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康明斯柴油发电机的国三电控共轨系统 |
摘要：随着柴油发电机排放的尾气已经成为对地球环境的污染日益严重，世界各国已开始寻找和采取有效的技术措施减少和控制污染物的排放。国三排放标准即国家第三阶段的排放标准，相当于欧三的排放标准，也就是说，尾气污染物含量相当于欧三。显然，柴油发电机传统的机械式燃油喷射系统已经无法满足日趋严格的排放标准，而柴油发电机电控共轨燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油发电机燃烧室的油量，从而保证柴油发电机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。康明斯国三柴油发电机采用了BOSCH（博世）、DENSO（电装）的电控高压共轨系统。
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康明斯国三电控共轨系统 |
一、电控高压共轨系统的优点
电控共轨系统的优越性在于通过各种传感器检测出柴油发电机的实际运行状态，通过计算机的计算和处理，可以对喷油量、喷油时间、喷油压力和喷油率进行最佳控制。其优点如下。
① 可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160MPa，正在发展的喷射压力达到180MPa的系统。
② 燃油喷射压力完全独立于柴油发电机转速，在低速低负荷工况下同样可以实现高压喷射，改善了柴油发电机低速低负荷时的性能。
③ 可以实现预喷射或多次预喷射，可以调节喷油速率及形状，实现理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。
④ 能自由地调节喷油定时和喷油量。
⑤ 具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使柴油发电机油耗、噪声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进柴油发电机的转矩特性，实现低俗大转矩。
⑥ 结构简单，可靠性好，适应性强，可在所有新老柴油发电机上应用。
⑦ 具有很高的可靠性。
⑧ 电控高压共轨系统具有最低的成本。
二、电控共轨系统的构成
电控共轨系统在结构上一般由高压油泵、高压油轨、高压油管、高压油管接管、电控喷油器、电子控制单元（ECU）、线束及各类传感器等组成。
1、手油泵
用于燃油喷射系统油路排空气。输油泵：位于高压油泵的左侧，与高压油泵集成在一起，提供高压油泵一定压力的燃油。压力控制阀（PCV）：位于油泵上部的两个黄色阀体，分贝控制两个泵的供油量与供油时刻。两个电磁阀分别各对应一个线束插头，靠飞轮端为阀1（PVC1），靠前端为阀2（PCV2）：其作用是调整共轨管内的燃油压力。其方法是调整供油泵供入工桂冠内的燃油量。
2、凸轮位置传感器
凸轮轴位置传感器用与判断柴油发电机第一缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准信号。
3、高压油轨
（1）轨压限制阀
当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时，压规限制阀会自动开启，将共轨压力降低到约30Mpa。
（2）轨压传感器
轨压传感器位于共轨的右侧，用于测量油轨内燃油压力。
（3）高压油进油口
六缸机的油轨有两个进油口，分别与高压油泵的高压油出油口相连。
（4）流量限制阀
油轨的上部有六个流量限制阀，分贝与六个缸的高压油管相连。当某一缸的高压油管有列喽或者喷油器故障而导致燃油喷射量超过限值时，流量限制阀会动作，切断该缸的燃油供应。
4、电控喷油嘴
燃油共轨系统所采用的油嘴是电控油嘴，根据电子控制单元（ECU）的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中，主要由喷油器体，喷油器控制电磁阀（TWV阀)、喷油器偶件、O型圈、QRcode信息片，喷油器电磁阀接线柱等部分组成。电控喷油器工作原理：
（1）未喷油状态：电磁阀不通电
（2）喷油过程：电磁阀通电
（3）喷油结束：电磁阀不通电
注意：电控喷油器的喷油时刻时喷油器完全由电磁阀的通电时刻控制（根据ECU的指令），喷油过程中有大量的高压燃油泄漏，回油量大，回油温度较高，要求回油必须通畅。
5、低压油路
低压管路进、回油管的内径对柴油发电机新能有影响，务必注意按下表要求选用进、回油管。否则BOSCH供油系统会出现诸多保护，影响柴油发电机的动力性及响应性。
三、康明斯国三柴油发电机机型
国三柴油柴油发电机大多是将原来的机械式燃油喷射系统升级为电控燃油喷射系统，使柴油发电机满足使用要求和排放法规。
柴油机的燃油喷射系统是决定其尾气排放的最重要的部件之一，欧美和日本的重型柴油机生产厂商开发的满足欧三法规的发动机，针对燃油喷射系统采取了多种不同结构型式的技术方案，各种方案都可以达到控制、降低排放污染物的生成，满足法规的要求。国外重型欧三柴油机燃油喷射系统的型式主要采用电控直列泵（EIL）、电控单体泵（EUP）、电控泵喷嘴（EUI）和电控高压共轨（CRS）系统等。
常见的康明斯国三柴油柴油发电机机型和对应的电控共轨燃油系统。了解具体机型所采用的燃油系统类型，有助于掌握该机型的结构原理和故障诊断维修。
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