1 引言

電噴技術(shù)即內燃機燃料系統的電子噴射供給技術(shù)，為了嚴格控制氣車(chē)尾氣對環(huán)境的嚴重污染，要求汽車(chē)用汽油發(fā)動(dòng)機必須實(shí)施電噴技術(shù)，對非電噴汽車(chē)采取了非準入的措施。

柴油機由于燃料供給系統的特殊性，即燃料在供給氣缸時(shí)是采取高壓(10～120MPa)噴射的方式，技術(shù)上改變原有的供油方式與汽油機相比具有較大的難度。實(shí)際上，柴油機的污染有時(shí)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定、動(dòng)態(tài)性能好，才能輸出高品質(zhì)的電能，同時(shí)具有轉速調整的自動(dòng)化，才能真正實(shí)現備(主)用電源的自動(dòng)化、智能化。因此柴油發(fā)電機組配套的柴油機近年來(lái)已有一部分實(shí)現了電子調速，但對環(huán)境污染的控制措施無(wú)所作為。

2 電噴柴油機的電噴技術(shù)

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

在20世紀90年代發(fā)展起來(lái)的電控柴油噴射系統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。其特點(diǎn)是系統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(jìn)行調節。高壓(或中壓)的柴油由公共油軌分別通向各缸噴油器，由裝在噴油器內的電磁閥控制噴油量和噴油正時(shí)，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(lái)的燃油進(jìn)行增壓。共軌式電控噴油系統可以同時(shí)控制噴油量、噴油正時(shí)、噴油壓力、噴、油速率，且能實(shí)現高壓噴射滿(mǎn)足排放要求。同時(shí)，在原采用傳統高壓油泵一高壓油管一噴油器的噴油系統柴油機上使用時(shí)，結構變化很小。

二是Perkins公司共軌式電控柴油噴射系統，它是在Bosch公司電噴系統基礎上的改進(jìn)。該系統無(wú)高壓油泵，電噴系統主要由電子控制模塊(ECM)、高壓潤滑油供應泵、噴注壓力調節閥、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。燃油系統中，高壓燃油流動(dòng)，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形成壓力波動(dòng)，可能造成已關(guān)閉的針閥重新打開(kāi)，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
噴油壓力控制系統如圖2所示，系統由高壓油泵、穩壓閥、噴油壓力控制感應器、調節閥等組成。該系統內流動(dòng)的為高壓機油。高壓機油供應泵是由曲軸帶動(dòng)七個(gè)活塞的油泵，在正常運行條件下，油泵輸出的壓力經(jīng)過(guò)一個(gè)路軌式壓力控制閥(RPCV)控制，過(guò)多的機油經(jīng)過(guò)旁通回流到回油系統，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
噴油器如圖3所示：由電磁閥、提動(dòng)閥、酸化增強活塞、噴油咀總成等組成。噴油器的噴射動(dòng)力來(lái)自液壓能量，噴油器內的活塞及柱塞是用液壓壓力及速度來(lái)控制的。同時(shí)，噴油量是ECM發(fā)出脈沖的時(shí)間來(lái)控制噴油器中電磁閥開(kāi)關(guān)時(shí)間的長(cháng)短，當電磁閥通電時(shí)，提動(dòng)閥打開(kāi)其閥座，高壓機油將會(huì )推動(dòng)活塞及柱塞下行直至最低。當ECM輸出信號斷開(kāi)噴油器的電磁閥電源，噴油程序停止，提動(dòng)閥關(guān)上。由于提動(dòng)閥關(guān)上，高壓機油輸送管道關(guān)上，停止供油至酸化增強活塞，在酸化增強活塞內的高壓機油排人轉動(dòng)空槽內。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(dòng)時(shí)，把燃油閥打開(kāi)，低壓燃油開(kāi)始注柱塞瓣內。ECM通過(guò)其噴油器使其噴射速度、噴油時(shí)間及高壓噴射壓力得到有效控制。噴射速度的控制：噴油器由液壓系統執行，它的速度比傳統的機械式快，同時(shí)其噴射速度及噴射壓力與柴油機速度無(wú)關(guān)。
 
圖3 噴油器
噴油時(shí)間的控制：從開(kāi)始至結束的噴油時(shí)間全電子化控制，與一般的電子調速器不同，一般的電子調速器其執行器是統一拉動(dòng)(轉動(dòng))柱塞，而不可能各個(gè)氣缸獨立控制，而電噴系統的噴油器的柱塞是用電磁閥分別控制，且柱塞的運動(dòng)與柴油機的運轉速度或曲軸位置傳感器信號的持續時(shí)間無(wú)關(guān)。

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(dòng)柱塞，即使輸入的高壓機油壓力不穩定，但噴射壓力仍能維持在3000至21000Psi內，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為：氣缸直徑/行程116.6mm／135.5mm，壓縮比15.9：1、氣缸數為6，功率范圍從145kW至230kW等5個(gè)等級。

由于該系列電噴柴油發(fā)電機組的ECM系統占機械(或電子)調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(shí)間，特別體現在機組的廢氣排放及噪音嚴格符合最新的國際標準；同時(shí)機組起動(dòng)時(shí)，冒黑煙程度明顯減少，突加負載時(shí)爆燃噪聲顯著(zhù)降低；同時(shí)，同比功率提高3％，燃油消耗率下降8％；結構簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)捷。另一方面，電噴柴油發(fā)電機組的ECM控制系統實(shí)現了柴油機燃料供給系統的智能化。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，使得電噴系統具有145個(gè)故障顯示內容；且具有轉速監控接口，轉速在一定范圍內可任意設定和調整，具有很強的適用性。

4 結語(yǔ)

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(jìn)的開(kāi)端，因為在現代社會(huì )發(fā)展的今天，人們已經(jīng)重視環(huán)境對社會(huì )、經(jīng)濟可持續發(fā)展的影響，已經(jīng)非常重視交通工具，特別是汽油發(fā)動(dòng)機汽車(chē)的污染控制，強調電子噴射控制發(fā)動(dòng)機的必要性，因而采取了強制普及。相信在不遠的將來(lái)，柴油機電噴技術(shù)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。