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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已应用在轮船及卡车上。之后，Volkswagen和Robert Bosh AG
公司合作研制出适用于乘用车的电磁阀控制泵喷射系统。泵喷嘴的结构如图3所示。泵喷嘴系统工作示意图如图4所示。
图3 泵喷嘴结构图及示意图
图4 泵喷嘴系统工作示意图
其中主要部件作用如下：
（1）单向阀：发动机不工作时，防止燃油回流。
（2）旁通阀：若燃油内有空气，则通过此处排出。
（3）节流孔与过滤器：收集、分离供油管内的气泡。
（4）限压阀1：调节供油管内压力大于0.75MPa时打开。
（5）限压阀2：保持回油管内压力在0.10MPa。
（6）燃油泵：燃油泵是间歇式叶片泵，其优点是在较低发动机转速时也可供油。泵体内油道使油泵转子始终处于被燃油浸润的状态，从而可随时输送燃油。如图5所示。
图5 燃油泵油路连接图
（7）燃油分配管集成：燃油分配管集成在缸盖内的供油管内，其功能是等量向各泵喷嘴分配燃油，在此，燃油与受热燃油混合，并被泵喷嘴强制流回供油管。使供油管内流向各缸的燃油温度一致。所有泵喷嘴被提供相同量的燃油，使发动机运转平稳。否则，泵喷嘴的油温将会不同，并且泵喷嘴被提供不同质量的燃油。这将会使发动机运转不平稳并将在前几个缸中产生极度高温。燃油分配管如图6所示。
图6 燃油分配管
（8）燃油冷却泵：使冷却液在冷却环路中循环。当燃油温度达到70℃，发动机控制单元通过燃油冷却泵继电器将其接通。
在国内很多的乘用车上使用泵喷嘴，如：宝来TDI、途安TDI 和奥迪TDI等。泵喷嘴技术相对于之前的技术（如柱塞泵），已经具有明显改进，而其最大的好处是大大增加了喷油压力，其涡轮增压泵喷嘴的喷射压力都能达到200MPa以上。由于喷射压力直接影响柴油燃烧做功效率，因此，泵喷嘴的燃烧效率很高。
3、高压共轨技术
“CRDI”是英文Common Rail Direct Injection的缩写，意为高压共轨柴油直喷技术，CRDI技术和SDI（自然吸气直接喷射柴油发动机）技术、TDI（直喷式涡轮增压柴油发动机）技术均为德国博世公司研发的柴油发动机技术。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。
博世公司首家于1997年开始批量生产共轨燃油喷射系统的乘用车，当时博世和奔驰联合推出共轨技术柴油奔驰C级别车，而在当时阿尔法罗密欧156也是最早使用高压共轨的乘用车之一。在国产车中，华泰现代使用的是共轨喷射系统。柴油共轨系统已开发了3代。
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。博世公司的第二代共轨系统产品已经在沃尔沃的S60、V70D5及宝马的230d等乘用车上试用。
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。
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。
电喷发动机工作原理 电喷发动机工作时，需要随时从各种传感器中获取数据，然后由行车电脑运算后，送到各执行部件进行调整来实现对发动机的控制的。简单的说分以下几种情况：（只对电喷型发动机）1. 着车：当你将钥匙转动到on位时，行车电脑开始对各传感器和执行器进行自检，并同时接通汽油泵继电器供油，这时如果车子里很静的话，你会听到在油箱里的电子油泵转动的声音，1-2秒左右后，当油压达到标准压力后，汽油泵停转。同时，电脑将向位于节气门处的怠速步进电机供电，使其进入正常位置。这时将钥匙转向start位置，接通启动继电器，启动机开始转动； 2. 怠速：启动机开始转动后，电脑开始读取位于发动机飞轮处的曲轴位置传感器和位于分电器中的同步传感器这两个传感器的读数，如果读数正常，且两信号数据变化与启动条件吻合，则电脑再根据当前的发动机冷却水温度，进气岐管空气温度数据调整怠速步进电机，将怠速调整杆调整到合适位置。一切就绪后，电脑开始根据曲轴位置传感器和同步传感器传来的信号计算出点火时机，并根据水温和气温传感器的数据计算出喷油咀开启时隙（脉冲），然后根据计算结果开始向高压包的低压线供电和向喷油咀线路供电，其中，向喷油咀供电是以脉冲方式进行的。根据以上原理，在冻天启动电喷车是不用加油门的，不然行车电脑还要将节气们开启度数据进行运算，会影响启动效果。点火成功后，行车电脑将时刻监视各传感器数据，并根据安装在发动机进气岐管上的进气岐管绝对压力传感器所传入的真空压力值，结合水温、进气温度等信号，调整怠速电机和喷油咀开启脉冲，将转速控制在最低的稳定转速下； 3. 加速：当你踩下油门时，电脑及时从节气门上的节气门位置传感器读到数值，并结合节气门上的进气岐管绝对压力（真空度）传感器和分动箱上（2021切诺基）的行车速度传感器共同算出车辆负荷信息，调整喷油咀喷油脉冲（实际上是延长喷油时间），加大喷油量，完成加速动作； 4. 减速：当你松开油门时，电脑如上面加速一样，根据各传感器信号，调整喷油脉冲实现减速，但此时为保证减速效果平稳，电脑会对喷油量
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 (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）。
电喷发动机工作原理 现在的电喷车在行驶过程中，当司机突然松开油门踏板（使节气门完全关闭）时，发动机不需要输出转矩，而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性，电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后，首先立即推迟当时的点火角，然后全部切断向发动机喷油，这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限（转速界限２）并且节气门关闭时，喷嘴将不再喷油，发动机的供油被切断；而发动机转速一旦低于下个转速界限（转速界限３），则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降，如在紧急刹车时，则喷嘴将在较高转速（转速界限１）恢复喷油，以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统（简称EFI或EGI系统），以一个电子控制装置（又称电脑或ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外，电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序，还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的，电动燃油泵装在油箱内，
浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压，压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀，由电脑控制。通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中燃油的压力，使燃油压力保持某一定值，多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给电脑，电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量，再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器，通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2～10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速（曲轴位置）传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次，喷油是间断进行的，属于间歇喷射方式 二、电子燃油喷射控制的原理 （一）各种工况控制简介
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
博世电脑版 EDC7主电源（.）搭铁（.） EDC16主电源（）搭铁（） EDC17主电源（）搭铁（） ? 硬件相关故障判断 硬件判断第一步，故障灯? ?看故障灯代表ECU有无通上电，正常情况先亮再灭。 常见的故障 爆主电源保险，一上电就炸用万用表量1。02和1。05之间电阻如果发现为0欧可以确定ECU已经坏了。 传感器5V电源，（大家经常在群问到的问题）EDC7和EDC16 ECU有三路5V输出，分别检查油门1 油门2 轨压进气压力传感器电源是否正常，如果达不到5V要求说明ECU有问题（前提先排除线路问题） 未标定故障??发动几秒很正常，几秒过后感觉少缸工作，一般是ECU内部有问题。 控制总成错误??先别吓坏，小故障一般是指起动电机马达的线路或者驱动问题，检查方法 （吸铁开断开时）不发动时高端电压为0V 低端为3。5V??发动时高端电压为24V 低端为0V? 12V传感器供电故障? ?这是内部故障 计量单元相关故障??检查方法，拿开ECU插头分别检查计量单元的高端电压为24V 低端为3。5V，如果不正确说明ECU有问题 ?软件相关故障判断 1，泄压阀打开故障（这个故障码对限速影响很大） 故障描述：故障码能清除但每次开钥匙这个故障又会重新出现，实际故障是跑跑车泄压阀经常打开，这个一个软件故障产生的原因是问题车第一次产生此故障时没有及时维修，当故障码出现的次数过多时，就会永久保留在ECU内，造成现行故障，解决方案刷刷ECU就OK。 2，主继电器2故障 故障说明主继电器2故障有两种概念一个是软件上问题，另一个是硬件上的问题，能清除故障码的都是软件上的问题，不能清除的检查1。04输出电压是否
案例 5 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：油泵安装正时不对或飞轮不匹配。 故障性质：机械故障。 处理方法：重新安装油泵或更换匹配的飞轮。 故障分析：这种情况一般出现在更换过油泵或飞轮的发动机上，对于油泵有安装正时要求的发动机（如 6DL1 国 III 机），油泵安装必须正确；另外，如果更换飞轮，必须使用周围带有信号感应孔的原配飞轮。 案例６ 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：油泵压力控制阀（PCV）插件位置装错。 故障性质：电器故障。处理方法：重新拔插安装（先关闭电源）。 故障分析：这种情况一般出现在拆卸过油泵或PCV 阀接插件的6DL1 国III 发动机上。其采用的是电装的油泵，PCV 阀有两个，接插件位置容易混淆，安装时需看好记号，一般是线上扎有颜色的胶带的靠飞轮端。 案例 7 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：NE（转速）传感器和 G(凸轮轴)传感器同时故障。 故障性质：电器故障。 处理方法：更换。 故障分析：这种情况一般出现得不多。用诊断仪检测会有 NE（转速）传感器和 G(凸轮轴)传感器同时故障的显示。 案例 8 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：高压共轨管故障。 故障性质：电器故障。 处理方法：更换。 故障分析：此故障有时是轨压传感器故障，有时是油轨压力控制阀故障，如果轨压控制阀一直处于打开状态，轨压就无法建立，从而无法起动。 案例 9 故障症状：起动机无转速。 故障原因：无电源、电压不足或起动机故障。 故障性质：电器故障。 处理方法：接通电源或更换起动机或对电瓶充电。 故障分析：起动机电流过大会烧坏或齿圈无法与飞轮啮合；电压不足，发动机达不到起动转速。 案例 10 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：汽车空挡开关或离合器开关故障 故障性质：电器故障。 处理方法：更换。
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。
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
发动机构造试卷 考号姓名专业 1．EQ6100――1型汽油机 2．压缩比 3．发动机的工作循环 4．活塞环端隙 5．轴瓦的自由弹势 6．干式缸套 7．气门重叠角 8．配气相位 9．空燃比 10．发动机怠速 11．多点喷射 12．压力润滑 13．冷却水大循环 14．废气涡轮增压 二、选择（12×1=12分） 1．汽车用发动机一般按（C ）来分类。 A．排量B．气门数目C．所用燃料D．活塞的行程 2．气缸工作容积是指（C ）的容积。 A．活塞运行到下止点活塞上方B．活塞运行到上止点活塞上方C．活塞上、下止点之间D．进气门从开到关所进空气 3．湿式缸套上平面比缸体上平面（ A ） A．高B．低C．一样高D．依具体车型而定，有的高有的低。 4．为了限制曲轴轴向移动，通常在曲轴采用（ A ）方式定位。 A．在曲轴的前端加止推片B．在曲轴的前端和后端加止推片C．在曲轴的前端和中部加止推片D．在曲轴的中部和后端加止推片 5．液力挺柱在发动机温度升高后，挺柱有效长度（ B ）。 A．变长B．变短C．保持不变D．依机型而定，可能变长也可能变短。 6．排气门在活塞位于（ B ）开启。 A．作功行程之前B．作功行程将要结束时C．进气行程开始前D．进气行程开始后 7．发动机在冷启动时需要供给（ A ）混合气。 A．极浓B．极稀C．经济混合气D．功率混合气 8．在电喷发动机的供油系统中，油压调节器的作用是（ C ）。 A．控制燃油压力衡压B．在节气门开度大时燃油压力变小C．燃油压力与进气管压力之差保持恒定D．进气管压力大时燃油压力小 9．在柴油机燃料供给系中，喷油压力的大小取决于（ D ）。 A．发动机的转速B．节气门开度的大小C．喷油泵的柱塞行程D．喷油器弹簧的预紧力 共2页第1页 10．当节温器失效后冷却系（ A ）。 A．冷却系只有小循环B．冷却系只有大循环C．冷却系既有大循环又有小循环D．电控风扇停转11．转子式机油细滤清器（ B ）。 A．依靠曲轴前端的皮带轮驱动运转B．依靠机油压力驱动其运转C．依靠蓄电池的电力驱动其运转D．依靠压缩空气驱动其运转 12．电喷发动机的在怠速时（ A ）。 A．节气门全关B．节气门全开C．节气门微开D．阻风门全关
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 二、共轨喷油系统主要特点
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”。
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、
宁波日兴动力科技有限公司宁波重康船舶设备有限公司 电喷发动机怠速不稳故障诊断及排除 发动机怠速不稳是汽车使用中常见的故障之一。尽管现在大多数的轿车都有故障自诊断系统, 但也会出现汽车有故障面自诊断系统却显示正常代码或显示与故障无关的代码的情况。这通常是由不受电控单元(ECU直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障成。下面列举在此情况下常兄的故障原因及它们的诊断与排除方法。 1、怠速开关不闭合 故障分析:怠速触点断开,ECU 便判定发动机处于部分负荷状态。此时 ECU 根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作,进气量较少,造成混合气过浓,转速上升。当 ECU 收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时,减少喷油量,增加怠速控制阀的开度,又造成混合气过稀。使转速下降。当 ECU 收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时,又增加喷油量,减小怠速控制阀的开度,又造成混合气过浓,使转速上升。如此反复使发动机怠速不稳,在怠速工况时开空调,打方向盘,开前照灯会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火.ECU 会增人喷油量来维持发动机的平稳运转。怠速触点断开,ECU 认为发动机不是处于怠速工况,就小会增大喷油量,因而转速没有提升。 诊断方法:怠速时打开空调,打方向盘.发动机转速不升高,可证明是此故障。 故障排除:对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。 2、怠速控制阀(ISC故障 故障分析:电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。ECU 根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号, 红过运算对怠速控制阀进行调节。当怠速转速低于设定转速值时, 电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发动机怠速。当怠速转速高于设定转速值
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。
技术】电喷柴油机发动机工作原理和系统技术介绍 电喷柴油机发动机工作原理和系统技术介绍船用柴油 机是怎样工作的？柴油机是一种内燃机，通过把燃油喷入高温高压的燃烧室而发火。船用柴油机是一种在船上使用的柴油机。其工作原理如下：一定量的新鲜空气被吸入或泵入汽缸并被运动的活塞压缩至很高的压力。空气被压缩时，温度升高，便点燃喷入汽缸的油雾。燃油的燃烧增加了缸内空气的热量，使空气膨胀并迫使发动机活塞对曲轴做功，随之驱动螺旋桨。两次喷油期间的运转过程叫一个工作循环。它由一些程序固定的过程组成。这个循环可在两个行程或四个行程内完成。四冲程柴油机的工作循环需四个独立的活塞行程，即吸气，压缩，膨胀和排气。如果我们把吸气和排气行程与压缩和膨胀行程结合起来，四冲程柴油机就变成了二冲程柴油机。二冲程循环从活塞离开其行程底部，即下止点 BDC ）向上运行开始，气缸侧面的进气口即扫气口是打开
的，排气口也是打开的。经压缩的新鲜空气充入气缸，通过时，关闭进，排气口，随后空气在活塞上行中被压缩。当活塞上行到行程底部，即上止点（TDC ）时空气的压力和温度都上升到很高的数值。此时喷油器把很细的油雾喷入灼热的空气中，燃烧开始，在气体中产生更高的压力。随着高压气体的膨胀，活塞被推动下行直到它打开排气口，燃烧过的气体开始排出，活塞继续下行直到它打开进气口，另一个循环开始。在二冲程柴油机中，曲轴转一周产生一个动力行程，即做功行程；而在四冲程柴油机中，曲轴转两周才产生一个动 力行程。这就是为什么从理论上说二冲程柴油机能产生相同尺寸的四冲程柴油机的两倍功率。然而，扫气不充分和其他损失使这一优势降到大约1.8 倍。在船上，每种柴油机都有他的应用。低速（即 90~120 r/min ）主推进柴油机以二冲程工作。在此低速时，机桨间不需减速箱。四冲程柴油机（通常以中速运转，转速在 250~750r/min ）用于发电机，并且有时作推进主机，用减速箱 提供90~120 r/min 的速度。工作循环柴油机可设计成以二冲程循环或四冲程循环工作，解释如下：四冲程循环典型的两转四冲程 循环的过程。通 排气口将上一行程的残气吹出。当活塞上行至其行程的1/5 常从上止点（TDC ，发火）开始绘制，从上止点（TDC ，扫 气）开始解释。上止点又叫内止点。沿该顺时针看，开始时 进，排气阀都是打开的（所有现代四冲程柴油机均有气阀机 构）如果柴油机是自然换气或带有径流增压气的小型高速 机，气阀的重叠时间，即两气阀同时开启的时间将很短。排 气阀将在上止点后（ATDC ）10o 左右关闭。推进柴油机和绝大 多数1000r/min 以下运转的辅助发电柴油机几乎都采用涡轮增 压，并设计成在这一时刻让大量的扫气空气贯穿流动以控制适当的叶片温度。在这种情况下，排气阀将保持开启
柴油发动机电控电喷控制油门的现状与发展方向 目前，国际上的一些知名柴油发动机生产厂家，例如：美国CATERPILIER公司的3126系列发动机；德国的MAN 发动机等等，现在已采用了ECU电子控制技术来控制发动机的喷油量和转速，他的优点是：燃油量可根据负载的大小自动调节，发动机的转速升降加速度得到最佳匹配控制、转速的控制取消了传统的软轴而使得机械结构简化；缺点是：价格昂贵，特别是对于工程机械来说，由于他们的ECU软件保密，控制方式和参数无法修改来适应工程机械的特殊需要，因此，在我国国内仅有小批量使用。 在我国国内，目前发动机生产厂家，无论是国内的合资企业产品，如：康明斯发动机，斯太尔发动机，道义兹发动机等等，还是国产老品牌的发动机，如：上海柴油机厂的发动机等等。由于受国外产品技术封锁，关键技术尚未得到充分利用，特别是一些高科技的控制技术，包括硬件、软件等，当然也包括发动机的ECU电子控制技术，受制于国外，加上我国国内的一些技术人员由于受到“国外的产品好”的思想束缚，只把别人的东西拿来用，使得高科技技术基本上处于技术空白。 笔者认为：如果我们一下子将所有的技术问题都解决掉，有一些不现实，但可以通过其他方式来解决上述问题中的一部分，譬如讲：第一步先将柴油发动机电动控制油门，取代ECU电子控制技术来控制发动机。第二步，在发动机厂家的配合下，逐步完成对发动机喷油量的自动控制。 由于ECU电子控制技术是将发动机的喷油量按功率扭矩的最佳匹配曲线来控制，目前以我们的现有技术，尚无法做到。但我们可以另辟蹊径，在喷油泵不作改动的基础上，我们可以做成柴油发动机电动控制油门，可以使得发动机的转速与负载功率达到最佳匹配。 例如：工程机械中的发动机，拖动电控液压泵站，泵的排量受电流大小控制（非电控液压泵站，由于系统中的溢流阀的保护作用，在设备不工作时，发动机的负载最大，效率最低，发热量最大）。可以说在同等载荷情况下，泵的排量相当于负载功率，其负载扭矩在发动机转速以及泵的排量增大时随之增大，根据扭矩T＝FL＝m·a·L，当加速度增大时，扭矩必然随之增大，那么，就需要将发动机油门与液压泵的排量两者之间有机的结合起来同时控制，还要符合并简化操作人操作习惯。 这样，既可以解决发动机转速与负载的匹配问题，又可以取消软轴使机械结构简单，同时价格低了许多，还能通过PLC等控制器根据发动机状态对负载进行调控，还可以根据实际需要修改控制方式和参数以及群控多台发动机；缺点是：由于对发动机的喷油系统无法控制（受发动机制造的约束）仍然不能达到喷油量的最佳控制。 据此，我们国内以现在的能力，该做什么？怎么做呢？ 一．现状调查： 根据调查了解： 1．我国的一些工程机械厂家为解决发动机油门的远程控制问题，曾使用直流伺服电机控制油门，但都是使用按键控制，问题是首先是油门不能连续随机进行变化，并且操作不准确，最重要的是不能与负载匹配调节。 2．汽车（大客车）生产厂，除了使用进口发动机上面带有ECU外，国产或合资企业的发动机均为软轴控制。3．柴油发电机组生产厂，除了使用进口发动机带有ECU，但不能实现横频率控制，国产或合资企业的发动机均为拉线控制。 二．行业的需要： 1．在工程机械行业： 由于工程机械的恶劣环境以及反复大负荷工作情况，使得工程作业部分一般为液压驱动作业，即：我们前面所讲的“发动机拖动电控液压泵站，负载由电控的各种阀门或手动阀门来控制，驱动马达或液压缸作旋转或直线运动执行机构”。 驱动马达或液压缸的运动速度，受两个方面的控制，一个是阀门开口大小来决定运动速度，该控制范围小，这主要是作为位置控制，控制精度为主要指标；二是泵的排量大小（受电流控制）决定各个驱动马达或液压缸的运动速度，是主要决定整个系统的速度。 因此，工程机械行业需要把执行机构的作业与发动机的转速结合起来，发动机的转速提高时，执行机构的执行力度加大或速度加快，反之则线性减小。 一般在操作时，操作者往往希望通过操纵一只手柄（或摇杆、脚踏板）便将上述过程通过自动控制系统自动实现。 这就需要将一只手柄（或摇杆、脚踏板）的控制信号，既能控制发动机，又能控制电控泵和控制阀，其控制需要具有随动性，并且加速度受到限制。 由于该种设备的工作变化频繁、范围小，因此对于电动油门的要求较严，既要精度高，又要使用寿命长（运动周期长）。