柴油機電子控制系統(tǒng)的發(fā)展-資料下載頁
2025-06-29 13:43本頁面
【正文】 003年，第三代共軌系統(tǒng)面世，壓電式（piezo）共軌系統(tǒng)的壓電執(zhí)行器代替了電磁閥，于是得到了更加精確的噴射控制。省去了回油管，在結(jié)構(gòu)上更簡單。壓力從20～200MPa彈性調(diào)節(jié)。，減小了煙度和NOx的排放。最高噴射壓力達到180 MPa，如圖36所示。圖36 壓電直列式噴油器1電動輸油泵2燃油濾清器3回油閥4回油儲存器5CP1 高壓泵6高壓控制閥7共管壓力傳感器 (RPS)8共管9噴油器10ECU控制單元11油溫傳感器12其它傳感器此套采用新研發(fā)的壓電直列式噴油器的系統(tǒng)使帶預噴和后噴的噴油率曲線范圍更為自由。與其它噴射系統(tǒng)相比，共軌系統(tǒng)把壓力產(chǎn)生與實際燃油噴射過程分離?！败墶北蛔鳛楦邏盒顗浩?，其內(nèi)部燃油壓力始終保持與發(fā)動機具體工況相適應(yīng)的最佳壓力。共軌系統(tǒng)可被輕易地安裝到各類不同的發(fā)動機中。除此之外，共軌系統(tǒng)還提供了更廣闊的擴展功能和在燃燒過程設(shè)計上更多大的自由度，它可以使柴油發(fā)動機以更低的排放、更好的燃油經(jīng)濟性和低噪聲運行。由于這些因素，電控共軌技術(shù)已普遍為新一代乘用車柴油發(fā)動機采用[3]。 4 柴油機電子控制技術(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。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質(zhì)量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。 獨立的噴射壓力控制 傳統(tǒng)柴油機的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉(zhuǎn)速負荷有關(guān)。這種特性對于低轉(zhuǎn)速、部分負荷條件下的燃油經(jīng)濟性和排放不利。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負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，使柴油機在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟性最優(yōu)。 改善柴油機燃油經(jīng)濟性 用戶對柴油機的燃油消耗率非常關(guān)注。高噴射壓力、獨立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高了柴油機的燃油使用經(jīng)濟性。 獨立的燃油噴射正時控制 噴射正時直接影響到柴油機活塞上止點前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟性，但導致NOx增加。而不依賴于轉(zhuǎn)速和負荷的噴射正時控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實現(xiàn)最佳平衡的關(guān)鍵措施。 可變的預噴射控制能力 預噴射可以降低顆粒排放，又不增加NOx排放，還可改善柴油機冷啟動性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。但是預噴射量、預噴射與主噴射之間的時間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預噴射控制能力對柴油機的性能和排放十分有利。 最小油量的控制能力 供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當供油系統(tǒng)具有預噴射能力后將會使控制小油量的能力進一步降低。由于工程機械用柴油機的工況很復雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機容易實現(xiàn)最小油量控制。 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。電噴柴油機噴油器上采用的高速電磁開關(guān)閥很容易實現(xiàn)快速斷油。 降低驅(qū)動扭矩沖擊載荷 燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作，既增加了驅(qū)動系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對驅(qū)動系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標準。而電噴柴油機技術(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。 5 結(jié) 論隨著柴油機電控噴油技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，電控燃油噴射系統(tǒng)的形式也越來越多由于排放法規(guī)的要求越來越嚴格，各種不同的電控系統(tǒng)也都有其各自的優(yōu)缺點。人們越來越發(fā)現(xiàn)柴油機的無窮魅力：高扭矩、高壽命、低油耗、低排放，柴油機成為解決汽車能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。因此柴油機的使用范圍越來越廣，數(shù)量越來越多。同時對柴油機的動力性能、經(jīng)濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。依靠傳統(tǒng)的機械控制噴油系統(tǒng)已無法滿足上述要求，也難以實現(xiàn)噴油量、噴油壓力和噴射正時完全按最佳工況運轉(zhuǎn)的要求。近年來，隨著計算機技術(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進行電子控制的要求，并且電子控制燃油噴射很容易實現(xiàn)。近10年來，新柴油機在設(shè)計階段就把電控系統(tǒng)納入計劃。電控系統(tǒng)與柴油機本體的一體化，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)已成為當前發(fā)展的新特點?？梢哉J為，柴油機的電控技術(shù)已進入商業(yè)化的成熟階段。而且，是否采用最新成就的電控技術(shù)，已成為衡量柴油機先進性的重要標志之一。6 參考文獻[1]王洪齡，劉震希，王新．汽車電控系統(tǒng)原理與檢測技術(shù) [M]．山東：科學出版社．[2]張西振．汽車發(fā)動機電控技術(shù) [M]．北京：機械工業(yè)出版社．[3]張西振，田有為．汽車柴油機電控技術(shù) [M]．北京：人民交通出版社．21 / 21
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