电控高压共轨技术的现状与未来发展

电控共轨系统的市场潜力很大，在1999年，电控共轨系统已经和小型柴油机、中型柴油机以及重型柴油机匹配成功。例如博世公司的高压电控共轨系统已经在梅赛德斯—奔驰公司4缸65mm缸径的小型柴油机上匹配成功；MTU公司也在2720kW的大型柴油机上成功地匹配了高压电控共轨系统。

日本电装公司开发的ECD-U2型高压电控共轨系统是为增压、中冷、中型以及重型柴油机设计的燃油系统。日本电装公司开发的ECD-U2（P）高压电控共轨系统是为轿车柴油机开发的高压电控共轨系统，并在匈牙利设厂，大量生产ECD-U2（P）型高压电控共轨系统，供应欧洲轿车市场。

梅赛德斯—奔驰公司成功地把电控共轨系统匹配到二冲程柴油机上。

电控共轨系统生产厂家对电控共轨系统的未来都充满信心。从20世纪90年代中期开始，电控共轨系统开始进入市场，已经显示出巨大的发展潜力，相比之下，日本杰克赛尔公司的TICS系统则逐渐失去优势，而日本电装公司的ECD-U2系统将成为柴油发动机的主要配套产品。

目前，各家公司都在大力开发第二代、第三代电控高压共轨系统。第二代、第三代电控高压共轨系统将有更出色的控制功能、更可靠、更紧凑、价格更便宜。专家们认为电控共轨系统必将以不可阻挡之势迅速发展，并将逐步替代现有的机械式燃油系统。但是，替代过程不会像汽油机中用电控系统代替化油器那样顺利——在不长的时间内几乎是全面完成替代。由于柴油机复杂多样，可能在某些领域替代过程比较快，某些领域替代过程比较慢，而在某些领域几乎永远不能完成这种替代。

博世公司第一代电控共轨喷射系统已于1997年底批量投放市场。在2002～2003年推出使用压电晶体作为执行元件，用以替代采用高速电磁阀的第二代电控共轨喷射系统。喷油压力将提高到160MPa，可以适用于升功率在52～55kW/L以下的发动机，并可满足欧Ⅳ排放法规，为降低发动机噪声，预喷油量可控制在1mm³/行程之内。每个喷射循环可以实现预喷射、主喷射以及多段喷射等。通过预喷射，可降低发动机噪声，通过后喷射，可降低发动机NO_x和颗粒物等排放。因此，第二代电控共轨喷射系统将具有更高的喷油压力、喷油器尺寸紧凑、外形小、各缸喷油量差别小、实行闭环控制、多段喷射等一系列新的特点。

图2-36为博世公司第二代压电晶体电控喷油器和第一代电磁阀式电控喷油器的外形比较。

博世公司的第三代电控共轨燃油系统的喷油压力将提升到180MPa，可以满足柴油机2008年欧Ⅳ排放法规。目前对第三代电控共轨喷射系统已做了规划，正在开发之中。(www.xing528.com)

第一代高压电控共轨系统基本上是采用高速电磁阀作为执行器，承受的最高喷油压力以及系统的效率受到限制。为解决这一难题，许多公司正在开发采用压电晶体的电控共轨燃油系统。

机械式燃油系统持续发展了近一个世纪，电控共轨系统技术正在不断地发展之中，电控共轨系统还将持续发展数十年。

直喷柴油机多年来已经作为载货汽车的主要配套动力。直喷柴油机在轿车中份额的增加与燃油喷射技术的发展关系非常紧密，电控共轨系统的加入使其发生了根本性的变化。

第一代蓄压式电控共轨系统出现在20世纪末。第二代高压电控共轨系统在21世纪初出现了。随着排放法规的日益苛刻，柴油机高压电控共轨系统的技术必将以惊人的速度向前发展。

图2-36 博世公司第一代和第二代电控喷油器

a）博世第一代电磁阀式电控喷油器 b）博世第二代压电晶体电控喷油器