车用柴油机电控燃油喷射系统的分析_王军
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柴油机电控系统概述一、柴油机电控系统的发展与现代汽油机电控技术的发展背景一样,面对无法回避的局部和全球性的环境和能源问题,迫使现代柴油机采用发展电子控制系统,自20世纪80年代以来,柴油机电控系统不断增多,使柴油机技术水平进入一个新的历史阶段。
改善柴油机的动力性,经济性以及降低排放和噪音,仍是柴油要发展的主要目标。
传统的机械控制式喷油泵对喷油量及喷油时刻的调节是通过离心飞块在转速变化时所引起的离心力的变化促使调节齿条拉杆移动来实现的。
而中间还要通过一系列的机械传动机构,因此从转速的变化到离心力的变化直到调节机构的移动将产生滞后现象,而且调节的范围和精度也受到限制,同时,影响控油量及喷油正时的因素不仅仅只是转速和负荷。
进气温度,冷却水温,进气压力等因素也影响喷油量及喷油正时,对于这些影响因素的变化,普通的机械控制式喷油泵是无能为力的。
柴油机电子控制系统则是将上述影响柴油机的动力性,经济性和排放有关的因素,通过相应的传感器向电控单元输入信号,经分析处理,计算后向执行器发出控制指令,由电动式执行器,如步进电机,电磁阀等元件实现对柴油机的电子控制。
二、柴油机电子控制系统的控制内容及功能1、燃油喷射控制电控柴油机的燃油喷射控制主要包括循环喷油量,喷油正时,喷油压力的控制。
2、怠速控制:主要包括怠速转速的控制和怠速时各缸均匀性的控制3、进气控制:主要包括进气管节流控制,可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
4、增压控制:主要是指废气涡流增压的控制。
5、排放控制:主要是指废气再循环EGR的控制。
ECU以柴油机转速和负荷作为主信号,通过运算输出适当的占空比脉冲电压,控制EGR真空电磁阀通电时间,进而控制EGR阀的开度。
6、起动控制起动时,ECU根据柴油机冷却液温度,决定电热塞或进气预热塞是否点燃和决定通电持续时间。
当点燃指示灯熄灭,表示起动条件已具备,起动完成后或需中断起动时则自动将电源切断,此外起动控制还包括起动阶段循环供油量和起动时喷油正时的控制。
柴油机电控高压燃油喷射系统电控高压燃油喷射系统目前主要有单体泵、泵喷嘴、共轨三种。
在我国商用车柴油机上广泛采用单体泵和共轨两种。
一个理想的喷油系统应具有以下性能:高喷油压力(1000bar以上),且喷油压力大小可根据工况需要灵活调整,精确控制喷油定时、喷油量和喷油率优化控制。
1. 电控单体泵单体泵系统是带时间控制的高压燃油喷射系统,用于直喷式柴油机。
它们具有高达2050bar的瞬时喷油压力、可变的喷油起点,并可采用预喷。
该系统由燃油供给系统的低压部分和高压部分、电控单元和传感器等组成。
单体泵是通过制成一体的电磁阀的高压柴油喷射系统来工作的。
电磁阀触发的时刻就是关闭的时刻确定供油起点。
电磁阀触发时间长短决定喷油量大小。
电控单体泵安装在每个缸体外部直接由发动机凸轮轴上的喷油凸轮驱动。
高压燃油由单体泵通过高压油管、高压短接管进入喷油器,然后喷入气缸内燃烧室。
由于这种布置对气缸盖结构变动不大,因此深受商用车和柴油机的企业欢迎。
国外如奔驰、道依茨、卡特匹勒、达夫等都采用单体泵。
我国商用柴油机企业如大柴、玉柴、潍柴等也采用单体泵来满足国Ⅲ排放标准。
2. 电控高压共轨燃油喷射系统电控高压共轨燃油喷射系统是建立在直喷技术、预喷技术和电控技术基础之上的一种全新概念的喷油系统。
它主要由高压泵、带压力传感器和调压阀的共轨管、带电磁阀或压电式的喷油器、电控单元(ECU)和传感器组成。
高压共轨燃油喷射系统的优点是:①可实现高压喷射,最高可达2000bar;②喷射压力独立于发动机转速,可改善发动机低速负荷特性;③可实现预喷和后喷,调节喷油率形状,实现理想喷油规律;④喷油定时和喷油量可自由选定;⑤具有良好喷油特性,优化燃烧过程,使发动机燃油耗、烟度、噪声和排放等综合性能指标得到明显改善,有利于改进发动机扭矩特性;⑥结构简单、可靠性好、实用性强,目前已广泛应用于各国商用车柴油机。
电控高压共轨燃油喷射系统已发展到第四代。
第一代是采用喷油压力为1350bar 的电磁阀式喷油器;第二代是采用喷油压力为1600bar的电磁阀式喷油器;第三代是采用喷油压力为1600~2000bar的压电式喷油器。
汽车电控技术电控柴油机喷射系统随着汽车工业的不断发展,汽车电控技术已经成为了汽车制造和设计中不可或缺的一部分。
其中,电控柴油机喷射系统作为汽车动力系统中的重要组成部分,更是受到了广泛关注。
本文将从电控技术的发展背景、电控柴油机喷射系统的原理和优势等方面进行探讨。
一、电控技术的发展背景随着科技的不断进步,汽车电控技术得到了迅猛的发展。
传统的机械控制系统已经无法满足汽车动力系统对精准控制的需求,因此电控技术应运而生。
电控技术通过传感器、执行器、控制单元等组成的系统,实现了对汽车动力系统的精准控制,提高了汽车的性能和经济性。
二、电控柴油机喷射系统的原理电控柴油机喷射系统是指利用电子控制单元对柴油机喷油系统进行精准控制的系统。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 传感器检测:电控柴油机喷射系统通过安装在发动机上的传感器,实时监测发动机的工作状态,如转速、负荷、温度等参数。
2. 控制单元计算:传感器检测到的参数被送到电子控制单元,控制单元根据这些参数计算出最佳的喷油时机和喷油量。
3. 喷油执行:控制单元根据计算结果控制喷油器进行喷油,实现对柴油机喷油系统的精准控制。
电控柴油机喷射系统通过上述工作原理,实现了对柴油机喷油系统的精准控制,提高了柴油机的燃烧效率和动力性能,降低了废气排放和油耗。
三、电控柴油机喷射系统的优势相比传统的机械控制系统,电控柴油机喷射系统具有以下几个明显的优势:1. 精准控制:电控柴油机喷射系统通过传感器实时监测发动机工作状态,实现了对喷油系统的精准控制,提高了柴油机的动力性能和燃烧效率。
2. 环保节能:电控柴油机喷射系统可以根据发动机工作状态调整喷油时机和喷油量,降低了废气排放和油耗,符合现代环保节能的要求。
3. 故障诊断:电控柴油机喷射系统具有自诊断功能,可以实时监测系统的工作状态,一旦出现故障可以及时报警,方便维修人员进行故障排查和修复。
4. 舒适性:电控柴油机喷射系统可以根据车辆的负荷和驾驶条件调整喷油量,提高了汽车的驾驶舒适性和稳定性。
检修工作的数字化和信息化,实现检修效率和检修质量的同步提升。
3.2密封不当引起故障的检修措施针对热工仪表密封不当的问题,一方面需要在仪表设备安装过程中,严格遵循相关的安装技术标准,做好密封检验工作。
例如要保证电缆的接头尺寸和仪表出线口相符合;特殊仪表需要加装密封盖;对于需要焊接的热工仪表,应当做好焊接处的处理工作,避免存在焊缝;另一方面还要做好后期的检修工作,例如一些密封盖在使用一段时间后可能会出现密封不严、盖体破裂等现象,通过检修工作要及时更换。
3.3震动问题引起故障的检修措施热工仪表受到一定程度的震动后,内部零部件出现松动或接触不良,容易出现不能正常运作或是示数不准确的问题。
针对由于震动引起的故障问题:一是需要检查热工仪表是否出现松动,例如螺丝是否拧紧等。
如果出现螺丝松动,可以在螺母下方放置一个弹簧垫片,然后在重新拧紧,可以起到加固效果;二是需要检查接线是否出现问题。
一些热工仪表在安装过程中,内部连线比较紧张,受到震动后这些电线可能会断裂,出现接触不良问题。
检修时要注意查看是否存在电线断裂,如有该问题需要重新焊接。
3.4不可预估因素引起故障的检修措施在热工仪表正常运行时,受到外界不确定因素的影响,也有可能对热工仪表的正常运行造成干扰影响,因此需要引起维修人员的关注。
考虑到这些干扰因素具有不确定性和突发性的特点,就需要建立起相对完善的故障检修流程,例如成立专门的检修小组,定期完成检修任务。
并且在检修过程中做好记录,以便于对热工仪表的运行情况进行跟踪等。
除此之外,多数故障问题都形成,都经历了一个相对缓慢的发展过程,采取这种动态跟踪式的检修措施,也能够确保热工仪表始终处于安全运行状态。
4结论热工仪表作为火力发电厂中重要的组成部分,对于保障火力发电厂各项工作的稳定和安全开展有着不可替代的作用。
受环境因素、人为因素以及仪表自身因素的影响,热工仪表在投入使用一段时间后,不可避免会出现各种各样的问题。
这就需要火电厂的维修人员树立责任意识,严格依照检修流程,针对故障问题的原因,制定具有针对性和科学性的检修措施,保障热工仪表始终处于良好运行状态,切实保证火电厂工作的顺利开展。
共轨电控柴油发动机燃油喷射控制的分析高压共轨燃油系统是目前世界上最先进的燃油系统之一,其优点是高压喷射,最高压力可达210MPa。
高压燃油的产生和喷射过程完全独立,由高压燃油泵提高燃油压力且储存在共轨里,再由电控单元(ECM)控制燃油的喷射;燃油喷射的计量和时刻准确度高,以发动机转速传感器为主要信号计量燃油喷射量,以发动机凸轮轴位置传感器为主要信号确定燃油的供油时刻;发动机尾气排放较好,采用选择性催化还原技术(SCR),降低NOx的生成量,采用微粒捕集器技术(DPF)有效地减少颗粒物的排放,降低柴油机的排放污染;涡轮增压技术实现电子控制,采用连续反馈技术控制可变喷嘴式涡轮增压器,确保柴油机在最高标定扭矩点附近增压器增压的压力不致于过高,从而防止负荷过高导致的功率下降以及涡轮增压器因为超速而损坏;可以通过改变电控系统的控制程序(即对ECM重新进行标定),从而扩大电控柴油机的应用范围,使之适应性更加广泛。
高压共轨柴油机燃油喷射系统在工作时,ECM根据发动机当前的工况(即各类传感器的压力、温度、转速和位置等输入信号)以及发动机的输出功率,在每个工作循环中,把经过计量的燃油按照精确的喷油时间,以相应的喷射压力喷人发动机燃烧室内,确保燃油能够有效地燃烧。
由此看来,控制好燃油喷射的过程十分重要,其主要内容包括喷油数量、喷油时刻、喷油压力和喷油速率的控制,下面就对这4个方面进行详细分析。
1、喷油数量的控制ECM 根据发动机上的各类传感器(发动机转速传感器、发动机冷却液温度传感器、进气压力/温度传感器、共轨压力传感器以及大气压力传感器等)的输入信号以及操作者开关信号的指令,经过内部标定的程序进行计算、比较和分析,迅速确定每一循环的实际喷油量;然后ECM 输出信号给喷油器,控制喷油器电磁阀通电时间,从而准确控制喷油量。
(1)基本喷油量控制。
发动机在不同工况下输出的转矩不同,燃油喷射量就不同。
基本喷油量是由发动机转速传感器、发动机负荷信号和油门踏板的位置传感器决定的。
柴油机电控燃油喷射系统的工作原理柴油机电控燃油喷射系统是一种现代化的燃油供给系统,它通过电控单元来控制燃油的喷射和供应。
其工作原理可分为传感器部分、电控单元部分和执行器部分。
首先,传感器部分是负责监测柴油机的工况和环境参数,例如转速、负荷、空气温度等。
传感器将这些参数实时传输给电控单元,以便后续的计算和控制。
接下来,电控单元是燃油喷射系统的核心。
它根据传感器传来的参数和预设的工作模式,通过内置的控制算法来确定最佳的燃油喷射量和喷射时间。
电控单元中还包含了一个存储器,用于存储各种不同工况下的喷射曲线和参数,以满足不同工况下的燃油需求。
最后,执行器部分是根据电控单元的指令来执行燃油喷射。
它包括喷油器和喷油泵。
当电控单元发送喷油指令时,执行器会将燃油从喷油泵中压力供应到喷油器中,并通过喷油器的喷油嘴将燃油以雾化的形式喷入气缸中。
喷油器的喷油量和喷油时间是通过控制喷油嘴的开启时间和喷孔的大小来实现的。
整个系统的工作原理可以归纳为:传感器监测并传输工况参数给电控单元,电控单元根据输入的参数选择最佳的喷油曲线和参数,再通过执行器控制喷油器实现燃油的喷射和供应。
与传统的机械喷油系统相比,柴油机电控燃油喷射系统具有很多优点。
首先,它可以根据不同的工况和负荷要求精确控制燃油的喷射量和喷射时间,提高燃烧效率,减少燃油消耗和排放物的生成。
其次,电控单元可以根据不同的工况和负荷要求灵活地调整燃油喷射参数,提高柴油机的动力性和响应速度。
此外,电控单元还可以进行自我诊断和故障监测,及时发现和修复系统的故障,提高柴油机的可靠性和稳定性。
总结来说,柴油机电控燃油喷射系统通过传感器、电控单元和执行器的协同工作,实现了对燃油喷射的精确控制,提高了柴油机的使用效率和环保性。
它是现代柴油机的重要组成部分,对于提高柴油机的性能和经济性具有重要的指导意义。
CRDI柴油机电控燃油喷射系统检修与故障分析近年来,随着全球对更高效、更低排放及更经济汽车日益增长的现实需求,柴油轿车相比太阳能、燃料电池、混合动力车来说技术更成熟、更具推广潜力和价值。
柴油机的关键技术都有很多突破性的发展。
燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素,高压直喷系统和共轨系统都使燃油经济性和排放性有很大改善。
废气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。
发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制,保证发动机能够在保持良好的动力性基础上,燃油经济性和排放性能都能达到最优,同时降低振动和噪音。
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。
电控燃油喷射系统是影响缸内燃烧过程的关键因素,对柴油机的动力性、经济性和排放性能都有重要影响。
要改善柴油机缸内燃烧,燃油喷射系统一方面要有理想的喷射速率特性,另一方面要提高喷射压力。
因此,柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。
在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统,称之为第一代电控喷射系统,而基于电磁阀的时间控制系统则称为第二代电控喷射系统。
第三代电控系统——高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。
柴油机共轨式电控燃油喷射系统技术集计算机控制技术、现代传感检测技术和先进的喷油结构于一身。
共轨式电控燃油喷射系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理,而是共轨直接或间接的形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时,定量的控制喷油器喷射至最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。
该新技术已在国外以柴油机提供动力的汽车上投入使用。
共轨式燃油喷射技术的现有研究结果表明喷油压力高,燃油雾化后颗粒就越细,排放的有害气体和颗粒就越少。
展望中国柴油轿车发展之路,适度发展和推广具有先进技术的现代柴油轿车显然有利于国家社会资源的节约,符合产业政策和中央政府提出的建设节约型社会的倡导。
电控燃油喷射系统分类及性能对比分析电控燃油喷射系统是现代车辆燃油供给系统的重要组成部分,其主要作用是将汽油经过喷嘴高压雾化喷射到发动机燃烧室内,以实现燃烧效果的优化。
随着汽车技术的不断发展,电控燃油喷射系统也经历了多年的演进与改进,产生了不同的分类和性能特点。
本文将对电控燃油喷射系统进行分类及性能对比分析,以帮助读者更好地了解和选择适合自己车辆的喷射系统。
一、电控燃油喷射系统的分类1. 批量式燃油喷射系统批量式燃油喷射系统是电控燃油喷射系统的早期形式,其特点是将燃油以喷雾的形式同时送入发动机的各个气缸中。
这种系统的主要优点是结构简单、成本低廉,但缺点是无法精确控制每个气缸的燃油量,导致燃烧效率不高。
2. 组合式燃油喷射系统组合式燃油喷射系统在批量式系统的基础上进行了改进,通过改变喷嘴的开闭时间和工作周期,实现了对每个气缸的燃油量进行精确控制。
这种系统的主要优点是喷油量精确可控、燃烧效率高,但缺点是结构相对复杂、成本较高。
3. 直接喷射式燃油喷射系统直接喷射式燃油喷射系统是现代车辆上应用较为广泛的一种电控喷射系统,其特点是将燃油以高压喷射的形式直接喷入发动机燃烧室内。
这种系统的主要优点是燃油喷射更为精细、喷油位置更为准确,可以实现更高的燃烧效率和动力输出,但缺点是结构更为复杂、成本较高。
二、电控燃油喷射系统的性能对比1. 喷油精度喷油精度是衡量燃油喷射系统性能的重要指标之一,直接影响到燃烧效率和动力输出。
在批量式和组合式燃油喷射系统中,由于无法精确控制每个气缸的燃油量,喷油精度相对较低。
而直接喷射式燃油喷射系统通过高压喷射技术,可以实现更精细的燃油喷射,提高了喷油精度。
2. 燃油利用率燃油利用率是衡量燃油喷射系统性能的另一个重要指标,直接关系到车辆的燃油经济性。
从这个角度来看,直接喷射式燃油喷射系统具有明显优势。
由于燃油直接喷入燃烧室内,与空气更好地混合,燃烧效率更高,相同的燃油量可以产生更多的动力输出,从而提高了燃油利用率。