Delphi公司采用电磁阀和单柱塞高压燃油泵的共轨喷射系统

为了进一步降低柴油机的排放和燃油耗,Delphi公司开发了一种采用电磁阀的新型共轨喷射系统,其单柱塞高压燃油泵随发动机转速而转动,并能建立起高达200MPa的系统压力,发动机电控单元为发动机性能和排气后处理功能提供了内容丰富的调节策略。自2010年起,这种180MPa的共轨喷射系统已投入量产。     

柴油机燃油喷射装置的发展动向

燃油喷射系统是柴油机中最重要的子系统,为满足柴油机的多用途需求,必须开发出高性能的燃油喷射系统。以柱塞式燃油喷射装置和共轨燃油喷射装置的结构、特点及功能为着眼点,介绍柴油机燃油喷射装置的技术发展动向,并以电磁阀式喷油器为例,阐述了材料技术的发展为先进的共轨喷油系统实现高压喷射与多次喷射功能提供了有力的技术支持。     

具有共轨式喷射系统的燃烧技术的新发展

新型MTU 4000系列柴油机，采用了一种新的共轨式喷射系统。它克服了传统喷射系统的典型约束，即喷射压力与柴油机转速有关，本文提出了有关燃烧技术发展的新措施，并要求充分利用共轨式喷射系统的优点，利用柴油机整个特性场中可获得的高的喷射压喷孔的数量，还可以应用更浅的活塞顶面盆槽从而将改善空气在燃烧室中的分布，最终可以降低有害物的排放和燃油消耗率。     

高压共轨系统的开发

介绍了了L'orange股份有限公司开发并在MTU 4000系列柴油机上应用的高压共轨电控燃油喷射系统的原理及特点。该系统在8000系列柴油机上又进行了改进。高压共轨系统满足了日益严峻的排放法规的要求。     

Volkswagen公司新型2L4气门共轨燃油喷射涡轮增压直喷式柴油机

为了应对未来10年日趋严格的排放限值,以及满足“行人保护”的迫切要求,并改善车内外声学性能以进一步提高舒适性,Volkswagen公司开发了新一代柴油机。介绍了首次装在新型Volk-swagenTiguan运动型多用途车上、采用共轨燃油喷射系统的2L4气门涡轮增压直喷式柴油机,这种柴油机标志着一种动力性好、效率高的柴油机系列已揭开序幕。通过将2L涡轮增压直喷式柴油机与共轨燃油喷射相结合,已开发出一台低于欧5排放限值、能提供驾驶乐趣、经济省油的,并在运转平稳和舒适性方面表现尤为突出的发动机。     

高技术机车柴油机

在有关新型内燃机车、内燃动车或更换动力的机车的报告中经常提到的柴油机 ,均装用共轨式喷射装置。采用共轨式燃油喷射方式 ,这意味着什么呢 ?众所周知 ,柴油机的燃烧方式是将燃油喷射到被加热的燃烧用空气中。这种燃烧方式是通过自动发火实现的。它在很大程度上受喷射方式或燃油喷射装置类型的影响。对此 ,燃油的雾化程度以及喷射油束的分布、方向及其对热的燃烧表面的冲击起着很大的作用。并且相关的活塞位置或曲轴转角到上止点前的喷油始点 ,决定了柴油机的燃烧过程。传统柴油机的喷油泵是通过齿轮装置驱动的 ,各缸的供油量分别由凸轮驱…     

非道路用柴油机高精度燃油喷射的机载标定

在排放法规日益趋紧的同时,对大型柴油机燃油经济性的要求也不断提高,这就要求发动机在整个寿命期内具有精确的燃油计量。德国MTU和L＇Orange公司已开发出一种装置,能够在发动机运转期间不间断地对共轨喷油系统的燃油计量进行检测和调整。因此,这种技术为确保大型柴油机在整个寿命期内达到低排放作出了重要贡献。     

4000系列柴油机共轨式燃油喷射系统的开发

在４０００系列柴油机共轨式燃油喷射系统中小及到了全新开发的技术，并首次在此种功率等级柴油机上批量采用，此系统的开发是腓德烈斯哈芬的ＭＴＵ公司合作完成的。用此新的燃油喷射系统成功地克服了传统方案固有缺点，从而可以任意选择喷射定时，喷射量以及喷射压力特性曲线，另外，通过液压控制的针阀关闭达到极迅速的喷射终止，不需要大的花费可提高预喷射。     

环保和经济性兼顾的先进共轨系统

近年来，全球产业界都在致力于环境保护方面的研究。汽车行业也在付出极大的努力，以满足包括氮氧化物和颗粒限值在内的各项排放法规，同时，从防止全球气候变暖及节能的角度出发，还必须满足降低二氧化碳（CO2）排放的要求。有鉴于此，具有极大CO2减排潜力的柴油机受到了极大关注。为了提高柴油机降低CO2排放的能力，同时解决其本身仍存在的问题，即“缓慢、肮脏、噪声大”的问题，共轨燃油喷射系统已成为不可或缺的技术。电装公司开发了先进的第3代共轨燃油喷射系统，具有在每个燃烧循环中最多喷油9次的能力，且喷油压力达200MPa。介绍了这一先进共轨燃油喷射系统的性能和效果。     

近代机车柴油机技术的新进展

论述了近代机车柴油机的发展趋势，除柴油机主要技术参数得以提高；采用燃油高压喷射；降低有害物排放，改善环境污染；采用新结构、新工艺提高可靠性；应用新学科，近几年来机车柴油机技术又取得了新进展，主要是单机大功率４４１３ｋＷ（６０００马力）等级柴油机的研制与发展，模块式结构设计，共轨式电子燃油喷射系统和电控技术的新进展。     

1000～5000kW柴油机用新型共轨系统

燃油的可压缩性和压力波动态特性的影响会制约共轨系统（CRS）的喷射。共轨系统布置及其几何形状分布会对每个喷油器的喷射过程产生很大影响。根据采用液力学模拟工具AMESim对共轨系统进行模拟所得的结果，设计制造并试验了新的共轨喷油器和高压油泵。它们是最适合功率为1000—5000kW柴油机的新型共轨系统的关键，而这类柴油机广泛适用于机车、船舶、发电和重型土方机械。喷油器在其体内有一个蓄压室，其易于安装到发动机气缸盖内。致动件布置在前部，从而使得结构很紧凑。在单次喷射或多次喷射情况下，喷油器均具有良好喷油率特性。对新的共轨系统的喷油规律与以前的装有共轨，但喷油器内不带蓄压室的系统的喷油规律进行了比较。带有正弦偏心轴和滑动座（位于偏心轴和每个柱塞底之间）的高压泵提供压力油。为了获得长的使用寿命，对柱塞底和滑动座之间的润滑给予了特别关注。每个柱塞的工作腔内的压力借助一个小活塞传递给柱塞底。上述共轨系统的新型泵结构非常简单。性能结果展示了该共轨系统具有非常理想的液压效率。     

用于柴油机节能减排的DUAP燃油喷射系统

内燃机的任务是在燃料燃烧期间将其化学能经热能转变成机械能。发动机发明至今,人们一直在追求高效而洁净的能量转换过程和方法。为实现这一目标,需要协调发动机、燃油和燃油喷射系统之间的关系。燃油喷射系统负责将燃油注入发动机燃烧室并促使其燃烧。虽然经过长期不懈的努力,甚至利用了电子装置,空气与燃料的均匀混合以及完全燃烧的理想仍然尚未实现。近十二年以来,在发动机、燃油喷射系统和排气后处理系统的研发过程中,虽然完全燃烧的问题仍未解决,污染物的成因仍不十分明确,但大量工作仍是围绕降低污染物排放进行的。作为整个能量传递系统的组成部分,燃油喷射系统的功能和所有参数非常重要,对其充分了解有助于提供理想的清洁能源。DUAP燃油喷射系统的开发重点是高效高质量地进行燃油的喷射、雾化和燃烧,以及在各种发动机负荷条件下和燃用不同类型、不同质量的燃油时的运用灵活性。沿着这一方向去思考,传统的机械式和现代的燃油喷射系统（诸如共轨系统,包括压电陶瓷技术）,在燃油雾化和在整个燃烧室的分布方面,均仍有很大潜力。这两个参数决定着燃油的燃烧效果和清洁能源的最佳化传递过程。必须对高性能材料的使用和生产-测量-试验过程进行不断改进。也就是说,重新设计流程,包括技术、商业和社会层面。利用这种系统化再造过程,遵循工程规范,井井有条,就可以使燃油消耗和喷射系统组件的寿命提高一个档次。一个实例就是：在一台采用传统机械式喷射系统改进型发动机中燃油消耗降低了3.5%;用共轨喷油器,运行寿命超9000 h。DUAP公司的燃油喷射系统适用各种燃油,通过燃油的高效燃烧可提供清洁能源。为生产最优化的部件需要对设计和工艺进行深入了解。具备这种能力,是全面满足制造方、购买方     

采用超高喷射压力降低重型非道路用柴油机的排放

利用广泛的发动机试验和运行循环仿真，确定了在非道路瞬态循环和特定用途中降低运行成本的潜力。采用1台6缸柴油机作为试验发动机，配装电装公司第4代G4S共轨喷油系统，能够达到300MPa的喷射压力，并采用FEV公司的先进重型燃烧系统。基本型发动机在装备喷射压力达200MPa左右的现代喷油系统时，在不带后处理装置的前提下可满足美国第4阶段中期排放标准。电装公司的G4S喷油系统除了能达到300MPa的喷射压力外，还具有静态防漏喷油功能，因此对于给定的喷油量，可最大限度地减少建立压力所需的泵油能量。     

采用无刷电机的柴油机燃油泵

为了提高重型载货车柴油机的使用寿命，Federal-Mogul公司开发了一种采用无刷电机的柴油机燃油输送泵，这种被称之为“EcoFlo”燃油泵的技术。适用于采用12V或24V电系统的柴油机，它能改善工程机械、重型载货车、固定式发动机、船用和农机领域的道路和非道路用柴油机的耐久性，并能用来提高在用车辆的可靠性。     

现代化的内燃机车柴油机的电子喷射系统

目前,提高内燃机车柴油机节省燃油的性能和生态指标是一项急需完成的工作。为了完成此项工作,必须将机械供电系统转换成电子控制系统。采用控制燃油喷射的电子系统可以根据内燃机车发动机的工况柔性调整提前角和燃油的喷射压力,从而依靠工作过程质量的明显提高来提高燃油的节约效果和生态指标。现今,在内燃机车柴油机上采用2种型式的由电子控制的燃油系统。本文将介绍这2种电子控制的燃油喷射系统的结构、作用原理和构造特点。本文还列出了国内外生产的装备有燃油电子喷射系统的内燃机车柴油机的主要技术特性,并从其结构特点和内燃机车柴油机运用的角度出发,分析燃油系统的优缺点。在此基础上,文章还介绍了目前最适用于内燃机车柴油机使用的电子控制燃油喷射系统。     

新一代清洁型乘用车柴油机

相比汽油机,柴油机在热效率方面更具优势。近年来．在采用共轨喷油技术和柴油颗粒捕集器的基础上,通过应用稀氮氧化物捕集器及选择性催化还原系统等后处理装置,柴油机已经变得更加清洁。另一方面,由于在全球范围内对发动机燃油经济性的要求不断提高,所以也希望能进一步降低柴油机的燃油耗。在这一背景下,马自达汽车公司开发了新一代的清洁型柴油机,将其用于日本国内市场销售的运动型多功能车。新型柴油机采用串联式顺序两级涡轮增压系统,并结合低压缩比技术,获得了理想的燃烧。配装新型柴油机的车辆具有良好的驾驶乐趣和较高的燃油效率．并且能在不采用氮氧化物后处理装置的情况下满足现行排放法规的要求。     

国外铁路牵引柴油机电控燃油喷射系统

目前在国际上是否采用电喷技术已经成为衡量柴油机先进性的重要标志。北美的新型大功率内燃机车柴油机和欧洲的新型内燃动车用轻型柴油机大部分安装了电控燃油喷射系统。叙述了电控燃油喷射系统的分类、原理、特点和在铁路牵引用柴油机上的应用概况；介绍了德国Bosch公司、MTU公司，美国Cummins公司和俄罗斯科洛姆纳工厂生产的柴油机电控燃油喷射系统的结构特点；提出该领域内有待进一步深入研究开发的关键技术。     

Ford汽车公司新6．7L V8涡轮增压柴油机

针对皮卡和轻型商用车市场,Ford汽车公司开发出1款全新的6．7L Power Stroke V8涡轮增压柴油机,产品代码为“Scorpion”。为满足2010年度车型底盘测功器认证和发动机测功器认证的排放法规要求,该机采用了最新的设计技术,并可使用B20生物燃料。该机采用全新的90°V8设计,其特征为内侧排气、压电共轨燃油喷射、新型单涡双压涡轮增压器和双回路冷却系统。该6．7L柴油机是Ford汽车公司为北美皮卡和轻型商用车市场设计的第1款柴油机。     

适应环保与节能要求的工程机械柴油机共轨式电控燃油喷射技术

代表着当今柴油机技术最新水平的共轨式电控燃油喷射技术,通过优化喷油特性,改善燃油燃烧过程,有效降低了柴油机的油耗和污染排放。对该技术的形成背景、原理和性能进行分析,以便提出下一步研究方向。     

电子喷射系统的技术发展及动向

介绍世界上柴油机采用电子喷射系统的现状，其中包括中小型柴油机和大型柴油机的情况，电子喷射系统包括共轨式系统，增压活塞式系统以及整体式泵系统，对未来动向进行了展望，其中提到蓄压管制阀式喷射系统以及多种燃料分层次喷射的系统，强调指出未来的柴油机要兼顾效率和环保两方面。