柴油發電機燃油噴射系統的技術發展趨勢
柴油發電機組是主、備用電源的重要組成部分。依據對環境、占地面積的考慮，越來越趨向使用綠色環保、高能量密度的柴油發電機組。由于柴油發電機組的心臟是柴油發電機，而柴油發電機的心臟是燃油噴射系統，因此燃油噴射系統的技術發展趨勢直接影響了柴油發電機組的發展趨勢。本文將從以下幾個方面來介紹柴油發電機組燃油噴射系統的發展趨勢。
一、燃油噴射系統的技術發展
1、第一代為位置控制式燃油噴射系統（20世紀70年代得到發展和應用）
這種燃油噴射系統在傳統的機械燃油噴射系統基礎上，用電子控制單元對油門齒條（拉桿）的位置實施電控。柴油發電機的結構幾乎不需改動，不能改變傳統噴射系統固有的噴射特性，也很難大幅度提高噴射壓力，因此控制的自由度小，控制的精度差。位置控制式噴油主要是在直列泵和分配泵上進行改進。
2、第二代為時間控制式燃油噴射系統（20世紀80年代得到發展和應用)
這種系統既可以實現噴油量控制又可以實現噴油時間控制，因此控制自由度更大。但這種系統噴油壓力依舊取決于凸輪軸，而且很難實現多次噴射，不利于降低發動機油耗和排放。時間控制器噴油系統主要使用直列泵、分配泵、單體泵、pt泵、泵噴嘴等輸油泵。
3、第三代為高壓共軌（在20世紀 90年代得到發展和應用）
高壓共軌技術顛覆了傳統燃油系統的設計原理，通過高壓油泵、共軌腔、壓力傳感器、噴油器和 e c u組成閉環系統。噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開，可以柔性地控制噴油量、噴油正時、噴油時間和噴油壓力。
表1燃油噴射系統分類
噴油量
噴油正時
噴油時間和噴油壓力
位置控制式
齒條位置控制
凸輪軸
凸輪軸
時間控制式
噴油器
噴油器
凸輪軸
高壓共軌
噴油器
噴油器
與凸輪軸無關；壓力可調
燃油系統流程圖
二、國內外研究現狀
國外經過多年的發展，已經形成了比較成熟的產品，如fiat 集團的unijet系統、電裝公司的ecd-u2系統和博世公司的cr系統等。其中，博世公司用壓電石英作為執行器代替高速電磁閥，噴射壓力已經高達180mpa，針閥運動速度達到1.3 m/s，預噴射油量可控制在1mm3之內。在控制策略上，以經典控制理論和現代控制理論為基礎的開環控制和閉環控制在電控高壓共軌系統中得到了廣泛應用。
國內對電控高壓共軌燃油噴射系統的研究起步較晚，目前正處于研制階段。其中天津大學研制的fircri高壓共軌系統正處于硬件在環仿真和實機測試階段，上海交通大學開發的gd-1型高壓共軌工大學、 華中理工大學等也正在開發自己的高壓共軌系統，無錫威孚集團與博世公司已經聯合組建了無錫博世汽車柴油發電機系統股份有限公司，開始了高壓共軌系統的生產。在控制策略上，目前國內主要采用經典pid控制方法，這種方法原理簡單，易于實現，穩定性好，但存在需要在不同工況下反復調節和不能在線調節等缺點。
高壓共軌系統部件組成圖
三、國內外發展趨勢
電控高壓共軌燃油噴射系統的應用使柴油發電機的排放、噪聲及燃燒性能都得到了很大改善，遠遠超過了傳統內燃機，大大增強了柴油發電機的競爭力。隨著電子技術、材料技術以及控制理論等的不斷發展，該技術還具有很大的發展潛力，進一步的研究主要體現以下趨勢：
1、開發最新技術
設計開發新的執行器，以及通過對高壓油泵、噴嘴材料和加工過程的改進進一步提高燃油噴射壓力及其精確性，使燃燒更為充分。
2、改進控制策略
通過最優控制、自適應控制、預測控制等控制理論的研究，將模糊控制、人工神經網絡、基于非線性的滑?？刂?、基于辨識模型的自適應控制等運用到電控高壓共軌燃油噴射系統中，改進其控制策略。
3、研究新的噴油規律
柴油發電機尾氣已經成為大氣的主要污染源之一。因此，世界各國都在積極探索新方法和采取有效的技術措施主動減少和控制污染物的排放，歐洲已經制訂出嚴格的歐v、歐vi排放法規，2013年開始實施了歐vi排放法規。 因此，必須不斷研究滿足新的排放標準的噴油規律，進一步降低柴油發電機的排放。
4、燃油噴射系統的數值模擬技術
通過仿真軟件建立電控高壓共軌燃油系統的數值模型，分析燃油的噴射過程及系統參數對燃油噴射特性的影響，為燃油系統的優化設計、故障分析提供理論依據，降低產品開發成本，縮短開發周期。
5、解決共軌壓力的微小波動造成的噴油量不均勻問題
高壓共軌系統的動態壓力穩定性直接影響系統理想噴油規律的實現，因此，對高壓共軌系統壓力波動性的研究已經成為當前的熱點之一。

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