與現代汽車汽油機電控技術的發展背景一樣,面對無法回避的局部和全球性的環境和能源問題,現代汽車柴油發動機不得不采用和發展電子控制系統,以便保持汽車柴油發動機的可持續發展,更充分發揮柴油發動機固有的優點(低油耗和低CO2排放)。近年來柴油發動機電控系統的發展勢頭是令人矚目的。以柴油汽車用得最多的歐洲為例,由于歐洲道路車輛用多缸柴油發動機從2000年開始執行歐3排放標準,電控技術已在需滿足歐3標準的柴油發動機上普遍使用,一些大的廠商則早已著手研制滿足歐4排放標準的電控柴油發動機,現在,電控共軌系統在多缸柴油發動機上的應用已明顯增多。
現代轎車柴油發動機電控系統的新技術
1、時間控制的柴油電噴技術 柴油發動機的新一代電噴系統采用時間控制,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?,F在這種噴射系統逐漸向高壓化邁進,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,同時又不明顯提高燃燒溫度。提高了直噴式柴油發動機壓力,全面降低HC、CO、NOx、微粒物和碳煙的排放,還能顯著的降低油耗。
2、共軌式電噴系統 它是柴油發動機高壓噴射系統的一種,最高壓力可達到220MPa。該系統不再采用通用的脈動原理,而是采用壓力時間計量原理。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。ECU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,電控共軌噴射還可采用多次噴射的方式來靈活控制噴油的速率。
3、渦輪增壓中冷技術 柴油發動機采用廢氣渦輪增壓技術后,燃料能夠完全燃燒,可降低CO和HC的生成量。采用渦輪增壓中冷技術還可提高柴油發動機的功率,一臺裝有渦輪增壓器的柴油發動機功率輸出比未裝增壓器可增加20%~30%。新型渦輪增壓器的使用,意味著可以用小排量的發動機替代大排量發動機,減輕發動機和整車質量,提高經濟性和排放性。
4、采用多氣門技術 多氣門可增大柴油發動機的進氣量,使柴油的燃燒更徹底,排氣更快、更徹底,從而提高了柴油發動機的輸出功率。
5、廢氣再循環技術 據發動機的溫度及負荷大小,適量地將一部分廢氣引入進氣管,再送入汽缸,使燃燒反應速度減慢,降低燃燒的最高溫度,從而降低NOx的排放量。尤其是中冷EGR技術,不僅降低NOx的排放,而且還能保持其污染排放物的低排放水平。