5．电控单元
    第3代压电直接控制式共轨喷油系统的电控单元建立在电控单元平台上，控制和调节压电喷油器所需的软硬件功能都已重新开发，并集成在现有的电控单元平台上，同时模块式的软件设计允许用压电特有的功能替代电磁阀功能，计时严格的功能被安装在协同处理器和智能驱动级功能块上。
    压电驱动级示意图如图16所示，基本上由能量单元、充放电单元、汽缸选择单元三部分组成。其中，能量单元的能量直流／直流变压器可提供必需的高电压。出于节能的缘故，在放电过程中压电执行器的能量被返回到蓄能器中，这样就能使变压器的结构尺寸非常紧凑。压电驱动级的模块化设计使其有可能广泛应用于3-8缸发动机中。

    6．第3代压电共轨喷油系统发动机的试验结果
    最初的开发目标是要改善系统的整体性能。在相同的系统压力（160MPa）下，电磁阀系统的全负荷特性与压电系统相比，这两种系统在整个转速范围内都能获得丰满的扭矩曲线，但是，在排放重要的部分负荷范围内，新的压电技术具有明显优势。即便使用电磁阀系统也可达到较好效果，但由于压电喷油器的喷油曲线优化，预喷射油量减小，在保持低噪声水平的同时，微粒和NO对非放量还能降低约13％～18％（图17）。由于运动质量减小，液压控制链缩短，预喷射油量在需要时能够减小到小于1 mm3，且能够大大扩展调节燃烧过程的自由度，因此在排放／噪声折衷方面允许将优化的焦点转移到有利于降低噪声水平上。另外，由于应用了两次预喷射，中等负荷时的噪声可降低3dB（A）。

    根据所选择的燃烧过程，后喷射为减少微粒排放提供了很大的可能性。在后喷射相位和油量方面为发动机开发人员提供了新的自由度，排放、噪声和燃油耗是三者之间达到最佳的折衷，例如，根据运行工况通过后喷射微粒排放最多能降低35%。为了满足未来各种不同排气后处理方案对喷油系统的要求，第3代压电直接控制式共轨喷油系统能够在膨胀冲程的不同相位进行后喷射，这样一方面能在燃烧进行中就为可能存在的微粒过滤器的再生准备好热量，另一方面同样也能为存储式NOx催化器提供所必需的一氧化碳峰值。
    综上所述，博世公司第3代轿车用压电直接控制式喷油器使喷嘴针阀的最高速度能达到1.3 m/s，其优异的性能为发动机的开发提供了更大的自由度。泵油量可调式高压泵的结构紧凑而高效。电控单元附加的软件修正功能确保系统达到很小的误差，能使约1 800 kg重的汽车不采用排气后处理装置就能达到欧4排放标准（欧IV排放标准，2005年底开始在多国家实施），实际工作能力十分优异。
 

上一页  [1] [2] [3]