電控共軌噴射系統(Common Rail Direct Injection,簡稱CRDI)是一種先進的柴油發動機燃油噴射技術,它通過電子控制單元(ECU)對燃油的噴射進行精確控制,以提高發動機的效率、降低排放和改善性能。
- 燃油供應系統
電控共軌噴射系統的燃油供應系統主要由燃油箱、燃油泵、高壓油泵、共軌管、噴油器等組成。燃油從燃油箱中被吸入,經過燃油濾清器過濾后,進入低壓燃油泵,然后被輸送到高壓油泵。
高壓油泵將燃油壓力提高到約1000-1600bar,然后輸送到共軌管。共軌管是一個高壓燃油儲存器,它將高壓燃油均勻地分配到各個噴油器。
- 電子控制單元(ECU)
ECU是電控共軌噴射系統的核心部件,它負責接收各種傳感器的信號,如發動機轉速、進氣壓力、冷卻液溫度、油門踏板位置等,然后根據這些信號計算出所需的燃油噴射量和噴射時間。
ECU通過控制高壓油泵的電磁閥,調節燃油壓力,以滿足不同工況下的燃油需求。同時,ECU還控制噴油器的電磁閥,以實現精確的燃油噴射。
- 高壓油泵
高壓油泵是電控共軌噴射系統中的關鍵部件,它負責將低壓燃油提升到高壓,并輸送到共軌管。高壓油泵通常采用柱塞泵或滾子泵,具有較高的壓力和流量。
高壓油泵的工作原理是:當發動機運轉時,曲軸通過齒輪或皮帶驅動高壓油泵的轉子旋轉。轉子上的柱塞或滾子在旋轉過程中,將燃油從低壓腔吸入,然后壓縮并輸送到高壓腔。高壓腔的燃油通過單向閥進入共軌管。
- 共軌管
共軌管是電控共軌噴射系統中的一個重要部件,它將高壓油泵產生的高壓燃油均勻地分配到各個噴油器。共軌管的設計要求具有足夠的強度和剛度,以承受高壓燃油的壓力沖擊。
共軌管內部的壓力傳感器可以實時監測燃油壓力,并將其轉換為電信號發送給ECU。ECU根據壓力傳感器的信號,調整高壓油泵的電磁閥,以保持共軌管內的壓力穩定。
- 噴油器
噴油器是電控共軌噴射系統中的執行部件,它負責將共軌管中的高壓燃油噴射到發動機的燃燒室。噴油器通常采用電磁閥控制,具有較高的響應速度和噴射精度。
噴油器的工作原理是:當ECU發出噴射指令時,噴油器的電磁閥打開,高壓燃油通過噴孔噴射到燃燒室。噴射過程中,ECU根據發動機的工況,實時調整噴油器的噴射時間,以實現精確的燃油控制。
- 燃油噴射策略
電控共軌噴射系統采用多種燃油噴射策略,以滿足不同工況下的燃油需求。以下是一些常見的燃油噴射策略:
(1)預噴射:在主噴射之前,噴油器進行一次小量的燃油噴射,以降低燃燒噪聲和減少排放。
(2)主噴射:在預噴射之后,噴油器進行一次大量的燃油噴射,以滿足發動機的功率需求。
(3)后噴射:在主噴射之后,噴油器進行一次小量的燃油噴射,以改善燃燒過程,降低排放。
(4)多次噴射:在一次工作循環中,噴油器進行多次燃油噴射,以實現更加精確的燃油控制。
- 排放控制
電控共軌噴射系統通過精確控制燃油噴射,可以有效地降低發動機的排放。以下是一些常見的排放控制技術:
(1)廢氣再循環(EGR):將部分廢氣重新引入燃燒室,以降低燃燒溫度,減少氮氧化物的生成。
(2)催化轉化器:利用催化劑將有害氣體轉化為無害氣體,如將一氧化碳和碳氫化合物轉化為二氧化碳和水。
(3)顆粒捕集器(DPF):捕捉柴油發動機排放的顆粒物,以降低顆粒物排放。
- 故障診斷與維護
電控共軌噴射系統具有故障自診斷功能,當系統出現故障時,ECU會記錄故障代碼,并點亮故障指示燈。維修人員可以通過診斷儀讀取故障代碼,快速定位故障原因。
在日常維護中,需要注意以下幾點:
(1)定期更換燃油濾清器,以保證燃油的清潔度。
(2)定期檢查高壓油泵和噴油器的磨損情況,必要時進行更換。
(3)定期檢查共軌管的壓力傳感器和電磁閥的工作狀態,確保其正常工作。
(4)定期進行排放控制設備的維護和更換,以保證排放達標。
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