畢業(yè)設(shè)計(jì)-柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)的發(fā)展-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 且電子控制燃油噴射很容易實(shí)現(xiàn)。提高噴油壓力和柴油霧化效果、使用預(yù)噴射、分段噴射等可以有效的改善排放?，F(xiàn)在，柴油機(jī)電子控制技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用率已達(dá)到 60%以上。 （ 2）減輕質(zhì)量、縮小尺寸、提高柴油機(jī)的緊湊性 對(duì)于現(xiàn)代高速柴油機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)噴油泵的扭矩較大，要設(shè)計(jì)一個(gè)緊湊和可靠的供油提前自動(dòng)調(diào)節(jié)器很復(fù)雜，而且在柴油機(jī)總體布置上也比較困難。 （ 5）使柴油機(jī)的動(dòng)力輸出和負(fù)荷得到更精確的匹配 隨著工程機(jī)械制造技術(shù)高速發(fā)展，為了提高自行式工程機(jī)械的作業(yè)效能，采用了電噴柴油機(jī)，電控自動(dòng)變速器等自動(dòng)控制裝置，使自行式工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)， 7 能隨著負(fù)荷的變化在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整動(dòng)力輸出、動(dòng)力傳遞，柴油機(jī)的動(dòng)力輸出和負(fù)荷得到更精確的匹配，充分發(fā)揮工程機(jī)械作業(yè)效能。 柴油機(jī)是一種熱效率比較高的動(dòng)力機(jī)械 柴油機(jī)燃油噴射具有高壓、高 頻、脈動(dòng)等特點(diǎn)。 柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)形式多樣 傳統(tǒng)的柴油機(jī)具有直列泵、分配泵、泵噴油器、單缸泵等結(jié)構(gòu)完全不同的系統(tǒng)。但電控泵噴嘴技術(shù)的噴油壓力受柴油機(jī)轉(zhuǎn)速影響，使用蓄壓系統(tǒng)的高壓共軌技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題。使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。 圖 22 第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)（常規(guī)壓力電控噴油系統(tǒng)） 9 時(shí)間控制方式 供油量的“位置控制”特點(diǎn)是用模擬量來(lái)控制執(zhí)行元件工作，通過(guò)對(duì)噴油泵油量控制機(jī)構(gòu)的定位來(lái)得到所需的供油量。 在該系統(tǒng)中， ECU 通過(guò)設(shè)置傳感器、電控單元、高速電磁閥和相關(guān)電 /液控制執(zhí)行元件等，組成數(shù)字式高頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有電磁閥的通、斷電時(shí)刻和通、斷電時(shí)間控制噴油泵的供油量和供油正時(shí)，如圖 24 所示。 3 電子控制柴油機(jī)技術(shù)介紹 20 世紀(jì) 30 年代就已經(jīng)有了柴油乘用車(chē)，但早期柴油車(chē)的發(fā)展源于二戰(zhàn)時(shí)期蘇軍 T34 坦克的獨(dú)特命運(yùn) —— 由于 T34 坦克采用柴油機(jī)，即使中 彈也不容易起火，成為戰(zhàn)場(chǎng)上的佼佼者。但一個(gè)不爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí)擺在了 11 我們面前：隨著能源危機(jī)，溫室效應(yīng)的逐漸增加，人們對(duì)動(dòng)力性要求的提高，盡管電子燃油噴射已經(jīng)被廣泛使用，僅僅靠汽油車(chē)的解決方案不足以解決這些問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)柴油控制有三條技術(shù)路線圖，分別是單體泵、泵噴嘴和高壓共軌。從成本上講，國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)從歐Ⅱ向歐Ⅲ升級(jí)時(shí)，如果采用單體泵，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)非常小，僅以外掛式的凸輪軸箱代替歐Ⅱ發(fā)動(dòng)機(jī)的直列泵就可。在供油控制方面，如果使用雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，不僅可以對(duì)壓力進(jìn)行控制，還可以對(duì)噴射進(jìn)行控制，而且還可以采用多次噴射。單體泵系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中，可以保證排放和燃油消耗率低。 泵噴嘴技術(shù) 優(yōu)良的混合氣是提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性；降低排放率、噪音率的關(guān)鍵因素。 20 世紀(jì) 50 年代，間歇控制泵噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就已應(yīng)用在輪船及卡車(chē)上。 （ 3）節(jié)流孔與過(guò)濾器：收集、分離供油管內(nèi)的氣泡。泵體內(nèi)油道使 油泵轉(zhuǎn)子始終處于被燃油浸潤(rùn)的狀態(tài)，從而可隨時(shí)輸送燃油，如圖 34 所示。這將會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)并將在前幾個(gè)缸中產(chǎn)生極度高溫， 燃油分配管如圖 35 所示。泵噴嘴技術(shù)相對(duì)于之前的技術(shù)（如柱塞泵），已經(jīng)具有明顯改進(jìn)，而其最大的好處是大大增加了噴油壓力，其渦輪增壓泵噴嘴的噴射壓力都能達(dá)到 200MPa 以上。 共軌式噴油系統(tǒng)主要的貢獻(xiàn)就是將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)，通過(guò)對(duì)共軌管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本無(wú)關(guān)。 博世公司首家于 1997 年開(kāi)始批量生產(chǎn)共軌燃油噴射系統(tǒng)的乘用車(chē)，當(dāng)時(shí)博世和奔馳聯(lián)合推出共軌技術(shù)柴油奔馳 C 級(jí)別車(chē)，而在當(dāng)時(shí)阿爾法羅密歐 156 也是最早使用高壓共軌的乘用車(chē)之一。第一代共軌系統(tǒng)為商用車(chē)設(shè)計(jì)的，最高噴射壓力為 140MPa，乘用車(chē)噴射壓力為 135MPa。不僅有助于降低燃油消耗，而且還可以降低燃油溫度，從而省去燃油冷卻裝置。博世公司的第二代共軌系統(tǒng)產(chǎn)品已經(jīng)在沃爾沃的 S60、 V70D5 及寶馬的 230d 等乘用車(chē)上試用。壓力從 20～ 200MPa 彈性調(diào)節(jié)。與其它噴射系統(tǒng)相比，共軌系統(tǒng)把壓力產(chǎn)生與實(shí)際燃油噴射過(guò)程分離。由于這些因素，電控共軌技術(shù)已普遍為新一代乘用車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用 [3]。這種特性對(duì)于低轉(zhuǎn)速、部分負(fù)荷條件下的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放不利。 獨(dú)立的燃油噴射正時(shí)控制 噴射正時(shí)直接影響到柴油機(jī)活塞上止點(diǎn)前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。但是預(yù)噴射量、預(yù)噴射與主噴射之間的時(shí)間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。由于工程機(jī)械用柴油機(jī)的工況很復(fù)雜，怠 速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機(jī)容易實(shí)現(xiàn)最小油量控制。燃油噴射系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。因此柴油機(jī)的使用范圍越來(lái)越廣，數(shù)量越來(lái)越多。近 10 年來(lái)，新柴油機(jī)在設(shè)計(jì)階段就把電控系統(tǒng)納入計(jì)劃。 20 6 參考文獻(xiàn) [1]王洪齡，劉震希，王新．汽車(chē)電控系統(tǒng)原理與檢測(cè)技術(shù) [M]．山東：科學(xué)出版社． [2]張西振．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． [3]張西振，田有為．汽車(chē)柴油機(jī)電控技術(shù) [M]．北京：人民交通出版社． 21 謝 辭 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查資料、整理材料、寫(xiě)作論文，今天終于可以順利的完成論文的最后的謝辭了，時(shí)光匆匆飛逝，三年多的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓我在大學(xué)的生活得以劃下完美的句點(diǎn)。謝鴻黨老師要指導(dǎo)其他三位同學(xué)的論文，加上本來(lái)就有的教學(xué)任務(wù)，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，精確到每一個(gè)字的批改給了我深 刻的印象，使我在論文之外明白了做學(xué)問(wèn)所應(yīng)有的態(tài)度。 22 指 導(dǎo) 老 師 意 見(jiàn) 成績(jī) 指導(dǎo)老師簽名： 年 月 日 系 領(lǐng) 導(dǎo) 小 組 意 見(jiàn) 簽 章 年 月 日 23
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