柴油機高壓共軌與單體泵技術的特點

高壓共軌和單體泵技術是目前爭論比較集中的兩種電子控制燃油的噴射系統。

1、高壓共軌技術的特點

高壓共軌式噴油系統採用高壓的供油泵，將高壓燃油儲存在軌道內並保持一個高壓的環境，依靠噴油器電磁閥的開閉控制噴油時間和噴油量。高壓共軌噴油系統的軌道壓力始終保持在設定值，便於實現噴射的靈活的控制，容易實現單循環多次噴射。獨特的技術使其更容易達到歐Ⅲ標準之後更高的排放的要求。其特點如下：

(1)共軌噴油器高速電磁閥一次噴射最多可進行5次脈動，要求響應速度更快，對電子控制要求較高。

(2)共軌軌道壓力較高(一般為150～180MPa)，焊接和鉚接工藝水平要求高，一旦發生漏油，可能會危及到人員的安全。

(3)軌道和高壓油管始終處在高壓環境下，對密封材料和金屬材質的要求更高。

(4)對燃油品質比較敏感。油品中會對燃油系統產生不良影響的是燃油中的水分、雜質和芳香烴等，雜質會加速運動副磨損甚至使其卡死，芳香烴會使橡膠失去彈性從而影響密封。

2、單體泵技術特點

單體泵技術是在每個氣缸裝配1個高壓泵，最高噴射壓力可達200MPa。它的優勢是結構相對簡單、性能可靠、故障率低、壽命長且維修方便。單體泵系統製造工藝相對簡單，成本低，產品價格也低。另外，單體泵對油品的清潔度(即雜質和芳香烴類)不太敏感，尤其是大功率柴油機，由於噴射壓力更高，在當前國內油品質量不穩定的情況下，單體泵技術具有更好的工作保障。其特點如下：

(1)結構相對簡單，凸輪軸同步驅動，無需獨立的高壓泵。

(2)噴射高壓在泵體內形成，由高速電磁閥控制，可以實現提前和延時的高壓脈衝。

(3)噴射高壓只是在極短的時間內存在，對密封材料和金屬材質要求相對較低。

3、兩種技術的選擇及應用

目前，高壓共軌和單體泵兩種技術都有各自的市場，高壓共軌系統多用於中小功率的柴油機，而單體泵多用於大功率的重型柴油機。歐洲市場上85%以上的重型柴油機均採用電控單體泵技術。

從排放功能的實現來看，電控單體泵由於增加了與柴油機缸體同等數量的外置泵，使最高噴油壓力可達200MPa。正是較高的噴油壓力使得燃油能夠充分燃燒，從而提高了排放水平。因此，在達到歐Ⅲ標準之後對更高排放標準的追求中，電控單體泵也具有一定的優勢。

從使用看，電控單體泵對油品的要求不高，而電控共軌技術要求油品必須達到歐Ⅲ或以上排放所需要的標準。在我國油品質量普遍難以達到歐Ⅲ或以上要求的條件下，電控單體泵技術不挑剔燃油的優勢已被公眾普遍認可。

同時，對比國外主要發動機企業的選擇，通過統計分析的發現，在奔馳和道依茨和沃爾沃和卡特比勒等8家國際知名的發動機企業中，只有3家選擇了共軌技術，其中還有的1家同時也是選擇了單體泵技術。同時，面對國際上對更高排放標準的要求，學術界傾向於電控共軌技術和電控單體泵技術的融合的發展。

國產CA6DE3系列歐Ⅲ標準柴油機採用了電控單體泵的技術，是在原CA6DE2系列柴油機基礎上進行的優化，提高經濟性和可靠性而開發的環保的機型，不僅其排放指標達到國家3號標準，而且更具有價格的優勢，市場潛力的巨大。在國內選擇電控單體泵技術的企業還有國內發動機業翹楚的玉柴的機器。

國內學者在高度肯定電子控制燃油噴射技術的同時也提出了很好的建議：國家必須在制定環保法規的同時，制定針對燃油質量的強制的性法規，以目前質量低劣的柴油現實的情況，根本無法滿足電子控制共軌噴射系統的要求。