原创 ECU系列2：商用车发动机

 2017-11-1 12:09  1811 14 2 分类: 汽车电子

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2.1 商用车发动机

2.1.1 柴油发动机

通常，商用车主要采用柴油机作为动力，特别是重型车（重卡和大客车）几乎全部使用柴油发动机，图2.1是现代柴油机示例。

说起柴油发动机，不得不提到一个人-- 德国发明家Rudolf Diesel。他在1892年发明压缩燃烧式内燃机（dieselengine），经过不断的试验和改进，于1897年制成以煤油为原料的压燃发动机，以后很快发展成以柴油为燃料的压缩燃烧式内燃机，即柴油机。可以注意到的是，柴油一词的英文是Diesel，就是为了纪念这位影响汽车工业的发明家。

2.1.2柴油机原理及技术发展

柴油机与汽油机都是内燃机，与汽油机工作过程类似，柴油机的每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程（也叫冲程），如图2.2。不同的是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而汽油机是通过点火线圈点燃的。由于柴油机无需点火系统，供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要较汽油发动机好。另外，因为柴油相比汽油，不易挥发，着火点较高，不易受爆燃的限制；再加上柴油自燃的需要，柴油机的压缩比很高，柴油机的热效率和经济性都要好于汽油机^[1]。

但万物总有其两面性，柴油机相比汽油机并非完美。由于柴油机工作压力大（压燃式），对各部件的结构强度和刚度要求较高，因此体积较大；相比汽油机，“笨重”的柴油发动机的升功率不及汽油机（转速较低），噪声和振动也较大，颗粒物（PM2.5）排放也较严重；冷启动的性能也不及汽油发动机，原因在于柴油相比汽油的不易挥发性。

不过，上面的描述都是对柴油发动机传统意义上的认识。由于人们环保意识的增强，越来越严苛的排放法规被制定并推行，限制车辆实现更清洁的排放，所以现代柴油发动机加入了一批先进的技术：电控模块（ECU，engine control unit ）、涡轮增压（Turbo Charger）、中冷（ICS,intercooler system）、缸内直喷（DI, direct injection）、共轨（主流有高压共轨HCR和压电共轨PCR），使得柴油机原有的缺点得到了较好的改善和解决。加上柴油机在节能和碳排放方面的优势，柴油机在乘用车上的应用也越来越多。

目前，中国已于2013年7月1日实施柴油国四排放标准。而符合国四排放的柴油发动机，为了满足排放要求，电控系统是必备配置。

参考文献

[1] 郁辉，商用车发动机电控系统研发和生产的项目管理[D].复旦大学, 2013年