[交通運輸]柴油機電子控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-31 12:16 本頁面
【文章內容簡介】 器的數(shù)量和類型、執(zhí)行元件的類型、ＥＣＵ控制軟件、主要電控元件的結構原理和安裝位置，通常分為電子控制式噴油泵、泵噴嘴、單體泵和高壓共軌系統(tǒng)。 電子控制式噴油泵 主體是普通噴油泵，電子控制調速器和噴油提前角調節(jié)器 電控式噴油泵分： 直列式、分配式 （ 1）電子控制直列式噴油泵 ? 裝用直流電動機式電子調速器的直列柱塞泵電控系統(tǒng)，用電子調速器取代原有的機械調速器，以實現(xiàn)對噴油量的控制；用正時控制器取代原有的機構離心式供油提前角自動調節(jié)器，來對噴油正時進行控制；并設有油量調節(jié)拉桿（或齒條）位置傳感器和正時傳感器，對噴油量和噴油正時的控制均采用閉環(huán)控制方式。 （ 2）分配泵電控噴射系統(tǒng) ? 分為軸向和徑向兩種分配泵。 ? 其中軸向的以 VP37為代表，主要用在捷達 ，而徑向的以 VP44為代表，主要用在 ISUZU 的 4KH1－TCK發(fā)動機上，同時也用在奧迪 。 SDI 發(fā)動機 ? 軸向壓縮式分配泵（ VP37） 滑套位置 傳感器 G149 油量調節(jié)器N146 供油提前角調節(jié)閥 N108 燃油溫度傳感器G81 ? 徑向壓縮式分配泵（ VP44） 滑片式輸油泵 轉角傳感器 分配柱塞 驅動軸 凸輪環(huán) 噴射調節(jié)器 噴射起始閥門 分配套筒 噴射泵控制器 供油量控制 電磁閥 滾子 柴油 柱塞 凸輪環(huán) 泵噴嘴 泵噴嘴必須安裝到位。若泵噴嘴與缸蓋不垂直，緊固螺栓會松動，引起泵噴嘴或缸蓋的損壞。 泵噴嘴（ PDE）電控系統(tǒng) 泵噴嘴是一個單缸噴油泵，集成有噴嘴和直接裝在柴油機氣缸蓋上的電磁閥，每個氣缸都配有單獨的泵噴嘴，由搖臂操作，該搖臂由發(fā)動機凸輪軸上的噴射凸輪驅動。高速電磁閥控制噴射始點和噴射油量。在不通電的狀態(tài)下，電磁閥是打開的。這意味著從低壓系統(tǒng)進油口到油泵及返回到發(fā)動機缸蓋中的低壓通路的油流不受限制，因此，柱塞的吸入行程允許燃油被充入油泵腔室。在油泵供油行程中，電磁閥通電后關閉旁通油路，在高壓油路產(chǎn)生高壓。一旦超過噴嘴開啟壓力，燃油即噴入發(fā)動機燃燒室。 單體泵 單體泵是一種模塊化、時間控制的單缸高壓泵系統(tǒng)，如圖所示由集成高速電 磁閥的單缸高壓泵、短的高壓 管和噴油器組成。單體泵一般 作為整體部件裝在柴油機的氣 缸體上，直接由發(fā)動機凸輪軸 上的噴射凸輪經(jīng)滾柱挺桿驅動， 電磁閥動作模式與泵噴嘴系統(tǒng) 相同。 高壓共軌噴射 HEUI電控噴油系統(tǒng) （ Caterpillar公司） ? 特點：噴油泵的柱塞采用液壓驅動，噴油壓力等控制不受發(fā)動機轉速及負荷影響。 ? 柱塞式高壓潤滑油泵將壓力升高到 423 Mpa泵入蓄壓總管，控制閥作用在增壓柱塞上，使增壓柱塞下面的小活塞能產(chǎn)生 30120 Mpa的噴油壓力由噴油嘴噴出。 ? 電控單元 ECM根 ? 據(jù)各有關信號控 ? 制噴油正時噴油 ? 量（噴油持續(xù)時 ? 間）。 無液壓放大的高壓共軌系統(tǒng) 由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進油口，由發(fā)動機驅動的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應時刻噴油。 共軌電控噴射系統(tǒng)基本特點 ? 高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來，并消除燃油中的壓力波動，然后再輸送給每個噴油器，通過控制噴油器上的電磁閥實現(xiàn)噴射的開始和終止。其主要特點可以概括如下： ? 共軌腔內的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內的增壓機構；而且共軌腔內是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。 通過高壓油泵上的壓力調節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動機負荷狀況以及經(jīng)濟性和排放性的要求對共軌 腔內的油壓進行靈活調節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。 ? 通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調節(jié)不同工況下預噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。 五、柴油機電子控系統(tǒng)的組成 與汽油機一樣仍然有傳感器、電控單元、執(zhí)行器三部分。 傳感器也稱信號輸入裝置。 它的作用是進行信號的采集和轉換，是柴油機實現(xiàn)電控的關鍵技術革新之一。發(fā)動機主要通過安裝在發(fā)動機和車輛上的各種傳感器來實時監(jiān)測當前的運行參數(shù)，不同的機型在傳感器類型和數(shù)量上會有所不同，通常包括以下幾種類型的傳感器： （ 1）油門踏板位置傳感器。柴油機在轉速一定時，進氣量基本不變，而噴油量隨負荷的大小而變化，負荷增大，噴油量就增大，加速踏板位置的大小就反映了柴油機負荷的大小， ECU根據(jù)它傳輸?shù)男盘栕钸M行噴油量的調節(jié)，它直接反應發(fā)動機的負荷信號及怠速確認，是柴油機電子控制系統(tǒng)的主控信號傳感器。通常分為接觸式（電位器式角 位移）傳感器和非接觸式 （霍爾式）傳感器兩種類 型。 （ 2）轉速傳感器、曲軸位置和氣缸識別傳感器。曲軸位置傳感器在控制燃燒、降低排放、提高燃油經(jīng)濟性中占有最重要的作用，其作用是實時判斷曲軸的瞬態(tài)，以滿足 ECU決定噴油定時的需要。這類傳感器通常有電磁式、霍爾式和光電式等幾種類型。 （ 3）溫度傳感器。柴油機電控系統(tǒng)中經(jīng)常使用的溫度傳感器包括冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、燃油溫度傳感器和機油溫度傳感器，通常是一個兩線式系數(shù)的熱敏電阻。其要作用是修正噴油量與噴油正時。 （ 4）壓力傳感器。柴油機電控系統(tǒng)中典型的壓力傳感器有進氣壓力傳感器、燃油壓力傳感器、機油壓力傳感器、大氣壓力傳感器。其要作用是修正噴油量與噴油正時。值得注意的是有時溫度傳感器與壓力傳感器會集成到一起形成一個復合傳感器，如進氣溫度傳感與進氣壓力傳感器復合成為進氣壓力壓力溫度傳感器。 ? （ 5）空氣質量流量計。在早期的柴油機電子控制系統(tǒng)中未采用，但現(xiàn)在為了優(yōu)化柴油機燃燒、有效地控制排放，尤其是采用廢氣再循環(huán)（ EGR）后，都需要知道進氣的質量流量。目前用得比較多的是熱線式和熱膜式空氣流量計。 （ 6）其它位置傳感器。如泵轉角傳感器、溢流環(huán)位置傳感器、正時活塞位置傳感器、控制桿位置傳感器、控制套筒位置傳感器、針閥行程位置傳感器等位置傳感器，其中泵轉角傳感器、溢流環(huán)位置傳感
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