柴油喷射系统。 设计、优缺点
与汽油发动机不同，柴油发动机从一开始就有燃油喷射。 只有喷射系统、配件和供应给气缸的燃油压力发生了变化。
柴油机，俗称柴油机，其工作原理与汽油机完全不同。 在燃料卡车中，燃料-空气混合物进入活塞上方的燃烧室。 压缩后，由于火花塞电极处的电火花击穿，混合物被点燃。 这就是汽油发动机也被称为火花点火（SI）发动机的原因。
在柴油发动机中，燃烧室中的活塞仅压缩空气，在巨大压力（至少 40 bar - 因此称为“高压”）的影响下，空气被加热到 600-800°C 的温度。 将燃料喷射到这种热空气中会导致燃烧室中的燃料立即自燃。 因此，柴油动力系统也称为压缩点火 (CI) 发动机。 从一开始，它们是通过将燃料喷射到燃烧室而不是进气歧管来提供的，进气歧管只向发动机供应空气。 根据燃烧室是否分开，柴油发动机分为间接或直接喷射的动力单元。
间接注射
柴油机虽然首次亮相时采用了直接喷射系统，但并未长期使用。 这种解决方案引起了太多的问题，在汽车工业中，它被 1909 年获得专利的间接喷射所取代。 直接喷射仍然存在于大型固定式和船用发动机以及一些卡车中。 乘用车设计师更喜欢间接喷射柴油机，它运行更平稳，噪音更小。
术语“间接”在柴油发动机中的含义与在汽油发动机中完全不同，在汽油发动机中，间接喷射是将空气-燃料混合物喷射到进气歧管中。 在间接喷射柴油发动机中，与直接喷射设计一样，由喷射器雾化的燃料也进入燃烧室。 只是它分为两部分 - 一个辅助部分，其中注入燃料，以及主要部分，即。 燃料燃烧的主要过程发生在活塞正上方的空间。 这些腔室通过一个或多个通道相互连接。 就形式和功能而言，腔室分为预备室、涡流室和储气室。
后者不能使用，因为它们的生产实际上已经停止。 在前室和涡流室的情况下，喷嘴安装在辅助室旁边并将燃料喷射到其中。 在那里，发生点火，然后部分燃烧的燃料进入主室并在那里燃烧。 带有预燃室或涡流室的柴油机运行平稳，并且可能具有轻型曲柄系统。 它们对燃料质量不敏感，并且可能具有简单设计的喷嘴。 但是，它们的效率低于直接喷射柴油，消耗更多燃料，并且在启动冷发动机时遇到困难。 如今，乘用车中的间接喷射柴油发动机已成为过去，不再生产。 它们在当今市场上的现代汽车中很少见。 它们只能在印度的印度斯坦和塔塔、俄罗斯的 UAZ、在巴西销售的老一代三菱帕杰罗或在阿根廷提供的大众 Polo 等设计中找到。 它们在售后市场车辆中的使用量要大得多。
直接注射
这一切都是从他开始的。 然而，直接注入的好处最初并没有被利用。 不知道适当旋转燃料的重要性，并且其燃烧不是最佳的。 形成燃料块，这有助于形成烟灰。 活塞上的过程太快了，发动机努力工作，很快损坏了曲轴轴承。 出于这个原因，直接注入被放弃了，而更喜欢间接注入。
直到 1987 年，当菲亚特 Croma 1.9 TD 进入量产时，才真正回归到现代版本中。 直接燃油喷射需要高效的喷射设备、高喷射压力、优质燃油和非常坚固（因此很重）的曲柄组。 然而，它提供了冷发动机的高效率和容易启动。 用于直接喷射柴油发动机的现代解决方案主要基于完全平坦的头部和具有适当形状的腔室（腔）的活塞。 腔室负责燃料的正确湍流。 如今，直接喷射广泛用于乘用车柴油发动机。
直接喷射 - 泵喷射器
在传统的柴油发动机中，不同类型的泵负责供应燃料。 在开创性的时代，燃油喷射是用压缩空气完成的；在 20 年代，这是通过重新设计的油泵完成的。 在 300 年代，为柴油发动机设计的特殊泵已被广泛使用。 最初，它基于产生低压（高达 60 bar）的串行泵。 直到 1000 年代，才出现了更高效的带有轴向分配器（超过 80 bar）的泵。 在七十年代中期，他们接受了机械喷射控制，而在八十年代中期，他们接受了电子控制（BMW 524td，1986）。
上世纪 30 年代已经在卡车上使用的泵式喷油器是一种稍微不同的燃油喷射方式，它们在 1998 年首次被大众汽车广泛用于乘用车（帕萨特 B5 1.9 TDI）。 简而言之，泵式喷油器就是自带泵的喷油器，由凸轮轴驱动。 因此，整个增压和喷入气缸的过程仅限于气缸盖。 该系统非常紧凑，没有将泵连接到喷油器的燃油管路。 因此，没有喷嘴脉动，这使得难以调节燃料剂量和泄漏。 由于燃料在单体喷射器室中部分蒸发，因此喷射正时可能会很小（容易启动）。 然而，最重要的是 2000-2200 bar 的极高注射压力。 气缸中的燃料剂量与空气迅速混合并非常有效地燃烧。
一般来说，泵喷式柴油机的特点是效率高、油耗低、转速高和可以获得高功率密度的可能性。 但是单体喷油器发动机的制造成本很高，主要是由于气缸盖的复杂性。 他的工作是艰苦而响亮的。 当由单体喷油器提供动力时，也存在排气毒性问题，这在很大程度上导致大众放弃了这种解决方案。
直接喷射 - 共轨
共轨喷射系统最重要的元素是“共轨”，一种油箱，也称为“加压燃料蓄能器”，泵将柴油燃料泵入其中。 它不是直接从泵进入喷嘴，而是从油箱进入喷嘴，同时保持每个气缸的压力相同。
形象地说，我们可以说每个喷油器不等待来自泵的一部分燃油，但仍然有非常高压力的燃油。 驱动喷射器的电脉冲足以向燃烧室供应燃料。 这样的系统允许您创建多阶段喷射（甚至每次喷射 8 个阶段），从而在压力逐渐增加的情况下实现非常精确的燃料燃烧。 非常高的喷射压力（1800 bar）允许使用具有非常小的孔口的喷射器，这些喷射器几乎以雾的形式输送燃料。
所有这一切都与高发动机效率、平稳运行和低噪音水平（尽管是直接喷射）、良好的机动性和低废气排放相辅相成。 然而，共轨发动机需要最高质量的燃料和最好的过滤器。 燃油中的污染物会破坏喷油器并造成维修成本极高的损坏。
