電控柴油機
和汽油機一樣,柴油機的電控化也是從燃油系統開始的。為提高燃油經濟性并降低排放,工程師們在高壓泵和噴油器的電控化上做了很多文章。
柴油機為啥要電控?
在說電控柴油機之前,我們首先要搞清楚:我們到底需要電控系統控制什么?毫無疑問,需要用電控系統出馬的地方自然是難點和關鍵點。對汽油機而言,噴油量和點火時刻的控制是關鍵。而對柴油機來說,它不需要點火。于是,控制的關鍵就在噴油上了,只要把噴油控制好了,這就是一臺好柴油機。
表面看起來,柴油機的控制似乎比起汽油機要簡單一些,但事實上,柴油機的噴油控制包括了噴油量控制和噴油時刻控制兩個方面。柴油機不需要點火,噴油器將柴油噴入高溫高壓的燃燒室便著火燃燒。因此,柴油機的噴油時刻就跟汽油機的點火時刻類似,也是需要精確控制的。
在很長一段時間內,柴油機的噴油控制都由高壓泵內部的純機械機構完成,控制不夠精確,柴油機的性能因此受到限制。后來,以精確著稱的電子控制被引入柴油機,肩負起噴油量和噴油時刻的控制工作,于是,分配泵、單體泵、泵噴嘴等柴油系統先后實現了電控化。時至今日,高度電控化的柴油共軌系統幾乎成為全世界柴油機制造商的共同選擇。
何為柴油共軌?
其實,柴油共軌系統從結構組成上來看,跟汽油直噴系統很相像,都有一個高壓油泵將燃油加壓,也都有一條可蓄壓的燃油分配管將燃油分給各缸噴油器。只是里面柴油的壓力更高(最大壓力在180~200MPa),而那條高壓燃油分配管被稱為“油軌”,“共軌”的意思就是“共享一條油軌”。
柴油共軌系統是如何工作的呢?簡單地說,發動機從起動開始,電控系統就通過傳感器實時監測發動機的工作狀況,根據需要調節高壓油泵輸出的柴油壓力,并通過控制噴油器的開啟時刻和時間來精確控制噴油量。例如,駕駛員踩下加速踏板時,發動機ECu接收到加速請求后,一方面提高高壓油泵輸出的柴油壓力,另一方面延長噴油器的開啟時間,噴油量隨之增加,發動機動力輸出提升。