柴油机如今早已改变了“突突冒烟”的老印象,变得安静又环保。各大欧洲品牌,像奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等,它们的柴油版车型在全球卖得很火,大家都认可这套技术。这是因为柴油机用了电控喷射、共轨、涡轮增压中冷这三个重要部件。这三样东西一起用,就把柴油机的质量、噪声、烟度这三个指标都提高了,甚至比汽油机还要好。现在的先进柴油机就像有“大脑”一样会思考。把喷油这件事交给电脑管理,再通过一根“共轨”管把压力集中起来,然后精准送到每颗喷油器。这套技术把电控、高压、共轨三个方面结合起来了。 首先说说电控方面。以前的柴油机靠机械零件来控制喷油量和正时,所以这些零件磨损后就不准确了。现在换成电控后,ECU(电子控制单元)会实时读取转速、负荷、进气温度等信号,再按最优算法算出这一秒该喷多少油。ECU通过高速电磁阀把指令传给喷油器,误差控制得很小。 接下来是高压方面。以前的柴油机喷油压力只有几十兆帕就够了,现在最高可以冲到200 MPa,压力提升了不少。高压能把燃油变成超细的油滴,雾化更充分燃烧更彻底。动力提升了油耗也下降了。 最后是共轨方面。以前各缸独立供油时油压随转速变化很大,会产生噪声和振动。现在共轨管像“血压调节器”一样,把高压油泵送来的燃油先集中在一个地方再均匀分配到各个高压油管。无论发动机转速多快,共轨管内压力始终稳定一致。 这套系统由燃油供给系统和电子控制系统两部分组成。燃油供给系统负责从油箱到喷油器输送清洁的燃油。电子控制系统则由ECU和传感器网络组成,ECU通过传感器网络实时感知驾驶员意图和发动机工况,再算出最优喷油量和正时。高速电磁阀负责执行指令。 这套技术有五大优势:喷油压力、时刻等参数可以独立调整;各缸压力同步振动噪声减少;喷射频率高可以把NOx与颗粒物压到国六标准线下;结构通用性强可以应用到不同排量的柴油机上;既能满足排放法规又能兼顾动力性和经济性。 未来这个技术还会不断进步。现在它已经把柴油机的NOx与颗粒物降到了和汽油机差不多的水平;下一代可能还会用缸内直喷、低温燃烧等技术。随着材料和传感器的发展还有算法的改进,柴油机会变成更高效更清洁的动力。