【正文】
段。近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)及信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 使電子產(chǎn)品的可靠性、成本、體積等各方面都能滿足柴油機(jī)進(jìn)行電子控制的要求,并且電子控制燃油噴射很容易實現(xiàn)。而且,是否采用最新成就的電控技術(shù),已成為衡量柴油機(jī)先進(jìn)性的重要標(biāo)志之一。謝鴻黨老師指引我的論文的寫作的方向和架構(gòu),并對本論文初稿進(jìn)行逐字批閱,指正出其中誤謬之處,使我有了思考的方向,他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪,他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng),將一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。 另外,要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師,是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識,這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。論文的順利完成,也離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。論文得以完成,要感謝的人實在太多了,首先要感謝謝鴻黨老師,因為論文是在謝鴻黨老師的悉心指導(dǎo)下 完成的。電控系統(tǒng)與柴油機(jī)本體的一體化,以至發(fā)展為整個動力裝置的控制系統(tǒng)或電控一診斷系統(tǒng)已成為當(dāng)前發(fā)展的新特點。同時對柴油機(jī)的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。而電噴柴油機(jī)技術(shù)中的高壓共軌技術(shù)則大大降低了驅(qū)動扭矩沖擊載荷。 快速斷油能力 噴射結(jié)束時必須快速斷油,如果不能快速斷油,在低壓力下噴射的柴油就會因燃燒不充分而冒黑煙,增加 HC 排放。因此具有可變的預(yù)噴射控制能力對柴油機(jī)的性能和排放十分有利。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性,但導(dǎo)致NOx 增加。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控 制能力,就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳,使柴油機(jī)在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。 4 柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 高的噴射壓力 為滿足排放法規(guī)的要求,柴油噴射壓 力從 10MPa 提 高到 200MPa?!败墶北蛔鳛楦邏盒顗浩鳎鋬?nèi)部燃油壓力始終保持與發(fā)動機(jī)具體工況相適應(yīng)的最佳壓力。最小噴射量可控制在 ,減小了煙度和 NOx的排放。 第三代共軌系統(tǒng)帶有壓電直列式噴油器。預(yù)噴射降低了發(fā)動機(jī)噪聲,在主噴射之前百萬分之一秒內(nèi)少量的燃油被噴進(jìn)了汽缸壓燃,預(yù)熱燃燒室。 第二代共軌系統(tǒng)可 根據(jù)發(fā)動機(jī)需求而改變輸出壓力,并具有預(yù)噴射和后噴射功能。在國產(chǎn)車中,華泰現(xiàn)代使用的是共軌噴射系統(tǒng)。這一柴油發(fā)動機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新最大限度地降低了柴油發(fā)動機(jī)車型的振動和噪聲,同時將油耗進(jìn)一步降低,使排放更加清潔。由于噴射壓力直接影響柴油燃燒做功效率,因此,泵噴嘴的燃燒效率很高。 圖 35 燃油分配管 15 ( 8)燃油冷卻泵: 使冷卻液在冷卻環(huán)路中循環(huán)。 圖 34 燃油泵油路連接圖 ( 7)燃油分配管集成:燃油分配管集成在缸蓋內(nèi)的供油管內(nèi),其功能是等量向各泵噴嘴分配燃油,在此,燃油與受熱燃油混合,并被泵噴嘴強(qiáng)制流回供油管,使供油管內(nèi)流向各缸的燃油溫度一致。 ( 4)限壓閥 1:調(diào)節(jié)供油管內(nèi)壓力大于 時打開。之后,Volkswagen 和 Robert Bosh AG 公司合作研制出適用于乘用車的電磁閥控制泵噴射系統(tǒng),泵噴嘴的結(jié)構(gòu)如圖 33 所示。這就要求噴射系統(tǒng)產(chǎn)生足夠高的噴射壓力,確保燃油霧化良好,同時還必須精確控制噴油始點和噴油量。目前,這種非常強(qiáng)化、非常可靠的性能和使用壽命,仍然在進(jìn)一步提高。它可以達(dá)到歐Ⅳ或者歐Ⅴ的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)從歐Ⅲ向歐Ⅳ升級時,發(fā)動機(jī)機(jī)身主體結(jié)構(gòu)仍然不變,只要把歐Ⅲ系統(tǒng)里機(jī)械式噴油器改成德爾福的電控噴油器,形成雙電磁閥單 12 體泵系統(tǒng),在發(fā)動機(jī)整 體結(jié)構(gòu)不做大的調(diào)整下,就可以達(dá)到歐Ⅳ的排放水平,單體泵的外形如圖 31 所示,單體泵系統(tǒng)控制如圖 32 所示 。目前主要的國際汽車配件供應(yīng)商都在進(jìn)行著柴油共軌噴射系統(tǒng)的開發(fā),如:博世、德爾福、西門子、電裝公司、 VDO 和瑪格納 馬瑞利公司,它們是全球主要的共軌噴射系統(tǒng)供應(yīng)商,而目前在國內(nèi)生產(chǎn)共軌柴油噴射系統(tǒng)的還只有博世一家。所以在汽車工業(yè)的腹地 —— 德國一 刻也沒有停止對柴油發(fā)動機(jī)的研究?,F(xiàn)在的中國市場如同早期的國際市場,消費者談到柴油車時,常常會笑言“柴油車最大的好處是不會著火”。 1特許經(jīng)銷商高級技術(shù)培訓(xùn)系列教程柴油發(fā)動機(jī)技術(shù)培訓(xùn)Se r v ic e ● T ra in in g2 0 0 3 V e r s i o n 圖 23(高壓電控噴油系統(tǒng)) 10 共軌( C o mmo n ra i l)噴油器燃油壓力傳感器高壓供油泵高速電磁閥共軌( )噴油器燃油壓力傳感器高壓供油泵高速電磁閥 圖 24 電 /液控柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng) 壓力控制方式 在后期開發(fā)的柴油機(jī)電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)中,為降低對供油壓力的要求,噴油量的控制采用控制噴油壓力的方法 實現(xiàn),即噴油量的“壓力控制”方式。不論采用何種類型的電子調(diào)速器,總是需要由部分機(jī)械裝置來完成對噴油泵供油量的調(diào)節(jié),也會降低控制精度和響應(yīng)速度,所以繼供油量“位置控制”之后出現(xiàn)了“時間控制”。其優(yōu)點是柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)幾乎不需要改動,生產(chǎn)繼承性好,便于對現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)行升級換代。它的噴油壓力低于泵噴嘴系統(tǒng),能 達(dá)到 160MPa。實施電控技術(shù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,形成了柴油噴射系統(tǒng)的多樣化;同時柴油機(jī)需要對油量、定時、噴油壓力等多參數(shù)進(jìn)行綜合控制,其軟件的難度也大于汽油機(jī)。其噴射壓力高達(dá) 200MPa,為汽油機(jī)噴射壓力的百倍以上。 柴油 機(jī)電控技術(shù)的特點 柴油機(jī)電控技術(shù)與汽油機(jī)電控技術(shù)有許多相似之處,整個系統(tǒng)都是由傳感器、電控單元和執(zhí)行器三部分組成。采用自動控制技術(shù)解決供油提前角自動調(diào)節(jié)問題,不僅可以容易地解決上述難題,而且提高了柴油機(jī)的緊湊性。 6 柴油機(jī)電子控制技術(shù)的目的及優(yōu)點 柴油機(jī)電子控制技術(shù)的目的 優(yōu)化動力性、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放,使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得最佳工作狀況,防止可能發(fā)生的危險運(yùn)行狀況,延長零件的使用壽命。 經(jīng)過多年的研究和新技術(shù)應(yīng)用,柴油機(jī)的現(xiàn)狀已與以往大不相同。 實際上,柴油機(jī)排氣中 CO 和 HC 比汽油機(jī)少得多, NOx 排放量與汽油機(jī)相近,只是排氣微粒較多,這與柴油機(jī)燃燒機(jī)理有關(guān)。因此柴油機(jī)的使用范圍越來越廣,數(shù)量越來越多。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