柴油发动机的发展前景怎么样？

柴油发动机应用广泛，处在所属产业链的相对核心的位置。在过去十多年的发展中，柴油发动机生产业形成了一系列的配套企业，很多的柴油发动机企业更多充当了总承装配者的角色，而柴油发动机的一些关键的零部件：曲柄连杆、活塞、气缸套、凸轮已交由专业公司生产。专业化分工使得柴油发动机厂商能更加集中自身的优势，专注于柴油发动机的设计的和制造。

柴油发动机主要用于最终配套产品，比如大功率高速柴油机主要配套重型汽车、大型客车、工程机械、船舶、发电机组等。因此，柴油机行业的发展在很大程度上取决于相关终端产品市场情况。

柴油发动机的高压共轨系统

柴油机电子控制技术的一类。高压共轨系统的主要优点是它可以在宽广的范围内改变喷射压力和喷射时间，通过将油压产生过程和燃油喷射控制过程分开考虑实现柴油机电子控制。

高压共轨电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。

柴油发动机的高压共轨系统的工作原理

高压共轨柴油机原理指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油机器。共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来，共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。

它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。

柴油发动机的高压共轨系统中不能缺少的另外一个组件是高压共轨管。高压泵将柴油送至高压共轨管内，再次经过油压测量，确保油压在合理范围内，才将柴油输送给喷油器进行喷射。共轨管的组成相对其他燃油组件简单很多，共轨管一端是泄压阀，压力过高时进行回油减缓压力，共轨压力传感器，测量高压油路压力值，另外就是连接至各个喷油器的接口。

柴油发动机的高压共轨系统

　　对于高压共轨管，一般自身出问题的情况很少，但是油路中的一些故障都是由它感应出来的，比如高压油路过高或过低故障。

　　当发动机出现类似故障，比如“共轨压力过低”故障时，发动机启动困难，那么如何检查此类故障呢?这次就用压力低的故障来给大家分享一下。

高压共轨管

　　柴油机高压共轨系统的特点

　　共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

　　通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。

通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时、喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

　　高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

　　预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。

　　主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。

可能存在的故障：

　　燃油压力传感器故障

　　如果是传感器故障造成的信号错误，维修起来简单很多。拆下传感器用万用表测量电源针脚与回路针脚的电压值即可，电压点5V左右为正常，低于5V说明传感器损坏。或者直接用一个正常的传感器代替，故障消失，则传感器损坏。

　　1、若传感器无问题，则需检查传感器至ECU线束插1头，测量轨压传感器的电源触针、回路触针、信号触针任何两点间的导通性均合格。

　　若压力传感器电路方面无问题，则需要检查燃油计量单元方面是否故障。计量单元开度不符合供油需求，也会导致共轨压力低。过大则供油过足，压力偏高。拔出高压油泵上的计量单元插头，测量其两触点电阻值。其电阻值应在2.0-5欧姆之间为正常。

　　2、油路中有空气。油路中的空气会导致发动机油路中部分或者无柴油，同时也会激发轨压闭环控制模式的故障码，造成发动机难起动或不能起动。排净油路中的空气并检查进气点进行修复后，故障可修复。一般进气点多为油管接头处密封性变差，垫圈损坏等。

　　高压油泵故障

　　溢流阀卡滞常开，高压泵柱塞磨损泵油能力下降;内部泄压等。

　　1、如果油路中没有空气，发动机还是不能起动，涉及到油路问题的故障，这时就需查看启动发动机时，共轨管内实际建压情况。如果实际的轨压值比设定的轨压值小，并且持续时间较长，这说明轨压无法建立，ECU无法命令喷油器喷射燃油，导致发动机无法启动。检查共轨管前面的油路和器件，查看是否存在堵塞或损坏，导致供油不畅。

　　2、检查共轨管后面的油路是否存在泄漏，导致了共轨管实际压力达不到设定轨压。这种情况一般是因为高压连接管和喷油器之间密封不严，喷油器的进油直接回到了喷油器回油管里面，没经过喷油器，使实际轨压无法达到设定轨压。此情况的检查方式如下：

　　(1)将喷油器回油管拆掉，关闭柴油机油路的回油管，打开油路的进油管，启动发动机，观察喷油器的回油。如果无泄漏情况，柴油呈滴状滴出;如果柴油呈流水状，则高压连接管和喷油器之间密封不严。拆除各缸的高压连接管，检查其头部压痕，压痕不均匀的为泄露处。

　　(2)注意检查喷油器的高度、高压连接管头部、高压连接管的紧固螺栓是否有松动等。

　　(3)拔出共轨管的泄压阀胶管，启动发动机，泄压阀正常时不会有油流出。

　　(4)拆开喷油器回油管看回油量，回油很多而且有气泡，则是喷油嘴泄漏造成无法建压。

柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要有，柴油发动机的气缸中的混合气是压燃的，而非点燃的。柴油发动机工作时，进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点的时候，温度可以达到-℃，压力可以达到40—50个大气压。活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功，此时温度可达-℃，压力可达60-个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油设备上。