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    1 引言

    電噴技術即內(nèi)燃機燃料系統(tǒng)的電子噴射供給技術，為了嚴格控制汽車尾氣對環(huán)境的嚴重污染，要求汽車用汽油發(fā)動機必須實施電噴技術，對非電噴汽車采取了非準入的措施。

    柴油機由于燃料供給系統(tǒng)的特殊性，即燃料在供給氣缸時是采取高壓(10～120MPa)噴射的方式，技術上改變原有的供油方式與汽油機相比具有較大的難度。實際上，柴油機的污染有時比汽油機更嚴重，特別是排煙、碳氧化合物等。

    柴油發(fā)電機組要求柴油機只有具有運行速度穩(wěn)定、動態(tài)性能好，才能輸出高品質(zhì)的電能，同時具有轉速調(diào)整的自動化，才能真正實現(xiàn)備(主)用電源的自動化、智能化。因此柴油發(fā)電機組配套的柴油機近年來已有一部分實現(xiàn)了電子調(diào)速，但對環(huán)境污染的控制措施無所作為。

    2 電噴柴油機的電噴技術

    發(fā)電用柴油機是車輛、船舶及工程機械用柴油機的變型產(chǎn)品，因而電控技術的發(fā)展必然受到主要產(chǎn)品的影響。進入20世紀后期，由于柴油車廢氣污染物排放法規(guī)和汽油車一樣日趨嚴格，同時改善柴油機經(jīng)濟性的要求也進一步提高，因此在汽油機電控技術飛速發(fā)展的基礎上，一些發(fā)達國家開始對柴油機電控技術——電子噴射進行了開發(fā)和研究，并初步投入使用。電子噴射技術與電子調(diào)速技術既有相同點(即控制柴油機的噴油量)，又具有根本的區(qū)別，即電子噴射還具有用電信號控制噴油時刻、噴射壓力，完全取消了燃油系統(tǒng)中的機械結構。

    在20世紀90年代發(fā)展起來的電控柴油噴射系統(tǒng)主要有以下兩種形式：

    一是Bosch公司共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)。其特點是系統(tǒng)中有一公共高壓油軌，用高壓(或中壓)輸油泵向公共油軌中泵油，用電磁閥對油軌中的壓力進行調(diào)節(jié)。高壓(或中壓)的柴油由公共油軌分別通向各缸噴油器，由裝在噴油器內(nèi)的電磁閥控制噴油量和噴油正時，噴油壓力或直接決定于共軌中的壓力，或由噴油器中的增壓活塞對從公共油軌來的燃油進行增壓。共軌式電控噴油系統(tǒng)可以同時控制噴油量、噴油正時、噴油壓力、噴、油速率，且能實現(xiàn)高壓噴射滿足排放要求。同時，在原采用傳統(tǒng)高壓油泵一高壓油管一噴油器的噴油系統(tǒng)柴油機上使用時，結構變化很小。

    二是Perkins公司共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)，它是在Bosch公司電噴系統(tǒng)基礎上的改進。該系統(tǒng)無高壓油泵，電噴系統(tǒng)主要由電子控制模塊(ECM)、高壓潤滑油供應泵、噴注壓力調(diào)節(jié)閥、噴油器等組成。其傳感器包括：曲軸位置傳感器(CMP)、增壓壓力感應器(MAP)、噴油壓力控制傳感器(1CP)、潤滑油濕度傳感器(EOT)、水溫傳感器(CET)、油壓傳感器(EOP)。系統(tǒng)中燃油流程如圖1所示，燃油經(jīng)濾清器、油泵(低壓)、燃油集合管至噴油器。燃油系統(tǒng)中，高壓燃油流動，取消了高壓油管，這樣可防止柴油的可壓縮性和油管的彈性在油管內(nèi)形成壓力波動，可能造成已關閉的針閥重新打開，產(chǎn)生二次噴射的不正常燃燒，使燃燒不完全。

圖1 燃油流程

    噴油壓力控制系統(tǒng)如圖2所示，系統(tǒng)由高壓油泵、穩(wěn)壓閥、噴油壓力控制感應器、調(diào)節(jié)閥等組成。該系統(tǒng)內(nèi)流動的為高壓機油。高壓機油供應泵是由曲軸帶動七個活塞的油泵，在正常運行條件下，油泵輸出的壓力經(jīng)過一個路軌式壓力控制閥(RPCV)控制，過多的機油經(jīng)過旁通回流到回油系統(tǒng)，柴油機的運行情況取決于液壓壓力，而控制壓力是取決于ECM，良好的液壓控制使柴油機具有良好的運行條件。

圖2 噴油壓力控制系統(tǒng) 

     噴油器如圖3所示：由電磁閥、提動閥、酸化增強活塞、噴油咀總成等組成。噴油器的噴射動力來自液壓能量，噴油器內(nèi)的活塞及柱塞是用液壓壓力及速度來控制的。同時，噴油量是ECM發(fā)出脈沖的時間來控制噴油器中電磁閥開關時間的長短，當電磁閥通電時，提動閥打開其閥座，高壓機油將會推動活塞及柱塞下行直至最低。當ECM輸出信號斷開噴油器的電磁閥電源，噴油程序停止，提動閥關上。由于提動閥關上，高壓機油輸送管道關上，停止供油至酸化增強活塞，在酸化增強活塞內(nèi)的高壓機油排人轉動空槽內(nèi)。柱塞彈簧把酸化增強活塞和柱塞推回原位，當柱塞向上移動時，把燃油閥打開，低壓燃油開始注柱塞瓣內(nèi)。ECM通過其噴油器使其噴射速度、噴油時間及高壓噴射壓力得到有效控制。噴射速度的控制：噴油器由液壓系統(tǒng)執(zhí)行，它的速度比傳統(tǒng)的機械式快，同時其噴射速度及噴射壓力與柴油機速度無關。

圖3 噴油器

    噴油時間的控制：從開始至結束的噴油時間全電子化控制，與一般的電子調(diào)速器不同，一般的電子調(diào)速器其執(zhí)行器是統(tǒng)一拉動(轉動)柱塞，而不可能各個氣缸獨立控制，而電噴系統(tǒng)的噴油器的柱塞是用電磁閥分別控制，且柱塞的運動與柴油機的運轉速度或曲軸位置傳感器信號的持續(xù)時間無關。

    噴射壓力的控制：噴油器酸化增強活塞能產(chǎn)生倍增的液壓力量推動柱塞，即使輸入的高壓機油壓力不穩(wěn)定，但噴射壓力仍能維持在3000至21000Psi內(nèi)，這樣的液壓壓力亦適用于高轉速的柴油機。

    3 電噴柴油發(fā)電機組

    Perkins公司共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)已應用于威爾信1300系列柴油發(fā)電機之中，1300系列柴油機基本參數(shù)為：氣缸直徑/行程116.6mm／135.5mm，壓縮比15.9：1、氣缸數(shù)為6，功率范圍從145kW至230kW等5個等級。

    由于該系列電噴柴油發(fā)電機組的ECM系統(tǒng)占機械(或電子)調(diào)速器相比有較多的信號輸入，因此，能操控最佳的供油量及噴油時間，特別體現(xiàn)在機組的廢氣排放及噪音嚴格符合最新的國際標準；同時機組起動時，冒黑煙程度明顯減少，突加負載時爆燃噪聲顯著降低；同時，同比功率提高3％，燃油消耗率下降8％；結構簡單、操作簡捷。另一方面，電噴柴油發(fā)電機組的ECM控制系統(tǒng)實現(xiàn)了柴油機燃料供給系統(tǒng)的智能化。威爾信1300電噴柴油發(fā)電機組裝有自檢功能按鈕和指示燈及運行狀況閃燈碼顯示系統(tǒng)，使得電噴系統(tǒng)具有145個故障顯示內(nèi)容；且具有轉速監(jiān)控接口，轉速在一定范圍內(nèi)可任意設定和調(diào)整，具有很強的適用性。

    4 結語

    電噴柴油發(fā)電機組，改變了原有發(fā)電機組控制的范疇，是柴油發(fā)電機向綠色機組邁進的開端，因為在現(xiàn)代社會發(fā)展的今天，人們已經(jīng)重視環(huán)境對社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的影響，已經(jīng)非常重視交通工具，特別是汽油發(fā)動機汽車的污染控制，強調(diào)電子噴射控制發(fā)動機的必要性，因而采取了強制普及。相信在不遠的將來，柴油機電噴技術的普及也為日不遠，電噴柴油發(fā)電機組的普遍應用也將引起廣泛的重視。