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第2章 柴油发动机新技术

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柴油机的新技术

柴油机的新技术

机，９６ １ ．Ｌ的单缸机达 到 ２ ．％的热 效率。从 此， ６２ 柴油 机 以它 的高 效 率 、 排 放 对 社 会 做 出了重 大 贡 低 献 。从 １３ ９６年 以来 ， 五十铃公 司就制 造 了柴油机 仅 １０ ２０万台 ， 年 该 公 司 每 年 生 产 ８ 近 ０万 台从 轿 车 到 各种 车辆 用柴 油机 。尽 管柴油 机 已有 了 １０多年 的 ０ 发展 历史 ， 随着人 们 对 能 源 和环 境 的不 断深 入认 但 识， 柴油 机仍 面临 着 不 少 问题 。 而 正 是这 些 问 题 的 存在促进了发动机技术 的发展。
ｂ ｓｉｎ． ｅｌｒ ｒ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆ ｒｅ ｈ ｕｔ ｇｅ ｓｉｎ Ｍ ｕ ｓｉ ｔ ｕｌ ｌ ｒ ｆ ｎ ｒｄ ｃ ｎ ｈｉ ｆｒｇｏｍ＆ ＆ｅ ｕｔ ｏ ｔ ａｙｔｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｔ ｘ ａ ｓｉ ｍｉｓ ｓａ ｓｂ ｔ ｕ ｅｆｅ ｅｂ ｅ ｙｉｔｏ ｕｅ ａ ｄｔ ｅｒ ｏｅ ｒｔ ￣ ｒ ｒ ｅｔ ｅ ｎ ｏ ｔ ａ ｉｌ ｄ
・
内燃机 ２ ０ ０ ２年第 １ 期
１ ９
维普资讯
邪 － 彼 不 Ｌ。
了燃油经济性。 采用 球 墨铸 铁 活塞 和 表 面铬 酸处 理 的活 塞环 ， 角度 ， 改变涡轮喷嘴环的横截面积， 从而实现进气量 能降低燃烧室的死区客积。因为活塞的高隔热性使 再加上油道冷却的优化设计 ， 的动态 调节 。采用 可 变截 面涡轮 增压 器不 仅可 以改 传人活塞 的热量降低 ， 变发动 机 的额定 工况 点 附近 的效 率 ， 而且 还可 以改 从而控制活塞环槽部分的温度升高 。 此外球 墨铸铁 的膨 胀 率 小 ， 降 低 发 动 机冷 启 能 进发 动机 整个特 性 曲线 范 围 内 的增 压 压力 ， 提高 低 动时活塞裙部产生的噪声。当然对活塞的设计必须 速 区 的扭 矩 ， 改善启 动性 和低 速 区域 的加速 性能 。 采用有限元 的方法对其刚度、 应力及高温进行估算 ， ２ １２ 采 用 多气 门 ＋可 变配 气相 位 （ Ｔ Ｃ） ．． Ｖ Ｅ 确定 最佳 的形状 ， 力求 达 到最佳 的形 状 ， 一 步降低 进 由于发动机的运转速度范围较宽， 固定 的配气 相位只能使 一些 工 作 状 态 处 于 最佳 。同时 ， 两气 门 油耗 和减少排 放 。 ２ ２ ２ 新 的 燃 烧 方 式 ．． 的结构流通 截 面相 对 较 小 ， 、 气 阻 力较 大 ， 进 排 为减 尽 管柴 油机 有 良好 的高效 性 ， 其 Ｎ 但 ０ｘ和 Ｐ Ｍ 少排气 阻力 和泵气 损 失 ， 用多气 门结 构 。 采 在不同的转速下 ， 要想最高效率地利用进、 排管 对大气枵染十分严重 。为了降低 Ｎ ｘ和 Ｐ 有人 Ｏ Ｍ， 内的气 体 的流动惯 性 ， 尽可 能 多 的新 鲜 空气 充 人 借 鉴 汽油 机 的一 些 较 好 的方 法 ， 用 以下 几 种新 的 使 采 气缸， 尽可能多 的废气排 出， 加强排气作 用， 就必须 燃 烧方式 ： ａＭＫ燃 烧方 式 （ ． 调谐 动力 ） 。其 主要 的工 作原 在不同的转速下采用不同的配气相位来满足要求。 目前 ， 发动机 的多气 门采用 的结构形式 有 四气 门 理是 ： 用低 温燃烧 ＋预混燃 烧 。核 心思 想 为 ： 采 不依 （ 二进二排 ） 和五气 门 （ 三进 、 二排 ） 。采用 多气 门的技 赖提 前喷油 而 达到 预混 合 燃 烧 ， 过 大 量 的 Ｅ Ｒ， 通 Ｇ 术能将燃烧室设计 成对 称 布置 ， 把喷 油嘴垂直 布置在 采用低温燃烧 降低 Ｎ ｘ通过大幅度地推迟喷油定 Ｏ， 气缸中央 ， 用多孔油束分布 均匀 ， 燃油与空气 的 时来 延迟滞燃 期 ， 大预 混 的 比倒 ， 使 促进 扩 降低 Ｐ Ｍ。此 方 混合． 有助于燃油的充分混合。目 前采用的结构仍然 法在 日本 的一些 柴 油机 上 已经 开始使 用 。 ｂ Ｈ ＣＩ 烧 方 式 。０． ｃ ＲＡ于 １９ ．Ｃ 燃 ｕＹ ＨＡ ９２年 是强制开启的凸轮装置。现已有不少大的汽车公司正 柴油机使用 不 均质混合燃烧 必定 产 生高 的 在实验完全用 Ｅ Ｕ 控制 的电磁 阀作 为进 、 Ｃ 排气 门， 使 提出 ， Ｏｘ 这 气门开启能随不 同工况 而 改变配气相 位 和气 门升程。 Ｎ 排 放 ， 主要是柴 油 机 的富 氧决 定 的。 因此在 美 国的西 南 研 究 院 展 开 了关 于 均 质 预 混 燃 烧 的研 就更能使发动机的经济性和排放性得到改善。 ２ １ ３ 栗 用 ＥＧ 技 术 ．． Ｒ 究 。也就是 增 大柴 油 发 动机 的 预混 合 的燃 烧 ， 少 减 而 ｘ的排 放 ， 同时 从汽 油机 与柴 油机 的排 放 特 性来 看 ， Ｏｘ的排 燃烧 室 内富 氧 区 的容积 ， 降低 ＮＯ Ｎ 放 是相 当 的， 因此要使 柴 油 机的 Ｎ Ｏｘ满 足不断严 格 也使高浓度区减少 ， 而使 Ｐ 的排放降低 ， Ｍ 从而解决 ｘ和 Ｐ 的矛 盾关 系 。当然 发 动 机在 小 负 荷 Ｍ 的排放要求 ， 必须采用多种技术 ， 其中采用废气 再循 了 ＮＯ 环是非 常 有 效 的 一 种 方 式 ， 试 验 证 明 ， 采 用 时仍然用 普 ��

柴油机新技术

柴油机新技术

柴油机新技术一柴油机所采取技术措施1 高压共轨燃油喷射系统近几年来,根据发动机的各种不同要求(如在小型厢式送车和客车上安装直喷发动机)促进了各种柴油机直喷系统的发展,在这些喷射系统的开发中均瞄准了特殊用途的要求,着重点不仅仅是增加了功率,而且也是适应减少燃油消耗、降低噪声和减少排放的要求,与传统的凸轮驱动系统相比,共轨喷油系统与柴油机的匹配方面表现出更好的适应性。

共轨式喷油系统于20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,压力产生与燃油喷射完全消除了彼此间的相互影响。

喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量,燃油在高压下贮存于高压蓄油器(轨道)中准备喷油,喷油量由操作者确定,喷油始点与喷油压力由ECU(电子控制单元)根据已贮存的图谱计算出来,ECU触发电磁阀,每缸的喷油器可相应地喷射燃油。

其优点主要有:(1)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。

(2)可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120~200 MPa),可同时控制NOx和微粒(PM)的排放,以满足排放法规要求。

(3)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排放,又能保证优良的动力性和经济性。

(4)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NOx排放。

但是NOx排放降低的同时会使得发动机生成更多的烟尘,烟尘一旦进入油底壳中,就很快与机油混合并随着机油一起在发动机中进行循环,造成对油品性能的损害而影响发动机的正常运转,缩短发动机的寿命。

而解决由烟尘所引起的问题基本上是由润滑油来解决,因此随着高压共轨系统的广泛应用,相应的润滑油开发工作也应同时进行。

2 采用增压中冷技术不但可显著提高发动机平均有效压力，降低排放和噪声，并能有效地提高燃油经济性，这一技术已应用到中、小缸径的柴油机中。

柴油发动机新技术论文

柴油发动机新技术论文

柴油发动机新技术论文柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。

店铺为大家整理的柴油发动机新技术论文，希望你们喜欢。

柴油发动机新技术论文篇一柴油发动机燃烧技术及汽车新能源摘要：汽车无疑是21世纪发展最为迅速，对人类影响最大的机械。

近几十年来，面对地球能源的日益短缺和环境保护的严重形势，人们对车用发动机的燃油经济性更加重视，节能减排受到广泛关注。

本文针对近年来柴油发动机燃烧技术以及其他汽车替代燃料的新能源开发应用进行了介绍和评论。

最后对柴油发动机燃烧新技术的今后发展进行了展望，指出了汽车科技在21世纪的发展方向，即改善燃烧技术并且研发应用新能源。

关键词：柴油发动机燃烧技术燃料新能源0 引言随着机动车保有量的迅速增加，全球石油能源临近枯竭。

同时，排放法规日益严格，要求大幅降低汽车尾气中NOx和PM等排放。

因此，燃油的经济性、节能减排受到广泛关注。

改善燃烧技术，研发汽车新能源渐渐成为一项重要的课题。

汽车的动力来源于发动机气缸内燃料燃烧所放出的热能。

传统的汽车发动机根据所用燃料种类区分，可分为柴油发动机和汽油发动机。

近年来，由于世界能源短缺和环保低碳的要求，人们开始开发新型清洁燃料，如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)等。

现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。

1 柴油发动机燃烧技术柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好、热效率较高。

但是传统的柴油机燃烧过程，是采用高压喷射将燃油喷入气缸，形成混合气，并借缸空气的高温自行发火燃烧。

如果燃烧不充分，极易产生NOx 、PM。

随着排放标准的提高，政府对节约能源与减少排放日益重视。

为达到排放法规和降低油耗的要求，应该加强新的燃烧方式的探索，开发出高性能低成本的先进柴油机。

近些年应运而生的先进的燃烧技术有：均质充量压缩点燃(HCCI)和低温燃烧(LTC)等。

他们与传统的燃烧模式相比有很多自身的优势，有足够的提高效率和降低排放的潜力，但还需要进一步的深入讨论和完善。

柴油机新技术

柴油机新技术

1.柴油机故障诊断的意义
5
武汉理工大学
浙江宁波镇海前往舟山，在镇海甬江口海域发生事故
6
武汉理工大学
Maintenance Philosophies
1. Breakdown Maintenance 3. Predictive Maintenance
2. Preventive Maintenance
38
武汉理工大学
Engine management systems
EMS concept comprising DENIS, WECS and MAPEX modules
39
武汉理工大学
CM Data Flow
40
武汉理工大学
MAPEX encompasses the following principles:
Improved engine performance through reduced down time. Monitoring of critical engine data, and intelligent analysis of that data. Advanced planning of maintenance work. Management support for spare parts and for maintenance. Access on board ship to the knowledge of experts. Full support of data storage and transmission by floppy disc and by satellite communication. Reduced costs and improved efficiency.

汽车新技术 第二章1汽车发动机新技术(韩伟)

汽车新技术 第二章1汽车发动机新技术(韩伟)

从90年代以来汽车电子控制技术日趋成熟
广泛应用16位或32位微处理器进行控制， 控制技术向智能化方向发展。 主要有发动机管理系统、牵引力控制系 统、控制器区域网络CAN通讯系统、四轮 转向控制系统、轮胎气压控制系统、声 音合成与识别系统、自动防追尾碰撞系 统、汽车自动导航系统和自动驾驶系统 等。
车用发电机的出现
从1960年起，美国克莱斯勒汽车公司和日本日产 汽车公司便开始采用结构紧凑、故障少、成本低 的二极管整流式交流发电机。我国采用交流发电 机始于70年代，现已取代了直流发电机。
电子装臵和集成电路的广泛应用
1960年美国通用汽车公司采用了IC调节器。60年代中期， 汽车上开始采用晶体管电压调节器和晶体管点火装臵， 接着又逐步实现其集成化。 从20世纪70年代到80年代，大规模集成电路的广泛应用。 特别是8位、16位微处理器的广泛应用，更提高了电子系 统的可靠性和稳定性。另外，应用电子装臵还解决了机 械装臵所无法解决的复杂的自动控制问题。
霍尔效应是美国约翰??霍普金 斯大学物理学家霍尔博士 (Dr．E．H．Hall)于1879年首 先发现的。 霍尔式曲轴位臵传感器是利用 霍尔效应的原理，产生与曲轴 转角相对应的电压脉冲信号的， 经放大整形后即为曲轴位臵传 感器的输出信号。 霍尔式传感器主要由触发叶轮、 霍尔集成电路、导磁钢片(磁轭) 与永久磁铁等组成。触发叶轮 安装在转子轴上，叶轮上制有 叶片(在霍尔式点火系统中，叶 帕萨特轿车使用的霍尔条 纹同步信号传感器 片数与发动机气缸数相等)。当 触发叶轮随转子轴一同转动时， 叶片便在霍尔集成电路与永久 磁铁之间转动。
（2）20世纪80年代到90年代，发动机机电 控制技术初步形成。
1980年日本开发了能综合控 制节油、点火时刻和怠速转 速、并具有自我诊断功能 TCCS系统；还开发了使用卡 尔曼涡旋式空气流量计，并 具有自我诊断功能和后备电 路的系统。 1990年以后美国通用、福特 和克莱斯勒三大汽车公司生 产的汽车全部采用电控汽油 喷射方式供油。欧洲和日本 除出口东南亚的汽车有化油 器供油外，其他均采用电控 汽油喷射方式供油。

柴油机的基础知识

柴油机的基础知识

柴油发动机基础知识
2、上、下止点
活塞顶面离 曲轴回转中心最 远处为上止点； 活塞顶面离曲轴 回转中心最近处 为下止点。在上、 下止点处，活塞 的运动速度为零。
图1-11
柴油发动机基础知识
3、活塞行程
上、下止点 间的距离S称为 活塞行程。曲轴 的回转半径R称 为曲轴半径。对 于气缸中心线通 过曲轴回转中心 的内燃机，其 S=2R。
图1-17
柴油发动机基础知识
第三节：柴油机的工作原理
柴油发动机基础知识
一、四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机是曲轴旋转两周（即转720度）完成 一个工作循环，它的工作过程可表述为：活塞下行时， 气缸内吸入新鲜空气，以提供燃料燃烧时所需的氧气。 然后活塞上行，对空气压缩，使之压力温度升到柴油 燃点以上，此时喷入气缸的柴油立即着火燃烧产生热 能，高温高压气体推动活塞下行而作功，并通过连杆 曲轴转换为机械能从飞轮输出。最后活塞上行将燃烧 后的废气排出气缸。这样周而复始重复进行上述过程 就形成柴油机连续旋转。因此，柴油机的实际工作过 程是由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气五个过程组成 的。如果联系到活塞运动规律，可划分为：进气、压 缩、作功、排气四个冲程。
图1-12
柴油发动机基础知识
4、气缸工作容积
上、下止点间所 包容的气缸容积 称为气缸工作容 积。 一般用Vh表示：
式中： D－气缸直径 S－活塞行程 单位：mm
图1-13
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5、排量
多缸柴油机所有 气缸工作容积的总和 称为柴油机排量。多 缸柴油机各气缸工作 容积的总和，称为柴 油机排量。一般用VL 表示：VL＝Vh×i，式 中：Vh－气缸工作容 积；i － 气缸数目。
柴油发动机基础知识

柴油机新技术

柴油机的新技术总体而言,柴油机的新技术可分为进气系统、燃烧室、燃油供给、电控喷射、排气后处理系统等几个方面。

1．进气系统新技术A．采用增压+ 中冷技术所谓“涡轮增压中冷”, 就是在柴油机采用的废气涡轮增压技术中, 附加中间冷却器( 简称“中冷器”) , 它利用排气中的剩余能量驱动废气涡轮增压器的压气机旋转, 对空气滤清器吸入的空气进行压缩并增压, 再送入柴油机的进气管, 使进入气缸摩擦所产生的部分热量, 使增压后的空气适当降温, 进一步提高进入燃烧室的空气密度。

B．采用多气门+ 可变配气相位(VTEC)由于发动机的运转速度范围较宽,固定的配气相位只能使一些工作状态处于最佳。

同时,两气门的结构流通截面相对较小,进、排气阻力较大,为减少排气阻力和泵气损失,采用多气门结构。

在不同的转速下,要想最高效率地利用进、排管内的气体的流动惯性,使尽可能多的新鲜空气充入气缸,尽可能多的废气排出,加强排气作用,就必须在不同的转速下采用不同的配气相位来满足要求。

目前,发动机的多气门采用的结构形式有四气门(二进二排) 和五气门(三进、二排) 。

采用多气门的技术能将燃烧室设计成对称布置,把喷油嘴垂直布置在气缸中央,使用多孔油束分布均匀,促进燃油与空气的混合,有助于燃油的充分混合。

目前采用的结构仍然是强制开启的凸轮装置。

现已有不少大的汽车公司正在实验完全用ECU 控制的电磁阀作为进、排气门,使气门开启能随不同工况而改变配气相位和气门升程。

就更能使发动机的经济性和排放性得到改善。

C．采用EGR 技术废气再循环(EGR) 系统是目前降低NOx 排放的简单有效的措施之一。

这种系统指将排气管内一部分排气再反流至进气管，并参与缸内循环，稀释缸内混合气，降低每循环的燃烧峰值温度，可降低NOx的生成速率！Ｄ．惯性增压这类方法是通过采用适当的进排气管来利用柴油机进、排气过程的气体动力现象，以增加冲入相同容积的汽缸的新鲜空气量。

它是通过提高汽缸的冲量系数来提高柴油机的功率的，不需要一套专设的增压器。

《柴油机维修技术》习题集.新

《柴油机维修技术》习题集第1章柴油机构造、拆装和试机1．1 柴油机总体构造1.1.1一．填空题1．柴油发动机是由、、、、和组成。

2．四冲程柴油机曲轴转二周，活塞在气缸里往复行程次，进、排气门各开闭次，气缸里热能转化为机械能一次。

3．柴油机的动力性指标主要有、；经济性主要指标是。

4．柴油机每一次将热能转化为机械能，都必须经过、、和这样一系列连续过程，称为柴油机的一个。

二、解释术语1．上止点和下止点2．压缩比3．活塞行程4．发动机排量5．柴油机有效转矩6．柴油机有效功率7．柴油机燃油消耗率三．判断题（正确打√，错误打×）1．柴油机各气缸的总容积之和，称为柴油机排量。

（）2．柴油机的燃油消耗率越小，经济性越好。

（）3．柴油机总容积越大，它的功率也就越大。

（）4．活塞行程是曲柄旋转半径的2倍。

（）5．发动机转速过高过低，气缸内充气量都减少。

（）6．柴油机转速增高，其单位时间的耗油量也增高。

（）7．柴油机最经济的燃油消耗率对应转速是在最大转矩转速与最大功率转速之间。

（）四、选择题1．柴油机的有效转矩与曲轴角速度的乘积称之为（）。

A．指示功率；B。

有效功率；C。

最大转矩；D。

最大功率。

2．燃油消耗率最低的负荷是（）。

A．柴油机怠速；B。

柴油机大负荷时；C。

柴油机中等负荷时；D。

柴油机小负荷时。

五、问答题1．简述四冲程柴油机工作过程。

2．试从经济性角度分析，为什么汽车发动机将会广泛采用柴油机（提示：外特性曲线）？3．说出柴油机与汽油机相比较的特点。

1.1.2一、填空题1．曲柄连杆机构的功用是：转变为。

2．机体的作用是，安装，并承受。

3．气缸体的结构形式有、、三种。

YC6105和YC6108机型柴油机均采用。

4．YC6105QC型和YC6108QC型柴油机采用的是燃烧室。

5．曲柄连杆机构的主要零件可分为、和三个组。

6．机体组包括、、、等；活塞连杆组包括、、、等；曲轴飞轮组包括、、等。

7．气缸套有和两种。

柴油发动机使用说明书

第一部分柴油机使用说明柴油机使用注意事项警告:不遵守这些注意事项,将导致该柴油机提供的担保承诺失效,并有可能损坏柴油机发生人生安全事故。

用户在使用该柴油机时，要特别注意以下几点:一、操作注意事项1、新机须经50小时磨合运转,磨合运转不可满负荷运行和在恶劣环境下使用。

2、磨合运转结束后,要更换新机油,复紧气缸盖螺母,调整进排气门间隙后，方可投入正常使用。

3、严格按铭牌上标定的功率进行使用或配套，严禁超负荷、超转速或长期在低负荷低转速下运行。

4、柴油机起动后，应低速空载运行3~ 5分钟,严禁起动后立即高速、高负荷运转。

5、使用人员应熟悉柴汕机的工作原理和结构,坚持定期维护保养,发现故障及时排除，禁止柴油机带病运转,禁止柴油机在无人看管下长时间工作。

6、非发生飞车等重大事故的情况下,禁止用减压的方式停车。

7、禁止在水箱中加入脏污或盐、碱的水。

8、使用本说明书中规定牌号的柴油和机油,油料在使用前需充分沉淀和过滤干净,加油器具应保持清洁,机油要定期更换。

9、油浴式空气滤清器要按使用说明书中的规定加入定量机油，定期清洗、养护并更换机油。

必要时予以更换滤芯。

10、柴油机的进、排气门严禁进水,特别在运行过程中,否则会造成柴油机致命故障。

11、气温低于0℃时,停机后应适时放出冷却水，防止冻裂机体和气缸盖。

12、按本说明书要求进行磨合和保养。

13、请详细阅读并精心保存《柴油机三包凭证》,提出三包要求时，必须同时提供有效发票及相应《柴油机三包凭证》。

二、安全注意事项1、禁止儿童、动作缓慢的老人及癫痫患者等非行为能力人进入工作场所。

2、身体不舒服或情绪不好时不要运转发动机。

3、切勿在饮酒后运转发动机。

4、安装皮带轮时,应拧紧紧固螺栓及防松弹簧垫圈,柴油机与配套机械的外露旋转零件，用户应安装防护装置，安装时允许用油箱支架螺栓、吊环螺栓及排气管紧固螺栓等处作为防护装置的紧固支点。

定期检查柴油机各紧固螺栓的松紧程度,并及时予以紧固。

发动机新技术

低速时，喷嘴角度小，流通 截面小；高速时喷嘴角度大， 流通截面能保证涡轮从废气 中获取足够能量达到压气机 的需求。
可变喷嘴环增压器特性
左图中①～④是喷嘴环 角度依次减小的情况。随着 内燃机转速下降，压气机的 增压压力不但没有下降，反 而提升到高转速水平，从而 保证增压内燃机的低速性能。 可调喷嘴环用于增压器 与内燃机的高速匹配。通过 可调喷嘴环改善低速性能。
双增压器顺序增压
多缸发动机上使用两台增压器。 在低速时，使用一台增压器以提高废气能量利用效率，改善低速反应性能。 在中高速时，使用两台增压器以保证发动机功率输出。
增压器
可变进气道增压器； 可变喷嘴环增压器； 可变涡轮喉口截面增压器； 可变叶片增压器； 废气放气增压器； 进气回流增压器； 射流涡轮增压器； 斜流涡轮增压器；
增压中冷方案：
闭式空－水中冷：中冷器中冷却介质采用内燃机冷却系统中的循环 水。该方案结构与布置简单，但不能将增压空气温度冷却较低。 分开式空－水中冷：中冷器采用独立的冷却介质。该方案可提高中 冷器的冷却效率，能较低地降低空气的温度。结构要复杂些，布 置上会增加难度。 共用冷却风扇空－空中冷：中冷器装在内燃机冷却系水散热器前或 后，依靠风扇和车辆行驶时的空气气流冷却增压空气。该方案由 于它的最少能量消耗而得到广泛应用。 独立冷却风扇空－空中冷：中冷器带有独立地冷却风扇，它可由直 流电动机或空气涡轮带动。
内燃机增压的优缺点
优点：
改善了发动机性能：
缺点：
增加了柴油机的机械负荷； 增加了柴油机的热负荷； 增加了汽油机的爆燃倾向。
– 提高了内燃机机械效率； – 提高了内燃机的指示热效率； – 改善了燃烧过程。
增加了发动机的升功率； 扩大了内燃机高原适应性： 有利于降低有害气体排放和噪声。
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汽车工程学院
• 第二代电控喷油系统是时间控制式。 • 由高压油路中的强力电磁阀控制喷油时刻
和喷油量，有点突出。 • 第三代电控喷油系统是时间压力控制式，
即电控共轨式喷油系统。（性能最优）
汽车工程学院
柴油机电控燃油喷射系统的特点 （1）柴油机的排放降低，经济性提高。 （2）发动机的工作可靠性提高。 （3）响应快，控制精确。 （4）控制策略灵活多样。
• 共轨管和通过高压油管分别和喷油器和高 压油泵连接，ECU根据传感器采集的信息 控制喷油器喷油时刻、喷油量和喷油压力。
汽车工程学院
• 在共轨喷射系统中，喷油器上方的高速电 磁阀控制喷油量及喷油定时，改变加在电 磁阀上的控制脉宽可以改版喷油量，改变 脉冲时刻可以改变喷油定时。电磁阀的响 应时间一般在0.4ms以下，反应迅速，控制 精确。
调取自身存储的各目标参数或图表（经过 试验的出的柴油机在各种不同参数下最优 运行的结果。）将这些参数与传感器送入 的信号进行对比，进行目标控制，以保证 和维持发动机在最优工况下运转。
汽车工程学院
图2.1 电控柴油机喷射系统控制原理图 汽车工程学院
• 柴油机共轨电控喷油系统： • 高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高
汽车工程学院
• 2.2. 柴油机电控系统的组成及工作原理 • 组成： • (1)传感器及其他信号输入装置 • 加速踏板位置传感器检测发动机的负荷性好，与
转速传感器共同决定喷油量及喷油提前角，是柴 油机电控系统的主控信号。 • 其他如泵角传感器、溢流环位置传感器、控制杆 位置传感器、压燃时刻传感器、水温传感器、进 气压力传感器、进气温度传感器等诸多传感器获 取柴油发动机工作过程中的相关具体参数，为 ECU控制发动机提供依据。
汽车工程学院
• 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 博世和美国福特。共轨系统将燃油压力产 生和燃油喷射分离开来，共轨系统开辟了 降低柴油发动机排放新途径 。
汽车工程学院
电控共轨系统的组成
汽车工程学院
• 工作原理：发动机驱动低压油泵将燃油从 油箱中经过燃油滤清器吸出送往高压油泵 加压。加压后的高压燃油被送往共轨管。 共轨管通过压力传感器及高压泵上的压力 控制阀控制管内的压力，保持基本恒定。
汽车工程学院
• 优点： • 1）可实现高压喷油，喷油压力可比一般直
列泵系统高出一倍，可高达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。
• 2）喷油压力独立于发动机转速，可以改善燃油经济性提高和排放降低。
汽车工程学院
• 柴油机控制：喷油时刻、喷油量、压力 • 传统的柴油机机械控制方式： • 控制信号单一：主要是转速（离心式） • 控制精度受到限制，因为其控制过程较为
复杂（通过离心飞快在转速变化时所引起 的离心力变化调节拉杆实现的），控制信 号单（转速信号），是开环控制。
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• 柴油机电控技术： • 控制信号较多：转速、负荷、进气温度、
水温、进气压力等等 • 闭环控制，可以实现有两不均匀修正、燃
油停供、增压、废气再循环等。
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柴油机电控燃油系统的分类： • 第一代电控喷油系统是位置控制式。 • 仅仅是过渡产品，不改变机械喷油系统的
基本结构和工作原理，只是对调速器和供 油提前器进行了电化改良，虽然性能有所 改善，继承性也较好，但是位置调节不能 对喷油压力和喷油率进行调控，同时对于 喷油量、喷油正时的调节不是直接的，而 要通过不少中间环节，响应较慢。
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• 长城最近新推出的绿静版，还有陆风X8和 现代圣达菲等，都是采用共轨技术。
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• (2)ECU • 将传感器送来的信号进行分析，找出最优
的控制方案，控制执行器动作，实现发动 机的正常运转及性能优化。 • (3)执行器 • 根据ECU的控制，实现ECU对发动机的控 制意图。主要有电磁阀、电磁控制喷油器 、电动调速器等等。
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• 基本工作原理： • 传感器将发动机相关信号送入ECU。ECU
• 4）结构简单，可靠性好，适应性强。
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• 华泰圣达菲最大的亮点和自豪之处，莫过 于它所装备的2.0L VGT高压共轨柴油直喷 发动机，它装备了目前国际最先进的新一 代高压共轨柴油直喷系统。百公里油耗仅 为6.3升，并且排放率先达到欧Ⅲ标准
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• 奔驰公司的E320最大功率150kW，1000rpm 时输出扭矩250Nm，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。而该车配 汽油机的综合油耗是9.9L/100km。
第2章 柴油机共轨直喷技术
• 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， 柴油机所占比例将逐步提高。
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。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。