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详谈柴油机高压共轨电喷技术

详谈柴油机高压共轨电喷技术
详谈柴油机高压共轨电喷技术

详谈柴油机高压共轨电喷技术高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(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。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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变化的程度.

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。

共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。

欧洲可以说是柴油车的天堂,在德国柴油轿车占了39%。柴油轿车已有了近70年的历史,而最近10年可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。在1997年,博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统(Common Rail System)。今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨

柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。

共轨系统与柴油喷射系统的区别

共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同,共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器,燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生,压力大小与发动机的转速无关,可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制,根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短,及喷油嘴液体流动特性。

燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标,因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800巴

近年发展

最近2年,匹配直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展,有着高效和出色的燃油经济性,并降低了发动机噪音。直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统,国内生产的1.9TDI宝来就应用这一系统,最高喷射压力可达到1800巴。泵喷嘴直喷系统好虽好,但燃油压力不能保持恒定,随着排放控制的更加苛刻,就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制,于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统有很高的燃油压力,并能提供弹性燃油分配控制,通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、

喷射压力和喷射速率。通过对以上特性的控制,共轨已经使柴油机的响应性和驾驶舒适性达到了汽油发动机水平,同时它具有着显著的燃油经济性和低排放特性。在发动机所有转速范围内保证高燃油压力,高的喷射压力可以在低转速工况下获得良好的燃烧特性由凸轮轴驱动控制的轴向柱塞式分配泵的发动机,燃油系统压力与发动机转速呈线性关系,在发动机低转速时形成燃油压力不足,而共轨系统能够在发动机的所有转速范围内获得非常高的燃油压力。灵活的电子控制系统对正时和喷射压力的控制在发动机各种工况下都能够获得低排放和高效率。由于压力的形成与喷射过程分离,使发动机设计人员在研究燃烧和喷油过程时获得了更大的自由。可根据发动机工况的要求调节喷射压力和喷射正时,使发动机在低速工况下也能实现完全燃烧,所以既使是在很低的转速也能获得大扭矩。预喷射技术的应用在降低排放和噪音方面取得了更大的进步。

供油系统精确控制

低压油泵将柴油从油箱中吸出,经过过滤提供给高压油泵,在低压泵内有一电磁阀控制燃油到达高压泵室,燃油进入管形蓄压器—燃油轨道。在共轨上有压力传感器时时监测燃油压力,并将这一信号传递给ECU,通过对流量的调节控制共轨内的燃油压力达到希望值。喷射压力根据发动机运转条件的不同从200~1800巴,再通过电脑控制分别喷射到气缸中,共轨不但保持了燃油压力,还消除了压力波动。

燃油喷射是很复杂的机械、液压、电子系统联合做业,要适应发动机各种工况下的工作环境,在燃烧之前燃油必须经过过滤和增压,在准确的时间以一定的

喷射速率喷射到每一个气缸内。发动机电脑控制废气再循环、增压、排气后处理系统,以得到最佳的发动机特性和废气排放。

最新代共轨发动机

喷油器的紧凑结构使得共轨系统即使对小排量4气门发动机也是一个实用方案。在1999年年底诞生了装配着3缸共轨柴油发动机的Smart,它的排量只有799mL,最大功率30kW,在1800~2800rpm时输出最大扭矩100Nm。

奔驰公司推出的E320上安装了第二代共轨发动机,最大功率150kW,1000rpm时输出扭矩250Nm,在1400rpm时即可得到峰值扭矩的85%,在1800~2600rpm的广阔区域内实现500Nm的峰值扭矩。0~100km/h的加速时间只有7.7秒,最高车速243km/h。综合油耗是6.9L/100km,80L的油箱使续航能力达到了1000km。而配有汽油机的E320的综合油耗是9.9L/100km。

三代柴油共轨系统

柴油共轨系统已开发了3代,它有着强大的技术潜力第一代共轨高压泵总是保持在最高压力,导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改变输出压力,并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音:在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了气缸压燃,预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易,缸内的压力和温度不再是突然地增加,有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射,产生二次燃烧,将缸内温度增加200~250℃,降低了排气中的碳氢化合物。

由于其强大的技术潜力,今天各制造商已经把目光定在了共轨系统第3代——压电式(piezo)共轨系统,压电执行器代替了电磁阀,于是得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管,在结构上更简单。压力从200~2000巴弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NOX的排放。

“电控”是指喷油系统由电脑控制,ECU(俗称电脑)对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制,能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡,而传统的柴油机则是由机械控制,控制精度无法得以保障。“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出3倍,最高能达到200MPa(而传统柴油机喷油压力在60—70 MPa),压力大雾化好燃烧充分,从而提高了动力性,最终达到省油的目的。

“共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴,喷油量经过ECU精确的计算,同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油,使发动机运转更加平顺,从而优化柴油机综合性能。而传统柴油发动机由各缸各自喷油,喷油量和压力不一致,运转不均匀,造成燃烧不平稳,噪音大,油耗高。

现在,国内制造的具备国际先进的电控高压共轨技术的柴油发动机采用了欧美柴油机的最新核心技术,明显优于传统增压柴油机。它比传统增压柴油机燃烧效率提高8%、二氧化碳排放低10%、噪音下降15%,彻底改变了柴油机在人们心目中“噪音大、冒黑烟”的形象。

结构原理

高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。

特点

其主要特点可以概括如下:

共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优化了发动机的低速性能。

通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。

主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期,使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成,提高输出功率,减少燃油消耗,降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油,降低烟度和碳氢排放。

维护保养

1,高压共轨系统为保证高压喷射,精确流量控制,其各组成部分的精度都非常高,偶件间隙控制相当严格,部分直线度在0.8微米一下,偶件间隙在1.5-3.7微米之间,所以对柴油清洁度提出了很高的要求。传统的柴油滤清器只能过滤10微米以上的颗粒,3微米的颗粒过滤效率很差。高压共轨系统要求滤清器提供95%的水分离效率和98.6%的3-5微米的颗粒过滤效率。目前满足该性能要求的柴油滤清器均被国外公司垄断,主机厂配套几乎都是国外公司的进口产品或外资企业在国内的投资工厂生产,目前也有民族品牌进入主机配套,如苏州工业园区的达菲特。这些企业的产品质量可靠,主要的有:外资企业:曼.胡(MH)、帕克(Parker)、费列加(Fleetguard)、博世(BOSCH)等;国产品牌有如达菲特(DIFITE)等。2,目前高压共轨系统部件成本昂贵,如果按使用说明定期更换滤清器会造成喷油器,高压泵损坏,维修成本相当昂贵。以目前一台重卡的喷油气体为例,大概需要1500元以上的费用。

记住,永远不要对父母说这十句话!

1.好了,好了,知道,真啰嗦!(可怜天下父母心,父母的“啰嗦”其实是一种幸福。)

2.有事吗,没事?那挂了啊。(父母打电话,也许只想说说话,我们能否明白他们的用意,不要匆忙挂了电话!)

3.说了你也不懂,别问了!(他们只是想和我们说说话。)

4.跟你说了多少次不要你做,做又做不好。(一些他们已经力不能及的事,我们因为关心而制止,但不要这样让他们觉得自己很无用。)

5.你们那一套,早就过时了。(父母的建议,也许不能起到作用,可我们是否能换一种回应的方式?)

6.叫你别收拾我的房间,你看,东西找都找不到!(自己的房间还是自己收拾好,不收拾,也不要拂了老人的好意。)

7.我要吃什么我知道,别夹了!(盼着我们回家的父母总想把所有关心融在特意做的菜里,我们默默领情就好。)

8.说了别吃这些剩菜了,怎么老不听啊!(他们一辈子的节约习惯,很难改,让他们每次尽量少做点菜就好。)

9.我自己有分寸,不要老说了,烦不烦。(他们只是担心你吃亏。)

10.这些东西说了不要了,堆在这里做什么啊!(人老了都会念旧……)

当你还在襁褓时,她便天天抱着你,哄你入睡;当你到少年时代,她便天天念叨着你,夜夜帮你捻着棉被;当你终于离开家,远行他方,她便天天牵挂着你。

有时候,我们总是在抱怨母亲的唠叨、念叨,总是在心烦她那些说了无数遍的关心话语。都说儿女是父母前辈子欠下的债,这句话不假。让我们感恩于心,让我们感恩父母那些点滴的关怀。

如果有一天,你发现母亲煮的菜太咸太难吃,如果有一天,你发现父母经常忘记关电器;

如果有一天,你发现父亲的花草树木已渐荒废,如果有一天,你发现家中的地板衣柜经常沾满灰尘;

如果有一天,你发现父母不再爱吃青脆的蔬果,如果有一天,你发现父母爱吃煮得烂烂的菜;

如果有一天,你发现吃饭时间他们老是咳个不停,千万别误以为他们感冒或着凉(那是吞咽神经老化的现象);

如果有一天,你发觉他们不再爱出门……也许是因为身体一天不如一天……

每个人都会老,父母会比我们先老。当父母不能照顾自己的时候,很多事情做得不好的时候,请不要嫌弃他们,并请维持他们的“自尊心”.

当他们不爱洗澡时,请抽空定期帮他们洗身体,因为纵使他们自己洗也不可能洗干净;

当我们享受美食的时候,请替他们准备大小适当、容易咀嚼的一小碗。他们不爱吃,可能是因为牙齿咬不动了。

曾经听到过这样一个说法:其实,每位母亲都是一位漂亮的仙女,她们有一件非常美丽的衣裳。可是当她决定做某个孩子母亲的时候,当她准备呵护某个生命的时候,就会褪去这件美丽的衣裳,变成一名普通的女子,一辈子,平淡无奇。

最新电喷柴油发动机常见故障诊断

国三电喷柴油发动机常见故障诊断 国三柴油机故障诊断 一、发动机起动困难。 案例 1 故障症状:起动机和发动机均有正常起动转速,但不着火;或者有时经过多次长时间的起动方可着火。 故障原因:燃油管路有空气。 故障性质:机械故障。处理方法:燃油管路排空气。 故障分析:国 III 车采用共轨系统,油路排空气相对困难一些,往往操作人员感觉到空气排除干净的,实际还是没有彻底排干净。根据实际使用情况来看,应该松开油泵回油螺栓来排空气,必要时可松开高压油管,利用起动机带动发动机空转来排空气;如果仅仅是松开燃油滤清器的放气螺钉来排空气,可能不容易彻底排除燃油管路的空气,比较费力。 案例 2 故障症状:起动机和发动机均有正常起动转速,但不着火。 故障原因:柴油管路或油水分离器堵塞。 故障性质:机械故障。 处理方法:清理柴油管路或油水分离器、对有水分离器进行放水,必要时更换,最后要对油路进行彻底排空气。 故障分析:目前,我国的柴油品质还不能完全满足国 III 系统的柴油机对于柴油品质的要求,因此,国 III 发动机的柴油滤清器或油水分离器要经常保养,其保养周期要比以前的发动机大大缩短。(还有一种情况,如果进油软管或回油软管内径太细太长导致进回油进回油不畅,比较严重的也会使发动机启动困难或无法起动。此时,需要更换符合要求的进回油管,内径最好 12 毫米以上)。 案例 3 故障症状:起动机和发动机均有正常起动转速,但不着火。 故障原因:ECU存在故障码。 故障性质:电器故障。处理方法:清除故障码。 故障分析:此车从机械方面检查均正常,用诊断仪诊断发现有“水温传感器”、“轨压传感器”、“油门踏板”等一些故障显示,清除故障码后,发动机顺利起动。这种情况估计是维修或操作人员对电控系统的接插件进行了带电插拔的操作,这样系统会产生故障码储存在 ECU 中,系统起保护作用会限制一些功能甚至无法起动。 案例 4 故障症状:起动机和发动机均有正常起动转速,但不着火。 故障原因:发动机线束损坏或接插件接触不良。 故障性质:电器故障。 处理方法:更换发动机线束或重新拔插各接插件(注意:此时一定要先关闭电源)。 故障分析:发动机线束损坏的几率不大,接触不良的情况比较多。在各接插件接触不良 的原因没有排除之前,不要轻易更换发动机线束。此时,可借助诊断仪诊断出故障发生的大概区域,再进行排除。

玉柴高压共轨系统维修柴油机培训材料

共轨系统概述BOSCH高压共轨技术 柴油共轨系统特性 传统柴油喷射系统其压力的产生与喷油量跟凸轮与柱塞联系在一起,喷油的压力随着发动机转速与喷油量的增加而增加。这种柴油系统已经无法满足日益严格的排放法规和降低油耗的愿望。 共轨系统(Common Rail Systems,简称CRS)将燃油在高压下贮存在蓄压器(高压油轨)中,从本质上克服了传统柴油机喷射系统的缺陷,其特性有: 喷油压力的产生不依赖于发动机转速与系统喷油量,可根据发动机不同的工况灵活控制喷射压力和油量,从而实现低转速高喷射压力,达到低速高扭矩,低排放及优化燃油经济性的目的。 通过电子控制单元算出理想的喷油量和喷油时间,再由喷油器精确地喷射,甚至多次喷射。更高的系统压力,更好的排放能力,更低的燃油消耗 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。 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 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。 轨系统示意图 喷油器 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。 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 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。 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。

电喷柴油机的工作原理教学教材

电喷柴油发动机的工作原理和使用方法 电喷柴油机的工作原理 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(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。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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变化的程度. 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 Rail p^ewure sensor 屮轨 压 站 carm-qr HMMnl speed sansar p?aei (trpdl’t^rnaor 凸能IHt* i?kfk 力 High t>ressuc? pjmp CPN2 2 wdh 惟逼「irp up.* rAoin-+ilter rAoin-+ilter ffi KB S&nsors High \$屮£ limiter valw K I Low pnKQMie 带*樹泵的粋直春 E^ctrortic ewol wnii AduAt*^ MtrS Injector Tank with pre酬即 VMd sensor 祐出舸*槪専箪 利梓敢jt wnscu 驕?H■ 芍

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空制喷油器的喷油量,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。 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油 蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状 况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调 节,尤其优化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油

柴油发电机组技术-柴油机电喷机与电调机的区别

柴油发电机组技术-柴油机电喷机与电调机的区别 (2010-01-14 11:15:52) TAG:康尔信吴保良提供技术指导 1.什么叫电喷柴油机 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(计算机)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、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计算机(ECU),与已储存的设定参数值或参数图谱 (MAP 图)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(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点),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. 2.电喷机与电调机的区别 从调速方式来讲电喷机和电调机都属于电子调速范畴,区别于机械调速控制方式.但从喷油控制方式和调速控制执行方式来讲存在着本质的区别,可以从以下几个方面来比较:2.1 燃油喷射压力 电调机通过传统的高压泵把柴油直接喷射到气缸内,其喷射压力受限于喷油器上的压力阀,高压油管内燃油压力达到压力阀设定值后就直接冲开阀门喷射到缸内,受机械制造影响压力阀的压力不可能做到很大. 电喷机是先由高压油泵在喷油器高压油腔内产生高压油,喷油器喷油由电磁阀控制,当需要喷油时,电控系统控制电磁阀打开把高压油喷射到气缸内,高压油的压力不受压力阀影响,可以提高很多,柴油喷射压力从100MPa提高到180MPa.如此高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量,缩短着火延迟期,使燃烧更迅速、更彻底,并且控制燃烧温度,从而降低废气排放. 2.2 独立的喷射压力控制 电调机高压油泵供油系统的喷射压力与柴油机的转速负荷有关.这种特性对于低转速、部分负荷条件下的燃油经济性和排放不利.电喷机供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力,就可选择最合适的喷射压力使喷射持续期、着火延迟期最佳,使柴油机在各种工况下的废气排放最低而经济性最优. 2.3 独立的燃油喷射正时控制 电调机的高压泵由发动机的凸轮轴驱动,其喷射正时直接依赖凸轮轴的转动角度,一台机器调整好后它的喷射正时就已固定不变,电喷机的喷射正时完全由电控系统控制电磁阀来调整.而不依赖于机器转动的喷射正时控制能力,是在燃油消耗率和排放之间实现最佳平衡的关键措施,专家经过多年的研究发现不同的负荷工况条件下需要不同的喷射时间以产生最佳的效率. 2.4 快速断油能力 喷射结束时必须快速断油,如果不能快速断油,在低压力下喷射的柴油就会因燃烧不充分而冒黑烟,增加HC排放.电喷柴油机喷油器上采用的高速电磁开关阀很容易实现快速断油.电调机的高压油泵则无法做到这点. 2.5 调速控制执行方式 电调机是通过速度传感器把机器的速度信号反馈的调速器,调速器通过对比预设定的速度值,把差值转换成调速信号驱动执行器控制供油齿条或滑套来实现调速,供油信号单纯依赖速度信号,调节供油量是由执行器的机械动作来实现.电喷机是采用转速、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计算机(ECU),与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)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(电磁阀)。

浅谈柴油机高压共轨技术

浅谈柴油机高压共轨技术 一、高压共轨技术简介 我们先来了解下传统柴油发动机燃油喷射系统的局限性: 传统柴油发动机燃油喷射系统的工作过程是:柴油通过高压油泵提高油压后,再按照一定的供油定时和供油量通过喷油器,喷入气缸燃烧室。在燃油喷射过程中,由于压力波动,存在二次喷油现象。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的排放量,油耗也增高。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。 随着发动机自动控制技术的发展和进步,为了解决柴油机燃油压力变化所造成的燃油喷射燃烧缺陷,现代柴油机采用了一种高压共轨电控燃油喷射技术,使柴油机的性能得到了全面提升。 柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后,近几年来出现了共轨高压喷射。高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,相比于一般的喷油系统,它的压力建立、喷射压力控制和喷油过程相互独立,并可以灵活地控制。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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变化的程度。 另外,共轨喷油系统的高精度零部件的表面加工质量要求高,几何精度高,特殊要求多,其加工都是微米、亚纳米级的精度,代表了目前机械制造行业的最高加工水平。 二、高压共轨系统的组成和工作原理 2.1、高压共轨喷射系统组成 高压共轨喷射系统主要由高压油泵、共轨管、电控喷油器、各种传感器和电控单元ECU 等组成,如图1所示。发动机工作时,高压油泵上自带的齿轮泵通过负压从油箱中吸油,并以一定的压力(约5~7bar)将过滤后燃油送入高压油泵。燃油进入高压柱塞腔后被压缩,通过高压油管进入共轨管形成高压,每缸喷油器通过高压油管与共轨管相连,以实现高压喷射。 2.1.1 高压油泵(High pressure pump) 高压油泵是高压共轨系统中的关键部件之一,它的主要作用是将低压燃油加压成为高压燃油,储存在油轨内等待ECU的喷射指令。高压油泵由齿轮泵、油量计量单元、溢流阀、进出油阀和高压柱塞等部分组成。以Bosch目前广泛应用于中国商用车市场并已开始本地化生产的CPN2.2BL为例,其结构如图2所示[12]。

浅谈柴油机高压共轨技术

浅谈柴油机高压共轨技术 浅谈柴油机高压共轨技术 一、高压共轨技术简介我们先来了解下传统柴油发动机燃油喷射 系统的局限性:传统柴油发动机燃油喷射系统的工作过程再按照一定是:柴油通过高压油泵提高油压后,喷入气缸燃的供油定时

和供油量通过喷油器, 烧室。在燃油喷射过程中,由于压力波动,存在二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,油耗于是增加了烟度和碳氢化合物的排放量, 每次喷射循环后高压油管内的残此外,也增高。尤其随之引起不稳定的喷射,压都会发生变化,严重时不仅喷在低转速区域容易产生上述现象,油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。为随着发动机自动控制技术的发展和进步,了解决柴油机燃油压力变化所造成的燃油喷射现代柴油机采用了一种 高压共轨电控燃烧缺陷,燃油喷射技术,使柴油机的性能得到了全面提升。,柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后轨共。射高压喷高共现来几近年出了轨压电喷技术 是指在高压油泵、压力Rail)Common (- 1 - 传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,相比于一般的喷油系统,它的压力建立、喷射压力控制和喷油过程相互独立,并

可以灵活地控制。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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 速变化的程度。 另外,共轨喷油系统的高精度零部件的表面加工质量要求高,几何精度高,特殊要求多,其加工都是微米、亚纳米级的精度,代表了目前机械制造行业的最高加工水平。 二、高压共轨系统的组成和工作原理 2.1、高压共轨喷射系统组成 高压共轨喷射系统主要由高压油泵、共轨ECU管、电控喷油器、各种传感器和电控单元- 2 -

柴油机电喷系统技术分析

柴油机电喷系统技术分析 国Ⅲ排放标准的实施,一部分发动机企业正面临电子控制燃油喷射系统(以下简称“电喷系统”)短缺的压力,市场新进入者的参与,或将缓解这一压力。 国内柴油机电喷系统技术现状 已经强制实施的国Ⅲ排放法规,要求汽车柴油机用电喷系统全面取代落后的机械式喷油系统。据了解,柴油机电喷技术属于汽车核心零部件技术,直接决定了汽车柴油机的排放和综合性能水平。因此,在实现国家“节能减排”的长期目标中,柴油机电喷技术是一道坎。 一家柴油机企业的负责人指出,目前国内满足国Ⅲ标准的柴油机电喷系统市场基本被跨国公司垄断,实行国Ⅲ标准,产能很难满足。2007年我国汽车柴油机的产量已经超过200万台,跨国公司提供给中国的柴油机电喷系统,最多只能满足1/3的需求,这一局面亟待改变。 电控组合泵是完全自主创新的产物,它的主要特点是:满足国Ⅲ排放的性能,便于现有发动机产品应用的外形和接口,有竞争性的价格以及较为宽松的使用和维护条件。 跨国公司垄断电喷市场 随着我国汽车排放标准不断加严,车用柴油机电喷系统成为提高汽车排放水平的核心技术。由于国内企业一直没有攻克电喷系统的技术难题,没有成熟的产品供应,国内柴油机电喷市场被跨国公司瓜分。 长期以来,柴油机电喷技术一直被博世、电装、德尔福等国外汽车零部件行业巨头所掌控。随着国家环保政策要求越来越严格,跨国公司也加快了步伐。目前,博世、德尔福、电装在国内已经形成比较强的竞争态势。 与汽油机相比,柴油机燃烧方式不同,喷射压力较大,精确控制的难度也较大。目前,世界上柴油机电喷技术基本上被博世、电装、德尔福等跨国公司控制。这些公司均已进入中国,其中博世、电装都在苏州建立了各自的工厂。 在国际上,目前德国博世的燃油喷射系统占据全球80%左右的市场份额。第二名日本电装,其市场占有率为12%。根据一位业内专家的介绍,国内企业购买的主要是博世、德尔福、电装三家企业的产品,博世占中国市场的60%,德尔福占20%,电装只有在上柴、锡柴的产品中使用,西门子在国内基本没有企业使用。 三家企业目前都准备在中国投入大量资金用于产品和市场开发,仅博世就将持续投资6亿欧元。 柴油机电喷技术主要包括高压共轨、电控单体泵和电控泵喷嘴三条技术路线。在中国市场,博世和电装主推高压共轨技术,并且已经发展到第三代、第四代共轨系统。德尔福推广中轻型车高压共轨技术,为重

柴油机高压共轨喷油系统的现状与发展

柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展 然 摘要:随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步,高压共轨喷油系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统,以其显著的优越性,已经成为现代柴油机技术的主要发展方向之一。本文介绍了电控高压共轨喷油系统的组成、工作原理和特点,概括了国外的研究状况,最后提出了未来的研究目标和发展趋势。 关键词:柴油机;喷射系统;高压共轨;发展趋势 能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程,而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨喷油系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况,由计算机计算和处理,可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力,与传统的喷射技术相比,进一步降低了燃油消耗和排放,增强了动力性能,实现了柴油机综合性能的又一次飞跃。柴油机高压共轨系统在整个燃机行业被公认为20世纪三大突破之一[1],是21世纪柴油喷射系统的主流。 1电控高压喷油系统的原理和结构 与前两代喷油系统相比,电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响,不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理,而采用了公共控制油道——共轨管,高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力,通过连续调节共轨压力来控制喷射压力,使其达到与工况相适应的最优数值,而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为

可能,且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。 高压共轨喷油系统的结构见图1,为典型的电控高压共轨喷射系统,主要由高压泵、带调压阀的共轨管、带电磁阀的喷油器、各种传感器和电控单元(ECU)组成。 图1 高压共轨喷射系统结构 2 国外主要的高压共轨喷射系统 目前,国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究进展很快,并有多种共轨喷射系统设计并投产。德国Bosch公司、意大利菲亚特集团、英国LUCAS、日本电装公司、美国德尔福公司等世界著名油泵油嘴制造商相继开发了高压共轨系统。 2.1 德国Bosch公司的高压共轨系统 目前为止,Bosch公司总共规划和设计了3代高压共轨系统。如图2所示为Bosch公司的高压共轨喷射系统。第一代已经上世纪批量投放市场,主要应用于轿车,喷射压力达135MPa。第二代于2000年开始批量生产,开始使用具有油量调节功能的高压泵和经改进的电磁阀喷油器,喷射循环由预喷射、主喷射和多级喷射等多次喷射组成,最大

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。

柴油机高压共轨系统

高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(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。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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变化的程度. 结构及原理 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积 起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控 制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构; 而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得 多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况 以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优 化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。 预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。 主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期。 主要生产商 目前世界上主要有三大公司在研发和生产柴油机高压共轨系统,日本电装、德国博世和美国德尔福。共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。 由于其强大的技术潜力,今天各制造商已经把目光定在了共轨系统第3代——压电式(piezo)共轨系统,压电执行器代替了电磁阀,于是得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管,在结构上更简单。压力从200~2000帕弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NOX的排放。 应用背景 日趋严重的能源危机,成为全世界内燃机行业关注的焦点,也使柴油机越来越受到用户青睐。与汽油机相比柴油机有很多优势:能减少20%~25%的CO2废气排放,车速较低时的加速性能更有优势,平均燃油消耗低25%~30%,能提供更多的驾驶乐趣。因此,有人大胆对全球汽车产量中柴油机的发展趋势进行了预测,并按区域划分世界汽车产量中的柴油机比例。但是,与汽油机相比,柴油机的排放控制又是一个难点。为满足排放标准,柴油机先进的燃油喷射系统———高压共轨技术成为业内人士关注的焦点。前些年,高压共轨技术是外资一统天下,现在这种局面被打破了。 排放标准的提升必然推动发动机技术的发展 发展前景

柴油发动机电控系统

柴油发动机的电控系统 柴油机电控系统以柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号,参照由试验得出的柴油机各工况相对应的喷油量和喷油定时MAP来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时,然后通过执行器进行控制输出。 柴油机电控系统概述 【任务目标】 (1)柴油机电控技术的发展。 (2)柴油机电控技术的特点。 (3)柴油机电控系统的基本组成。 (4)应用在柴油机上的电控系统。 【学习目标】 (1)了解柴油机电控技术的发展。 (2)了解柴油机电控技术的特点。 (3)了解柴油机电控系统的基本组成。 (4)掌握应用在柴油机上的电控系统。 柴油机电控技术的发展 1.柴油机电控技术的发展 1)柴油机技术的发展历程 柴油用英文表示为Diesel,这是为了纪念柴油发动机的发明者――鲁道夫·狄塞尔(RudolfDiesel)如图8-1所示。 狄塞尔生于1858年,德国人,毕业于慕尼黑工业大学。1879年,狄塞尔大学毕业,当上了一名冷藏专业工程师。在工作中狄塞尔深感当时的蒸气机效率极低,萌发了设计新型发动机的念头。在积蓄了一些资金后,狄塞尔辞去了制冷工程师的职务,自己开办了一家发动机实验室。 针对蒸汽机效率低的弱点,狄塞尔专注于开发高效率的内燃机。19世纪末,石油产品在欧洲极为罕见,于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题(他用于实验的是花生油)。因为植物油点火性能不佳,无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶,提高内燃机的压缩比,利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来,这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环。

柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展

柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展 陈然 摘要:随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步,高压共轨喷油系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统,以其显著的优越性,已经成为现代柴油机技术的主要发展方向之一。本文介绍了电控高压共轨喷油系统的组成、工作原理和特点,概括了国内外的研究状况,最后提出了未来的研究目标和发展趋势。 关键词:柴油机;喷射系统;高压共轨;发展趋势 能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程,而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨喷油系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况,由计算机计算和处理,可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力,与传统的喷射技术相比,进一步降低了燃油消耗和排放,增强了动力性能,实现了柴油机综合性能的又一次飞跃。柴油机高压共轨系统在整个内燃机行业被公认为20世纪三大突破之一[1],是21世纪柴油喷射系统的主流。 1电控高压喷油系统的原理和结构 与前两代喷油系统相比,电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响,不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理,而采用了公共控制油道——共轨管,高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力,通过连续调节共轨压力来控制喷射压力,使其达到与工况相适应的最优数值,而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为

可能,且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。 高压共轨喷油系统的结构见图1,为典型的电控高压共轨喷射系统,主要由高压泵、带调压阀的共轨管、带电磁阀的喷油器、各种传感器和电控单元(ECU)组成。 图1 高压共轨喷射系统结构 2 国外主要的高压共轨喷射系统 目前,国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究进展很快,并有多种共轨喷射系统设计并投产。德国Bosch公司、意大利菲亚特集团、英国LUCAS、日本电装公司、美国德尔福公司等世界著名油泵油嘴制造商相继开发了高压共轨系统。 2.1 德国Bosch公司的高压共轨系统 目前为止,Bosch公司总共规划和设计了3代高压共轨系统。如图2所示为Bosch公司的高压共轨喷射系统。第一代已经上世纪批量投放市场,主要应用于轿车,喷射压力达135MPa。第二代于2000年开始批量生产,开始使用具有油量调节功能的高压泵和经改进的电磁阀喷油器,喷射循环由预喷射、主喷射和多级喷射等多次喷射组成,最大

电喷柴油发动机技术讲解 [图片]

电喷柴油发动机技术讲解 [图片] 柴油机的优点是:省油、环保、动力强、经济、维修方便,只要解决缺点就具有更大的市场前景,而实现电控柴油机的方案现在看来是一个很好的解决措施。实现柴油控制有三条技术路线图,分别是单体泵、泵喷嘴和高压共轨。目前主要的国际汽车配件供应商都在进行着柴油共轨喷射系统的开发,如:博世、德尔福、西门子、电装公司、VDO和玛格纳-马瑞利公司,它们是全球主要的共轨喷射系统供应商,而目前在国内生产共轨柴油喷射系统的还只有博世一家。下面分别介绍三种技术:1、单体泵技术

图1 单体泵的外形图 德尔福在重型车上采用单体泵系统。从成本上讲,国内的发动机从欧Ⅱ向欧Ⅲ升级时,如果采用单体泵,对发动机改动非常小,仅以外挂式的凸轮轴箱代替欧Ⅱ发动机的直列泵就可。当从欧Ⅲ向欧Ⅳ升级时,发动机机身主体结构仍然不变,只要把欧Ⅲ系统里机械式喷油器改成德尔福的电控喷油器,形成双电磁阀单体泵系统,在发动机整体结构不做大的调整下,就可以达到欧Ⅳ的排放水平。单体泵的外形如图1所示。单体泵系统控制如图2所示。 图2 单体泵控制油路 在性能方面,目前在国内单体泵使用的压力达到200MPa,当向欧Ⅳ升级,这个压力可以达到250 MPa。在单体泵上采用了

类似于共轨I2C的系统一致性控制,来优化整个系统的性能。在供油控制方面,如果使用双电磁阀单体泵系统,不仅可以对压力进行控制,还可以对喷射进行控制,而且还可以采用多次喷射。它可以达到欧Ⅳ或者欧Ⅴ的标准。目前,德尔福的双电磁阀单体泵系统在欧洲大批量生产,主要供应给欧Ⅳ标准的发动机,欧Ⅴ标准的发动机相关系统正在做开发工作。 单体泵系统的另一个优势就是它的可靠性和寿命,这些性能已经在欧洲和北美市场上得到了10年甚至是15年的实际使用时间、数百万辆整车使用的证明。单体泵系统在发动机使用过程中,可以保证排放和燃油消耗率低。目前,这种非常强化、非常可靠的性能和使用寿命,仍然在进一步提高。所以,从德尔福的观点来看,在技术方面,相信在2010年之前,所有欧洲和北美的重型车生产商绝大多数会采用单体泵系统和泵喷嘴技术。德尔福也在研发2010年以后新的排放法规所要求的新的系统。 2、泵喷嘴技术 优良的混合气是提高柴油发动机动力性、燃油经济性;降低排放率、噪音率的关键因素。这就要求喷射系统产生足够高的喷射压力,确保燃油雾化良好,同时还必须精确控制喷油始点和喷油量。而泵喷嘴系统能够符合上述的严格要求。因此,早在1905年柴油发动机的创始人Rudolf diesel 先生就提出了泵喷油器概念,设想将喷油泵和喷嘴合成一体,省去高压油管并获得高喷射压力。20世纪50年代,间歇控制泵喷射系统的柴油发动机就

详谈柴油机高压共轨电喷技术

详谈柴油机高压共轨电喷技术高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(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。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)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变化的程度. 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。 共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。 欧洲可以说是柴油车的天堂,在德国柴油轿车占了39%。柴油轿车已有了近70年的历史,而最近10年可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。在1997年,博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统(Common Rail System)。今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨

柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。 共轨系统与柴油喷射系统的区别 共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同,共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器,燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生,压力大小与发动机的转速无关,可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制,根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短,及喷油嘴液体流动特性。 燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标,因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800巴 近年发展 最近2年,匹配直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展,有着高效和出色的燃油经济性,并降低了发动机噪音。直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统,国内生产的1.9TDI宝来就应用这一系统,最高喷射压力可达到1800巴。泵喷嘴直喷系统好虽好,但燃油压力不能保持恒定,随着排放控制的更加苛刻,就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制,于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统有很高的燃油压力,并能提供弹性燃油分配控制,通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、

柴油电喷车辆维修的案例分析

柴油电喷车辆维修的案例分析 机型:4DF3系统:BOSCH 症状:发动机无力,故障码P120E 检查过程:宇通客车,运行里程8000公里,故障码提示为 Bank2故障,ECU内喷油器电源2关闭。经检查喷油器和喷油器线束 均正常,根据故障码提示,更换ECU试验,故障排除。 故障分析:此故障比较少见,在确认线束和喷油器正常的情况下,判断为ECU内部故障。 故障分析:故障码P1018一般都是油路问题,所以检查要彻底,不放过每一处油路通道。故障的直接原因是喷油器雾化不良,造成 高压泄漏(燃油计量单元已开到最大值),轨压达不到目标值,轨压 传感器监测到实时轨压,反馈给ECU,ECU做出了一定的控制,同时 报码。 潍柴系统:BOSCH 故障症状:起动后怠速正常,一加速升到1000转后油门不起作用。 故障代码P0121,解释为:“加速信号2无效”。 检查过程:经测量油门信号一1.79对地电压在0.75V-3.84V范 围中,信号二1.80对地电压在0.375V-1.92V范围中,均为正常。 检查线束段无故障,遂怀疑ECU有问题,更换ECU后故障仍无法消除。再拔下油门踏板插头,测整车线束中油门连接插座1.79与 1.77之间的电压值是5V,为正常状态,1.80与1.84之间的电压值 为0V,处于不正常状态,根据以上所作检测,判断是ECU整车接插 件中1.80(信号2)端接触不良,信号2没有信号反馈给ECU。对插 头进行处理后故障消除,发动机运行正常。

机型:6DL1系统:DENSO 故障症状:在行驶过程中出行无力加速不稳,故障灯亮。 故障代码:P0222解释为:“加速2电压过低”。 柴油车大师微信:chaiyouchedashi 检测过程:根据故障码提示,检查油门2电源与地线是否出现短路情况。通过使用万用表检查电子油门的所有线相互之间的通断无短路、断路现象,由此可以排除油门及其线束的故障。考虑到电子油门2与凸轮轴转速、进气压力三个传感器的电源共用。为此分别断开进气压力和凸轮轴转速传感器,当断开凸轮轴传感器后,P0222的故障码消失。根据以上排查过程得出结论为:由于凸轮轴转速传感器故障连带引起电子油门故障的出现,更换油泵后故障排除,发动机运行正常。 故障分析:此案例关键要了解ECU原理分布,各电器部件间的关系,DENSO系统中G传感器,进气压力传感器,油门2电源在ECU 为同一电源,因此只要其中一个有问题可能会牵涉到其它两个。 机型:6DL1系统:DENSO 故障症状:发动机无力,功率不足,无故障码。 检查过程:测量各传感器电阻和电压均正常,摸了一下油泵出油的两根高压油管,发现两根油管的温度有差异,重点检查PCV的通电情况,发现PCV1的电源无电,此阀是不工作的,经检查,电源线断路,重新理线后,发动机运行正常。 故障分析:PCV工作状况的好坏是发动机运行正常的基本的条件之一,油泵要工作出油,其PCV阀必须通电才行。 潍柴系统:BOSCH 故障症状:空车能达到2600转,松开油门再踩油门后,转速只有2300转。故障码P1014,解释为:“燃油流量错误”。

电喷柴油发动机维修技术

电喷柴油发动机 电控高压共轨系统 ?一、概述 ?共轨系统由高压泵、喷油管、高压蓄压器(共轨)、喷油器、电控单元和传感器及执行器组成。 ?共轨式喷油系统主要的贡献就是将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开,通过对共轨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基本无关。这一柴油发动机技术的创新最大限度地降低了柴油发动机车型的振动和噪声,同时将油耗进一步降低,使排放更加清洁。但共轨技术的喷油压力低于泵喷嘴系统,一般只能达到160MPa左右。由于喷油压力调节宽泛,采用共轨技术的柴油车能更好地适应各种工况,起步也不会困难。 ?第一代共轨高压泵总是保持在最高压力,导致燃油的浪费和很高的燃油温度。第一代共轨系统为商用车设计的,最高喷射压力为140MPa,乘用车喷射压力为135MPa。 ?第二代共轨系统可根据发动机需求而改变输出压力,并具有预喷射和后喷射功能。带有控制油量的油泵,喷射压力能达到160MPa。即使在压力较低的情况下,该系统也可以根据实际状况提供适量的喷油压力。不仅有助于降低燃油消耗,而且还可以降低燃油温度,从而省去燃油冷却装置。预喷射降低了发动机噪声:在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了汽缸压燃,预热燃烧室。预热后的汽缸使主喷射后的压燃更加容易,缸内的压力和温度不再是突然地增加,有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射,产生二次燃烧,将缸内温度增加200~250℃,降低了排气中的碳氢化合物。 ?第三代共轨系统带有压电直列式喷油器。2003年,第三代共轨系统面世,压电式(piezo)共轨系统的压电执行器代替了电磁阀,于是得到了更加精确的喷射控制。省去了回油管,在结构上更简单。压力从20~200MPa 弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NOX的排放。最高喷射压力达到180MPa。此套采用新研发的压电直列式喷油器的系统使带预喷和后喷的喷油率曲线范围更为自由。 ?与其它喷射系统相比,共轨系统把压力产生与实际燃油喷射过程分离。“轨”被作为高压蓄压器,其内部燃油压力始终保持与发动机具体工况相适应的最佳压力。共轨系统可被轻易地安装到各类不同的发动机中。除此之外,共轨系统还提供了更广阔的扩展功能和在燃烧过程设计上更多大的自由度,它可以使柴油发动机以更低的排放、更好的燃油经济性和低噪声运行。电控共轨系统,是国内专家一致认为目前水平最高、将来会占统治地位的一种电控系统。其喷油器的特殊设计,可实行灵活的多次喷射,且喷射压力可在不同转速和负荷条件下任意调节,给发动机带来的好处是极为理想的指标。由于这些因素,电控共轨技术已普遍为新一代乘用车柴油发动机采用。 高压共轨系统示意图

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介.doc

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介 柴油机电控技术的发展 柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下,在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段:位置控制、时间控制、时间—压力控制(压力控制)

第一代柴油机电控燃油喷射系统(常规压力电控喷油系统) 优点:结构不需改动,生产继承性好,便于对现有柴油机进行升级换代。 缺点:系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高,喷油压力无法独立控制。 第二代柴油机电控燃油喷射系统(高压电控喷油系统) 改变了传统燃油供给系统的组成和结构,主要以电控共轨(各缸喷油器共用一个高压油管)式喷油系统为特征,直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间-压力控制”或“压力控制”。 特点:通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等,组成数字式高频调节系统,有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 ●柴油机电控燃油喷射系统的优点 1.改善低温起动性。 电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作,使柴油机低温起动更容易。 2.降低氮氧化物和烟度的排放。 采用柴油机电控技术,可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内,同时根据发动机工况调节喷油时刻,从而有效地抑制排烟。 3.提高发动机运转稳定性。 4.提高发动机的动力性和经济性。 采用柴油机电控系统,无论负荷怎样增减,都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转,有利于提高其经济性。 5.控制涡轮增压。 柴油机电控系统中,ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6.适应性广。

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,喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定,时间控制系统结构简单,将喷油量和喷油正时的控制合二为一,控制的自由度更大,同时能较大地

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