柴油机调速控制原理
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柴油机电控工作原理柴油机电控是指通过电子控制器对柴油机进行控制和调节的相关技术。
它是将传统的机械式控制转化为电子控制,通过传感器、执行器和电控单元等相互配合,实现对柴油机的精准控制和调节。
柴油机电控系统由以下几个方面组成:1. 传感器:传感器用于感测柴油机各种工作状态和参数,并将其转化为电信号,供电控单元进行处理。
常用的传感器有气缸压力传感器、曲轴转速传感器、进气压力传感器等。
2. 执行器:执行器接收电控单元发出的指令,根据指令来控制柴油机的工作状态和参数。
最常见的执行器包括喷油器、进气阀和排气阀等。
3. 电控单元:电控单元是柴油机电控系统的核心部件,它接收传感器的输入信号,经过处理后发送指令给执行器,从而控制柴油机的工作。
电控单元通常由中央处理器、存储器、输入/输出接口和电源管理等组成。
4. 控制算法:控制算法是柴油机电控系统的灵魂,它通过对传感器信号的分析和处理,确定柴油机的工作策略和参数值。
常用的控制算法有PID控制、模糊控制和逻辑控制等。
不同的控制算法适用于不同的工况和要求。
柴油机电控系统的工作原理如下:1. 传感器感测:传感器感测柴油机的工作状态和参数,如气缸压力、曲轴转速和进气压力等,并将其转化为电信号。
2. 信号处理:电控单元接收传感器发送的电信号,经过放大、滤波和模数转换等处理,得到可用的数字信号。
3. 控制算法运算:电控单元根据预先设定的控制算法,对传感器信号进行分析和处理,得出柴油机的工作参数和控制指令。
4. 指令发送:根据控制算法的结果,电控单元发送控制指令给相应的执行器,如喷油器、进气阀和排气阀等。
5. 柴油机工作调节:执行器接收到控制指令后,根据指令控制柴油机的工作状态和参数,如喷油量、进气量和排气量等。
6. 反馈调节:柴油机工作后,传感器不断感测柴油机的工作状态和参数,并将其转化为电信号。
电控单元接收到传感器的反馈信号后,再次进行控制算法的运算和指令发送,从而实现对柴油机的动态调节。
柴油机电控系统柴油机电控系统(一)柴油发动机电控系统的组成电控柴油机喷射系统主要由传感器、开关、ECU(计算机)和执行器等部分组成。
如图2-59所示。
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变化的实时控制。
电控系统采用转速、温度、压力等传感器,将实时检测的参数同步输入ECU并与ECU已储存的参数值进行比较,经过处理计算,按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,驱动喷油系统,使柴油机运作状态达到最佳。
(二)柴油机电控系统控制原理1.概述图2-59柴油发动机电控系统的组成和原理(1)喷油量控制柴油机在运行时的喷油量是根据两个基本信号来确定的,分别是燃油控制旋钾和柴油机转速。
喷油泵调节齿杆位置则是由喷油量整定值、柴油机转速和具有三维坐标模型的预先存储在控制器内的喷油泵速度特性所确定。
在运行中,系统一直校验和校正调节齿杆的实际位置和设定值之间的差异,以获得正确的喷油量,提高发动机的功率。
(2)喷油定时控制喷油定时是根据柴油机的负荷和转速两个信号确定,并根据冷却液的温度进行校正。
控制器把喷油定时的设定值与实际值加以比较,然后输出控制信号使定时控制阀动作。
以确定通至定时器的油量。
油压的变化义使定时器的活塞移动,喷油定时就被调整到设定值。
当发生故障时,定时器使喷油定时处在最滞后的位置。
(3)怠速两种控制方式怠速有两种控制方式,分别是手动控制和自动控制。
借助于选择开关可选定怠速控制方式。
选定手动控制时,转速由怠速控制旋钮来调整。
选择自动控制时,随着冷却液温度逐渐升高,转速从暖车前的800r/min降至暖车后的400r/min。
这种方法可缩短车辆在冬季的暖车时间。
(4)巡航控制巡航控制是由机械速度、柴油机转速、加速踏板位置、巡航开关传感器和电子调速器的控制来实现。
一个快寒、精密的电子调速器执行器,根据控制器的指令自动进行巡航控制,使发动机始终处于最母工作状态。
在原有的电子调速器基础上,只需增加几个开关和软件就可实现这项功能。
柴油机调速特性分析报告一、前言 (2)二、柴油机调速的分类 (2)2.1按照结构和工作原理来分类 (2)2.1.1机械式调速器 (2)2.1.2液压式调速器 (3)2.1.3电子式调速器 (4)2.2功能分类的机械 (4)2.2.1定速调速器 (4)2.2.2全程调速器 (5)2.2.3两级式调速器 (5)2.2.4复合式调速器 (7)三、结论 (7)一、前言发动机当负荷减小时,转速升高,转速升高导致柱塞泵循环供油量增加,循环供油量增加又导致转速进一步升高,这样不断地恶性循环,造成发动机转速越来越高,最后飞车;反之,当负荷增大时,转速降低,转速降低导致柱塞泵循环供油量减少,循环供油量减少又导致转速进一步降低,这样不断地恶性循环,造成发动机转速越来越低,最后熄火。
柴油机本身的速度特性不能满足大多数从动机械的要求,因为其扭矩曲线比较平坦,当外界阻力矩有少量变化时柴油机转速就会有很大波动。
这对柴油机及其从动机械的正常运转不利,因此柴油机需装设调速器,调速器可根据外界阻力矩的变化,自动调节供油量,从而使柴油机保持在所要求的转速下稳定运转。
二、柴油机调速的分类:不同的调速器会导致柴油机具有不同的调速特性,调速特性表征了柴油机克服外界阻力矩波动时保持稳定工作的能力,按功能来分类,柴油机调速器可分为以下几种:•定速调速器•两极调速器•全程调速器•复合式调速器按照结构和工作原理来分类,柴油机的调速器可分为以下形式:•机械式调速器•液压式调速器•电子调速2.1按照结构和工作原理来分类2.1.1机械式调速器最早机械式调速器是1874年由James发明的离心式机械调速器目前广泛应用的机械式调速器,如下图所示,利用飞锤旋转时产生的离心力与调速器弹簧回位力之间的平衡的原理来实现调速过程的,当转速变化时,飞锤的转动即转变为滑套及其相连接的喷油泵齿杆的移动,以达到调节喷油泵循环供油量的目的。
图:机械式由于飞锤所产生的调节力在低速时较小,故这种调速器只适用于高速的中小功率柴油机,对大型柴油机,由于油量调节机构磨擦阻力较大,加之柴油机转速不高,若再采用纯机械式飞锤,势必要增加飞锤与调速质量与尺寸,使调速器的结构十分笨重而导致灵敏度降低。
电控柴油机工作原理
电控柴油机是一种利用电子控制技术来控制柴油机工作的一种发动机。
它基本原理如下:
1. 燃油喷射系统:电控柴油机采用电喷系统来控制燃油喷射过程。
电控柴油机的燃油喷射系统包括电喷油泵、喷油嘴和喷油控制器。
通过电喷油泵将燃油压力提高到所需的喷油压力,再通过喷油嘴将燃油喷入进气歧管或燃烧室。
喷油控制器控制喷油的时间、量和压力,以实现最佳的燃烧效果。
2. 进气与排气系统:电控柴油机的进气系统和传统柴油机相似,通过进气歧管将空气引入到燃烧室。
排气系统则将燃烧产生的废气排出。
3. 点火系统:电控柴油机不需要点火系统来点燃燃料,而是通过压燃的方式实现燃料的自燃。
4. 电子控制单元(ECU):电控柴油机的关键部件是电子控制单元。
ECU接收各种传感器的输入信号,包括发动机转速、
进气温度、进气压力和冷却水温度等信息。
ECU根据这些信
息计算出最佳的燃油喷射时间和量,并控制喷油控制器来实现精确的燃油喷射控制。
同时,ECU还可以监测发动机的工作
情况,并对其进行故障诊断和故障码存储。
总的来说,电控柴油机通过电子控制技术来精确控制燃油喷射过程,提高燃油喷射的精度和效率,从而实现更好的经济性和环保性能。
CAT3512B型柴油机调速系统分析作者:李占勇来源:《科学与财富》2017年第10期摘要:随着我公司钻井设备的更新升级,各种性能优良的柴油发电机组在电驱动钻机中得到使用,其中包括美国卡特彼勒公司生产的CAT3512B柴油机。
本文以柴油机调速系统为研究对象,以其先进的电控模块和电子调速器与机械式调速器相比较,来分析电子调速系统在钻井工况下的良好使用情况。
关键词:柴油机;电控调速系统;电子单体喷油器;ECM;EUI一、柴油机的发展历史柴油机是大家较为熟悉的一种内燃机,它的应用非常广泛,而且从它被发明至今已有一百多年的历史。
博世公司最早开始正式生产标准泵喷油器,正是由于柱塞泵的普及,为柴油机安装在汽车上提供了基础。
70年代以后,博世公司把电控汽油机喷射技术引用到柴油机,从而让柴油机的发展和使用进入了一个新纪元。
后来又发展出了电控泵喷嘴技术和高压共轨喷射技术,可以看出,柴油机的改进和发展主要是燃油控制系统的改进和发展。
二、柴油机的调速系统柴油机的不同转速是通过改变循环喷油量来获得的。
改变柴油机的油量调节机构,使其转速调节到规定的转速范围内称柴油机调速。
为此必须装设专门的调速装置,以便根据柴油机负载的变化自动调节供油量,维持其规定的转速范围。
这种装置称为调速器。
调速器的类型1.按调速范围分类a)极限调速器(限速器)只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值,在转速低于此规定值时不起调节作用。
此种调速器仅用于船舶主机,目前已很少单独使用。
b)定速(单制)调速器在负荷变化时能使柴油机转速保持在规定范围内。
此种调速器应用于发电柴油机。
c)双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速。
其中间转速由人工手动调节。
此种调速器用于对低速性能要求较高或带有离合器的中小型船用主机。
d)全制式调速器在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内,均能自动调节喷油量以保持任一设定转速。
此种调速器广泛用于船舶主机及柴油机发电机组。
调速器的运作方式调速器是一种自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增减喷油泵的供油量,使柴油机能够以稳定的转速运行。
以下是由店铺整理关于什么是调速器的内容,希望大家喜欢!调速器的运转方式调速器用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。
可使机器转速保持定值或接近设定值。
水轮机、汽轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同,其输出的力矩不能自动适应本身的载荷变化,因而当载荷变动时,由它们驱动的机组就会失去稳定性。
这类机组必须设置调速器,使其能随着载荷等条件变化,随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系,以保证机组作正常运转。
调速器的理论和设计问题,是机械动力学的研究内容。
调速器的种类很多。
其中应用最广泛的是机械式离心调速器。
而以测速发电机或其他电子器件作为传感器的调速器,已在各个工业部门中广为应用。
调速器必须满足稳定性条件:①当机组转速与设定值出现偏差时,调速器能做出相应的反应动作,同时又必须有一经常作用的恢复力使调速器回复初始状态。
离心调速器中的弹簧就是产生恢复力的零件。
这样的调速器称静态稳定的调速器。
但是静态稳定的调速器也可能在调节过程中出现动态不稳定性,当调节动作过度而出现反向调节时,实际调节动作会形成一个振荡过程。
使振荡能很快衰减的调速器,称为动态稳定的调速器,否则是动态不稳定的调速器,后者不能保证机器正常工作。
②在调节系统中增加阻尼是提高动态稳定性的一种方法。
调节系统中的阻尼,例如运动副中的摩擦,使调速器具有一定的不灵敏性,即当被控制轴的转速稍微偏离设定值时,调速器不产生相应的动作。
机械式调速器的不灵敏性一般约为其设定值的1%。
灵敏性过高的调速器,也会由于机组正常运转中周期性的速度波动而产生不应有的调节动作。
调速器是用来保持柴油机的转速稳定的。
在柴油机的负载变化的过程中,它的转速是会相应发生变化的。
当转速降低时,如果调速器不调节,柴油机最终将停掉;当转速升高时,如果调速器不作用,柴油机最终将无法承受过大的离心力而损坏。
/cn/index.aspx厦门奥斯福电力系统有限公司 柴油发电机组电子调速和机械调速区别发电机组电子调速和机械调速哪个好?柴油发电机组电子调速和机械调速不同之处随着柴油发电机技术的不断发展和环境保护的要求越来越高,对柴油发电机排气污染的控制将越来越严格。
这就对柴油机的燃油喷射系统提出了更高的要求。
电子调速器的应用,使得供油时间更加准确、供油量更加精确,调速率更加稳定(调速率可以为零)。
电子调速器与机械调速器主要差别:是用电流和电压取代了离心飞块和调速弹簧的作用力。
现有的电子调速系统都采用永磁单柱电磁感应式转速传感器(MPS )该传感器安装在发动机的曲轴齿轮旁,传感器触头与齿轮齿顶之间只有非常小的气隙。
当齿轮上的个齿经过传感器的触头时,转速传感器的磁场受到干扰,因而在传感器中就产生了与发动机转速相对的交流电压脉冲信号。
该交流电压信号被输送车载计算机控制系统(ECM )中,控制系统按预先设定的数值自动调整喷油量和较佳供油时间。
/cn/index.aspx厦门奥斯福电力系统有限公司 电压脉冲数等于齿轮齿数乘以发动机转速,在齿轮的齿数一定时,在不同的转速下单位时间内产生的电磁脉冲是不同的。
例如:齿轮的齿数为80个齿,发动机转速为2100r/min ,此时传感器在1min 内产生的电压脉冲数为个/min 或2800个/s ,用电学表示即为:电磁感应式传感器的信号频率为2800Hz 。
此数值被输入车载计算机控制系统中,并以此为基准信号来调节喷入发动机燃烧室的燃油量。
柴油发电机组机械调速详细讲解柴油机机械式调速器结构组成机械式调速器主要由飞重3、滑动套筒4及调速弹簧5组成。
如右图所示。
飞重3安装在飞重架2上通过转轴1由柴油机驱动高速回转。
由飞重3和弹簧5组成的转速感应元件按力平衡原理工作。
当柴 油机发出的功率与外界负荷刚好平衡时,其转速稳定,飞重产生的离心力与弹簧5的弹力平衡,油量调节杆8也停留在某一供油量位 置,如图中实线所示。
第二章柴油机电子控制系统第一节柴油机电子控制系统的组成及工作原理一、柴油机电子控制系统的组成柴油机电子控制系统由信号输入装置、电子控制单元ECU和执行器三部分组成。
1、信号输入装置(1)加速踏板位置传感器用来检测加速踏板的位置,此信号输入ECU后与转速信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角,是柴油机电子控制系统的主要控制信号。
(2)转速传感器,曲轴位置传感器用来检测发动机转速或曲轴位置,与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角,是柴油机电控系统的主要控制信号。
(3)泵角传感器:检测喷油泵凸轮轴转角,与曲轴位置传感器配合共同控制喷油量,并保证在喷油正时改变时不影响喷油量。
(4)着火正时传感器:检测燃烧室开始燃烧的时刻,修正喷油正时。
(5)冷却液温度传感器检测发动机水温修正喷油量及喷油正时。
(6)进气温度传感器:检测进气温度,修正喷油量及喷油正时。
(7)进气压力传感器:检测进气压力,以修正喷油量及喷油正时。
(8)溢流环位置传感器:检测溢流控制电磁铁的电枢位置,以反馈控制溢流环的位置。
(9)正时活塞位置传感器:检测电子控制正时器正时活塞的位置,将喷油正时提前量信号输入ECU。
(10)控制杆位置传感器:检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆的位置,将燃油喷射量的增减信号反馈给电脑。
(11)控制套筒位置传感器:检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制套筒位置,将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。
(12)E/G开关:发动机点火开关信号,向ECU输入发动机工作状态信号。
(13)A/C开关向ECU输入空调工作信号,是怠速控制信号之一。
(14)动力转向油压开关:检测动力转向管路油压的变化,是怠速控制信号之一。
(15)空档起动开关:向ECU输入自动变速器是否处于空档位置信号,是怠速控制信号之一。
2、电子控制单元ECU是一个综合控制装置,具有如下功能:(16)接受传感器或其他装置输入的信息,给传感器提供参考基准电压:2V 、5V、9V、12V。
WOODW ARD 2301D设置、操作手册26288 (Revision C)使用WOODW ARD 2301D进行柴油机无差速度调节控制,相关设置、操作如下:启动过程说明采用自动启动控制过程,由控制台控制全部过程,启动控制原理:通过识别柴油机由被动运转,转变到主动运转,实现启动过程自动控制,识别原理:风马达定速在点火速度以上,怠转速度以下,通过识别风马达达到点火速度后,柴油机会主动运转,并由调速器配合,控制到怠转速度,即认为启动成功,如果超时达不到怠转速度,认为启动失败.硬件1. 开关输入控制1.1接线图WOODWARD 2301D 开关控制图1.2 启动控制描述1.2。
1 系统通电,自检通过,符合启机条件1。
2。
2 28号端子同31号端子【停车】触点闭合1。
2。
3 28号端子同33号端子【怠转/额定】触点分开,其他控制触点分开1.2.4 启动风马达1.2。
5 当转速达到点火转速后,柴油机点火主动运转1.2。
6 当转速达到启动控制速度后,调速器开始调整油门,逐步控制到怠转1。
2.7 当转速达到怠转速度后,关闭风马达,启动成功1。
2.8 如果超时未达到怠转速度,则认为启动失败,执行停机过程1.3 运行控制描述1。
3。
1 闭合28号端子同33号端子【怠转/额定】触点(一直闭合), 调速器控制到额定转速1。
3。
2 28号端子同35号端子【升速】36号端子【降速】点动闭合,转速上升或下降1。
4 停机控制描述1。
4。
1 打开28号端子同33号端子【怠转/额定】触点,等待发动机转速降到怠转速度后1.4。
2 打开28号端子同31号端子【停车】触点,调速器控制到停车状态注意:不可将【停车】触点直接用于停车,因为可能在额定高转速下,直接切断油路,对发动机不利,所以必须在怠转低转速下,切断油路,使发动机熄火,达到停机目的。
不可将【停车】触点用于紧急停车,以防执行器被卡,达不到紧急停车目的.注意:在不使用模拟线路控制时,应将模拟线路设置为不使用。
船用低速二冲程柴油机工作原理
船用低速二冲程柴油机的工作原理如下:
1.进气:低速二冲程柴油机的进气系统较为简单,通常由进气道、进气阀、进气道、排气道等组成。
进气活门通过控制系统控制,从进气道中吸入空气,并将其送入气缸内。
2.压缩:进气活门关闭后,活塞向上行驶,将气缸内的空气压缩到一定的压力和温度。
同时,柴油喷射系统将高压燃油喷入气缸中,与压缩的空气混合。
3.燃烧:当压缩温度达到一定程度时,柴油自燃燃烧,释放出的能量推动活塞向下行驶。
在高速运转的柴油机中,喷油量、喷油时间很关键,需要准确的控制。
4.排气:活塞向下运动时,将燃烧后的废气排出,从排气道排出。
同时,柴油喷射系统也不断供给燃油,活塞在一定的轨迹上运动,继续完成压缩、燃烧和排气的循环。
这就是船用低速二冲程柴油机的工作原理,它通过精密的机械结构、优化的控制系统和科学的燃烧方式,实现了高效、低能耗、低排放的性能特点。
UG-8液压调速器1.结构组成UG-8调速器由驱动机构、感应结构、油路控制机构、燃油量调节机构、液压补偿机构、不均匀度调节机构、调速机构、恒压系统等组成. 如图5-10所示静速差杆6 13静速差旋钮负荷指针调速旋钮齿轮14 15 反馈指针119 10 1716 188 7 523 20A29 主动轴B22 211 28 C24弹簧3427 25 26弹簧图5-10 UG-8调速器剖视图1.油池. 2.传动轴. 3套筒. 4动力活塞. 5飞铁. 6紧急停车杆. 7摇臂. 8.输出轴. 9小连接杆10.调节芯子. 11摆杆. 12.调节齿条. 13.调节凸轮. 14.圆头销轴. 15.扇形齿板. 16.调节轴. 17.补偿杠杆. 18.带滑灵的摇杆. 19.调速弹簧. 20.从动轴.部件. 21.浮动杠杆. 22.控制滑阀. 23. 恒压室. 24.大补偿活塞. 25.小补偿活塞. 26.针阀. 27.油泵齿轮. 28 负荷限制旋钮29调速杆1). 驱动机构.调速器的传动轴2由柴油机驱动, 通过油泵主动齿轮27、油泵从动齿轮、从动轴20及其上端的传动齿轮,带动飞铁座架旋转.2).感应机构.速度感应机构主要由飞铁5和调速弹簧19所组成。
飞铁在飞铁座上可以绕飞铁轴摆动, 飞铁脚作用在调速导杆上端的平面轴承底平面(参看图5-12)。
调速导杆可在飞铁座架的孔中上、下移动。
调速导杆的上端通过平面轴承受弹簧1 9的作用,下端与浮动杠杆21的A点铰接(参看图5-12)。
浮动杠杆21的C端与小补偿活塞25的活塞杆铰接,在AC之间的B点又与控制滑阀22的杆端铰接铰接。
这样,在转速变化时飞铁就会张开或合拢, 并通过飞铁脚及调速导杆等传动件,转化为控制滑阀的上、下位移。
3)油路控制机构油路控制机构主要由控制滑阀22及与其相偶配的套筒3等组成。
由控制滑阀22来控制动力活塞4下部的油压,从而控制动力活塞的运动方向及位移大小。