油孔關閉，作用在針閥控制活塞頂部的壓力大于作用在針閥承壓面上的壓力，針閥被壓入閥座，將高壓油道與燃燒室隔離。當噴油器電磁閥通電時，排油孔打開，針閥控制室內(nèi)的壓力下降，作用在針閥控制活塞頂部的壓力也下降。一旦壓力下降到低于作用在噴油器針閥承壓面上的壓力，針閥就會上升，燃油通過噴嘴噴孔噴入燃燒室。此外，控制柱塞處泄漏的燃油通過回油管和高壓油泵的回油流回油箱。老侯評論道:

柴油機電控噴射系統(tǒng)是在汽油機電控噴射系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，所以兩個系統(tǒng)的基本結構和控制方式基本相同，只是柴油機電控噴射系統(tǒng)的壓力更高，噴油器更復雜，沒有點火控制。同時電控噴射系統(tǒng)也有很多版本，比如博世、電裝、德爾福等。每個的結構和控制模式略有不同，但基本功能是相同的。