柴油噴射系統。 設計、優缺點
與汽油發動機不同，柴油發動機從一開始就有燃油噴射。 只有噴射系統、配件和供應給氣缸的燃油壓力發生了變化。
柴油機，俗稱柴油機，其工作原理與汽油機完全不同。 在燃料卡車中，燃料-空氣混合物進入活塞上方的燃燒室。 壓縮後，由於火花塞電極處的電火花擊穿，混合物被點燃。 這就是汽油發動機也被稱為火花點火（SI）發動機的原因。
在柴油發動機中，燃燒室中的活塞僅壓縮空氣，在巨大壓力（至少 40 bar - 因此稱為“高壓”）的影響下，空氣被加熱到 600-800°C 的溫度。 將燃料噴射到這種熱空氣中會導致燃燒室中的燃料立即自燃。 因此，柴油動力系統也稱為壓縮點火 (CI) 發動機。 從一開始，它們是通過將燃料噴射到燃燒室而不是進氣歧管來提供的，進氣歧管只向發動機供應空氣。 根據燃燒室是否分開，柴油發動機分為間接或直接噴射的動力單元。
間接注射
柴油機雖然首次亮相時採用了直接噴射系統，但並未長期使用。 這種解決方案引起了太多的問題，在汽車工業中，它被 1909 年獲得專利的間接噴射所取代。 直接噴射仍然存在於大型固定式和船用發動機以及一些卡車中。 乘用車設計師更喜歡間接噴射柴油機，它運行更平穩，噪音更小。
術語“間接”在柴油發動機中的含義與在汽油發動機中完全不同，在汽油發動機中，間接噴射是將空氣-燃料混合物噴射到進氣歧管中。 在間接噴射柴油發動機中，與直接噴射設計一樣，由噴射器霧化的燃料也進入燃燒室。 只是它分為兩部分 - 一個輔助部分，其中註入燃料，以及主要部分，即。 燃料燃燒的主要過程發生在活塞正上方的空間。 這些腔室通過一個或多個通道相互連接。 就形式和功能而言，腔室分為預備室、渦流室和儲氣室。
後者不能使用，因為它們的生產實際上已經停止。 在前室和渦流室的情況下，噴嘴安裝在輔助室旁邊並將燃料噴射到其中。 在那裡，發生點火，然後部分燃燒的燃料進入主室並在那裡燃燒。 帶有預燃室或渦流室的柴油機運行平穩，並且可能具有輕型曲柄系統。 它們對燃料質量不敏感，並且可能具有簡單設計的噴嘴。 但是，它們的效率低於直接噴射柴油，消耗更多燃料，並且在啟動冷發動機時遇到困難。 如今，乘用車中的間接噴射柴油發動機已成為過去，不再生產。 它們在當今市場上的現代汽車中很少見。 它們只能在印度的印度斯坦和塔塔、俄羅斯的 UAZ、在巴西銷售的老一代三菱帕杰羅或在阿根廷提供的大眾 Polo 等設計中找到。 它們在售後市場車輛中的使用量要大得多。
直接注射
這一切都是從他開始的。 然而，直接注入的好處最初並沒有被利用。 不知道適當旋轉燃料的重要性，並且其燃燒不是最佳的。 形成燃料塊，這有助於形成煙灰。 活塞上的過程太快了，發動機努力工作，很快損壞了曲軸軸承。 出於這個原因，直接注入被放棄了，而更喜歡間接注入。
直到 1987 年，當菲亞特 Croma 1.9 TD 進入量產時，才真正回歸到現代版本中。 直接燃油噴射需要高效的噴射設備、高噴射壓力、優質燃油和非常堅固（因此很重）的曲柄組。 然而，它提供了冷發動機的高效率和容易啟動。 採用直噴式柴油發動機的現代解決方案主要基於完全扁平的缸蓋和帶有適當形狀的腔室（腔體）的活塞。 腔室負責燃料的正確湍流。 如今，直接噴射廣泛用於乘用車柴油發動機。
直接噴射 - 泵噴射器
在傳統的柴油發動機中，不同類型的泵負責供應燃料。 在開創性的時代，燃油噴射是用壓縮空氣完成的；在 20 年代，這是通過重新設計的油泵完成的。 在 300 年代，為柴油發動機設計的特殊泵已被廣泛使用。 最初，它基於產生低壓（高達 60 bar）的串行泵。 直到 1000 年代，才出現了更高效的帶有軸向分配器（超過 80 bar）的泵。 在七十年代中期，他們接受了機械噴射控制，而在八十年代中期，他們接受了電子控制（BMW 524td，1986）。
上世紀 30 年代已經在卡車上使用的泵式噴油器是一種稍微不同的燃油噴射方式，它們在 1998 年首次被大眾汽車廣泛用於乘用車（帕薩特 B5 1.9 TDI）。 簡而言之，泵式噴油器就是自帶泵的噴油器，由凸輪軸驅動。 因此，整個增壓和噴入氣缸的過程僅限於氣缸蓋。 該系統非常緊湊，沒有將泵連接到噴油器的燃油管路。 因此，沒有噴嘴脈動，這使得難以調節燃料劑量和洩漏。 由於燃料在單體噴射器室中部分蒸發，因此噴射正時可能會很小（容易啟動）。 然而，最重要的是 2000-2200 bar 的非常高的注射壓力。 氣缸中的燃料劑量與空氣迅速混合併非常有效地燃燒。
一般來說，帶有單體噴油器的柴油具有效率高、油耗低、速度快和獲得高功率密度的可能性的特點。 但是單體噴射發動機的製造成本很高，主要是由於氣缸蓋的複雜性。 他的工作是艱苦而響亮的。 當由單體噴油器提供動力時，也存在排氣毒性問題，這在很大程度上導致大眾放棄了這種解決方案。
直接噴射 - 共軌
共軌噴射系統最重要的元素是“共軌”，一種油箱，也稱為“加壓燃料蓄能器”，泵將柴油燃料泵入其中。 它不是直接從泵進入噴嘴，而是從油箱進入噴嘴，同時保持每個氣缸的壓力相同。
形像地說，我們可以說每個噴油器不等待來自泵的一部分燃油，但仍然有非常高壓力的燃油。 驅動噴射器的電脈衝足以向燃燒室供應燃料。 這樣的系統允許您創建多階段噴射（甚至每次噴射 8 個階段），從而在壓力逐漸增加的情況下實現非常精確的燃料燃燒。 非常高的噴射壓力（1800 bar）允許使用具有非常小的孔口的噴射器，這些噴射器幾乎以霧的形式輸送燃料。
所有這一切都與高發動機效率、平穩運行和低噪音水平（儘管直接噴射）、良好的機動性和低廢氣排放相輔相成。 然而，共軌發動機需要最高質量的燃料和最好的過濾器。 燃油中的污染物會破壞噴油器並造成維修成本極高的損壞。
