柴發(fā)技術(shù)|柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)電噴與直噴區(qū)別

在招投標(biāo)文件及與用戶的技術(shù)交流中，發(fā)現(xiàn)用戶對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)存在一些疑問(wèn)。經(jīng)過(guò)總結(jié)，現(xiàn)將一些有代表性的問(wèn)題整理出來(lái)，并將我們對(duì)相關(guān)疑問(wèn)的理解相應(yīng)附上，希望能解決大家的疑問(wèn)。

1在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，直噴和電噴哪一種噴油方式更先進(jìn)？

從噴油方式定義上講，直噴是針對(duì)噴油位置而定義的。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油系統(tǒng)一般為壓燃，按噴油位置分為直噴和預(yù)燃室噴油兩種方式。現(xiàn)有的中高速（1500 rpm或以上）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般為直噴，如卡特彼勒3500系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；而一些低轉(zhuǎn)速大缸徑柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為了保障缸體內(nèi)噴油均勻和燃燒更充分而采用預(yù)燃室噴油方式，如卡特彼勒3600系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

電噴是針對(duì)噴油控制方式而定義的。電子噴油方式有三個(gè)必要條件：

A電子控制裝置（即計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)），如卡特電子控制模塊ECM ；

B無(wú)傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)，每個(gè)噴油泵獨(dú)立工作獨(dú)立控制 (不再像機(jī)械噴油方式那樣多個(gè)噴油嘴由單個(gè)噴油泵同時(shí)控制，整齊劃一）;

C電子單體泵（電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油泵集成在噴油嘴上，一個(gè)汽缸一個(gè)噴油泵。每個(gè)噴油泵的噴油時(shí)間和噴油量直接由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分別控制)，如卡特彼勒EUI。

直噴和電噴是兩種不同的分類方式，是不存在哪個(gè)更先進(jìn)的問(wèn)題的！就好像拿黑人和非洲人進(jìn)行比較，是沒(méi)有意義的。事實(shí)上，兩者的交集更多，即有許多采用直噴方式的電子噴射柴油機(jī)，如卡特3500B或C系列。

當(dāng)然，我們知道網(wǎng)民間常常用“直噴”來(lái)稱呼傳統(tǒng)的、高壓油泵(排泵)式的機(jī)械噴油系統(tǒng)，那么此時(shí)，我們才可以說(shuō)電噴比直噴要先進(jìn)很多很多！

2高壓共軌和電子噴油哪種噴油方式更好？

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)按調(diào)速控制和噴油方式不同，現(xiàn)階段大家經(jīng)常用到的噴油方式有以下幾種：1）機(jī)械調(diào)速機(jī)械噴油、2）電子調(diào)速機(jī)械噴油、3）電腦調(diào)速機(jī)械噴油、4）電腦調(diào)速電子噴油、5）電腦調(diào)速高壓共軌。

其中高壓共軌和電子噴油是當(dāng)今最先進(jìn)的兩種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油方式。不分伯仲，各有千秋?？ㄌ乇死?/span>C175發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是高壓共軌噴油方式，而卡特彼勒3500B/C/E系列發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用電子噴油方式。

高壓共軌提高了噴油壓力，解決了低壓噴油時(shí)油量控制不準(zhǔn)確的問(wèn)題，使燃燒更充分，燃燒效率更好，發(fā)動(dòng)機(jī)排放更好。同時(shí)各個(gè)缸體同時(shí)噴油，發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性增加。

電子噴油采用電子單體泵，每個(gè)噴油泵單獨(dú)控制，分別控制了每個(gè)噴油泵的噴油量和噴油時(shí)間，達(dá)到了燃燒充分，燃燒效率高和排放優(yōu)良的特點(diǎn)，即使單個(gè)噴油泵故障，發(fā)動(dòng)機(jī)仍能帶載運(yùn)行。

3電腦調(diào)速機(jī)械噴油和電腦調(diào)速電子噴油區(qū)別在哪里？

通過(guò)電腦控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)噴油更加準(zhǔn)確，這是在減少能耗和降低排放的大環(huán)境趨勢(shì)下的必然趨勢(shì)。不可否認(rèn)，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家都投入了大量人力和物力來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制系統(tǒng)，卡特彼勒也不例外，不同噴油方式存在差異，請(qǐng)看這兩種噴油方式的結(jié)構(gòu)圖：

a. 電腦調(diào)速電子噴油結(jié)構(gòu)圖：

b. 電腦調(diào)速機(jī)械噴油結(jié)構(gòu)圖：

從兩種噴油方式的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出雖然兩種噴油方式均采用了電腦控制，但a種（卡特彼勒采用）是電腦控制單體泵，而b種采用的是電腦控制執(zhí)行器。a種直接控制了噴油時(shí)間和噴油量，瞬態(tài)反應(yīng)更好、燃燒更充分、排放更清潔。b種是直接控制了執(zhí)行器，由執(zhí)行器再間接控制油泵和噴油嘴，中間環(huán)節(jié)增加，瞬態(tài)反應(yīng)相較a種要差。具體可參考如下：

(1) 電子單體泵EUI ：a種采用的是電子單體泵，每個(gè)缸體一個(gè)，每個(gè)缸體的噴油由ECM單獨(dú)控制；b種采用的是一個(gè)高壓油泵和多個(gè)噴油嘴的噴油方式，多個(gè)缸體的噴油整齊劃一，由電腦通過(guò)控制執(zhí)行器來(lái)控制。

(2) 電腦控制程序：a種噴油方式控制系統(tǒng)電腦采集了各種各樣條件下的噴油狀態(tài)后制成各種各樣的噴油形式(Map)，噴油時(shí)根據(jù)傳感器壓力，溫度和轉(zhuǎn)速等信息與電腦中儲(chǔ)存的樣本進(jìn)行比較而作出的噴油量與噴油時(shí)間的控制。b種噴油系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用PID方式來(lái)控制。a種控制的真正困難在于每種控制軟件需收集各種各樣條件下的噴油數(shù)據(jù)，建立噴油樣本(Map)?？ㄌ乇死胀度肓舜罅康娜肆臀锪?lái)克服這些困難，收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)常更新發(fā)動(dòng)機(jī)噴油控制軟件。這也是為什么卡特彼勒新機(jī)為何需進(jìn)行100萬(wàn)多小時(shí)試驗(yàn)后才能真正推入市場(chǎng)的重要原因。

卡特彼勒在新機(jī)推出后還繼續(xù)源源不斷地收集噴油數(shù)據(jù)并通過(guò)反饋數(shù)據(jù)不斷地更新噴油控制程序，使其噴油控制日臻完善。

4現(xiàn)有的噴油方式有哪些？如何排名？

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)按調(diào)速控制和噴油方式不同，現(xiàn)階段大家經(jīng)常用到的噴油方式有以下幾種：1）機(jī)械調(diào)速機(jī)械噴油、2）電子調(diào)速機(jī)械噴油、3）電腦調(diào)速機(jī)械噴油、4）電腦調(diào)速電子噴油、5）電腦調(diào)速高壓共軌。

根據(jù)其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗、穩(wěn)定性、排放和瞬態(tài)反應(yīng)的影響，排名如下：

(1) 電腦調(diào)速電子噴油和高壓共軌

(2) 電腦調(diào)速機(jī)械噴油

(3) 電子調(diào)速機(jī)械噴油

(4) 機(jī)械調(diào)速機(jī)械噴油