柴油機單體泵是一種應用于柴油機上的電子控制技術，其中單體泵是指針對每個氣缸配備的一個高壓油泵，也稱作噴油泵。這種技術廣泛用于大型船舶和火車的動力裝置中。單體泵的特點在于其可以通過電磁閥進行電子控制，從而實現對噴射始點和終點的精準控制。
技術發展
隨著環保法規日益嚴格，以及對燃油效率和噪音降低的需求不斷增加，柴油機及其相關技術得到了顯著發展。為了滿足排放標準和噪音要求，同時保持良好的經濟性，燃料供應系統必須具備調整噴射時機的能力。單體泵正是在這種背景下應運而生，它通過電子控制的電磁閥實現了對噴射開始和結束的精密控制。
技術特點
柴油機單體泵的技術特點是油泵與配氣機構共用同一根凸輪軸，使得結構得以極大簡化，并縮短了油泵出口至噴油器的距離。油泵出口處的電磁閥能夠精確地計算燃油并控制噴射時間，從而實現對噴油正時和噴油量的精細控制，有助于改善燃燒過程。單體泵的壓力提升原理類似于直列泵，使其噴油規律呈現出前緩后急的"三角形"特征，這也有利于燃燒過程的優化。然而，在低轉速區域能夠提供的壓力相對較低，影響了柴油機在低速下的燃燒性能。在國III排放標準下，噴油器仍依賴于彈簧壓力控制。到了國IV階段，機械式噴油器被改為電控噴油器，形成了雙電磁閥單體泵系統，燃油噴射壓力提高至2500巴，并采用了系統一致性控制，以優化整個噴射過程，并支持多次噴射。
控制功能
油門油量控制
根據駕駛員操作的油門開度和柴油機轉速，計算出相應的油門油量，從而使駕駛員能夠控制柴油機轉速和車輛行駛速度。
目標噴油定時控制
結合排放、油耗、功率以及其他性能因素，如冷啟動、噪音等，綜合考慮以確定最佳噴油定時。
油量及噴油定時的補償控制
根據環境參數和運行參數的變化，如大氣壓力、大氣溫度、冷卻水溫和機油溫度等因素，進行油量和噴油定時的補償控制。
冷啟動及怠速穩定性控制
通過油門踏板和發動機轉速設定基本啟動油量和定時，并結合水溫補償和噴油定時調節，實現在冷啟動、暖機和怠速狀態下的平穩過渡。通過對各缸爆震轉速與平均轉速的比較，并對各缸進行油量調節，確保穩定的怠速運轉。
智能動力控制
提供短期超載功能，允許駕駛員在無需換擋的情況下增加輸出扭矩，以便輕松爬坡。
可變怠速仲裁控制
根據多種條件，如溫度、電池電壓和空調需求，自動調節怠速運行速度。
自動監控、安全保護與自適應控制
ECU能夠檢測和報告電控系統的故障，并及時向使用者和維護人員顯示相關信息。如果傳感器發生故障，ECU會使用存儲在其內部未經修正的目標值或繼續使用傳感器。當ECU自身出現問題時，系統會切換到備用回路繼續工作。ECU控制系統能夠識別控制值與實際值之間的偏差，并利用這些偏差不斷修正原始數據，增強電控系統的自適應能力。
最高轉速控制
在高轉速運行或冷機狀態下限制噴油量，防止柴油機因過度的機械應力或熱負荷而受損。
最大供油量控制
根據柴油機轉速和其他車輛運行參數，對指令油量進行限制，以保護柴油機不受過度機械應力和熱負荷的影響。
單體泵校正
對每個單體泵進行校準，以提高各個氣缸的均勻性和一致性。
此外，還包括怠速微調、長怠速停機和CAN通信等功能。
優點
柴油機單體泵的優點包括：占用空間小，安裝靈活，適用于傳統發動機氣缸蓋的設計；擁有堅固緊湊的驅動系統；成本低廉；響應速度快，控制精度高；易于維護。此外，單體泵還能夠實現各缸獨立的燃油供應控制，以及個別氣缸的斷缸控制，以優化部分負載工況下的排放和燃油消耗。
參考資料 >
國三柴油機用高壓共軌成大趨勢?電控單體泵:扶我起來，我還能學.百家號.2024-11-01
什么是柴油機單體泵技術 單體泵技術特點.汽車之家.2024-11-01
什么是柴油機單體泵技術 單體泵技術特點.有駕.2024-11-01