电喷柴油机.docx

电喷柴油机何谓电喷柴油机 采用电子控制燃油喷射及排放的柴油机即为电喷柴油机。电喷柴油喷射系统由传感器、ECU和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器，将实时检测的参数同时输入ECU，与已储存的设定参数值或参数图谱进行比较，经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。执行器根据 ECU指令控制喷油量(电磁阀关闭持续时间)和喷油正时(电磁阀关闭始点)，同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，使柴油机运行状态达到最佳。 柴油机电子控制技术的发展趋势 1 高的喷射压力 2 独立的喷射压力控制 3 改善柴油机燃油经济性 4 独立的燃油喷射正时控制 5 可变的预喷射控制能力 6 最小油量的控制能力 7 快速断油能力 柴油机电子控制技术的优点： 1具有发动机自动保护功能。当专用传感器向ECU指示系统超过正常安全参数运转时，ECU将向驾驶员发出报警信号，并减小发动机的功力，甚至使发动机停止运转。 2具有发动机故障诊断功能。ECU对发动机的所有传感器、喷油器、连接器、线路进行检测，在传感器及电路发生故障时，ECU将储存诊断故障码或故障码。在诊断和排除发动机故障时，故障码对确定故障产生的工况和可能部位提供帮助，从而使故障诊断和排除更为快捷有效。 第 1 页 共 7 页 3减少了发动机的维护工作量。由于燃油喷射得到了严格控制，从而改善了发动机燃烧。由于取消了机械调速器拉杆或齿条，又减少了调整和维修项目。 4改进了发动机的调速控制。由电控调速器取代了机械调速器中的旋转飞块装置，使转速控制更加精确，电子控制可以通过程序对行驶过程中的正常转速降进行设定，在取力装置工作和汽车驻车时甚至可以实现零转速降。 5改善了发动机的燃油经济性。选定发动机工况后，ECU将按程序对发动机的运转工况进行检测，特别是对喷油过程有重要影响的定时、温度、负荷、转速和增压压力等。 6改善了发动机的冷启动性。有些电控系统采用冷却液温度传感器，而有些则采用机油温度传感器，以确定发动机是否处于低温状态，ECU将根据传感器输入的信号对喷油定时和喷油量进行优化控制，可以减少启动时的白烟。另外，ECU将发动机冷态下的怠速转速提高到800850r/min，按照程序规定，在发动机冷却液或机油温度达到最底工作温度以前，ECU将忽略油门的任何输入。 7降低了发动机的排气烟度。ECU根据油门开度、机油温度和涡轮增压压力精确地控制喷油定时和喷油量，使发动机在稳态工况下的烟度能够满足EPA排放法规的限制。 8 减少了发动机的排气污染物。为了满足EPA排放法规的限制，对喷油器的制造公差、喷油器的喷头进行重新设计，提高了喷油压力，增大了喷油凸轮轮廓升程。 9 可通过程序对发动机的功力进行重新设定。 柴油机电控技术的特点 柴油机电控是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。它是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小，且柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定的。 第 2 页 共 7 页 高压共轨电控喷射系统 共轨技术是指由输油泵、共轨组件和喷油器组成的闭环系统中，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，喷油量大小取决于共轨管(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。 共轨式电控燃油喷射技术的特点 它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制，而且还能实现预喷射和分段喷射，从而优化喷油特性、减低柴油机噪声和大大减少废气有害成分的排放量。其特点为： (1)采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多，利于柴油机燃烧过程的全程优化。 (2)采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油器间相互影响小，喷射压力控制精度较高，喷油量控制较准确。 (3)高速电磁开关阀频率高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范围大，并且能方便地实现预喷射等功能，为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段。 (4)系统结构移植方便，适应范围广，尤其是与目前的小型、中型及重型柴油机均能很好匹配，因而市场前景广阔。 共轨式喷油系统的基本组成和结构： 第 3 页 共 7 页 它由各种传感器、ECU、燃油压力控制阀和三通电磁阀等组成的控制系统，对喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行“时间-压力控制”。 A：油路系统：输油泵为“三作用型凸轮”高压柱塞式供油泵，“三作用型凸轮”即驱动泵油柱塞的凸起，凸轮每转达1周，可使柱塞泵油3次，使单柱塞泵的供油量提高近3倍，尤其在柴油机起动时，可使共轨中的油压增长速度加快，有利于柴油机起动。高压输油泵上设有回油阀，泵体内压力超过225kPa时开启回油。燃油滤清器上设有限压阀，在燃油压力超过319kPa时开启回油。高压输油泵由两个柱塞泵组成，每一个柱塞泵上部设有一个受ECU控制的供油压力调节阀。 B：共轨系统：共轨通过液流缓冲器与各缸高压油管连接，液流缓冲器功第 4 页 共 7 页 用是减小共轨和高压油管中的压力波动，并在油流过多时自动切断向喷油器的供油。安装在共轨一端的弹簧式共轨压力控制器，可在共轨压力达到140Mpa时自动开启降压，共轨压力降到30Mpa时自动关闭。安装在共轨上燃油压力传感器为压敏电阻式，向ECU提供共轨内实际燃油压力的反馈信号。 C：喷油器系统：共轨中的高压燃油直接进入喷油器下部针阀电磁阀控制液压活塞上方控制室的回油通道，液压活塞相当于一个顶杆。当电磁阀通电时，控制室与针阀体内的油腔的燃烧压力相等，在液压活塞上部油压和回位弹簧力作用下，使喷油器针阀关闭，喷油器不喷油。当电磁断电时，控制室回油通道开启，作用在液压活塞上部的油压迅速下降，喷油器下部针阀体油腔内的高压燃油将针阀顶开，使喷油器开始喷油。 共轨系统工作原理： 1供油泵将燃油通过滤清器供入高压油泵。 2高压油泵将燃油供入油轨。 3喷油器在电磁阀受到激励时将燃油喷入燃烧室。 4由于喷油压力独立于发动机的转速和负荷，实际的喷油开始、喷油压力和喷油持续时间都可以在宽广的范围内自由选择。 5可以根据发动机的需要采用先导喷油，可以显著地降低发动机的噪声，并减少NOx排放。 6系统压力由执行器控制。 系统故障的排除 电控系统具有一些自诊断功能，当检测到故障时，将产生故障码，并点亮检查发动机报警灯，在大多数情况下，故障码被存储在ECU的非易失存储器中。运用诊断仪，不仅可以读取ECU所存储的故障码、发动机的运转参数和工况，还可以对喷油器进行停止喷油控制和故障查询。 对整车的新的特殊要求： 电子脚踏板油门需与发动机匹配，整车ECU与发动机有关的须与发动机ECU逻辑匹配。ECU单元需安装在整车上，柴油粗滤第 5 页 共 7 页 器需安装在整车上。发动机线束在整车上的走向需考虑。整车冷却系统可能需加强。当选用JACOBS发动机制动系统时，对排气制动装置有排气背压要求。 在使用中，将需要使用欧III标准的柴油。对机油等级的要求，由CD级提高到CF级。 传感器英语缩写： APS 加速踏板位置传感器 OPS ACLS 副冷却液液位传感器 OTS ATS 空气温度传感器 OLS BARO 大气压力传感器 RSR CTS 冷却液温度传感器 SLS CLS 冷却液液位传感器 TRS CPS 冷却液压力传感器 TBS (曲轴箱压力传感器) TPS EPS 发动机位置传感器 VSS FPS 燃油压力传感器 FTS 燃油温度传感器 FRS 燃油阻力传感器 零部件英语速写 CAPS 蓄能器燃油喷射系统 MEL DPA 分配式喷油泵 MP DPC 电控分配泵 PWM 第 6 页 共 7 页 机油压力传感器 机油温度传感器 机油油位传感器 同步基准传感器 启动机锁止传感器 定位基准传感器 涡轮增压传感器 油门位置传感器 车速传感器 最高满载转速 微处理器 脉宽调制 DCR 柴油共轨系统 PEEC 可编程电控系统 DTC 故障码 PTO 取力装置 DDR 诊短数据读取器 ROM 存储器 EFPR 电子加速踏板总成 RAM 随机存储器 EUI 电子控制单体式喷油器 KAM EUP 电子控制单体式喷油泵 VCO ECM 电子控制模块 MNL EDC 电子柴油机控制 EGR 废气再循环阀 ECU 电子控制单元 EFPA 电子踏板总成 EPROM 电可擦只读纯储器 HEUI 液压驱动电子控制单体式喷油器 HSDI 高速直喷式 MUI 机械单体式喷油器 第 7 页 共 7 页 保活随机存储器 电压控制振荡器 最高空载转速