柴油机燃油喷射系统的工作原理及故障诊断
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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。
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柴油机燃料供给与调节综述
摘 要:柴油机因其独有的优越性,在我国国民经济各领域应用广泛。燃油喷射系统作为柴油机的核心部件,直接影响和决定了柴油机技术水平和换代升级,被誉为柴油机的心脏。本文重点介绍柴油机燃料供给与调节系统的主要结构及工作原理,还介绍了柴油机燃料供给与调节系统的电子控制。
关键词:柴油机、燃料供给与调节、电控
1 柴油机燃料供给与调节系统概述
柴油机相比于蒸汽机热效率高,经济性好,机动性好,因而对传播有很大的适应性,自问世以后就很快被作为船舶的推进动力。起初,柴油机用空气喷射燃料,燃料的雾化质量无法的得到保证,并且附属装置庞大笨重,只能用于固定作业。上世纪初,开始用于船舶。
1905年,制成第一台二冲程船用柴油机。 1922年,德国工程师Robert Bosh发明了许波泵,使柴油机的用途扩大到汽车、拖拉机等移动机械,许波泵的成功对提高和改善柴油机的性能及各项指标起到了决定性的作用。 20世纪中期增压及增压中冷技术的研发成功,使柴油机性能获得新的飞跃。 20世纪70年代开始,电子技术引入柴油机控制系统,又是柴油机的一次重大技术革命,把柴油机的性能指标提高到一个新的水平。
柴油机是在气缸内部形成混合气,即在活塞接近上止点时,燃料供给与调节系统将燃料以高压、在极短的时间内喷入气缸,实现燃油与空气的混合和燃烧。因此,对燃料供给与调节系统,无论是在制造与调整精度,还是在与整机的参数匹配方面均有十分严格的要求,为了保证压燃式内燃机在动力性、经济性、排放与噪声等方面达到优良的性能,对其燃料供给与调节系统提出的要求有:
(1)能产生足够高的喷油压力,确保雾化、混合气形成和燃烧;
(2)对每一个内燃机运转工况,精确控制每循环喷入气缸的燃油量,且喷油量能随工况变化而自动变化。在工况不变时,各循环之间的喷油且应当一致。对多缸内燃机而言,各缸的喷油量应当相等;
(3)在内燃机所运转的工况范围内,尽可能保持最佳的喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律,以保证良好的燃烧并取得优良的综合性能;
情景二 供油系统不良故障检修
学习单元2.3 捷达SDI柴油机燃油系统故障检修
2.3.1. 概述
柴油燃油系统控制单元配有故障记忆功能。在开始维修调整之前,或者进行故障查找前,必须先查询故障记忆(进行执行元件诊断)。还应注意以下事项:
1)在检查过程中,控制单元有可能会识别并存储一个故障。所以在完成所有检查与维修工作之后,必须查询一下故障记忆并清除。
2)在电气部件的故障排除操作中,要求电压至少为11.5V。
为防止人员受到伤害与/(或)对喷射和预热塞系统的损坏,必须注意下列事项:
2.3.2 安全注意事项
(1)在连接或断开喷射或预热塞系统电气或测试仪电缆之前,必须关闭点火开关。
(2)如果用摇动曲轴起动发动机到一个起动转速,如在压缩检查过程中,应拔下喷油泵的10脚插头,如图2-3所示
(3)在断开蓄电池之前,先获取收音机防盗码(若收音机有防盗码)。
(4)蓄电池的断开与连接必须在点火开关关闭的情况下进行,否则柴油直喷系统控制单元有可能会损坏。
(5)如果试驾过程中需要测试和测量工作,应注意测试与测量工具必须固定在后排座并由第二者操作。如果在前排操作测试和测量工具,在车辆发生事故时,弹开的气囊会对人员造成重伤。
2.3.3 清洁规则
当维修供油/喷射系统时,要严格遵守下列“6项规则”: 图2-3 应拔下喷油泵的10脚(1)在断开之前,彻底清洁所有单元及相邻区域。
(2)将拆下的部件放在干净的平面并用布盖上,不要用绒布。
(3)如果不能立即进行维修,应将所有部件用布蒙上或密封。
(4)只有干净部件才能用于安装;只有在安装前,才可迅速地打开替换件包装。不要使用散放件(如:在工具盒中的等)。
(5)当系统打开时,不要使用压缩空气进行工作。除非绝对必要,否则不要移动车子。
(6)同时要保证冷却液软管上无柴油。一旦软管上发现沾有燃油必须立即清洁掉。已损坏的软管必须被换掉。
2.3.4柴油发动机的喷射系统部件
电控柴油发动机及其综合故障诊断
摘 要 目前,柴油机燃油喷射系统和发动机管理系统的发展迅速,对使用者和维修者的要求也越来越高。本文在分析目前电控柴油机技术的基础上,结合先进的德国BOSCH EPS815柴油共轨试验台,对车用电控柴油发动机的综合性故障进行较为深入的诊断和排除。
关键词 柴油机 电控系统EDC 综合故障 诊断排除
一、柴油机电子控制系统(EDC)
柴油机的电子控制系统(EDC)可以使柴油机因工况不同而调整喷油参数,这就是电控柴油机能广泛应用在汽车上的原因。EDC的主要目标是节省燃料、降低排放(NOx、CO、HC、颗粒物)和提高功率及增加转矩。
发动机管理系统主要包括以下几方面:
高的喷油压力;
预喷射和二次喷射;
喷油量、进气压力和喷油正时随工况而调节;
启动时根据温度额外喷油;
图1 燃油喷射控制系统框图
怠速控制与发动机负荷分离;
整个使用寿命内对喷油脉宽和喷油量的精确控制。
装有EDC的车辆的驾驶员不再利用机械连接来控制发动机,ECU根据不同工况计算喷油正时和喷油量。喷油量决定于一系列的参数,主要包括以下方面:
驾驶员意图;
发动机工况;
发动机温度;
排放要求等。
EDC系统可以分成3个组成模块:
(1)传感器及驾驶员操作信息负责检测发动机工况和设定值(操作开关),其作用是把物理量转化成为电信号。
(2)ECU根据开环或闭环控制--算法处理传感器和驾驶员操作发送的信号,向执行机构输出电子控制信号。
(3)执行机构负责把电信号转化成机械动作。
二、EDC系统的工作过程
1.数据处理
EDC的主要功能是控制喷油量和喷油时间。共轨燃油喷射系统还可以控制喷油压力。
ECU接收从传感器发来的信号,利用这些输入数据和存储的MAP图,微处理器计算出喷油时间和喷油脉宽。这些信息被转换成电信号,控制相应的执行器。