【正文】 氣中。柴油機(jī)工作性能的好壞，其燃油供給系統(tǒng)對其起著非常重要的作用。 人們在長期的社會實踐中，針對柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的定時，定量控制，先后研究開發(fā)了多種控制系統(tǒng)。最早應(yīng)用于噴油系統(tǒng)的自動控制是以機(jī)械原理為主。以機(jī)械原理作為控制方式的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機(jī)的鼻祖，現(xiàn)在先進(jìn)的電子控制式也是在此基礎(chǔ)上不斷完善和改進(jìn)的。 機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)的基本組成功能模塊有：噴油壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，噴油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，噴油時間調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和噴射機(jī)構(gòu)。圖21為一般柴油機(jī)機(jī)械式燃油供給裝置的組成。 1 燃油箱；2供油提前角調(diào)節(jié)裝置；3噴油泵；4低壓油管；5輸油泵；6調(diào)速器；7高壓油管；8噴油器；9回油管；10柴油濾清器圖21 柴油機(jī)燃油供給裝置的組成 組成機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)基本功能模塊的主要零部件及其基本功能如下：噴油泵—對系統(tǒng)中的燃油進(jìn)行加壓、計量，然后按照一定的次序?qū)⑷加凸┤氲礁鱾€汽缸所對應(yīng)的噴油器中去。（1）提前器連接在發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸和噴油泵被驅(qū)動軸之間，由其內(nèi)部機(jī)構(gòu)的作用，改變噴油時間。這是一個自動相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。（2）調(diào)速器調(diào)速器檢測出發(fā)動機(jī)適時的轉(zhuǎn)速，并將適時轉(zhuǎn)速和設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，產(chǎn)生與兩種速度差相對應(yīng)的作用力，使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速向設(shè)定轉(zhuǎn)速靠攏。調(diào)速器既是一種速度傳感器，又是調(diào)節(jié)噴油量的執(zhí)行器，是一種典型的速度自動調(diào)節(jié)裝置。調(diào)速器是機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)的核心組件，正是在它的作用下才完成了各種調(diào)控目的。（3）噴油器噴油器安裝在發(fā)動機(jī)汽缸蓋上，將噴油泵送過來的高壓燃油物化成容易著火和燃燒的噴霧，并使噴霧和燃燒室大小、形狀相配合，分散到燃燒室各處，和空氣充分混合。噴油器是一個自動閥，可以對其開閥壓力進(jìn)行設(shè)置，而噴油嘴的結(jié)構(gòu)確定其關(guān)閉壓。所以，也可以說噴油嘴是一個壓力傳感器，也可以說是一個自動閥。（4）輸油泵將油箱中的燃油吸出來，送入到噴油泵的低壓腔中。（5）高壓油管無縫鋼管，將噴油泵中的高壓燃油送入噴油嘴中。（6）濾清器將燃油中的雜物濾去，保證噴油嘴正常工作。（7）回油管將多余的燃油送回油箱。典型的噴油泵總成由噴油泵、調(diào)速器、提前角和輸油泵組成。噴油泵中裝有泵油機(jī)構(gòu)和噴油量調(diào)節(jié)機(jī)按照構(gòu)，按照噴油順序向噴油器供油。噴油泵常見的種類有：直列泵、分配泵、分列泵（不帶凸輪軸的直列泵）和泵油嘴。調(diào)速器和噴油泵的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連在一起，按照駕駛員的意愿調(diào)節(jié)噴油量。柴油機(jī)具有油耗低、排放低、功率大、轉(zhuǎn)矩大的特性，不僅成為各類重型和中性工程機(jī)械的主導(dǎo)動力裝置，而且日益成為輕型汽車的重要動力裝置，與汽油機(jī)一樣，柴油機(jī)也必須通過計算機(jī)控制全面提高性能，以滿足日益提高的各方面要求。對柴油機(jī)進(jìn)行計算機(jī)控制就是通過對影響柴油機(jī)性能的相關(guān)因素進(jìn)行優(yōu)化控制，使柴油機(jī)在各種工況下的排放、油耗和功率等性能得到全面改善。采用電子控制燃油噴射及排放的柴油機(jī)即為電噴柴油機(jī)。電噴柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU(計算機(jī))和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。其任務(wù)是對噴油系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實現(xiàn)對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉(zhuǎn)速、油門踏板位置、噴油時刻、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器，將實時檢測的參數(shù)同時輸入計算機(jī)(ECU)，與已儲存的設(shè)定參數(shù)值或參數(shù)圖譜(MAP圖)進(jìn)行比較，經(jīng)過處理計算按照最佳值或計算后的目標(biāo)值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU指令控制噴油量(供油齒條位置或電磁閥關(guān)閉持續(xù)時間)和噴油正時(正時控制閥開閉或電磁閥關(guān)閉始點)，同時對廢氣再循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使柴油機(jī)運行狀態(tài)達(dá)到最佳。噴油量和噴油定時是柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)中最基本的和最主要的控制內(nèi)容。其他的控制內(nèi)容還有啟動控制，暖機(jī)控制，怠速控制，廢氣再循環(huán)控制，進(jìn)氣壓力控制，巡航控制，柴油機(jī)制動控制等。盡管目前的柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)仍是多種控制方式并存，控制系統(tǒng)的硬件組成不盡相同，控制的內(nèi)容、方式和策略有所不同，但從功能和機(jī)構(gòu)看，柴油機(jī)的電子控制系統(tǒng)是有傳感器、控制單元和執(zhí)行器組成。柴油機(jī)電控系統(tǒng)經(jīng)過一代又一代的向前發(fā)展，現(xiàn)在產(chǎn)生了一代全新的柴油機(jī)燃油系統(tǒng)—柴油機(jī)電控共軌式燃油系統(tǒng)。柴油機(jī)控制系統(tǒng)的傳感器各種柴油機(jī)控制系統(tǒng)所采用的傳感器的數(shù)量和種類會有所不同。柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)所用傳感器的機(jī)構(gòu)和原理與汽油機(jī)的基本相同。主要的傳感器和作用如下：（1） 轉(zhuǎn)速和定時基準(zhǔn)傳感器定時基準(zhǔn)傳感器也被成為曲軸位置傳感器，用于向控制單元發(fā)送關(guān)于柴油機(jī)曲軸位置的信號。定時基準(zhǔn)傳感器通常采用轉(zhuǎn)速傳感器或位置傳感器。一般將其設(shè)在柴油機(jī)曲軸上。有的系統(tǒng)則將其設(shè)在配氣凸輪軸上?？刂茊卧梢詮钠湫盘栔凶x取曲軸位置信息和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信息，并據(jù)此進(jìn)行調(diào)速控制，優(yōu)化噴油定時。（2） 加速踏板位置傳感器 有些柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)在加速踏板下安裝一個電位計或變阻器作為加速踏板位置傳感器，當(dāng)加速踏板處于怠速和到底之間的某一位置時，控制單元將傳感器的輸出電壓與存儲的代表加速踏板踩到底傳感器的電壓值進(jìn)行比較，并按比例控制供給噴油量控制執(zhí)行器的輸出信號，使噴油器的實際噴油量與駕駛員的期望噴油量匹配。一般加速踏板位置傳感器中還設(shè)有怠速開關(guān)，以保證柴油機(jī)在加速踏板位置傳感器發(fā)生故障時能夠保持怠速運轉(zhuǎn)。（3） 增壓壓力傳感器增壓壓力傳感器向控制單元提供關(guān)于進(jìn)氣管內(nèi)空氣壓力的信號?？刂茊卧鶕?jù)該信息不僅可以通過控制渦輪增壓器的廢氣旁通閥或變截面執(zhí)行器對增壓壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，而且還可以確定氣缸的進(jìn)氣量，進(jìn)而對噴油量進(jìn)行限制。例如，當(dāng)加速踏板位置傳器信號表明駕駛員要求供給滿負(fù)荷噴濁量的75％時，如果控制單元根據(jù)渦輪增壓壓力判定要求的噴油量與進(jìn)氣量不匹配，將會按照渦輪增壓壓力所反映的氣缸進(jìn)氣量控制實際噴油量，以黑煙和排放增加。（4） 大氣壓力傳感器大氣壓力傳感器用于感測環(huán)境壓力，控制單元根據(jù)該傳感器的信號可以調(diào)節(jié)控制噴油定時和噴油量的信號，對大氣壓力的變化進(jìn)行補償。（5） 空氣溫度傳感器空氣溫度傳感器向控制單元提供進(jìn)氣管內(nèi)的空氣溫度信號，控制單元根據(jù)進(jìn)氣溫度調(diào)節(jié)噴油量控制信號，以控制尾氣排放。（6） 冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器向控制單元提供柴油機(jī)冷卻液的溫度信號?？刂茊卧鶕?jù)該信號進(jìn)行工況控制或啟動柴油機(jī)保護(hù)功能，有些控制系統(tǒng)還利用該信號對冷卻風(fēng)扇進(jìn)行控制。（7） 機(jī)油壓力傳感器機(jī)油壓力傳感器向控制單元提供柴油機(jī)機(jī)油主油道內(nèi)的機(jī)油壓力信號。當(dāng)機(jī)油壓力低于設(shè)定值時，控制單元將啟動柴油機(jī)保護(hù)功篚，降低柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率，甚至使柴油機(jī)熄火停轉(zhuǎn)。（8） 機(jī)油溫度傳感器機(jī)油溫度傳感器向控制單元提供柴油機(jī)的機(jī)油溫度信號，控制單元根據(jù)該信號控制柴油機(jī)工況或啟動保護(hù)功能。（9） 燃油溫度傳感器燃油溫度傳感器一般設(shè)置在燃油細(xì)濾器蓋內(nèi)，向控制單元提供燃油溫度信號?？刂茊卧獣鶕?jù)燃油溫度的變化自動調(diào)節(jié)噴油量的信號，以免因燃油密度隨著溫度變化而導(dǎo)致柴油機(jī)輸出功率的降低。（10） 燃油壓力傳感器燃油壓力傳感器一般安置在燃油細(xì)濾器的出口，向控制單元提供輸油壓力信號?？刂茊卧鶕?jù)該信號對燃油供給系統(tǒng)低壓部分的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)供油阻力超過設(shè)定限值時，控制單元將發(fā)出維護(hù)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的警告信號。（11） 車速傳感器車速傳感器一般設(shè)置在車輛變速器輸出軸上，向控制單元提供車輛的速度信號。控制單元根據(jù)該信號進(jìn)行巡航控制和車速限制控制。有的柴油機(jī)控制系統(tǒng)會通過柴油機(jī)制動以限制最高車速，其中有些柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)在柴油機(jī)進(jìn)入高強度制動時，還使柴油機(jī)冷卻風(fēng)扇離合器接合，利用柴油機(jī)風(fēng)扇進(jìn)一步增強柴油機(jī)的制動能力。除了以上常見的傳感器之外，有的柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)還設(shè)有機(jī)油油位傳感器、冷卻液液位傳感器、冷卻液壓力傳感器等。還會有一些開關(guān)用于向控制單元輸入各種控制或操縱指令，常見的開關(guān)有空調(diào)開關(guān)、巡航開關(guān)、離合器開關(guān)、制動開關(guān)、變速器駐車與空擋開關(guān)等。柴油機(jī)控制系統(tǒng)的控制器：控制器其核心部分是計算機(jī)，他負(fù)責(zé)處理所有信息，執(zhí)行程序，并將運行的結(jié)果作為控制指令輸出到執(zhí)行器。此外，還具有一種通訊功能，即和其他的控制系統(tǒng)—如傳動裝置控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，同時考慮到其他系統(tǒng)的實時情況，適當(dāng)修正燃油系統(tǒng)的執(zhí)行指令，即適當(dāng)修正噴油器、噴油提前角等。與此同時，還可以向其他控制系統(tǒng)送出必要的信息。柴油機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器：執(zhí)行器—根據(jù)控制器送來的執(zhí)行指令驅(qū)動調(diào)節(jié)噴油量及噴油正時的相應(yīng)機(jī)構(gòu)，從而調(diào)節(jié)柴油機(jī)的運行狀態(tài)。柴油機(jī)計算機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是噴油控制執(zhí)行器，此外還有廢氣再循環(huán)控制閥、渦輪廢氣旁通閥、冷卻風(fēng)扇離合器、柴油機(jī)制動控制閥、柴油機(jī)斷油停機(jī)電磁閥等。1 燃油箱；2ECU冷卻器；3手動注油泵和預(yù)濾器；4輸油泵；5燃油濾清器；6燃油計量單元；7回油閥；8燃油流量調(diào)節(jié)電磁閥；9高壓油泵；10燃油共軌管；11軌壓限制器；12軌壓傳感器；13流量限制器；14噴油器圖22 燃油供給系統(tǒng) 圖22是一種電子式燃油供給系統(tǒng)的組成圖。通過對機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)和電子式燃油供給系統(tǒng)的組成，我們可以看出電子共軌式燃油供給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)有以下幾方面的區(qū)別：（1）用供油泵代替了原來的噴油泵。利用發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動，通過供油泵將燃油加壓，并送入共軌中。在供油泵上配置了供油泵控制閥（PCV—Pump Control Valve）,在EUC指令的控制下，調(diào)節(jié)供入共軌中的燃油量。此外，供油泵帶有輸油泵。輸油泵的作用是從油箱中抽油，并將燃油供入供油泵的柱塞腔中。（2）取消了調(diào)速器和提前器；新增加了儲存高壓燃油的共軌組件；由于采用共軌式電控燃油系統(tǒng)，原來安裝噴油泵的托架變更了。（3）機(jī)械式噴油器變更為電控式噴油器?？梢宰罴训乜刂茋娪土俊娪袝r間和噴油率。（4）高壓配管（即高壓油管）的形狀變更了。，內(nèi)徑由2變更為4。電子式燃油供給系統(tǒng)的組成原件與機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)相比，得到了很好的簡化，將機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)的多個原件進(jìn)行了功能合并，使得電子式燃油供給系統(tǒng)的組成更加緊湊。能夠更快捷、更迅速、高效率、更精確的對柴油機(jī)的燃油供給進(jìn)行調(diào)節(jié)。 從上個世紀(jì)20年代到70年代的半個世紀(jì)內(nèi)，柴油機(jī)噴油系統(tǒng)始終是在機(jī)械、液壓、氣壓的作用下進(jìn)行自動控制，其中以機(jī)械調(diào)速器應(yīng)用最為廣泛。在那