【正文】 uired in order to operate the system: Electronic control unit(ECU), Crankshaftspeed sensor, and Camshaftspeed sensor (phase sensor). For passengercar systems, a radialpiston pump is used as the highpressure pump for pressure generation. Pressure is generated independently of the injection process. The speed of the highpressure pump is coupled directly to the engine speed with a nonvariable transmission ratio. In parison with conventional injection systems, the fact that delivery is practically uniform, means that not only is the Common Rail highpressure pump much smaller, but also that its drive is not subject to such high pressureloading peaks. The injectors are connected to the rail by short lines and, essentially, prise a nozzle, and a solenoid valve which is energized by the ECU to switch it on (start of injection). When the solenoid valve is switched off (deenergized) injection ceases. Presuming constant pressure, the injected fuel quantity is directly proportional to the length o f time the solenoid valve is energized. It is pletely independent of the engine or pump speed (timecontrolled fuel injection). The required highspeed solenoid switching is achieved by using high voltages and currents. This means that the solenoidvalve triggering stage in the ECU must be designed accordingly. 天津工程師范學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 32 The start of injection is controlled by the angletime control system of the EDC (Electronic Diesel Control). This uses a sensor on the crankshaft to register engine speed, and a sensor on the camshaft for phase detection (working cycle). Pilot injection Pilot injection can be advanced by up to 90 crankshaft (。讓我真正體會到理論聯(lián)系實際，學以致用的正確性，通過查閱大量的文獻資料及研究大量汽車的相關書籍，詳細的汽車柴油機技術知識，使我對當前的許多新技術有了一定的了解。 (8) 超過十天不使用本機時，務必斷開蓄電池負極接線。 使用 注意事項 (1) 發(fā)動機運轉前應察看潤滑油、冷卻液、蓄電池的液面高度是否滿足要求，若不足時應進行補充后再運轉發(fā)動機。 （ 4） 當水溫表顯示溫度為 70℃ 80℃ 時發(fā)動機熱機結束，此時怠速降在 800r/m左右，發(fā)動機進入怠速工況。電壓模擬主要用來模擬節(jié)氣門傳感器電壓信號、氧傳感器電壓信號等，通過模擬可用來判斷傳感器的好壞，也可通過解碼儀數(shù)據(jù)流的顯示觀察噴油脈寬和點火正時的改變。這些功能項目將通過計算機的顯視器顯視出，且更為直觀 、全面。 第三部分為電腦液晶顯示區(qū) (圖 35)， 顯示 燃油供給系統(tǒng)結構原理示意圖和實驗臺的控制面板上顯示故障，傳感器的波形圖以及數(shù)據(jù)，以方便學生先看原理示意圖有一個宏觀認識再結合實物了解其原理，這樣會 取得更好的學習效果，同時也方便于教師教學以獲得更好的教學效果。 實驗臺 臺 架的設計 本實驗臺臺架（圖 31） 造型現(xiàn)代、美觀、合理、安全，采用 45 號鋼質結構。節(jié)流孔防 止完全的壓力平衡，閥控制室中的壓力因此下降。軌道壓力作用在柱塞的末端，與噴油器彈簧的彈力一起 使噴油器保持關閉狀態(tài)。 噴油器 本機的噴油器主要由控制柱塞、噴油嘴針閥和電磁閥 等組成。幾次噴射發(fā)生之后，柱塞移動到出口上的密封底座上。噴射燃油時，噴油器端部的噴射壓力下降，使柱塞在噴油器內移動的方向改變。在主要工作范圍內，測量精度約為最大值的 2%。 (如圖 216) 燃油經一個小孔流向共軌壓力傳感器，傳感器的膜片將孔的末端封住。 1)壓力控制閥不通電時，共軌管中的高壓油或高壓油泵輸出的油通過高壓入口進入壓力控制閥，不通電時沒有電磁鐵的外力作用，過量的高壓油的壓力大于彈簧的彈力，頂開彈簧，壓力控制閥開啟的大小由油量決定。 結構：為了適應各種各樣的安裝條件，軌道上有流量限制器、共軌壓力傳感器 。供油泵由三個徑向排列、互相呈 120176。渦輪增壓器由渦輪機和壓氣機構成。 ECU根據(jù)空氣質量流量大小，按空燃比控制噴油量。在共軌系統(tǒng)中，噴射壓力的產生和噴射過程是完全彼此分開的。部分燃油通過 EGR 系統(tǒng)進行下一循環(huán)的引燃噴射。 曲軸轉角（176。 （ 2）壓縮延遲時間減少。在高壓電控共軌系統(tǒng)中，供油壓力與發(fā)動機的轉速、負荷無關，是可以獨立控制的。 （ 2） 自由調節(jié)噴油量：以發(fā)動機的轉速及油門開度信息等為基礎，由計算機 計算出最佳噴油量，通過控制噴油器電磁閥的通電、斷電時刻直接控制噴油參數(shù)。電子控制系統(tǒng)的框圖 ， 如圖 22 所示 圖 22 高壓共軌系統(tǒng)的電子控制框圖 天津工程師范學院 20xx 屆 本科生 畢業(yè)設計 4 (2)燃料供給系統(tǒng) : 燃料供給系統(tǒng)的主要組成部分如圖 23 所示。 天津工程師范學院 20xx 屆 本科生 畢業(yè)設計 3 2 電 控 高壓共軌柴油機的結構 與 原理 只有了解了被 測 試件的結構、工作原理及其他部件的匹配關系后，才能對 發(fā)動機與 實驗臺 臺架的連接及 實驗臺機械部分 進行合理的設計。通過測量實驗臺上設置的檢測端子可方便的對發(fā)動機電控系統(tǒng)的各種傳感器、執(zhí)行器的參數(shù)進行系統(tǒng)的分析與研究，使學生能夠理解各種工況下發(fā)動機 ECU 的控制原理，以及傳感器、執(zhí)行器的動態(tài)參數(shù) 的變化情況，如反饋電壓 和傳感器波形變化，及各電控元件的動態(tài) 數(shù)據(jù)流等。 研究 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 我國對現(xiàn)代柴油機電控技術的研究和開發(fā)尚處于起步階段，目前還主要集中在對柴油機電控噴射系統(tǒng)的研究與開發(fā)上。因此，使學生理解與學習過程中遇到 一定的困難。對于汽車維修類專業(yè)的學生對電控 柴油共軌技術的深入了解將是一個必不可少的內容，而在實踐教 學中，由于在實車上難于設置故障及演示故障現(xiàn)象。希望該設計方案的研究結果會為 實驗臺的制作能夠起到一定的作用 。 發(fā)動機電路原理圖在 實 驗臺面板上清楚的顯示出來， 實 驗臺面板上設置了相關檢測點。 1)確定實驗臺的整 體結構：面板電路、控制電路、故障點和臺架； 2)實驗臺架的設計 ： 設計實驗臺架的整體結構圖 ； 3)發(fā)動機實驗臺面板的設計 ； 4)控制面板電路圖的設計 ； 5)實驗臺的故障控制設計； 6)編寫設計說明書。 ECU 的輸入是安裝在車輛和發(fā)動機上的各種傳感器和開關， ECU 的輸出是送往各個執(zhí)行機構的電子信息。此外，還可以根據(jù)發(fā)動機轉速、噴油量的大小與設定了的最佳值（指令值）始終一致地進行反饋控制。 傳統(tǒng)的泵管嘴系統(tǒng)中，噴油壓力與發(fā)動機的轉速、負荷有關，不是獨立變量。在 引燃噴射的作用下，少量的柴油（ 1～ 4mm3） 被噴射 到汽缸中，來預處理一下燃燒室，燃燒效率因此被改進，并且有以下作用： （ 1）壓縮壓力輕微增加。主噴射和引燃噴射之 間的時間差和連續(xù)主噴射將影響燃油消耗的數(shù)量。引燃在主噴射過 程中，廢氣中殘余的熱量導致未燃燒的燃油蒸發(fā)，在廢氣排放行程將廢氣 混合物和燃油一起通過排氣閥排入廢氣系統(tǒng)。 圖 27 高壓共軌低壓部分 天津工程師范學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 8 分配式高壓油泵 圖 28 高壓共軌高壓部分 電控高壓共軌技術是指在高壓油泵、壓力傳感器和 ECU組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，噴油壓力大小與發(fā)動機轉速無關的一種供油方式。 空氣質量流量傳感器用于檢測空氣質量流量。 分配式油泵 器 壓力傳感器 器 15 凸輪軸位置傳感器 16 空氣質量流量傳感器 18 進氣溫度傳感器 19 渦輪增壓器 圖 29 高壓 共軌系統(tǒng)的傳感器和燃油系統(tǒng)部件連接關系 柴油機上廣泛采用的是廢氣渦輪增壓，實現(xiàn)空氣增壓的裝置是渦輪增壓器。 結構 （ 如圖 212） 性能：本機的供油泵通過聯(lián)軸器、由凸輪軸上的油泵驅動齒輪帶動旋轉，油泵的轉速是發(fā)動機轉速的一半。同樣，壓力變化也在高壓油泵產生脈動中得到補償。 天津工程師范學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 13 1．油軌 7．連噴油器 圖 214 共軌高壓蓄壓器 圖 215 壓力控制閥 工作方式：壓力控制閥由兩個控制環(huán)組成：一個響應緩慢的電控制共軌管壓力的變化，一個響應快速的機械環(huán)補償高頻壓力波動。 共軌壓力傳感器由下列構件組成：壓力敏感元件（焊接在壓力拉頭上）；帶求值電路的 電 路板和帶電氣插頭的傳感器外殼。為此，壓力傳感器在測量壓力時允許偏差很小。 工作原理： 1)正常情況下，柱塞位于停止位置，也就是說流量限制器的導軌端向上頂著止動器。 3)輕微泄露時，由于存在泄露量，流量限制器柱塞不能回到靜止位置。當閥門打開時，軌道中的壓力便會降低。軌道中的高壓作用在閥控制室中，而且相同的壓力也作用在噴油器腔內。節(jié)流孔打開，燃油從閥控制室流到剛好位于其上部的腔室，并且從那里通過回油管返回燃油箱。 a) 噴油器關閉（不噴油 ） b)噴油器開啟（噴油） 1— 回油管 2— 電氣接頭 3— 觸發(fā)元件（電磁閥） 4— 來自共軌的燃油進口（高） 5— 球閥 6— 泄油孔 7— 供油孔 8— 閥的控制腔 9— 閥的控制柱塞 10— 通向噴油嘴的供油通道 11— 噴油嘴針閥 圖 219 噴油器構造及工作過程 天津工程師范學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 18 3 博世柴油共軌發(fā)動機實驗臺設計方案 長城汽車 型柴油發(fā)動機是長城公司與德國博世公司聯(lián)合設計、開發(fā)用于微型客車、轎車的柴油機，該發(fā)動機技術采用博世電控共軌系統(tǒng)和渦輪增壓器、全負荷最低油耗小于 209g/()，凈重只有 100kg，升功率為 46W/L。通過儀表屏幕便可 觀察傳感器或者模擬裝置的工作情況， 包括蓄電池電壓、油門踏板位置傳感器、共軌壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣壓力傳感器、燃油溫度傳感器 。 圖 37 智能故障設置 此計算機與發(fā)動機的 ECU 通過數(shù)據(jù)線相連，可以進行數(shù)據(jù)交換，所以可以不用外接解碼器進行讀碼、消碼、動態(tài)數(shù)據(jù)流讀取、基本設定、終端執(zhí)行器操作。 傳感器信號模擬功能 （ 1） 電壓模擬 ： 首先根據(jù)所需模擬電壓值的范圍選擇電壓轉換開關的 5V 或 1V 檔，關閉點火開關后，取專用連接線一根，一頭插在電壓模擬旋鈕下的模擬插孔中，另一頭插入需輸入電壓的端子引出口插孔中，打開點火開關啟動發(fā)動機，此時調節(jié)旋鈕便可改變電壓 輸入值，而操作顯示面板上的蓄電池電壓表則顯示模擬值。 （ 3） 此時發(fā)動機若在冷機下運轉則進入快怠速運轉工況，操作顯示面板上的相關儀表顯示；發(fā)動 機轉速在 1000r/m 以上、真空壓力顯示 、燃油壓力顯示130Mpa 左右 ,蓄電池電壓表應顯示 以上，發(fā)動機開始熱機 。真空壓力顯示瞬間歸零然后驟升至 隨后回至 ， 燃油壓力顯示 130Mpa 以上 。 (7) 本機熄火前應讓發(fā)動機進入怠速狀態(tài) 5 秒鐘后方可熄火。 天津工程師范學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 26 參考文獻