摘要：目前我國即將全面實施國Ⅲ排放標準，這就要求所有的柴油發電機均須采用電控燃油噴射技術，考慮未來柴油機排放升級發展需要，YC16VC系列玉柴柴油發電機主要采用了電控單體泵系統燃油噴射系統，本文闡述了這種系統的結構特點、工作原理、優缺點以及應用發展情況，指出未來柴油機燃油噴射系統的發展方向。

1、電控單體泵系統結構特點

電控單體泵系統是一種時間控制式的高壓燃油噴射系統。該系統由燃油供給系統（包括低壓部分和高壓部分）、電控單元和傳感器等組成。所謂單體泵，是指一個氣缸有一個噴油泵，它主要包括一個帶有出油控制閥（電磁閥）的高壓油泵、機械噴油器，以及連接所需的燃油管路、濾清系統。電控單體泵系統安裝在每個缸體外部，其基本結構是將噴油泵柱塞驅動與發動機配氣機構驅動共用一根（頂軸，噴油泵由凸輪軸上的噴油凸輪驅動，這樣使得結構得到較大程度的簡化，從而實現油泵出油口到噴油器的燃油管路距離的較短化。

玉柴柴油機電控單體泵結構剖面圖

2、電控單體泵系統工作原理

電控單體泵是通過與其制成一體的電磁閥（出油控制閥）來配合進行工作的，通過電磁閥直接控制柱塞腔內燃油壓力的建立和泄流，電磁閥觸發的時刻就是關閉的時刻，即供油起點，電磁閥觸發時間的長短決定著噴油量的大小。發動機工作時，電控單元將所收集到的柴油機傳感器信息處理后，發出啟噴指令，給電磁閥通電，控制閥桿閉合泄油回路，建立高壓，高壓燃油通過高壓油管、高壓短接管進入噴油器，然后噴入氣缸內燃燒室；當電磁閥通電電流斷開時，控制閥桿在彈簧的作用下開通泄油油路，高壓燃油迅速經回油孔泄壓，停止噴油。

電控單體泵的工作過程大致可以分為4個階段:

（1） 吸油過程

電動輸油泵提供主動供油，柱塞下行時，柱塞腔和其余內部油路全部充滿低壓油。

（2）排油過程

當柱塞上升時,柱塞腔內油壓上升,只要電磁閥處于斷電狀態，燃油就通過回油通路回到油箱。

（3）壓油過程

在柱塞上升過程中，電控系統根據所采集到的各傳感器信號,在某一個特定時刻驅動電磁閥工作，此時回油通道被關閉,柱塞腔形成一封閉容積, 隨著柱塞的持續上升, 封閉容積中的燃油壓力迅速上升，當壓力高于噴油器開啟壓力時, 針閥開啟, 燃油噴入燃燒室。

（4）卸油過程

當噴油時刻結束時，電磁閥打開，高低壓油路接通, 柱塞腔中燃油壓力迅速下降, 低于噴油器開啟壓力時, 噴油結束。

玉柴柴油機電控單體泵系統工作原理圖

3、電控單體泵系統優點

（1）電控單體泵系統通過電子控制系統和油泵結構設計的優化來實現對噴油壓力的提高，噴油壓力可達1600～1800bar，從而改善發動機的燃燒工作過程，在有效降低發動機排放水平的同時，改善發動機燃油經濟性和噪聲特性，具有廣闊的應用前景。通過將機械噴油器改進為電磁閥噴油器后，形成雙電磁閥單體泵系統，燃油噴射壓力可達到2000bar以上，能夠實現多次噴射，可以達到國IV，甚至國V排放水平。

（2）單體泵安裝在氣缸體的外面，結構相對簡單，對原型發動機的改動較小，制造成本較低，而且對油品的清潔度不太敏感，尤其是因噴射壓力

置）凸輪較大，大功率柴油機的敏感性相對更弱，在當前國內油品質量無法滿足要求的條件下，使用單體泵技術的優勢不言而喻，因此深受發動機制造企業和用戶的歡迎。

（3）工作性能可靠，故障率低，使用壽命長，維修方便。其可靠性能已經在歐洲和北美市場上得到長時間的使用驗證，而且對生產廠家的售后服務要求也不高，用戶使用維修成本較低。

4、電控單體泵系統不足

（1）不能自由控制燃油噴射壓力，柴油機低速性能欠佳。由于單體泵油壓的建立過程依賴于曲軸的轉速，油泵的壓力與發動機的轉速成正比，因此在低轉速區域燃油壓力較低，不利于柴油機燃燒性能的提高。

（2）采用機械噴油器時，不具備多次噴射的能力。一旦燃油系統與整機的匹配設計完成，在每一個工況點下，燃油系統的特性將不具備調節性。

（3）在國內，為控制成本和降低技術難度，一般都是采用了外掛式單體泵（安裝在氣缸蓋上），這種設計，很難避免較大的驅動扭矩，并且噪聲較大。隨著排放水平的逐步升級，單體泵需安裝在缸體內，這需要重新設計發動機機體。

總結：

      電控單體泵系統已在歐美成功使用了十多年，被公認為性能優越、穩定可靠、使用壽命長的電控燃油噴射系統之一。據統計，目前歐洲市場上85%以上的重型柴油機采用了電控單體泵技術，如奔馳、道依茨、依維柯、卡特彼勒、達夫等企業生產的柴油機都采用電控單體泵系統。我國柴油機企業如大柴、玉柴、濰柴等也采用電控單體泵系統來滿足國Ⅲ排放標準。