柴油发电机组的高压共轨技术的特点和对未来影响

康明斯柴油发电机组的高压共轨技术发展

随着对柴油发电机排放要求的不断提高，必须进一步改进缸内燃烧过程。从的高压共轨发展趋势图可以看出提高喷油压力和采用压电式喷油器是重要的技术措施。

1、高燃油喷射压力对柴油发电机的影响

柴油发电机燃烧过程与燃油雾化质量紧密相关。燃油喷人汽缸，汽缸内气体流动，促进燃油雾化，形成均匀的混合气。通过改进进气系统，可以在汽缸内形成高能量的空气流动，使燃油一边运动，一边雾化，一边燃烧。具有以下特点：

（1）燃油喷射压力越高，柴油机尚耗和排放越低燃油喷射压力越高，喷射出的燃油颗粒越小，从而使燃油雾化效果越好，使燃油和空气得到充分混合和燃烧，从而降低柴油发电机的油耗和排放；

（2）燃油喷射压力越高，柴油发电机升功率越高燃油喷射压力越高，柴油发电机的缸内平均有效压力越高。根据升功率计算公式尸/ v'：（N × BMEP)/ 00 × 0（式中，N—转速rpm; V— 排量；BMEP一缸内平均有效压力 MPa；0柴油机冲程，4冲程：

（3）我们可以看出，缸内平均有效压力越高，柴油发电机的升功率越高，也就是说柴油发电机更紧凑，能量密度更好。

2、压电式喷油器对柴油发电机的影响

压电式喷油器是由300多层，每层约为80厚m的压电式晶体通过压电效应来实施工作的喷油器。压电式喷油器的结构图如图3所示。出于对排放、油耗优化的考虑，即使是同一款柴油发电机在不同负荷状态下也有不同的喷油率，即要求在一个工作循环内（即进气，压缩，做功，排气）实现多次喷射从而使柴油发电机具有喷油时间、喷油量、喷油压力。而相对于第二代高压共轨所使用的电磁阀喷油器，压电式喷油器的质量减轻了3 0％。同时，由于驱动喷油嘴的针阀挺杆没有了，运动部分的质量只有电磁阀喷油器的四分之一，因此提高了针阀的运动速度，从而提高了喷油器的反应速度（压电式喷油器的反应速度为 0 · Ims），可以使柴油发电机能实现多次喷射，降低柴油机的排放。压电式喷油器的反应速度如图4所示。

3、综上所诉，从技术角度讲柴油发电机组的发展趋势，高压共轨无疑是最先进的喷油技术。而从高压共轨角度来分析，具有更高燃油喷射压力、使用压电式喷油器的高压共轨由于能提升柴油发电机能量密度、降低柴油机油耗，已经成为了柴发机组的发展趋势。