電控燃油噴射技術(shù):外企角逐國內(nèi)突圍

德爾福在中國市場針對中輕型車推廣共軌技術(shù)，針對重型車提供泵噴嘴和單體泵技術(shù);博世電噴系統(tǒng)最新技術(shù)已經(jīng)由電控共軌發(fā)展到電控液力放大系統(tǒng)，博世在中國市場主推高壓共軌系統(tǒng);電裝目前正在研發(fā)第三代、第四代共軌系統(tǒng)，它將適應(yīng)中國市場需求的共軌系統(tǒng)帶到中國。在國外技術(shù)包圍中，自主國產(chǎn)的成都威特電噴提出了電控單體泵低成本解決方案。

德爾福:共軌技術(shù)和單體泵技術(shù)各有側(cè)重

德爾福汽車系統(tǒng)中國投資有限公司的柴油系統(tǒng)銷售經(jīng)理張巍說，對供油系統(tǒng)機械性能而言，其最主要的要求就是提高噴射壓力，所以德爾福公司目前針對歐Ⅲ要求，給國內(nèi)用戶在共軌方面提供了1600巴的壓力系統(tǒng)，在單體泵方面提供了2000巴的壓力系統(tǒng)。

德爾福的產(chǎn)品線按照客戶的要求分成三部分:第一部分主要針對中輕型商務(wù)車，為客戶提供共軌系統(tǒng);第二部分針對中型商務(wù)車，為客戶提供"轉(zhuǎn)子泵"系統(tǒng)、泵噴嘴系統(tǒng)或者提供中型共軌系統(tǒng);第三部分針對重型車市場，德爾福提供泵噴嘴和單體泵技術(shù)。

德爾福柴油部門的前身是CAV公司，自1988年開始向市場提供電控泵技術(shù)，自2000年開始提供高壓共軌技術(shù)。到2005年，已經(jīng)累計向全球投放了400萬套共軌系統(tǒng)。輕型車共軌系統(tǒng)針對歐Ⅲ、歐Ⅳ的要求，一方面是精確的電子控制，另一方面就是達到盡量高的壓力。

德爾福在重型車上建議客戶采用單體泵系統(tǒng)。從成本上講，國內(nèi)的發(fā)動機從歐Ⅱ向歐Ⅲ升級時，如果采用單體泵，對發(fā)動機改動非常小，僅以外掛式的突輪軸箱代替歐Ⅱ發(fā)動機的直列泵。當從歐Ⅲ向歐Ⅳ升級時，發(fā)動機機身主體結(jié)構(gòu)仍然不變，只是把歐Ⅲ系統(tǒng)里機械式噴油器改成德爾福的電控噴油器,形成雙電磁閥單體泵系統(tǒng)。在發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)不做大的調(diào)整下，就可以達到歐Ⅳ的排放水平。

在性能方面，目前在國內(nèi)單體泵使用的壓力達到2000巴，當向歐Ⅳ升級、在雙閥系統(tǒng)時，這個壓力可以達到2500巴。而且單體泵的理論設(shè)計原理可以由突輪型線產(chǎn)生逐漸上升的噴油壓力曲線，這是發(fā)動機需要的理想的供油曲線。同時在單體泵上采用了類似于共軌I2C的系統(tǒng)一致性控制，來優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能。在供油控制方面，如果使用雙閥系統(tǒng)，不僅可以對壓力進行控制，還可以對噴射進行控制，而且可以采用多次噴射。它的標準可以達到歐Ⅳ或者歐Ⅴ的能力。目前，德爾福的雙閥系統(tǒng)在歐洲大批量生產(chǎn)，供應(yīng)給歐Ⅳ發(fā)動機，配套歐Ⅴ發(fā)動機的相關(guān)系統(tǒng)正在做開發(fā)工作。

單體泵系統(tǒng)的另一個優(yōu)勢就是它的可靠性和壽命，這些性能已經(jīng)在歐洲和北美市場上得到了10年甚至是15年的實際使用時間、數(shù)百萬輛整車使用的證明。單體泵系統(tǒng)在發(fā)動機使用過程中，可以保證排放水平和燃油消耗率水平。目前，這種非常強化、非?？煽康男阅芎褪褂脡勖?，仍然在進一步提高。所以從德爾福的觀點來看，在技術(shù)方面，相信在2010年之前，所有歐洲和北美的重型車生產(chǎn)商絕大多數(shù)會采用單體泵和泵噴嘴技術(shù)。德爾福也在研發(fā)2010年以后新的排放法規(guī)所要求的新的系統(tǒng)。

電控共軌式

燃油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造(中)

電磁噴油器

如圖2-16（a）所示，當噴油器電磁閥未被觸發(fā)時，噴油器關(guān)閉，泄油孔也關(guān)閉，小彈簧電樞的球閥壓向回油節(jié)流孔上，在閥控制腔內(nèi)形成共軌高壓。

當電磁閥被觸發(fā)時，電樞將泄油孔打開，燃油從閥控制腔流到上方的空腔中，并從空腔通過回油通道返回燃油箱，使閥控制腔中的壓力降低，減小了作用在控制栓塞上的力，這時噴油器針閥被打開，噴油器開始噴油，如圖2-16（b）所示。

電磁閥一旦斷電，不被觸發(fā)，小彈簧力會使電磁閥電樞下壓，閥球?qū)⑿褂涂钻P(guān)閉。泄油孔關(guān)閉后，燃油從進油孔進入控制腔建立起油壓，這個壓力與共軌燃油壓力相同，該燃油壓力作用在控制柱塞端面上。由于燃油壓力加上彈簧力大于噴油器腔中的壓力，使噴油器針閥關(guān)閉。

ECU（中央處理器）

ECU使電控燃油噴射系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它將柴油機運行的各種狀態(tài)信息通過傳感器匯總，同時接受駕駛?cè)藛T通過油門踏板傳感器傳輸過來的指令，通過簡單迅速的運算決定燃油系統(tǒng)的噴油器、噴油正時和噴油次數(shù)（ECU可以控制噴油器在每一循環(huán)時噴油5次），使柴油機在任何工況都運行在最佳狀態(tài)。圖2-17是EDC7型ECU外形。

ECU的另外一個作用是實現(xiàn)可靠性自控操作。例如為保證啟動發(fā)動機時的安全，變速箱上安裝由一個空擋開關(guān)，該空檔開關(guān)以及起動機的控制線路時經(jīng)ECU控制的，在啟動發(fā)動機時，如果變速箱掛合任何一個擋位，發(fā)動機啟動線路均斷路，使發(fā)動機不能啟動。

ECU具有故障自診斷能力，它將電控燃油噴射系統(tǒng)造成柴油機運轉(zhuǎn)的故障以故障閃碼的形式反映出來，更能將故障存儲，以便直觀或通過故障診斷儀將故障查到，為快速專區(qū)俄地處理故障提供了方便。

ECU還有一個功能稱“跛行行走”功能，即當柴油機發(fā)生一種影響工作可靠性、安全性故障而沒有排除之前，ECU可以對各執(zhí)行元件輸出一個“默認值”，“默認值”就是預(yù)先設(shè)置好的在不影響故障擴展的情況下，發(fā)動機僅能維持一般運轉(zhuǎn)指令，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速不會超過1500r/min，也不會發(fā)揮全功率，駕駛員只能操縱機械勉強行走回家或至維修網(wǎng)點。待故障排除才能恢復原狀。

如圖2-18所示，ECU有三個插接口，一個是36針腳的插接口，它是連接傳感器線束的插接口，一個是16針腳插接口，它是連接噴油器等執(zhí)行元件線束的插接口，最大的是89針腳插接口，它是連接整車線束的插接口。在整車線束上除連接整車各傳感器（如變速箱空擋開關(guān)、離合器總泵開關(guān)、氣壓傳感器等）線束外，還有一個CAN通信總線和K線。CAN總線是連接整車其他電腦裝置ECU的通信總線，K線是連接電控噴射診斷儀的故障查找連接線。

ECU一般安裝在柴油機進氣管側(cè)，同時需用燃油進行冷卻散熱。