高壓共軌
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高壓共軌燃油直噴（英語：Common rail direct fuel injection）是汽油機與柴油機的一種燃油直噴技術。對於柴油機，燃油壓力高達1,800 bar或180 MPa或26,000 psi，引擎運轉時高壓共軌使用單個電磁閥向發動機汽缸內直接供油。 而第三代共軌技術改採用精度更高的壓電技術，柴油機燃油壓力可高達3,000 bar（300 MPa；44,000 psi）。[1][2]汽油機使用汽油直接噴射技術，其燃油壓力一般為100bar至200bar之間。
歷史
1960年代末期Robert Huber在瑞士最先提出高壓共軌技術。隨後Dr. Marco Ganser在瑞士理工學院與上埃格里的Ganser-Hydromag AG仍一直改進該技術。
而最早用於整車的共軌技術是日本電裝公司，由Dr. Shohei Itoh與Masahiko Miyaki開發、用於重型卡車發動機的ECD-U2共軌系統，並裝在Hino Rising Ranger卡車，於1995年上市發售。[3][4]
現代共軌系統由發動機控制單元（ECU）通過電子方式打開噴油器而不是使用機械方式（如凸輪軸）。這是在1990年代由瑪涅蒂·馬瑞利公司、菲亞特研究中心（Centro Ricerche Fiat）與Elasis公司等菲亞特集團關聯公司研製。隨後德國羅伯特·博世公司獲取了該技術並完成批產改進。以後見之明，菲亞特似乎不應該出售如此高盈利的技術。但當時菲亞特由於險惡的財務狀況已經別無選擇，也沒有時間與資源完成量產研製。[5]1997年應用到旅客車，先是阿爾法·羅密歐的156型2.4JTD發動機，[6]隨後是同年的奔馳C 220 CDI。
高壓共軌類似技術早已經用於船舶與鐵路機車。如1942年的Cooper-Bessemer GN-8是液壓操控的高壓共軌柴油機。
英國維克斯公司早在1916年把類似的高壓共軌技術用於潛艇的柴油機。燃油壓力達3,000磅力每平方英寸（210巴；21百萬帕斯卡）。[7][8]
高壓共軌技術適用於所有道路車輛的柴油機。從都市車（A級車，如第二代Fiat Panda）到 D級豪華轎車（如奧迪A8）。主要供應商包括：羅伯特·博世、德爾福、電裝、西門子威迪歐（2007年被大陸集團收購）。[9]
縮寫
各家製造商對高壓共軌技術有自己的名稱：
- 阿斯霍克雷蘭德： CRS用於U系卡車與E4系大客車。
- 婆羅多奔馳： 4D34i用於914R與1214R卡車
- 寶馬： d
- 路虎神行者使用TD4
- 雪佛蘭： VCDi （由VM Motori授權）
- 雪鐵龍： HDI
- 康明斯與斯堪尼亞汽車： XPI （聯合風險投資）
- 康明斯： CCR （康明斯的高壓泵與羅伯特·博世的噴油器）
- 戴姆勒： CDI （與克萊斯勒的吉普車稱作CRD）
- 菲亞特集團 （包括菲亞特， 阿爾法·羅密歐與藍旗亞）： JTD （也稱作MultiJet， JTDm， TDi， CDTi， TCDi， TiD， TTiD， DDiS與QuadraJet）
- 福特汽車： TDCi （Duratorq與Powerstroke發動機）
- 本田： i-CTDi與i-DTEC
- 現代汽車與起亞： CRDi
- 伊朗霍德羅： EFD
- 五十鈴： iTEQ
- 吉普汽車： CRD
- 小松製作所： Tier3， Tier4， 4D95與高版本的HPCR系列
- 馬恆達： CRDe與m2DiCR
- 馬自達： MZR-CD與Skyactiv-D （由福特汽車與標緻雪鐵龍聯合風險投資供貨）與早期的DiTD
- 梅賽德斯-奔馳： CDI
- 三菱汽車： DI-D （主要用作最近開發的4N1發動機家族）
- 日產汽車： dCi （英菲尼迪也用dCi發動機，但不稱作dCi）
- 歐寶： CDTI
- 寶騰： SCDi
- 標緻雪鐵龍集團： HDI或HDi （與福特汽車聯合開發） – 見PSA HDi發動機
- 雷諾： dCi （與日產聯合風險投資）
- 雙龍汽車： XDi （大部分由戴姆勒製造）
- 斯巴魯汽車： TD或D （截止2008年1月）
- 馬魯蒂鈴木公司： DDiS （源自Fiat）
- 塔塔汽車： CR4， DICOR與TDi
- 豐田： D-4D與D-Cat
- 大眾集團 （大眾， 奧迪， 西亞特，斯柯達）： 渦輪增壓直噴（TDI） （最新型號用共軌取代了單體泵發動機）
- 沃爾沃： D與D5發動機，Volvo PentaD系列發動機
原理
電磁閥或壓電技術閥門提供了燃油噴射時間與量的精確電子控制。燃油的高壓提供了更好的霧化。少量的提前噴油降低了猛然燃燒時氣缸的衝擊與振動從而降低了發動機噪聲，改善了冷啟動。[10]
高壓共軌之前的直噴技術有下述缺點：
- 曲軸驅動的燃油加壓。因此噴油壓力比例於發動機轉速。對於使用單體泵，這個缺陷更為明顯，因為噴油時的壓力取決於此時的瞬時壓力。
高壓共軌技術使用燃油導軌蓄積了壓力高達2,000巴（200百萬帕斯卡；29,000磅力每平方英寸）的燃油。所有的噴油嘴都使用油軌中的高壓燃油。發動機控制單元（ECU）精確控制噴油嘴打開與關閉。
參見
參考文獻
- ^ Welcome to a technical overview of Common Rail Diesel Fuel Systems (PDF). Tony Kitchen (AK Training). [2013-05-28]. （原始內容 (PDF)存檔於2013-05-13）.
- ^ 存档副本. [2015-10-03]. （原始內容存檔於2020-09-23）.
- ^ 240 Landmarks of Japanese Automotive Technology - Common rail ECD-U2. Jsae.or.jp. [2009-04-29]. （原始內容存檔於2009年9月8日）.
- ^ Diesel Fuel Injection. DENSO Global. [2011-08-03]. （原始內容存檔於2011-08-07）.
- ^ Fiat Rebirth of a carmaker. economist.com. 2008-04-24 [2008-05-01]. （原始內容存檔於2009-09-08）.
- ^ New Powertrain Technologies Conference. autonews.com. [2008-04-08]. （原始內容存檔於2013-07-02）.
- ^ Cummins, C. Lyle. Diesels for the First Stealth Weapon. Carnot Press. 2007: 196-198. ISBN 978-0-917308-06-2.
- ^ Doxford Engine Reference. [2015-10-03]. （原始內容存檔於2007-12-20）.
- ^ 存档副本. [2015-10-03]. （原始內容存檔於2021-05-06）.
- ^ (multistroke injection) See BMW 2009 Brochure for 3 series
