共轨时代 电控柴油机技术发展历程
最近哈弗H5绿推出的绿静2.0T着实吸引了眼球,虽然售价有点高,不过先进的柴油机技术还是引起了我们的关注,毕竟柴油机用在SUV身上是很合适的。绿静2.0T使用的GW4D20,具有两种主打技术,一种是共轨喷射技术,另一种是VGT可变截面涡轮增压技术。今天我们就从柴油机喷油方式的历史简单地介绍一下共轨喷射技术。
关于柴油机技术,大众的认知比汽车机少得多,毕竟国内的乘用车绝大部分还是汽油车。柴油机的技术特征命名也是五花八门,柴油机高压喷油系统的演变也是从纯机械到电控,而电控柴油机也大致经历了这么几个阶段。
直列泵的历史已经很久远了,但生命力依然强大。我们基本没看到直列泵在轿车上使用的时代,而目前直列泵也主要用在商用车上,同时也基本上实现了电控。同时,这类型的的喷油泵也是最经典的的柴油喷射系统。这种泵的特点是需要多个独立的喷油通道(柱塞和高压管),有多少个缸,就要多少个喷油柱塞,柱塞的活动类似于发动机活塞活动,将油压缩后喷射。由于柱塞多,体积大,对于高速使用的轿车来说不太合适,因此后来出现了分配泵。
分配泵在我国轿车应用领域最广为人知的就是以前的捷达SDI了。捷达SDI是我们广泛推广柴油轿车的先行者,不过由于油品等客观存在的问题,现在我们能在街上看到的捷达SDI已是凤毛麟角。其实当时的SDI技术虽然没有现在的先进,使用的也仅仅是分配泵技术,但实际的节油效果已经很出色。
那时候的SDI采用博世的VP 37电控分配泵。分配泵的特点是不管你有多少个缸,我只需要一个柱塞,一个柱塞就能管上所有气缸的喷油动作,通过一个柱塞来进行喷油分配,因此取名分配泵。
国人对柴油轿车的认知大部分就是从捷达SDI开始的。在那段岁月里,人们开始见识到原来轿车也能用柴油,动力很强劲,并且很省油,也没有想象中的吵闹。在大家都觉得挺好之际,由于油品的影响,装备分配泵的捷达SDI纷纷出现一些明显的异常问题,甚至有个别扭断分配泵内柱塞的事情发生,加上国人对柴油轿车的认可程度有限,柴油轿车始终都是叫好不叫座。
至于泵喷嘴技术,目前普遍的使用与商用车领域。但从乘用车看来,分配泵和泵喷嘴的使用时间都很短,属于同一代人两兄弟。而电控柴油机很快就跳到了第3代,也就是目前我们大家常常听到的共轨燃油喷射系统了。
前面2种柴油喷射系统都有一个共同的特点:喷射所需压力是在每次喷射时刻才产生的,只能进行单次喷射,管道压力波动很大。不利于精准控制。于是便出现了第3种,也就是我们今天所经常听到的共轨燃油喷射系统。目前我们在市场上都能买到装备共轨燃油系统的车型,例如长城最近新推出的绿静版,还有陆风X8等。
共轨燃油喷射系统看上去和汽油机的喷射原理差不多,就是一根油管上面连接数个喷油嘴,需要哪个喷油嘴喷油就打开哪个喷油嘴。是的,我们基本上能这样理解。这种模式比前两种都简单很多,重点是:喷油压力和喷射时刻是独立控制的,不受任何影响。这样做才能够保证任何时候都有足够的压力进行喷射,并能在极短的时间内喷射多次。
打个比方,前两种喷油技术类似于老外打拳击:出重拳的发力时间非常长,从脚到拳要经过很长的等待时间;而共轨系统有点类似于我们伟大的咏春拳,讲求短、平、快,无需等待即可发出威力的“寸劲”,并能“连发”,像甄子丹表演的叶问一样在短时间内打出组合拳。而我们都知道:叶师傅是能够击败西洋拳手的。
目前推出的柴油轿车,或者SUV,都应该配备共轨系统,才能说得上“先进”二字了。共轨系统结构相对比较简单,效果好,主要技术难度在于可承受极高压力的部件和精确喷油的喷油嘴。而共轨系统到现在已发展到第3代,可以随意控制喷射压力,喷射压力可以从20兆帕到200兆帕调节,效率就更高了。