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德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统(二)(图)

德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统(二)(图)
德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统(二)(图)

(接上期)

三、精度更高的控制策略

为了保证精确的喷油控制,使车辆之间的差异最小,在喷油器制造过程中采取了专门的措施:减少制造公差、装配期间的标定、装配线终端记录喷油器特性。

1.喷油器特性

喷油器零件的制造是一个高精度的工艺过程,其中有许多零件100%在线监测,以确保产品质量的一致性,并且最终的喷油器总成要在自动测试线上进行100%的检验。喷油器的一整套喷油量检测须在选定的压力范围内进行,每个喷油器的特性就取决于这套数据,并用一块点阵式代码标牌标示在喷油器体上。在发动机装配时,这种点阵式代码信息用光学法读入汽车的ECU中并进行编程,然后用这些信息来校正每个喷油器的电子驱动喷油脉宽和喷油定时。这项技术德尔福已用于1996年以后的柴油喷射系统中的某些泵喷嘴(EUI)产品中,现在该项技术又被设计成可适用于Multec DCR共轨喷射系统。图7中用矩形来表示喷油脉宽和喷油率曲线,并显示出了“标定喷油器”和另一个与之有差异的喷油器(给定喷油器)的喷油率曲线。假如在相同喷油脉宽下,给定喷油器的喷油量大于标定喷油器的喷油量,图8显示了给定喷油器和作为标定目标的标定喷油器的特性(喷油量曲线)的比较,于是在选定的共轨压力下,测定出两者喷油量的偏差值,并被用来修正每个喷油器的喷油脉宽。图9和图10是用和不用12C法修正的喷油量离散的实例,它们描绘出了500次喷射的喷油量曲线(喷油器脉谱图),可以清楚地看出,用12C法修正标定过的喷油器的喷油量精度大大提高,这将有助于改善发动机的性能、燃油消耗和排放。

图7 标定喷油器与给定喷油器的喷油速率

图8 喷油器特性比较(12C修正法的基本原理)

图9 无12C修正法时喷油器喷油量离散情况(500个喷油器统计值)

图10 有12C修正法时喷油器喷油量离散情况(500个喷油器统计值)

2.加速度预喷射控制(APC)

在所有应用共轨喷射达到欧3排放法规的机型中,由于预喷射缩短了主喷射的着火时间,从而降低了燃烧噪声。在没有采用预喷射闭环控制策略措施的情况下,在发动机使用寿命期内,由于磨损的影响,预喷射油量是在变化的,因而也将使噪声、燃油耗和排放有所变化。为此,德尔福专门为Multec DCR高压共轨喷射系统开发了一种以加速度信号处理为基础的创新的控制策略,被称之为“加速度预喷射控制(APC)”。这种预喷射闭环控制策略的基本原理是:在发动机压缩行程期间喷射少量的燃油将会改变上止点前几度曲轴转角内发动机汽缸体的振动情况(图11),而这种振动情况可以借助于安装在汽缸体适当位置的加速度传感器监测到,同时这其中还涉及到如何测量出着火燃烧的最小驱动脉宽(MDP)(图12)。MDP可以用以下方法来测出:在给定的喷射定时下,逐渐减少预喷射脉宽,直至熄火为止,然后将这些MDP 数据存储在ECU中,用于调节汽车使用寿命期内的预喷射脉宽。图12和图13分别表示在不同预喷射定时和滤波频率下加速度信号能量与预喷射脉宽的关系曲线。为了监测到在汽车实际行驶工况下各个喷油器的MDP,对受加速度信号影响的所有参数进行分析和优化。

图11 汽缸压力、预喷射驱动脉宽和用加速度信号表示的发动机汽缸体振动情况

图12 不同预喷射定时下发动机汽缸体振动能量与预喷射脉宽的关

图13 不同滤波频率下发动机汽缸体振动能量与预喷射脉宽的关系

图14 德尔福Multec DCR共轨喷射系统控制框图

应用APC控制策略可使汽车标定以最小的预喷射量来达到采用Multec DCR共轨喷射系统最低的燃烧噪声和排放。在实际使用中,APC控制策略已显示出良好的效果,能使噪声和排放水平在发动机整个使用寿命期内保持在很小的变化幅度范围内。图14显示了德尔福Multec DCR共轨喷射系统的控制。(未完待续)

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍 摘要:传统机械发动机的喷油系统凭借其可靠性、易维护性一直在不断地发展和使用。进入21世纪以来,随着人们对能源、环保的意识和要求日益提高,传统发动机的脉动喷油系统已经不能够满足现代发动机的要求。因此,现代发动机的共轨燃油喷射技术在避免了传统发动机缺点的基础上,得到了快速的发展,已经成为燃油喷射的主要发展趋势。为了更好的对高压共轨电控发动机燃油喷射系统的理解,现对高压共轨电控燃油喷射系统进行系统的介绍。 1 引言 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从八十年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 2 高压共轨电控燃油喷射技术发展过程 20世纪40年代电控共轨燃油喷射技术首先在航空发动机上应用,20世纪50年代在赛车发动机上广泛应用。20世纪90年代,柴油机的电控供油系统开始在实际应用中大量使用。主要有日本电装公司和丰田汽车公司ECD-U2系统、博世公司和D-C公司电控共轨式燃油喷射系统。 国外在柴油机电控高压共轨燃油喷射系统方面的研究开展得较早而且比较深入,有多种共轨系统已经投产,并与整车进行了匹配应用。日本电装公司的ECD-U2系统是电控高压共轨燃油喷射系统的典型代表,该系统还能实现预喷射和靴型喷射。 共轨喷射的发展大体经历了3个阶段,如表1所示。 从表1中可以看出:共轨喷射的最高喷射压力在不断提高,这样对于喷射品质的提高有着重要的意义。压力越高,燃料雾化越好,颗粒越小越均匀,燃烧越充分,经济性、动力性和排放性均好,但这对喷射系统的要求也越高;喷射的次数不断增加,可以实现满足发动机燃烧和排放的多次喷射,可以控制燃烧的不同阶段喷油量和喷油速率,使燃烧更充分,热效率提高;在最小稳定喷射量上,3个阶段的每次的喷射量在下降,这说明每次喷射时候可以使喷射更均匀、更细密,喷油和断油更干脆,反应灵敏,响应特性好,这样有利于燃烧,减少积炭的产生。

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理 李明诚,《电控柴油机的基本结构及工作原理》,2011 1、高压共轨喷射系统简介 它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管——油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。 特点: ①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与喷油过程无关。燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变; ②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴油机负荷和转速的影响; ③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。 2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构 高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。 高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网、油位显示器、油量报警器)、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等;共轨喷射系统的高压供油部分包括:带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。 3、电控燃油喷射系统的工作原理 电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息,再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱,经过数据运算和逻辑判断,确定适合柴油机当时工况的控制参数,并将这些参数转变为电信号,输送给相应的执行器,执行元件根据ECU的指令,灵活改变喷油器电磁阀开闭的时刻或开关的开或闭,使气缸的燃烧过程适应柴油机各种工况变化的需要,从而达到最大限度提高柴油机输出功率降低油耗和减少排污的目的。 一旦传感器检测到某些参数或状态超出了设定的范围,电控单元会存储故障信息,并且点亮仪表盘上的指示灯(向操作人员报警),必要时通过电磁阀自动切断油路或关闭进气门,减小柴油机的输出功率(甚至停止发动机运转),以保护柴油机不受严重损坏——这是电子控制系统的故障应急保护模式

汽油发动机电控系统检修学习课程标准

《汽油发动机电控系统检修》 工学结合课程标准(试用) 一、适用对象 三年制高职汽车检测与维修技术专业 二、课程性质 《汽油发动机电控系统检修》是汽车检测与维修技术专业面向汽车售后服务岗位能力培养的一门专业核心课程。本课程构建于《汽车机械基础》、《汽车液压传动》、《汽车电工电子基础》、《汽车发动机机械系统检修》、《汽车电路与电气系统检修》等课程的基础上,以培养学生综合职业能力为目标,以轿车发动机管理系统检修为主要内容,采用基于工作过程的课程方案设计,以行动导向组织教学过程,使学生能够对发动机管理系统进行故障诊断,利用检测设备和维修工具对发动机管理系统零部件检修,同时注重培养学生的社会能力和方法能力。 本课程为学生获取汽车维修中级式职业证书提供理论知识和实践技能支持。 三、参考课时。

四、总学分 5学分 五、课程目标 通过学习情境教学及任务驱动的项目教学活动,重点培养学生“汽油发动机电控系统检测与维修”的核心职业能力。使学生能够进行汽油发动机电控系统的维护、故障诊断、故障部件的拆卸与更换、安装与调试。对学生汽车检修技术、汽车技术服务的职业素质养成起到明显的促进作用,承接前修课程的能力培养,并为后续课程的综合能力奠定基础。 通过本课程的学习,使学生掌握汽油发动机电控系统基本结构和工作原理,能进行汽油发动机电控系统的维护及典型故障的诊断与排除,并注重培养爱岗敬业、沟通与协调的职业素质。 职业知识: 1.掌握汽油发动机电控系统的结构及工作原理; 2.能进行汽油发动机电控系统的保养、维护作业; 3.能进行汽油发动机电控系统的拆装、检测、零部件检验与调试; 4.能进行汽油发动机电控系统电路图的识读和分析; 5.能进行汽油发动机电控系统的故障诊断与排除; 6.依据行业规范、利用相关资源制定维修工作计划,并组织实施与评估,撰写维修质量报告; 7.与客户进行有效沟通; 8.遵守安全、环保等法规。 职业技能: 1.能够完成一般汽油发动机电控系统故障的检查作业; 2.能够按照4S要求对汽油发动机电控系统进行检测、故障诊断、维修以及检查验收; 3.能够掌握现代轿车汽油发动机电控系统的工作原理及相关

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护 作者:佚名文献来源:本站原创点击数:更新时间:2005-10-04 2000-7(145)61,资源环境资源环境 柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护 NewElectronicallyControlledCommonRailFuelI njectionTechnologyforDieselEnginesandEnvir onmentalProtection 施光林1钟廷修2 (上海交通大学机电控制研究所,博士后1;教授2上海200030) 人类虽已跨入了21世纪,但环境问题始终是人们最为忧虑的问题之一。这是因为随着世界范围经济的发展,人们一方面在生产对自身生存与发展有用的东西,而另一方面也在大量排放破坏人类居住环境的有害物质,如有毒的气体、液体和固体物质等。尤其是随着世界各国城市交通运输车辆、船舶的急剧增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染源。 据美国的一份资料报道,现在地球大气中77.3%的一氧化碳(CO)、55.3%的碳氢化物(HC)、50.9%的氮氧化物(NOX)均来自以柴油机为动力的汽车排放。特别是在城市,由于人口密集、缺少绿地,而汽车排气口一般都离地面60~70厘米,低空排放恰好易于各种有害物质经呼吸系统进入人体内部,从而对人体的健康造成极大的危害。 在我国,伴随着经济建设的快速发展,环境问题也日趋严峻。目前在我国许多城市,大气污染已从煤烟型向煤烟—石油混合型或机动车污染型转变,甚至在有些大城市已出现了光化学烟雾。仅以上海为例,据环保部门的监测,现在机动车尾气污染已成为上海地区大气污染的主要来源,其中尾气中的CO、HC、NOX等分别占中心城区污染量的90%、92%和23%。在交通干线附近,行人呼吸到的CO、HC和NOX浓度均超过国家二级大气环境质量标准。上述事实充分说明,人类居住的地球环境已经开始遭到严重破坏,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。为此,世界各国,如美国、日本和欧共体等国从20世纪60年代就开始相继制订出有关尾气排放法规,对在各种场合使用的柴油机、汽油机的尾气排放加以限制,以减少对大气的污染。这几年又先后有欧洲Ⅱ、欧洲Ⅲ等更加严厉的尾气排放限制法规出台。我国从80年代起也相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国业已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。柴油机共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制污染排放的新技术。 一、共轨式电控燃油喷射技术的原理 熟知柴油机的人都知道,燃烧过程是其工作的“核心”,而喷油系统对燃烧过程及其工作品质,特别是对排放的污染物种类及数量起着重要的作用。因此,对柴油机喷油系统的研究一直成为研究者们的关注热点。一般认为,柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。而现代电控喷油技术的崛起,则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。共轨式电控燃油喷射技术正是属于后者。该技术不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理,而是通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。图1是柴油机共轨式电控燃油喷射系统的原理框图。 这一系统主要由电控输油泵、共轨(恒压蓄油箱)、高速电磁开关阀、喷油器、电子控制装置(ECU)及各类传感器等组成。按照喷油高压形成的不同,目前共轨式电控燃油喷射系统有两种基本形式,即高压

共轨式电控喷油系统

★柴油机共轨式电控燃油喷射技术产生的背景: 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从80年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 柴油机高速运转时,柴油喷射过程的时间只有千分之几秒。实验证明,喷射过程中,高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。柴油的可压缩性质和高压油管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在喷射时之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,并使油耗增加。此外,每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其在低速区域容易产生上述现象。严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机燃油压力变化所造成的缺陷,现代柴油机采用了一种称之为“共轨”的电喷技术。 ★什么是共轨技术? 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。

沃尔沃电控共轨喷油系统

. . .. 浅析柴油机电控共轨喷油系统 作者:徐轲 工作单位:华立工程机械有限责任公司 二〇一三年十月

浅析柴油机电控共轨喷油系统 华立工程机械有限责任公司徐轲 摘要:随着汽车工业的快速发展,柴油机以其卓越的燃油经济性被广泛的使用在汽车及工 程车辆上,从20世纪50年代中期开始,汽车的排放物对大气的污染也日趋严重。人们对柴油机进一步降低能耗、减少废气排放、降低噪音等方面的要求越来越高。电控高压共轨喷油系统的出现满足了上述要求,并得到迅速推广和使用。本文将以图文结合的形式简述电控共轨喷油系统的特点,分析电控共轨喷油系统的构造与工作原理,并结合案例进行分析总结。 关键词:柴油机电控高压共轨喷油系统常见问题维护 1 引言概述由于柴油机的负荷和转速调节是在没有进气节流的情况下直接通过改变喷油量来达到的,因此喷油系统必须以50-160Mpa的恒定压力将雾化良好的燃油喷入柴油机气缸,并形成均匀的可燃混合气,其间喷油量的计量必须尽可能精确,对喷油过程中喷油压力,喷油时刻和喷油次数的控制必须非常灵活,而且必须能够随运转工况而任意变化。继续沿用了机械调节式的喷油系统、喷油压力较低而控制功能有限的电子控制分配泵系统和无法保持压力恒定的喷嘴泵系统已不能满足这些要求,而满足这些要求的新型的电控共轨喷油系统成为了最佳选择。 电控共轨喷油系统的出现使柴油机的动力性、经济性、排放性能大幅度提高,并得到了迅速推广和使用。了解、掌握电控共轨喷油系统对维修人员有着重要的意义,下面将以沃尔沃D6E、D7E柴油机电控共轨喷油系统为例对电控共轨喷油系统的结构特点、工作原理进行介绍,并结合案例案进行分析总结。 2正文沃尔沃D6E、D7E发动机电控共轨喷油系统主要由燃油输送泵、高压燃油泵、共轨组件(油轨、限压PRV阀、油轨压力传感器)、ECU、油量控制FCV阀、喷油器及发动机传感系统等组成(如1-1图)

汽油机电控系统由哪几部分组成

汽油机电控系统一般具备哪些控制功能?控制功能的内容是什么? (一):汽油喷射控制:是电控系统最主要的控制功能。 (1)喷油正时控制,即喷油开始时刻控制,包括根据曲轴转角位置进行控制的同步喷射控制和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。 (2)喷油持续时间控制,即喷油量控制。包括发动机起动时的喷油持续时间控制,发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。 (3)停油控制:包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。 溢流控制。 (4)电动汽油泵控制:包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时和发动机停机时电动汽油泵运转控制。 (二):点火控制:是汽油机电控系统的第二个主要功能。 (1)点火正时控制:最佳点火提前角控制。包括基本点火提前角的确定、基本点火提前角的修正及点火控制。 (2)闭合角控制:点火线圈初级通电时间控制。包括初级线圈通电时间确定和通过电流的控制。 (3)爆震反馈控制:是汽油机电控系统特有的控制功能。包括爆震的检测和反馈修正控制。 (三):怠速控制:当发动机处于怠速工况时,ECU根据怠速转速的变化或附属装置接入与否,通过控制怠速控制装置,调整怠速工况的空气供给,使发动机保持最佳的怠速转速。 (四):排气净化控制:

(1)氧传感器的反馈控制:当ECU根据发动机的运行工况确定对空燃比实行闭环控制时,ECU根据氧传感器的反馈信号,修正喷油持续时间,把空燃比精确控制在14.7:1附近,使三元催化净化装置具有最高的净化效率。 (2)废气再循环控制:ECU根据发动机运行工况,通过真空电磁阀对废气再循环过程及废气再循环量进行控制,以降低NOx的生成量。 (3)二次空气喷射控制:ECU根据发动机运行工况及工作温度,向排气管或三元催化转化器喷入新鲜空气,以减少某些特殊工况下CO和HC的排放量。 (4)活性炭罐清洗控制:ECU定时打开炭罐清洗控制电磁阀,清洗活性炭罐层,恢复活性炭的吸附功能。 (五):进气控制:(1)进气谐振增压控制:ECU根据发动机的转速,控制谐振阀的开或关,以改善发动机高、低速工况时的功率和扭矩输出特性。 (2)进气涡流控制:ECU根据发动机的转速,控制涡流阀的开或关,以改变进气涡流强度,改善燃烧过程,提高发动机的输出扭矩和动力性。 (4)配气定时控制:ECU根据发动机的负荷和转速,通过改变配气定时,提高发动机的充气效率,改善发动机的动力性和经济性。 增压控制:ECU根据进气歧管压力控制增压器放器阀的开或关,使进气增压压力保持稳定。 (六):故障自诊断和带故障运行控制: (1)故障自诊断控制:当电控系统的组成元件发生故障时,ECU使故障警示 2装置及时发出警告信号,同时将故障信息储存到存储器只,供维修时调用和参考。 (2)带故障运行控制:在微机控制系统的组成元件发生故障后,ECU根据故障类型做出最适当的应急处理,在大多数情况下,使汽车仍能以稍差的性能行驶到汽修厂进行检修。

博世共轨系统简介(强力推荐)

博世共轨系统简介 为满足国三排放标准,国内多数卡车及柴油机企业将技术路线定为高压共轨,目前高压共轨技术主要被博世、德尔福、电装等公司掌握,其中博世的高压共轨系统占有绝大部分市场份额。 技术升级随之而来的是车辆使用等方面的变化,为了更好地普及国三电控共轨系统的知识,让大家更好的用好车,我们在博世共轨系统的官网上找到了一些共轨系统的基础知识,现在整理出来,与大家一起分享。 ●柴油共轨系统组成 柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。 共轨系统示意图 液力系统

低压液力系统: —油箱 —输油泵 —燃油滤清器 —低压油管 高压液力系统: —高压泵 —高压油轨 —喷油器 —高压油管 电子控制系统(Electronic Diesel Control,简称EDC) —传感器 —电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU) —执行器,包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等 —线束 ●共轨系统的四大核心部件 其中,喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。

喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号,再由电磁阀控制。 2.高压泵 高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态,以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。

高压油轨的作用是存贮燃油,同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动,确保系统压力稳定。高压油轨为各缸共同所有,其为共轨系统的标志。 4.电控单元 电控单元就像发动机的大脑,它收集发动机的运行工况参数,结合已存储的特性图谱进行计算处理,并把信号传递给执行器,实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

电控燃油喷射系统发展历程简介

1.1电控燃油喷射系统发展历程简介 1934年德国研制成功第一架装用汽油喷射发动机的军用战斗机。第二世界大战后期,美国开始采用机械式喷射泵向气缸内直接喷射汽油的供油方式。 1952年,曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车,德国戴姆乐-奔驰(Daimler-Benz)300L型赛车装用了德国博世(Bosch)公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。它采用气动式混合气调节器控制空燃比,向气缸直接喷射。 1957年,美国本迪克斯(Bendix)公司的电子控制汽油喷射系统问世,并首次装于克莱斯勒(Chrysler)豪华型轿车和赛车上。 由于汽油喷射系统比起化油器来,计量更精确、雾化燃油更精细、控制发动机工作更为灵敏,因此,在经济性、排放性、动力性上表现出明显的优势。人们的注意力越来越集中在汽油喷射系统上。 1967年,德国博世公司研制成功K-Jetronic机械式汽油喷射系统,并进而成功开发增加了电子控制系统的KE-Jetronic机电结合式汽油喷射系统,使该技术得到了进一步的发展。1967年,德国博世公司率先开发出一套D-Jetronic全电子汽油喷射系统并应用于汽车上,于20世纪70年代首次批量生产,在当时率先达到了美国加利福尼亚州废气排放法规的要求,开创了汽油喷射系统的电子控制的新时代。 D型喷射系统在汽车发动机工况发生急剧变化时,控制效果并不理想。 1973年,在D型汽油喷射系统的基础上,博世公司开发了质量流量控制的L-Jetronic型电控汽油喷射系统。之后,L型电控汽油喷射系统又进一步发展成为LH-Jetronic系统,后者既可精确测量进气质量,补偿大气压力,又可降低温度变化的影响,而且进气阻力进一步减小,使响应速度更快,性能更加卓越。 1979年,德国博世公司开始生产集电子点火和电控汽油喷射于一体的Motronic数字式发动机综合控制系统,它能对空燃比、点火时刻、怠速转速和废气再循环等方面进行综合控制。 为了降低汽油喷射系统的价格,从而进一步推广电控汽油喷射系统,1980年,美国通用(GM)公司首先研制成功一种结构简单价格低廉的节流阀体喷射(TBI)系统,它开创了数字式计算机发动机控制的新时代。TBI系统是一种低压燃油喷

柴油机燃油喷射系统的技术发展

柴油机燃油喷射系统的技术发展 摘要利用先进的电子技术、高频高速电磁阀技术,能够自由控制喷油量、喷油压力、喷油正时和喷油(速)率的柴油机电控喷射技术,目前正迅速推广和普及。我国威孚公司和德国Bosch公司的技术合作,将使我国柴油机设计、制造和技术使用进入一个新的历史时期。本文利用简短的文字和资料描述了柴油机燃油喷射技术的发展过程及其技术内涵。关键词电子技术自由控制柴油机燃油发射 20世纪,柴油机技术发展史上经历了三次重大的飞跃:机械式燃油系统、中冷增压和电控喷射。 20世纪60年代后期,瑞士的Hiber教授研制了柴油机电控共轨系统的“原型”,其后以瑞士工业大学的Ganser教授为中心对电控共轨系统进行了一系列的研究。从20世纪70年代开始,鉴于柴油机有害气体排放严重污染自然环境、石油资源的有限开采和利用,人们主动而有效地利用电子技术、计算机技术、传感技术和控制理论推动柴油机燃油喷射技术的发展。1995年末,日本电装公司将ECD- U2型电控共轨系统成功的应用于载重汽车用柴油机上并批量生产,“从此开始了柴油机电控共轨燃油系统的新时代”,随后,德国的Bosch公司、美国的Cummiese公司、瑞典的Volvo公司、意大利的 Fiat 公司和日本五十铃公司等相继将自行开发的分别用于轿车、载重汽车和工程机械的电控共轨系统柴油机投放市场。目前,柴油机电控喷射技术正迅速推广和普及,其技术水平也日趋成熟,总的发展趋势是由位置控制向时间控制过渡、由模拟控制向数字控制过渡。 1 问题的由来 1.1 柴油机的负面效应众所周知,柴油机因其压缩比大,故动力性和燃料使用经济好、且故障少、功率范围宽。但同时带来振动噪声大和氮氧化物(Nox)、颗粒排放(主要成分是碳烟)污染环境的缺点。 1.2 能源危机 1973年和1979年两次波及全世界的石油危机,使人们意识到石油资源的有限性和可利用的时间短的问题。另据资料表明(见图1), 图1 全世界石油生产量预测 2013年世界石油最高产量为320亿桶/年,2050年将急剧衰减到60亿桶/年,与快速增加的柴油机年保有量形成明显的巨大的反差。 1.3 城市空气质量下降随着人们生活水平的提高,希望人居城市的生活环境有所改善。但与此相反,城市空气质量普遍下降并有恶化的趋势。究其原因,主要是发动机废气有害成分的大量排放(约占50%)。由上述可见,当今柴油机技术中迫切需要解决的问题是:减少其废气中的有害成分;减少柴油消耗。

共轨式喷油系统

高压共轨燃油系统主要部件介绍 一、前言共轨式喷油系统于二十世纪90 年代中后期才正式进入实用化阶段。这类电控系统可分为:蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有: a. 共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。 b. 可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120MPa~200MPa ),可同时控制NOx 和微粒(PM )在较小的数值内,以满足排放要求。 c. 柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOx ,又能保证优良的动力性和经济性。 d. 由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放。由于高压共轨系统具有以上的优点,现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有:德国ROBERT BOSCH 公司的CR 系统、日本电装公司的ECD-U2 系统、意大利的FIAT 集团的unijet 系统、英国的DELPHI DIESEL SYSTEMS 公司的LDCR 系统等。 二、高压共轨燃油喷射系统主要部件介绍图1 为高压共轨电控燃油喷射系统的基本组成图。它主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵,高压油泵将燃油加压送入高压油轨,高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节,高压油轨内的燃油经过高压油管,根据机器的运行状态,由电控单元从预设的map 图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。 1 、高压油泵 此主题相关图片如下: 高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生于燃油喷射过程无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。bosch 公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达135Mpa 的压力。该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮,使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9 ,负荷也比较均匀,降低了运行噪声。该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的,为了减小功率损耗,在喷油量较小的情况下,将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。日

电控高压共轨柴油发动机原理及特点资料

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

前言 电控柴油发动机进入海气已有十个年头了,我们的汽车维修工还没有正确认识它。目前进入我国燃油喷射系统技术有博世、电装、德尔福等几家柴油机用电控技术来控制供油,并非想象中的那么神秘,它的发动机工作原理是一样的。我们常见电控柴油发动机均采用电控共轨或单体泵技术,其主要差异在于发动机的燃油喷射系统,发动机的外形差异不是很大,电控部分的实现、更加有利于整正性能的优化,减少排放、经济性、动力性、以及整车的舒适性等。 第一章电控发动机与普通发动机的差异 一、技术原理上的差异性。 1、高压共轨与四气门技术结合。 电控发动机目前一般采用高压共轨、四气门和涡轮增压中冷技术相结合,四气门结构(二进、二排)不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布置,使多孔油未均匀分布,可为燃油和空气良好混合创造条件,同时可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有圆形状的结构以实现可变涡流。这些因素的协调配合,可大大提高混合气的形成质量(品质),有效降低碳烟颗粒(HC)碳氢和(NOX)氮氧化物排放,并提高热效率。2、高压喷油和电控喷射技术。 高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳,从而降低排放,提高整车性能。

二、部件构成上的差异。 电控高压共轨技术是指在高压油泵、共轨管、压力传感器和ECU(电脑控制)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此分开的一种技术。由高压油泵把高压燃油输送到共轨管,通过对共轨管内的油压进行闭环控制,喷油压力独立可调。 三、高压共轨系统的特点。 高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构,最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离,以此对轨管内的油压实现精确控制。 1、可靠性:对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证,中型比较成熟。 2、继承性:结构简单,安装方便。 3、灵活性:高压共轨油压独立于发动机转速控制,整车控制功能强。 4、喷油压力:共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2。 5、多次喷油:可以实现多次喷射,目前最好的共轨系统可以进行6次喷射,共轨系统的灵活性好。 6、升级潜力:多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。 7、匹配适合性:结构移植方便,适应范围广,与柴油机均能很好匹配。 8、时间控制:时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统,用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断,喷油量由

汽油机电控系统模拟教学演示台设计

摘要 随着我国汽车保有量的大幅度上升,高新技术产品和装置在汽车上的不断引入和普及与汽车维修业高素质从业人员不足之间的矛盾显得日益突出。发动机电控技术是汽车专业的一门核心技术,理论性与实践性很强。开发发动机电控系统模拟教学实验台,能便于学生认识和学习发动机电控系统的工作原理。发动机电控系统模拟实验台可以广泛应用于科研、教学等方面,通过对发动机工作过程的模拟、显示,可以提高汽车从业人员的知识掌握水平及实际操作能力,增强对汽车电控系统的认识和掌握,为学生学习和掌握发动机电控系统的工作原理提供帮助。 本设计是以教学展示为前提,主要介绍了发动机电控系统的控制内容、发展简史与前景、组成与工作原理,并在此基础上设计电控系统模拟实验台的相关内容。主要包括实验台架的设计、电控系统的零部件布置、电动机转速控制等内容。这个教学实验台能够演示发动机的起动和正常工作过程,并且设置了测量点。通过完成对实验台的设计,可以深刻理解和掌握发动机电控系统的组成和工作原理、机械设计与机械制图的相关知识,最终设计出一款及机械、电控于一体化的产品。 关键词:发动机电控系统;电动机控制;实验台;单片机;PWM

ABSTRACT With significant increase of the number of automobile,the contradiction between high-tech products and devices, the constant introduction in the car and popularization of high-quality vehicle maintenance trade and lack of practitioners become increasingly prominent. Engine electronic control technology is the theoretical and practical of a core technology and theoretical and practical very strong. Electronic control system simulation teaching test can make students to understand and learn the engine electronic control system works easy. Engine electronic control simulation system can be widely used in scientific research, teaching, etc. By displaying of the course of the engine simulation process, it can be employed to improve motor vehicle mastery level of knowledge and practical ability, and enhance the automotive electronic control system of understanding and mastering, for the students to learn and master the engine control system works to help. The design is based on the premise of teaching show, this paper introduces control content system of the engine electronic control, brief history of and prospects for development, composition and working principle and design on the basis of electronic control system simulation test-bed of related content. It mainly includes the design of bench testing, electrical control system layout of components, such as motor speed control. The teaching experiment platform to demonstrate the engine start and normal work processes, and set the measurement points. The design of the test-bed by accomplish can help learns to understand and master the engine electronic control system components, a final design and mechanical and electrical control products in the integration. Key words: Engine Electrical Control System;Motor Control;Test-bed;microcontroller;PWM

柴油机电控喷油技术

第八节电控共轨柴油机一例 一、慨述 五十铃FORWARD型中型系列卡车从1994年全面改型以后,一直受到市场的好评。其中的6HK1-TC型发动机(图3—239)采用日本电装公司的ECD-U2型电控共轨燃油系统,是比较具有代表性的电控共轨柴油卡车之一。以此为实例,简要介绍中型柴油机卡车用电控高压共轨式燃油系统的全貌。 关于ECD-U2系统的部分零部件已在专项内容中介绍,此处从略。未作具体介绍的内容尽可能列出,给出一个关于电控共轨燃油系统的整体概念。 6HK1-TC型发动机满足1998年日本国内的排放法规。当时的法规值为: NOx(氮氧化物) 4.5g/(k W.h) PM(微粒,Particulate Matter) 0.25g/(k W·h) 黑烟25% CO(一氧化碳)7.4g/(k W·h) HC(碳氢化合物) 2.9g/(k W·h) 二、结构和参数 6HK1-TC型发动机采用的ECD-U2电控共轨燃油系统的主要参数如表3—35,重要特性曲线如图3—240所示。 三、电控共轨柴油机的特点 与采用普通机械式燃油系统的柴油机相比,电控共轨柴油机有如下重要的不同之处

图3-239 6HK1-TC型发动机的结构变更 (1)用供油泵代替了原来的喷油泵。利用发动机的转动,通过供油泵将燃油加压,并送入共轨中。在供油泵上配置了供油泵控制阀(PCV———Pump Control Valve).在ECU指令的控制下,调节供人共轨中的燃油量。此外,供油泵带有输油泵。输油泵的作用是从油箱中抽油,并将燃有油供人供油泵的往塞腔中。 (2)取消了调速器和提前器;新增加了储存高压燃油的共轨组件;由于采用共轨式电控燃油系统,原来安装喷油泵的托架变更了。 (3)机械式喷油器变更为电控式喷油器。可以最佳地控制喷油量、喷油时间和喷油率 (4)高压配管(即高压油管)的形状变更了(图3—241)。高压配管外径由∮6.35变更为∮8,内径由∮2.0变更为∮4.0。 图3-240 6HK1-TC型发动机特性曲线

柴油机高压共轨电控喷射系统介绍

柴油机高压共轨电控喷射系统介绍 一、共轨技术 在汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒,实验证明,在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器的针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象,由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,油耗增加。此外,每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷,现代柴油机采用了一种称"共轨"的技术。 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。共轨式喷油系统于二十世纪90 年代中后期才正式进入实用化阶段。高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有: a、共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。 b、可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120Mpa~200MPa),可同时控制NOx和微粒(PM)在较小的数值内,以满足排放要求。 c、柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NO x,又能保证优良的动力性和经济性。 d、由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放。 由于高压共轨系统具有以上的优点,现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有:德国BOSCH公司的CR系统、日本电装公司的ECD-U2系统、意大利的FIAT集团的unijet系统、英国的DELPHI DIESEL SYSTEMS公司的LDCR 系统等。 二、高压共轨电控燃油喷射系统及基本单元 高压共轨电控燃油喷射系统主要由电控单元、高压油泵、蓄压器(共轨管)、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵,高压油泵将燃油加压送入高压油轨(蓄压器),高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节,高压油轨内的燃油经过高压油管,根据机器的运行状态,由电控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。 1、高压油泵 高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生于燃油喷射过程无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。

汽油发动机电子控制系统EFI

影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比,理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气,此时发动机发出的功率大,但燃烧不完全,生成的CO、HC多;当混合气略大于化学当量比时,燃烧效率最高,燃油消耗量低,但生成的NOx也最多;供给稀混合气时,燃烧速度变慢,燃烧不稳定,使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式,将空燃比控制在化学当量比附近,并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器,对发动机进行后处理,是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近,转化器的净化效率最高。 电控汽油喷射系统(Electronic Fuel Injection System)简称为EFI。 它利用各种传感器检测发动机的各种状态,经微处理器的判断、计算,使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。

目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统,以满足日益严格的排放要求。 在任何情况下都能获得精确的空燃比 混合气的各缸分配均匀性好 汽车的加速性能好 充气效率高 良好的启动性能和减速减油或断油

电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成: 进气系统供油系统控制系统点火系统 进气系统 怠速时节气门全关,由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力转向等工况调节进气量。

供油系统 供油系统主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。 燃油泵 燃油泵装在油箱内,涡轮泵由电机驱动。当泵内油压超过一定值时,燃油顶开单向阀向油路供油。当油路堵塞时,卸压阀开启,泄出的燃油返回油箱。

柴油机电控喷油系统答案

单元六柴油机燃料供给系统 单元七柴油机电控喷油技术 一、填空题 1.柴油的发火性用_十六辛烷值_表示,_十六辛烷值_越高,发火性_好_。 2.通常汽车用柴油的十六烷值应在__不小于45__。 3.柴油的_冷滤点__越低,其低温流动性_好__。 4.柴油机可燃混合气的形成装置是柴油机的_气缸__。 5.柴油机在进气行程进入气缸的是_纯空气__。 6.针阀偶件包括___针阀____和_针阀体__,柱塞偶件包括_柱塞__和_柱塞套__,出油阀偶件包括_出油阀__和_出油阀座___它们都是_选配研磨而成__,__不能_互换。 7.国产A型泵由_传动结构___,_泵油机构___、_油压调节结构___和__泵体__等四个部分构成。 8.喷油泵的传动机构由_凸轮轴___和__挺柱__组成。 9.喷油泵的凸轮轴是由_曲轴__通过_定时齿轮_驱动的。 10.柴油机的混合气的着火方式是_压燃__。 11.喷油泵的供油量主要决定于_柱塞__的位置,另外还受_齿条__的影响。 12.柴油机的最佳喷油提前角随供油量和曲轴转速的变化而变化,供油量越大,转速越高,则最佳供油提前角__越大__。 13.供油提前调节器的作用是按发动机__工况__的变化自动调节供油提前角,以改变发动机的性能。 14.活塞式输抽泵主要由_输油泵__、_限压阀__、_溢流阀__、止回阀类和油道等组成。 二、判断改错题 1.柴油的十六烷值越高,其蒸发性越强,发火性越好。( X) 2.柴油机所燃用的柴油的凝点必须低于柴油机的最低工作温度。( √) 3.汽车用柴油机必须采用重柴油。( X) 4.柴油机供给系随发动机负荷的不同可相应地改变其供油量,以便各缸间的供油量不

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