柴油机蓄压式共轨喷油系统ECD-CR.ppt
柴油机蓄压式共轨喷油系统 ECD-CR,一、ECD-CR系统机理特点1.提高喷油压力是排气净化的最佳手段 直接喷射的柴油机燃烧室紧凑，热损失少，省油率可达10%15%。只有提高喷油压力（达140MPa），才能使燃油分布均匀，加速油气混合的速度，改善燃烧条件，微粒碳烟的生成量才能减少。2.用电脑精确控制喷油规律，是提高动力性、经济性、净化性和减小振噪感的最佳手段 喷油规律包括喷油时刻的早晚、喷油量的多少及喷油率的好坏。,喷油率是一个喷油周期，始点到终点间油量的变化情况最好是按“先少、后多”分段喷油的规律变化。即先预喷再主喷又补喷（补喷是为了净化，减少NOx生成量），分三个过程进行。这样，才能和柴油机的燃烧规律一致（即备燃期、速燃期、缓燃期、后燃期），达到最佳燃烧状态。,3.压力的产生与喷油过程分离，可以准确地控制循环供油量（g）共轨系统的喷油压力是用专门的高压泵产生的，并恒压存储于蓄压器中，时刻准备喷油，各缸的喷油器用电脑控制其电磁阀准确开闭喷油，能做到供油量的合理匹配。喷油压力恒定与发动机转速无关。,4.共轨控制的喷油特性（1）预喷射在上止点前一定角度喷出少量燃油，进行“预燃”，可缩短“备燃期”，压力升高率p/可减小，振噪感减小，工作柔和。（2）主喷射是在上止点后喷油，功率的增大和转矩的提高来自主喷射，在恒压情况下贯穿整个喷油过程。（3）补喷射在柴油机燃烧过程的缓燃期的后期，燃烧温度已达高峰，如适量喷油，可改善燃烧条件和净化性，减少NOx的生成量。,5.共轨控制实际喷油量的获得 电脑ECU根据各种传感器的反馈信号，用开环控制和闭环控制相结合的方式，对喷油量进行精确的随机计算控制。,6.共轨喷油系统传感器信号和执行元件的内容 有14个传感器信号，通过电脑ECU处理后，指令11个执行控制系统，进行随机控制（无氧传感器、炭罐、KNK）。,二、BOSCH式共轨喷油系统的结构组成 由低压油路、高压油路、各种传感器、电脑ECU、各种执行元件等五个部分组成。,（一）低压油路油箱、输油泵、滤油器、输油管 1.油箱 由抗磨蚀的尼龙材料制成，带阀的油箱盖，在任何条件下保持箱内压力略高于大气压力30kPa，以便正常输油。2.输油泵 它和液位指示器并装于油箱中。为永磁直流电动机驱动，偏心转子变容滚子式输油泵，将燃油输入高压泵中，输油压力250kPa，有定时电路控制，开关打开，自动供油9s，不起动即自动断开。,3.滤油器 为纸质袋式滤芯，滤去杂质和水分，防止相关机件磨蚀和卡死。柴油含水分量较高，因温度的变化，会产生冷凝水，常因结冰而堵塞油道，水分还能生成硫化物腐蚀喷油器机件。为此，在外壳下方设有集水腔和放水开关，应定期放出集水。有的还装有水含量自动报警灯开关，及时亮灯提醒驾驶员。,（二）高压油路高压泵、高压蓄压器（轨道）、轨道压力传感器、压力限制阀、流量限制阀、喷油器,1.高压泵 为三腔径向柱塞油泵，快速地向蓄压器稳定供油，保持轨道油压为140MPa。喷油时燃油不再压缩，保持恒压喷油。它用齿轮、链条或齿形皮带驱动，转速为发动机的1/2，最高达3000r/min，供油间隔为120，形成压力堆积，供油压力较稳定。,2.高压蓄压器（轨道）为一个高强度铝合金管，用来存储高压油，抑制压力脉动，保持压力恒定，使喷油计量精确。轨道上装有压力限制阀、流量限制阀、轨道压力传感器等辅助元件。,（1）压力限制阀P/V装于通油箱的回油端，是溢流阀原理，它用弹簧控制锥形阀门，当轨道压力超过规定值时（140MPa），即打开回油，防止油压过高。（2）流量限制阀连接喷油器的管道，也是一个用弹簧控制的柱塞阀，它的作用是在喷油器端大量漏泄等非正常情况下，及时关断轨道出油口。,（3）轨道压力传感器为半导体压敏应变电阻形的桥式电路，感受到油压变量值后，放大处理输出O.54.5V的随动电压。它随机检测轨道中的瞬时油压力，将变量压力信号反馈给ECU。ECU据此信号，发令使油压控制阀投入调压工作。,3.喷油器 利用电脑ECU控制喷油时刻和喷油量的多少。它由喷油嘴、电磁阀、液压增益伺服系统组成，是“间接继动伺服控制”的工作原理。喷油器是瞬时高电压、大电流“峰值保持型”，开启速度快、计量准确。,（三）共轨控制系统的各种传感器 该系统的大部分传感器结构和工作原理及检测方法与汽油机电控喷射系统类同。1.曲轴转速和转角传感器SP和曲轴位置传感器NE 为磁电式传感器，产生交变电压信号，用来决定曲轴的转速、转角和曲轴的位置及各缸活塞的位置。,2.凸轮轴转角传感器 凸轮轴控制着进、排气门，其转速为曲轴的1/2，该传感器用来帮助曲轴转角传感器判定活塞向上时，是压缩行程还是排气行程。它为霍尔式传感器，将一个磁铁块装于转轮上，每转一圈激励一次霍尔片，产生一个霍尔电压信号，提示已进入压缩行程，给电脑ECU提供喷油信号，故又称“点火相位传感器。”,3.热膜式空气流量计（AFS）用来精密测量进入汽缸的实际空气量，以便决定喷油量的多少。其结构、工作原理和汽油机电喷系统空气流量计AFS类同。,4.冷却液温度传感器、进气温度传感器、油温传感器 为负温度系数（NTC）的传感器，输出05V的电压信号给ECU，以便进行反馈控制。,5.加速踏板位置传感器 为一个滑键式电位计，反映驾驶员的意图和转矩大小的需求，产生随动电压信号给ECU，用来决定喷油量的多少。其原理同汽油机电喷系统节气门位置传感器（TPS）。,6.轨道压力传感器 为桥式压敏电路，监测轨道油压的高低，当轨道压力达规定值后（140MPa），ECU发令使油压控制阀动作，调节油压。,7.增压器压力传感器（P/S）装于进气管中，用来测量进气管增压后绝对压力值的高低，为压敏桥式传感器，原理同汽油机压力传感器。以便控制废气旁通阀及时开启，降低涡轮转速，调节“压比”的高低，防止过量增压，空燃比（A/F）失控。,8.车速传感器（VSS）装于变速器的输出轴上，提供车速信号，以便ECU进行逻揖控制。多采用磁电式或霍尔式VSS。,9.起动信号 起动机继电器L线圈的搭铁电压信号传给ECU，起动供油量即增加，使混合气瞬时变浓，以利于着火完爆。不必再踩加速踏板，进行满负荷操作，即可顺利起动。,10.离合器和制动踏板开关信号 踩下踏板时，电压信号使ECU发令减小喷油量，以便换挡或减速。,（四）共轨控制电脑ECU的多项功能 共轨控制简化了喷油系统的机械部件（如多组式高压柱塞泵、离心式调速器等），降低了柴油机的故障率，提高了使用性能和可靠性。它的电脑ECU是智能化的高速计算机，完全替代了机械控制所难以完成的控制任务，具体功能如下：（1）接收和处理各种传感器的输入信号；（2）进行起动额外加浓控制；（3）进行共轨恒压控制；,（4）控制喷油时刻和喷油量及喷油规律；（5）进行稳定怠速控制；（6）进行额外负荷自调控制；（7）进行汽车恒速行驶控制；（8）进行防止超速运转控制；（9）进行突变工况稳定控制；（10）进行增压器压比控制；（11）进行废气再循环控制；（12）和其他网络信息进行交换控制(AT、ABS等)；（13）进行熄火断油控制；（14）进行防盗断油控制；（15）进行故障报警和自诊控制。,三、BOSCH式共轨喷油系统的故障诊断方法1.用专门仪器检取故障码法 从略。2.人工检取故障码法（1）发动机处于不运转状态；（2）将点火开关导通；（3）将加速踏板总成上的怠速开关IDL转到ON挡，即进入自诊模式；（4）发动机故障灯闪二进制OBD-故障码。,End,
