柴油机电控系统的组成、类型及其各类型的特点
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电控柴油机的基本结构及工作原理电控柴油机的基本结构及工作原理电控柴油机与传统柴油机的主要区别表现在燃油喷射系统和控制技术上,电控柴油机的燃油喷射系统主要有3种类型:即高压共轨系统、泵喷油器系统以及单体泵系统。
1、3种主流电控燃油喷射系统简介(1)高压共轨喷射系统它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管——油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。
在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。
由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。
特点:①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与喷油过程无关。
燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变;②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴油机负荷和转速的影响;③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。
(2)泵喷油器喷射系统它是燃油泵与喷油器组合为一体式结构,燃油泵位于喷油器的上方,柴油机每个气缸都有一个独立的小型泵喷油器,泵喷油器通过卡块固定在气缸盖上。
泵喷油器与进气门、排气门一起被同一个凸轮轴驱动,凸轮轴推动油泵柱塞产生高压油然后微电脑通过高速电磁阀打开和关闭喷油器的高压油腔,以控制喷油正时和喷油量。
由于取消了燃油泵与喷油器之间的高压油管,因而降低了燃油压力损失,提高了油压的响应度,可以实现对燃油喷射周期的精确控制。
最高燃油压力可以达到200MPa,使燃油得以更好地雾化和燃烧,有利于提高柴油机功率、降低噪声和减少尾气排放。
(3)单体泵喷射系统每个气缸都装配一个单体泵,柴油从燃油箱出来后,先经过低压输油泵对柴油初步加压,然后由单体泵正式加压,再由微电脑控制单体泵中电磁阀的动作时刻和通电时间的长短,来完成对喷油时刻和喷油量的精确控制。
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。
鲁道夫·狄塞尔压燃式发动机像所有伟大的发明家一样,狄塞尔的前进道路上困难重重。
实验证明,植物油燃烧不稳定,成本也太高,难以承担狄塞尔的“重任”。
好在当时石油制品在欧洲逐渐普及,狄塞尔选择了本来用于取暖的重馏分燃油———柴油作为机器的燃料。
柴油机的电控技术柴油机是现代交通工具和机械设备中常用的动力设备之一。
由于柴油机本身的结构和性能特点,电控技术在柴油机的应用中日益重要。
一、柴油机的结构柴油机主要由进气系统、燃油系统、动力机构和排气系统等部分组成。
其中进气系统和排气系统主要用于将气体输送到燃烧室和排出废气,燃油系统主要用于控制燃油的喷射量和喷射时间,动力机构则负责把燃烧过程的能量转化为机械能,从而驱动车辆或机械设备。
二、电控技术的应用由于柴油机的燃烧和动力转化过程十分复杂,传统的机械控制方式无法满足现代机械设备对高效、低排放、高可靠性的要求。
因此,电控技术的应用对柴油机的性能提升和污染减少等方面产生了重要的作用。
1. 传感器和执行器电控技术的核心是传感器和执行器的使用。
传感器能够实时感测柴油机运行状态和环境参数,例如气压、油温、气温等;执行器则能够根据传感器的信号控制喷油、进气和排气等运行参数。
这些电子设备的应用能够提高柴油机的燃烧效率、降低废气排放、提高动力输出和减少机械故障。
2. 发动机管理系统发动机管理系统(EMS)是柴油机电控技术的一种重要形式。
EMS能够通过内置的控制算法和智能化传感器来实现对柴油机的精细化管理。
同时,它还可以把柴油机与其他相关设备和系统进行联动,例如环保装置、行驶控制系统等。
EMS的核心功能包括调节燃油喷射和空气进气量、监测发动机故障、管理排气和废气后处理设备等。
3. 燃油系统的电控设计燃油系统是柴油机电控的重要组成部分。
燃油系统的电控设计能够实现对柴油机燃油喷射量和喷射时间的精确控制。
与传统的机械喷油系统相比,这种电子喷油系统具有响应速度快、工作效率高、控制精度高等优点。
同时,电子喷油系统还能够通过反馈机制对柴油机的工作状态进行实时监测,从而做出相应的调整和优化。
三、电控技术的优点电控技术的应用在柴油机上具有以下几个优点:1. 提高燃油利用率和动力输出电控技术的应用能够实现调整燃油喷射时间和喷射量,从而提高燃油利用率和动力输出。
常见的柴油机电控系统有哪几种类型,特点答:位置控制型:控制精度,响应速度都有所提高,但控制频率低,喷油压力和规律不能独立控制。
时间控制型:控制精度大大提高,可以实现按照需要控制喷油压力和喷油速率。
时间压力型:控制喷油压力,结合了位置控制与时间控制的特点。
柴油共轨控制系统的组成答:低压油路:低压管路、前滤清器、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油回路管、温控起动电磁阀,温控起动预热塞。
高压油路:高压燃油泵、高压燃油管路、燃油轨和喷油器。
柴油共轨控制系统的组成曲轴位置、空气流量、燃油温度、冷却液温度、增加压力、进气温度、加速踏板、油压共轨传感器、E CU、压力控制阀、喷油器、(涡轮增压器)。
1ZR发动机油门踏板传感器结构原理及接有哪些段子,其电压值如何?答:原理:油门踏板位置传感器安装在油门踏板支架上并有两个传感器电路:VPA(主)和V PA2(副),该传感器为非接触型。
使用霍尔效应元件,以便在极端的行驶条件下,例如高速以及极低车速下,也能生成精确的信号。
施加在ECM端子VPA和VP A2上的电压在0V~5V之间变化。
并与油门踏板(节气门)工作角度成比例。
来自VPA的信号,指示实际的油门踏板开度(节气门开度)并用于发动机控制。
来自VPA2的信号,传输VP A电路的状态信息,并用于检测油门踏板位置传感器自身情况。
EC M通过来自VP A和VPA2的信号监视实际油门踏板开度(节气门开度),并根据这些信号控制节气门执行器。
V PA:点火开关ON松开加速踏板0.5~1.1VV PA:点火开关ON完全踏下加速踏板2.6~4.5VV PA2:点火开关O N松开加速踏板1.2~2.0VV PA:点火开关ON完全踏下加速踏板3.4~5.0VV CPA:点火开关ON 4.5~5.5VV CP2:点火开关ON 4.5~5.0VVE泵结构、原理及供油提前角自动调节过程结构:驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头、电磁断油阀,包括机械式调速器和液压式喷油提前器。
柴油机电控系统的组成、类型及其各类型的特点
柴油机电控系统部件的组成
柴油机电控系统的基本组成与其他电子控制系统一样,也是由传感器,ECU
和执行元件三部分组成.
A 、传感器:传感器(包括信号开关)用来检测柴油机与汽车的运行状态,并
将检测结果转换成电信号输送给ECU。
1. 加速踏板位置传感器:加速踏板位置传感器用来检测加速踏板所处位置,
ECU根据此传感器信号间接判断柴油机的负荷,作为控制柴油机喷油量和喷油正时的主控制信号,常用的加速踏板位置传感器有电位计式和差动电感式。
2. 反馈信号传感器:柴油机电控系统一般对供(喷)油量和供(喷)油正时采用
闭环控制,反馈信号传感器就是指闭环控制系统中用来检测控制系统执行元件实际位置的传感器,主要包括负荷传感器(如供油齿条位置传感器、滑套位置传感器、喷油压力传感器等)和正时传感器(如分配泵正时活塞位置传感器、着火正时传感器等)两大类。
3. 燃油温度传感器:柴油的温度直接影响其黏度,燃油温度传感器用来检
测柴油的温度变化ECU根据此传感器信号对喷油量进行修正;一般采用热敏电阻式,其结构原理与进气温度传感器基本相同。
4.其他传感器和信号开关:发动机转速传感器(或凸轮轴/曲轴位置传感器),
车速传感器,冷却液温度传感器,制动开关,空调开关,E/G开关(点火开关)等的功用,结构和工作原理与汽油机电控系统基本相同。
B 、ECU :ECU的功用和结构与汽油机电控系统基本相同,只是控制程序
有较大差别。
C 、执行元件:执行元件主要是执行ECU的指令,调节柴油机的供(喷)油
量和供(喷)油正时,不同柴油机电控系统的执行元件有很大差异,常用的执行元件有:电子调速器和电磁阀。
柴油机电控系统的类型
按对供油量的控制方式不同,柴油机电控系统可分为位置控制方式、时间控制方式、时间-压力控制方式和压力控制方式四种类型。
位置控制方式和时间控制方式是早期的第一代柴油机电控系统,它们保留了传统柴油机燃料供给系统的基本组成和结构,只是取消了机械调速器,增加了传感器、电控单元和电子执
行元件,喷油压力与传统柴油机燃料供给系统相同。
时间-压力控制方式和压力控制方式则属第二代柴油机电控系统,它们基本改变了传统燃料供给系统的组成和结构,主要以电控共轨为特征,喷油压力一般也比传统柴油机燃料供给系统高。
位置控制方式柴油机电控系统的特点
此类型的柴油机电控系统通常是在传统直列柱塞泵或转子分配泵燃料供给系统的基础上改进而成的,它的特点是不仅保留了传统的喷油泵-高压油管-喷油器想,而且还保留了喷油泵中齿条、齿圈、滑套、柱塞上控螺旋槽等控制油量的传动机构,只是取消了传统机械调速器和加速踏板拉线,由ECU通过电子调速器来控制油量控制滑套的位置,以实现对喷油泵供油量的控制。
时间控制方式柴油机电控系统的特点
时间控制,就是用高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。
此类型的柴油机电控系统通常是在传统转子分配泵燃料供给系统基础上加以改进形成的,转子分配泵时间控制系统中,取消了原转子分配泵的油量控制滑套及柱塞上的回油孔或回油槽,不再利用滑套控制柱塞泵供油有效行程来实现供油量的控制,而是在柱塞泵的高压油腔与喷油泵内腔之间设一条回油通道,用受ECU控制的回油控制电磁阀直接控制柱塞泵回油开始时刻,依次实现对供油量的时间控制。
在转子分配泵时间控制方式柴油机电控系统中,ECU根据泵角传感器信号确定喷油开始时刻和计量喷油持续角度(时间)。
时间-压力控制方式柴油机电控系统的特点
时间-压力控制方式,即电控蓄压式共轨燃油喷射系统。
时间-压力控制方式的柴油机电控系统主要由油箱、输油泵、高压泵、公共油轨(即公共容积,简称共轨)、喷油器和各种电子元件组成。
高压泵并不直接控制喷油,只是将柴油油压提高到大约120MPa后输入共轨,高压泵的供油量一般几倍于实际耗油量以保证供油的可靠性,多余的燃油经回油管流回油箱。
高压泵的出口端装有一个用来调节共轨中油压的供油压力调节阀,ECU根据柴油机的转速、负荷等控制压力调节阀的开度,从而控制共轨中的油压保持目标值,以保证喷油器的喷油压差不变。
此外,ECU还根据任由压力传感器信号对共轨中的油压进行闭环控制。
在“时间—压力控制”系统中,ECU控制供油压力调节阀使喷油器喷油压差保持不变,再通过控制三通电磁阀工作实现喷油量的时间控制和喷油正时的控制。
电磁阀通电开始时刻决定了喷油的开始时刻,其通电时间决定喷油量。
压力控制方式柴油机电控系统的特点
在后期开发的柴油机电控共轨式燃油喷射系统中,为降低对供油压力的要求,喷油量的控制采用控制喷油压力的方法实现,即喷油量的“压力控制”方式。
喷油器喷孔尺寸一定,喷油时间一定,控制喷油压力即可控制喷油量;而在增压活塞和柱塞尺寸一定时,喷油压力(即增压压力)取决于共轨中的油压,共轨中的油压是由ECU根据各种传感器信号通过燃油压力调节阀来控制的,所以将此种喷油量控制方式称为“压力控制”方式。
在系统中,ECU根据实际的共轨压力信号对共轨压力进行闭环控制。
此资料是由湖北合力吸粪车()厂家的工作人员编辑整理的!。