抽丝剥茧 破解电控高压共轨柴油机应用困局

电控高压共轨系统技术特征

新产品能否在短期内得到市场和用户的认可，很大程度上取决于自身技术的成熟度。但是，技术的成熟和进步却受制于多重因素的影响。

马军刚：国内外电控高压共轨系统的技术和差别主要涉及到以下领域：

传感器制造技术

传感器是控制系统的输入信号来源，目前国内有许多企业能够为电控汽油机配套生产各种传感器，而这些传感器中的大多数原则上也能适用于燃油机，这无疑为国内燃油机电控化发展准备了基础条件。所以，传感器需求已经不再是国内燃油机电控技术的发展障碍。

执行器制造技术

燃油机电控高压共轨系统的制造难度主要集中在高速电磁阀。这种阀件工作频率极高。以转速 3000r/min 的四冲程燃油机而言，阀的工作频率为 25Hz，对尺寸细小的阀面的机械冲击极大。在这种高速工作条件下，既要保证阀的密封效果，又要保证阀件电磁驱动的可靠性，还要保证阀的使用寿命。这些条件综合起来，无论对于阀材料的机械强度、物理性质、疲劳强度还是零件的结构、加工精度和表面粗糙度等，都提出了极高的要求。只有完全解决这些困难，才能使高压共轨系统可靠地工作。

ECU 制造技术

对于 ECU 即电控单元的制造，依赖于微处理器元件。目前国内在微处理器的设计制造方面虽然有很大突破，但针对制造燃油机 ECU 所需要的单片机元件，还没有对应的专项产品。国内目前在 ECU 技术上所依赖的单片机元件，一般都选用飞思卡尔、英飞灵、英特尔等国外企业的产品。而且近几年来国内单纯的燃油机ECU 技术受到很大的制约：较为成熟的电控系统提供商一般都同时提供自己拥有的 ECU，而来自国外的燃油机电控系统提供商提供的都是自己成套的技术服务，使国内单纯的 ECU 服务商的产品难以得到应用。

以上的情况正在逐步得到改变。一方面，国内的燃油机电控燃油系统逐渐地实现产品化。另一方面，国外的电控燃油系统执行器部件也逐渐开始从系统技术服务商控制下的专属产品，转变为市场上可以直接从制造商手中购得的自由产品，价格也可能变得较为合理。国内的ECU 厂商将变得有条件使自己的产品作为普通的燃油机部件提供给燃油机制造商，这将使国内 ECU 技术得以广泛应用。

而如何能在技术指标和硬件开发制造能力的框架下，国内电控技术走出“试验室”，成为真正意义上成熟可投放的产品，完成对整车厂商和最终用户的匹配、使用、售后服务支持，从产品设计、整车适用性匹配、售后服务等各方面体现“以用户为导向的技术”，才是为广大发动机、整车厂商、各级经销商、终端用户所需要的技术。这种客户为中心、应用为中心的策略思路，也许能为国内厂商开发、推广新的技术提供一个良好的切入点。

田少民：高压共轨已成为电喷发动机的技术主流，从洋马 44kW 的 4TNV86CT 和科勒55kW 的 4H50TIC 等小型发动机，到欧洲的MTU（安特优）610kW 的 10V1600 和斯堪尼亚566kW 的 C16EMS 等大型发动机，都采用了高压共轨喷油系统。

国内按国Ⅲ、国Ⅳ自主生产柴油机的厂家有维柴、玉柴、上柴、华柴等，主要匹配博世、电装及威孚的高压共轨系统。燃油系统提供商、柴油机生产厂家及配置柴油机的工程机械主机制造厂家，这三者要密切配合，通过硬件标定、软件标定及整机标定，来实现喷油系 - 发动机- 主机的优化匹配。如果三者在技术融合中不降低技术壁垒，在技术支持上不充分授权，售后维修策略保守，将使主机厂的售后服务脱节，就会给用户的使用、维护及修理带来困难。

庞瑞峰：电控高压共轨技术实际为柴油机共轨式电控燃油喷射技术，它是一项较为成功的控制污染排放的新技术。

共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。这一技术的研究与开发热点在于：一是如何解决高压共轨系统的恒高压密封问题。

二是如何解决高压共轨系统中共轨压力的微小波动所造成的喷油量不均匀问题。三是如何解决高压共轨系统的多个三维控制数据表优化问题。四是如何解决微结构、高频响电磁开关阀设计与制造过程中的关键技术问题。

现在该项新技术已开始在国外以柴油机提供动力的汽车上投入使用。相对于汽油机而言，我国在电控柴油机方面与国外差距相对较小。得益于以下原因：一是我国原有柴油机使用车辆大都具有自主品牌，二是我国柴油机使用车辆的舒适性要求不高，价格低廉，国外公司与中国企业竞争不占优势。随着排放标准的提高，柴油机必须采用电控喷射系统。目前国内柴油电控系统主要有共轨、单体泵等，和国外先进技术比，显然还不具备对等的实力，在关键零部件的技术攻关上，国内还有很长的路要走。比如日本电装、德国博世几乎垄断了电控高压共轨的关键零部件。但这些会随时间推移，不久将逐步得到解决。

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