日本電裝公司的ECD-U2共軌噴油系統(tǒng)

柴油機(jī)共軌噴油系統(tǒng)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是有一個(gè)共同的高壓燃油蓄勢(shì)器，稱為共軌。高壓供油泵只負(fù)責(zé)向這個(gè)蓄勢(shì)器提供高壓燃油，不負(fù)責(zé)控制燃油定量和噴油定時(shí)。管理燃油壓力和向各個(gè)氣缸輸送燃油的任務(wù)通過共軌完成。這樣，燃油噴射過程可以不受壓力產(chǎn)生和燃油輸送過程的牽制；燃油定量控制和噴油定時(shí)控制可以更為靈活和自由。

相對(duì)于其他燃油噴射系統(tǒng)，共軌燃油噴射系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：在燃油定量和噴油定時(shí)方面實(shí)行全電子的和柔性的控制；噴油規(guī)律曲線形狀可以比較自由地調(diào)整；優(yōu)化的、已可達(dá)到1800bar的噴油壓力（僅次于博世公司的泵噴嘴和泵管嘴）控制；能實(shí)現(xiàn)每個(gè)工作循環(huán)多達(dá)七次的燃油噴射；高度的緊湊性和較低的高壓油泵驅(qū)動(dòng)扭矩。

日本電裝公司的ECD-U2共軌噴油系統(tǒng)
日本電裝（Denso）公司率先在上世紀(jì)九十年代初推出了名為ECD-U2的共軌燃油噴射系統(tǒng)。ECD-U2共軌噴油系統(tǒng)由高壓供油泵、共軌、噴油器以及控制這些部件的電子控制單元和各種傳感器等組成。系統(tǒng)利用泵控制閥改變高壓供油泵的燃油出油量來控制共軌壓力，共軌壓根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速確定的數(shù)值而調(diào)節(jié)。泵控制閥與燃油壓力傳感器相結(jié)合進(jìn)行共軌壓力的閉環(huán)控制。


噴油器的工作原理
共軌壓力長(zhǎng)期施加在噴油器針閥的底面上。只有在噴油器不通電時(shí)才施加在針閥的背面上。當(dāng)噴油器不通電的時(shí)候，三通閥使單向孔板上面的空腔與共軌連通，高壓燃油通過單向孔板流入控制腔（液壓柱塞的上方），通過液壓柱塞對(duì)針閥施加向下的壓力，跟回位彈簧的作用力一起克服針閥下方燃油壓力，使針閥關(guān)閉。在這個(gè)過程中，單向孔板沒有節(jié)流作用。

當(dāng)ECU發(fā)出噴油脈沖時(shí)，三通閥使單向孔板上面的空腔與回油管連通，燃油流到回油管去，充滿在這個(gè)空腔里的高壓燃油壓力立刻下降到大氣壓力。由于單向孔板節(jié)流，其下面控制腔中的壓力只能緩慢地下降，噴油器針閥逐漸地升起，造成所謂的德爾塔型（三角型）噴油規(guī)律，這種噴油規(guī)律對(duì)氣缸內(nèi)的燃燒十分有利。

當(dāng)由電子控制單元控制的噴油持續(xù)時(shí)間過去之后，噴油器斷電，三通閥恢復(fù)到它的初始狀態(tài)。此時(shí)，來自共軌的高壓燃油通過三通閥和單向孔板流入控制腔，使控制腔迅速地達(dá)到共軌壓力,令針閥很快關(guān)閉，噴油很快被切斷。

由此可見，噴油嘴的開啟和關(guān)閉完全由噴油器控制腔中的壓力和共軌壓力的差值決定。改變施加在三通閥上的電脈沖寬度，可以控制噴油量；改變施加在三通閥上的電脈沖發(fā)生的時(shí)刻，可以控制噴油定時(shí)。因?yàn)?/SPAN>ECD-U2共軌噴射系統(tǒng)是一個(gè)全電子控制的、完善的壓力-時(shí)間燃油定量控制系統(tǒng)，所以沒有傳統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng)固有的問題，如：由于噴油系統(tǒng)內(nèi)的壓力傳播而產(chǎn)生難以控制的或者不能控制的工況區(qū)域；由于調(diào)速器控制能力不足而引起低速下控制效能不良。

三種形狀的噴油規(guī)律
ECD-U2共軌噴射系統(tǒng)的噴油規(guī)律可以控制成三種的形狀，即德爾塔型（三角型）、靴型和預(yù)噴型：
?   德爾塔型（三角型）噴油率型式：噴油率逐漸上升并迅速截止的型式
?   預(yù)噴型式：在主噴之前實(shí)施一次小油量的預(yù)噴的型式
?   靴型噴油率型式：預(yù)噴跟主噴連在一起，形成一種靴子形狀的噴油率型式

   其中**有意義的是預(yù)噴。預(yù)噴是通過在主噴脈沖之前提供一個(gè)小小的預(yù)噴脈沖，因此三通閥在每次噴油中都開啟兩次。預(yù)噴量小到1立方毫米/沖程。預(yù)噴和主噴的間隔時(shí)間已經(jīng)可以縮小到0.1毫秒。預(yù)噴可以減少在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣，進(jìn)而有效地降低柴油機(jī)的燃燒噪聲。