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1、编号： 本科毕业论文柴油发动机高压共轨技术分析与应用研究院 系：电子科学与工程系姓 名：闫乐乐学 号：0832130116专 业：汽车服务工程年 级：2008级指导教师：职 称：完成日期：2012.5.23摘 要随着能源和环境问题的日益突出,实现节能减排具有重要的现实意义。高压共轨喷射系统对柴油机的经济性、动力性及减噪方面具有突出贡献,应用得越来越广泛。共轨式电控喷射技术是今后现代车用柴油机发展的必然趋势。经过多年的研究和新技术的应用，柴油机的现状已与往日不可同喻，这些技术将进一步把柴油机推向车用动力的主流。文章阐述了柴油机高压共轨技术的发展历程，高压共轨柴油发动机的组成及其在现代车辆上的应用
2、，同时分析了柴油机电控燃油喷射系统的发展趋势，重点分析了柴油机电控高压共轨系统的工作原理。旨在让人们对柴油机有更深的了解，同时对柴油机的发展趋势作出预测。关键词：柴油机；高压共轨；发展趋势AbstractWith the energy and environmental issues become increasingly prominent, to achieve energy saving has important practical significance. The high pressure common rail injection system have made a grea
3、t contribution to the fuel economy, power and noise reduction of diesel engines.And so it was widely applied. The Common Rail injection technology is the inevitable trend of the future of modern car diesel engine development. After years of research and application of new technologies, the status of
4、 the diesel engine can not be mentioned in the same breath. These technologies will further the diesel to the mainstream of the vehicle power. This paper describes the course of development of high-pressure diesel common rail technology, the composition of the high-pressure common-rail diesel engine
5、 and its application in modern vehicles, and also analyzed the development trend of electronic control fuel injection system,especially on the operrational principle. The paper aimed at a deeper understanding of the diesel engine to people and make a forecast of the development trend of diesel engin
6、es.Keywords: Diesel Engines;High Pressure Common Rail; Development Trends目 录1 绪论11.1 高压共轨技术的国内外发展现状11.2 论文研究的目的与意义21.3 论文的主要内容22 电控高压共轨系统的结构、原理及其特点42.1 高压共轨系统简介42.2 高压共轨电喷柴油机的工作原理42.2.1 电控喷射技术42.2.2 共轨技术42.3 高压共轨的结构组成及主要部件52.3.1 系统主要组成及其功用52.4 共轨式柴油发动机与其它发动机的主要区别及其优点53 高压共轨技术在现代车辆上的应用53.1 在轿车和轻型商用车上
7、的应用53.2 在卡车柴油机上的应用53.3 实例分析54 高压共轨技术的发展前景和方向5参考文献51 绪论1.1 高压共轨技术的国内外发展现状笨重、噪音大、喷黑烟，令人对柴油的直观印象不佳1，加上柴油机构造比较复杂，不少人对柴油机缺乏了解，尤其是对现代先进的柴油机缺乏了解，因此柴油机汽车在一些城市成了“被限制的对象”，受到种种歧视，为了改善柴油机运转性能和降低燃油消耗率，同时也为了适应严格的柴油机排放标准的需要，经过多年的研究和新技术的应用，尤其是高压共轨技术的应用，现代柴油机的现状已与往日不可同喻，柴油机轿车已比较普遍，奔驰、大众、宝马、福特、沃尔沃等名牌车都有采用柴油发动机的车型。柴油机
8、电控燃油喷射技术经历了凸轮压油位置控制、电磁阀时间控制和共轨式压力时间控制三代电控技术发展。毫无疑问，柴油机电控高压共轨燃油喷射技术是柴油机发展史上的一座里程碑。柴油机高压共轨系统采用多种燃油喷射控制策略实现了燃油供给、喷油正时、喷射压力及喷油率的全工况高压电控灵活柔性控制。因此，高压共轨技术已经被汽车工业界认定为柴油机动力车领域最具发展前途的燃油喷射技术。国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究起步较早，进展也很快，并有多种共轨喷射系统设计并投产，其相关产品和技术已经成熟。主要有德国Bosch、日本电装和美国德尔福，其中Bosch公司是柴油机燃油喷射技术领域的鼻祖，其开发的电控共轨系统也具有代
9、表性。到目前为止，Bosch公司总共设计了四代高压共轨系统2。第一代已经于1997年7月批量投放市场，其高压泵总是保持在最高压力，导致燃油的浪费和很高的燃油温度。第一代共轨系统为商用车设计的，最高喷射压力为140MPa，乘用车喷射压力为135MPa。第二代于2000年开始批量生产，其共轨系统可根据发动机需求而改变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。带有控制油量的油泵，喷射压力能达到160MPa，即使在压力较低的情况下，该系统也可以根据实际情况提供适量的喷油压力，不仅有助于降低燃油消耗，而且还可以降低燃油温度，从而省去燃油冷却装置。预喷射降低了发动机噪声：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷
10、进了气缸压燃，预热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地增加，有利于降低燃烧噪音。第三代共轨喷射系统的开发重心转移到系统的技术复杂程度和精密度上，其带有压电直列式喷油器。2003年，第三代共轨系统面世，它省去了回油管，在结构上更简单。压力从20-200MPa弹性调节。最小喷射量可控制在0.5以内，减小了烟度和NOX的排放。最高喷射压力达到180MPa。此套采用新研发的压电直列式喷油器的系统使带预喷和后喷的喷油率曲线范围更为自由。第三代共轨系统的研制成功，在欧洲等发达国家已大量匹配在各类运输车辆和各类工程机械当中，并取得了良好的社会效益。Bosch公司第四代高
11、压共轨喷射系统将会采用最新研制的同轴可变喷嘴及压力扩大器技术，最高喷射压力将会超过200MPa,达到220MPa3。在国内，虽然我国柴油机电控技术及高压共轨技术的研究起步较晚，基础薄弱。但是发展很快。有许多企业和科研院校在进行高压共轨项目的研究，主要有无油所（一汽无锡油泵油嘴研究所）、辽宁新风集团、潍柴、大柴、玉柴、北汽、云内动力等。其中无油所历经十几年的研发，完全掌握了电控高压共轨系统的设计、制造技术，并且拥有全部的知识产权，在技术方面已完全掌握，在产品方面也已经在一些车上得到了应用，可以说，为中国电控高压共轨柴油机走向世界奠定了坚实的基础；辽宁新风集团通过购买国外技术，然后再投入人力、物力
12、、财力进行二次开发，拥有了具有自主知识产权的高压共轨产品，已有产品进入市场；潍柴等一些企业通过与一些国外公司合作，也有产品投入市场。在政策方面，国家对高压共轨技术也很重视，“电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发与应用”作为十二五国家04重大专项计划已有无油所带头，九个企业参与进行研发4。1.2 论文研究的目的与意义柴油机电控高压共轨射技术有助于减少柴油机的尾气排放量，以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能。它在有利于地球环境保护的同时，也必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。近几年来，中国的汽车行业迅猛发展，中国已成为一个汽车大国，但距成为一个汽车强国还有一段距离，高压共轨
13、技术作为车用柴油机行业的一项全新技术，对于汽车行业特别是柴油机汽车必将有大的改进。论文的写作目的是在通过分析高压共轨系统原理组成的基础上，指出它的优点，旨在让人们对柴油机有更深的了解，同时对柴油机共轨技术的发展方向和趋势加以分析研究。1.3 论文的主要内容本文首先介绍了柴油机高压共轨技术的国内外发展现状，然后重点分析了柴油机电控高压共轨燃油供给系统的功能原理及其组成，简要介绍其特点，其次通过对比分析说明高压共轨技术的优点，最后分析了柴油机共轨系统的发展前景和方向。2 电控高压共轨系统的结构、原理及其特点2.1 高压共轨系统简介高压共轨系统为时间压力控制式燃油喷射系统，在该系统中，高压油泵并不直
14、接控制喷油，只是向共轨腔供油以维持所需的共轨压力，通过连续调节共轨压力来控制喷射压力，利用电磁阀控制喷射过程。因此，高压共轨系统实现了将高压燃油的建立和喷油过程剥离开来，分别进行控制。这就给系统的控制自由度和精度带来了很大的发展和提高空间5。2.2 高压共轨电喷柴油机的工作原理柴油机高压共轨系统的基本工作原理是：利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后在输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。其主要有两大技术：电控喷射技术和共轨技术。2.2.1 电控喷射技术柴油机的电控喷射系统是通过控制喷油时间来调节出油量的大小，而柴油机喷油控制则
15、是由发动机的转速和加速踏板位置（油门拉杆位置）来决定的。因此，其基本原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，再与来自控制位置传感器的信号进行反馈修正，从而确定最佳喷油量6。电控柴油喷射系统由传感器、ECU（计算机)和执行机构三部分组成，其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入计算机，与已储存的参数值进行比较，经过处理计算，按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统使柴油机运作状态达到
16、最佳。2.2.2 共轨技术共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此，也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU 控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。2.3 高压共轨的结构组成及主要部件电控高压共轨燃油喷射系统的基本组成见图3-1。它是由供油泵、高压油泵、压力传感器、共轨和ECU等组成的一个闭环系统。从功能上分析，该系统主
17、要有控制系统和燃油供给系统两部分组成。高压油泵滤清器曲轴位置传感器发动机转速传感器发动机负荷传感器增压压力传感器冷却水温传感器ECU压力传感器共轨压力限制阀高压管回油管电磁阀喷油器供油泵图3-1 电控高压共轨燃油喷射系统由高压油泵将高压燃油输送到公共容器（共轨）中消除压力脉动后，再分送至各喷油器，通过对共轨内的油压实施精确控制，使油管压力大小与发动机的转速无关，以克服传统柴油机的缺陷；由电子执行单元根据电控单元发出的控制指令控制喷油器的燃油喷射过程，以实施喷油量、喷油压力、喷油定时、喷油速率的柔性控制，获得较理想的喷油规律，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的着火时间和最少的
18、污染排放。2.3.1 系统主要组成及其功用(1) 电控单元和传感器ECU是电控高压共轨喷射系统的核心机构，它一般由输入模块、微控制模块、输出模块和通信模块4个部分组成。ECU通过各个传感器实时采集柴油机运行过程的数据并对数据进行处理，将实时运行参数与预存在ECU 内的MAP图相比较、计算确定喷油定时，驱动喷油器电磁阀，完成喷油压力和规律的控制。此外电控单元还能完成在线故障诊断和应急处理，与控系统进行实时通信，记录并存储重要的状态参数。在高压共轨喷射系统中，除了测定发动机实时运行状态的传感器（空气流量传感器、增压压力传感器、水温传感器、燃油温度传感器、油门开度传感器等）外,还装有共轨压力传感器。
19、一般要求共轨压力传感器的测量范围是20-180MPa，测量精度2%-3%而且在各种运行工况下都应有较高的可靠性。(2) 高压油泵高压油泵的主要作用是将低压燃油加压成高压燃油，储存在共轨内，等待ECU的喷射指令。供油压力可以通过压力限制阀进行设定。所以，在共轨系统中可以自由地控制喷油压力。高压油泵（见图3-2）供油量的设计准则是：在任何情况下必须保证柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生与燃油喷射过程无关，且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证。因此，高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低，接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。高压油泵
20、对油量的控制采用控制低压燃油有效进油量的方法，该方法能使高压油泵不产生额外的功率消耗，但需要确定控制脉冲的宽度和控制脉冲与高压油泵凸轮的相位关系，控制系统比较复杂7。 柱塞下行，控制阀开启，低压燃油经控制阀流入柱塞腔。 柱塞上行，但控制阀中尚未通电，处于开启状态，低压燃油经控制阀流回低压腔。 在达到供油量定时，控制阀通电，使之关闭，回流油路被切断，柱塞腔中的燃油被压缩，燃油经出油阀进入高压油轨，利用控制阀关闭时间的不同，控制进入高压油轨油量的多少，从而达到控制高压油轨压力的目的。 凸轮经过最大升程后，柱塞进入下降行程，柱塞腔内的压力降低，出油阀关闭，停止供油。这时控制阀停止供电，处于开启状态，
21、低压燃油进入柱塞腔进入下一个循环。图3-2 CPN2.2高压油泵(4) 高压油管高压油管是连接共轨管和电控喷油器的通道，它应有足够的燃油流量，减小燃油流动时的压降，并使高压管路系统中的压力波动较小，能承受高压燃油的冲击作用，且起动时共轨中的压力能很快建立。各缸高压油管的长度应尽量相等，使柴油机每一个喷油器有相同的喷油压力，从而减少发动机各缸之间喷油量的偏差。各高压油管应尽可能短，使从共轨到喷油嘴的压力损失最小。(3) 共轨管共轨管是电控高压共轨喷射系统所特有的零部件，主要包括油轨、轨压传感器和压力限制阀。共轨管的主要作用是储存燃油并建立油压，消除燃油压力波动同时限制燃油压力，使之不超过安全限值
22、。压力传感器向ECU 提供高压油轨的压力信号，限流器保证在喷油器出现燃油泄漏故障时切断向喷油器供油，并可减小共轨管和高压油管中的压力波动。压力限制器保证高压油轨在出现压力异常时，迅速将高压油轨中的压力进行放泄8。(5) 电控喷油器电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用是根据ECU发出的控制信号，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。目前共轨喷油器常见的工作形式主要有两种：一种是电磁式；另一种是压电晶体式。下面以压电晶体式喷油器为例进行介绍。其控制精度比电磁阀式更完善，它是利用压电晶体具有压电效应的原理制成的。其总体构造如图3-3所示。由图可知
23、，压电晶体是喷油器将压电晶体集成在喷油器上，压电晶体通过装在喷油器上部的大小活塞、球阀和球阀弹簧取代电磁阀。喷油器的下部，也就是喷油嘴也是由针阀、针阀弹簧、针阀座与针阀之间的油囊组成。共轨的高压燃油一方面直接送入针阀的油囊内，另一方面通过节流孔送入柱塞上部的控制腔内，再通过控制腔内的通道与球阀相通。当压电晶体不通电时，共轨高压燃油进入控制腔后，通过通道进入球阀腔。此时球阀在弹簧及腔内油压作用下，压靠在球阀座上，将共轨高压油封闭在控制腔内，于是高压燃油下压活塞杆，通过活塞杆下压针阀，这时针阀的下压力是活塞杆下压力和针阀弹簧力的合力，它大于针阀油囊内的油压向上推针阀的力，因此针阀落座停止喷油。当电
24、控单元向压电晶体送电后，压电晶体产生应变，推动喷油器上方的大活塞下移，使由低压输油泵通过单向阀送入控制腔内的燃油升压，将单向阀压靠在单向阀座上，将控制腔内的低压燃油密封，由于液体的不可压缩和密封容器内的液体等压传递原理，使大活塞通过液压，将放大的油压作用在小活塞上，增压的小活塞下行推开球阀使控制腔泄油，由于泄油孔远大于节流孔的孔径，所以控制腔迅速降压，于是喷油器针阀便在油囊共轨油压作用下升起喷油。由于压电晶体伸缩响应速度快，所以在一个喷油循环中可多次喷射，且可将每次喷射的喷油量控制的最小，实现预喷射使发动机运转平稳，噪声小的目的。 共轨管道回位弹簧活塞杆节流孔通道单向阀大活塞压电晶体堆油腔小活
25、塞管道图3-3 压电晶体式喷油器总体结构图2.4 共轨式柴油发动机与其它发动机的主要区别及其优点 电控共轨高压燃油喷射系统是通过共轨直接形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，由喷油器喷油的一个过程。现在该项新技术已经在国内外柴油动力汽车上投入使用，这是世界汽车工业为满足日益严格的废气排放标准的必然趋势。共轨式柴油发动机，作为发动机本体，与其它类型的柴油发动机无任何区别，只是燃油供给系统有本质的区别。直列喷油泵式、分配泵式、电控单体泵式柴油发动机，以及泵喷嘴一体式柴油发动机的燃料供给系统均是用凸轮的形线推动柱塞的往复运动，通过柱塞在套筒内的往复运动将低压燃油压缩成高压燃油，再通过柱塞分别送入各缸
26、的喷油嘴。这种高压燃油供给方式定会使高压燃油的压力产生波动，即具有一定的脉冲性，使燃油压力控制和喷油速率控制，以及喷油定时控制功能受到局限，从而影响发动机的性能。而高压共轨发动机使用燃油泵直接将低压油泵成高压油，然后将高压油送入共轨内，储存在共轨内的高压柴油由共轨送入各缸喷油器。由此可知，共轨的一个主要不同点就是取消了凸轮。高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点8有：(1) 共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化油机综合性能。(2) 可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120- 200MPa），可同时控制NOx 和微粒（PM）在较小
27、的数值内，以满足排放要求。(3) 柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射， 既可降低柴油机NOx，又能保证优良的动力性和经济性。(4) 由电磁阀或压电晶体控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善， 从而减轻柴油机的振动和降低排放由于高压共轨系统具有以上的优点，现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究，并推广应用9。3 高压共轨技术在现代车辆上的应用3.1 在轿车和轻型商用车上的应用法国PSA公司是第一个应用高压共轨喷射系统的汽车制造公司。早在1997年5月，PS
28、A公司就宣布共轨喷射系统将是法国集团公司的主要选择，除了206、306、406和806HDI发动机产品之外，还有更多的共轨发动机产品面世。在1997年的法兰克福展览会上，Alfa Romeo公司展出了156系列发动机包括四缸1.9L和五缸2.4L共轨喷射系统发动机；日本丰田公司展出了可满足油耗为3L/100km微型轿车用的1.5L共轨柴油机和用于普通轿车的2.0L共轨发动机，以及2.4L的用于轻型商用车的共轨发动机。德国的汽车公司对共轨喷油系统尤为推崇。在Mercedes-Benz公司，共轨喷射系统正以惊人的速度替代常规的喷油系统；BMW也是共轨喷射系统的主要倡导者之一，其530D六缸柴油机被
29、誉为目前为止最精确优化的柴油机。BMW公司已生产小排量320型共轨柴油机，这种发动机被列入了Rover75型汽车的320D发动机系列中；Audi公司在V8柴油机上应用了共轨喷射技术；Ford公司已对共轨喷射系统进行大量研究，在对共轨喷射系统得到足够的测试改进后，已装到Focus车型柴油机上；通用和克莱斯勒也都推出了采用高压共轨柴油机的车型。总之：由于国外先进国家的排放标准已经非常严格，加之柴油质量较好，目前应用高压共轨喷射系统的轿车和轻客车柴油发动机已比较普遍。3.2 在卡车柴油机上的应用有美国的Caterpillar和德国MTU公司，而法国的Renault VI公司成为欧洲第一家所有卡车柴油
30、机均采用共轨喷射系统的柴油机制造商。Transit型卡车的主要竞争者Mercedes-Benz 公司的Spriter的发动机应用了四缸2.2L OM611共轨柴油机，该发动机也用于Mercedes 的标志性的CDI轿车和有效载重量为1 t的Vito型有棚载重车上。FIAT所属的Iveco公司新一代的Daily级载重车已经采用了2.8L共轨柴油机，外加Garret公司的旋转叶片可变截面废气涡轮增压器，能使这种柴油机的标定功率达到93KW至104KW，最大扭矩达290NM至320NM。3.3 实例分析以GW4D20柴油机为例，它主要应用了电控高压共轨技术、EGR技术等多项新技术。从数据来看，在动力
31、性方面，绿静GW4D20柴油机的转速在4000rpm时可输出最大功率110kw，转速在1800-2800rpm即可实现峰值扭矩310Nm，升功率可达55Kw,处于国际主流水平，达到了3.0L汽油机的动力标准；在经济性方面，发动机百公里综合工况油耗仅为7.0L，比传统柴油机节油很多；在排放和舒适性方面，其排放达到欧、欧水平，驾驶室内平均噪声仅有45.3分贝，大大优越于以往的柴油机，与汽油机相差不大。该发动机将首先先装配在长城哈弗H5欧风版，面向全球同步上市，之后这款动力还将陆续匹配在长城旗下的轻型商务车及中级轿车之上。4 高压共轨技术的发展前景和方向2005年12月30日，北京率先实施国排放标准
32、。2006年7月31日，上海公交、出租车行业新车实施国排放标准。2006年9月1日，广州开始实施国排放标准。2007年7月1日全国全面实施国排放标准，到2013年7月1日，全国将实施国排放标准。 排放标准的提升，必然推动发动机技术的发展。对于汽油发动机，由于技术相对成熟且有后处理，因此满足目前排放标准难度不大。对于柴油发动机，相对于汽油机而言，国内在电控柴油机方面与国外差距相对较小。这得益于两方面原因：一是我国原有柴油机使用车辆大都具有自主品牌，二是我国柴油机使用车辆的舒适性要求不高，价格低廉，国外公司与中国企业竞争不占优势。长城汽车与博世公司开发出了高压共轨柴油发动机，此外奥迪、奔驰、华泰等
33、品牌也推出了采用共轨系统的汽车。我国部分大学、研究所和企业也通过合作或独立自主研发，取得了各具特色的研究成果，并有数十项专利公布。同时也有部分企业在进行自主研发，如中国一汽无锡油泵油嘴研究所、成都威特、玉柴、潍柴动力等。因此，我国在电控直喷式柴油机方面已积累了一定的经验，但总体来说与国外还存在差距，主要体现在制造工艺和批量生产的质量控制。此外，国内共轨系统相关配套体系有些还不健全，部分零部件还依靠进口。在更严格排放标准要求下，除电控燃油系统外，发动机整机也引进了许多新技术。世界著名的汽车研发机构Ricardo公司推荐在各排放阶段的发动机技术要求，从中可见共轨系统由于其独特的优势，是最具继承性和
34、可持续发展的燃油喷射系统之一。电控高压共轨燃油喷射系统的应用使柴油机的排放、噪声及燃烧性能都得到了很大改善，远远超过了传统内燃机，大大增强了柴油机的竞争力。随着电子技术、材料技术以及控制理论等的不断发展，该技术还具有很大的发展潜力，进一步的研究发展主要体现以下趋势：（1） 设计开发新的执行器，以及通过对高压油泵、喷嘴材料和加工过程的改进进一步提高燃油喷射压力及其精确性，使燃烧更为充分。（2） 通过最优控制、自适应控制、预测控制等控制理论的研究，将模糊控制、人工神经网络、基于非线性的滑模控制、基于辨识模型的自适应控制等运用到电控高压共轨燃油喷射系统中，改进其控制策略。（3） 研究新的喷油规律。随
35、着柴油车数量增加，柴油机尾气已经成为大气的主要污染源之一。因此，世界各国都在积极探索新方法和采取有效的技术措施主动减少和控制污染物的排放，欧洲已经制订出严格的欧V、欧VI 排放法规，预计2014 年开始实施欧VI 排放法规。因此，必须不断研究满足新的排放标准的喷油规律，进一步降低柴油机的排放。（4） 燃油喷射系统的数值模拟技术。通过仿真软件建立电控高压共轨燃油系统的数值模型，分析燃油的喷射过程及系统参数对燃油喷射特性的影响，为燃油系统的优化设计、故障分析提供理论依据，降低产品开发成本，缩短开发周期10。（5） 传感器技术。随着喷射压力的不断提高，要求有更高精度和响应速度的新型智能传感器。（6）
36、 解决高压共轨系统的恒高压密封问题。高压共轨系统的密封性能影响燃油喷射压力的提高和柴油机性能。传统燃油系统和电控泵只在20-30 曲轴转角内高压供油，油泵驱动扭矩的峰值很高，但泄漏时间很短，而高压共轨燃油系统在一个循环内都高压供油，喷油器中的针阀偶件和控制活塞偶件长期处于恒定高压中，泄漏量大幅增加，因此，必须进一步解决零部件的恒高压密封问题。（7） 解决共轨压力的微小波动造成的喷油量不均匀问题。高压共轨系统的动态压力稳定性直接影响系统理想喷油规律的实现，因此，对高压共轨系统压力波动性的研究已经成为当前的热点之一。（8） 解决高压共轨系统的多MAP优化问题。电控燃油系统中，ECU根据其内部存储的
37、MAP控制喷射过程。现有的电控泵ECU 中只有喷油量MAP和喷油定时MAP，而高压共轨燃油系统除这两者外，还有喷油压力MAP和预喷射MAP等，控制数据较多，要根据排放和燃油消耗耗进行优化工作量很大。因此需要研究统计学方法、神经网络模型映射MAP 数据、学习优化方法等很多关键技术，以解决多MAP 优化问题11。参考文献1 张四鑫柴油机高压电控燃油共轨系统研究J南宁职业技术学院学报，2010,15（4）93-962 田晋跃现代汽车新技术概论M北京：北京大学出版社2010：41-42，52-533 黄玮柴油发动机构造与原理M北京：科学出版社2009：208-210，218-2194 张蒨，于永初远虑
38、与近忧，一切皆在掌握记北京国家04重大专项工作汇报会MC现代零部件，2011(4) ：22-255 张月相，王雪艳，刘大学等电控汽车柴油发动机培训教程M哈尔滨：2007：180-1836 宋福昌电子控制高压共轨柴油机故障检修M北京：国防工业出版社,20077 陈家瑞，马天飞汽车构造（上册）M.北京：人民交通出版社，2005：208-2108 聂建军柴油机高压共轨燃油系统的现状与发展趋势J北京：内燃机，2009，4(8)9 齐宝军，张杨，王印力.柴油机燃油喷射控制新技术J林业机械与木工设备2008，36(1)：47-4810 方峰柴油机高压共轨燃油喷射系统初探J.江苏船舶,2008，25(4):27-2811 陈亮，高献坤，王导南柴油机电子燃油喷射系统的发展及研究现状J内燃机,2008， (2)：1-4
