柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展論文-文庫(kù)吧資料
2024-11-16 02:03本頁(yè)面
【正文】 0MPa，如圖 26 所示。壓力從 20～ 200MPa 彈性調(diào)節(jié)。 2020 年，第三代共軌系統(tǒng)面世，柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展 11 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。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。預(yù)熱后的汽缸使主噴射后的壓燃更加容易，缸內(nèi)的壓力和溫度不再是突然地增加，有利于降低燃燒噪音。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。帶有控制油量的油泵，噴射壓力能達(dá)到 160MPa。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。柴油共軌系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)了 3 代。 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。但共軌技術(shù)的噴油壓力低 于泵噴嘴系統(tǒng)，一般只能達(dá)到 160MPa 左右。 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)。 德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 10 高壓共軌技術(shù) “CRDI”是英文 Common Rail Direct Injection 的縮寫(xiě)，意為 高壓共軌柴油直噴技術(shù)， CRDI 技術(shù)和 SDI（自然吸氣直接噴射柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）技術(shù)、 TDI（直噴式渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）技術(shù)均為德國(guó)博世公司研發(fā)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。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。當(dāng)燃油溫度達(dá)到 70℃ ，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)燃油冷卻泵繼電器將其接通。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 25 所示。所有泵噴嘴被提供相同量的燃油，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。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 24 所示。 （ 5）限壓閥 2：保持回油管內(nèi)壓力在 。 （ 3）節(jié)流孔與過(guò)濾器：收集、分離供油管內(nèi)的氣泡。之后，Volkswagen 和 Robert Bosh AG 公司合作研制出適用于乘用車(chē)的電磁閥控制泵噴射系統(tǒng)，其中主要部件作用如下： （ 1）單向閥：發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，防止燃油回流。因此，早在 1905 年柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)始人 Rudolf diesel 先生就提出了泵噴油器概念，設(shè)想將噴油泵和噴嘴合成一體，省去高壓油管并獲得高噴射壓力。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(shí)還必須精確控制噴油始點(diǎn)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。 單體泵系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是它的可靠性和壽命，這些性能已經(jīng)在歐洲和北美市場(chǎng)上得到了 10 年甚至是 15 年的實(shí)際使用時(shí)間、數(shù)百萬(wàn)輛整車(chē)使用的證明。它可以達(dá)到歐Ⅳ或者歐 Ⅴ 的標(biāo)準(zhǔn)。在單體泵上采用了類似 于共軌 I2C 的系統(tǒng)一致性控制，來(lái)優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能。當(dāng)從歐Ⅲ向 歐Ⅳ升級(jí)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身主體結(jié)構(gòu)仍 不變，只要把歐Ⅲ系統(tǒng)里機(jī)械式噴油器改成德?tīng)柛５碾娍貒娪推鳎纬呻p電磁閥單體泵系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)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22 所示 ， 單體泵系統(tǒng)控制如圖 23 所示。 單體泵由柱塞套筒、柱塞、彈簧座、回位彈簧、出油閥、出油閥彈簧、出油閥座、出油閥壓緊螺帽等零件組成。 單體泵技術(shù) 單體泵是用于產(chǎn)生噴油器 (或噴射器 )的噴射壓力的裝置。目前主要的國(guó)際汽車(chē)配件供應(yīng)商都在進(jìn)行著柴油共軌噴射系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，如：博世、德?tīng)柛！⑽鏖T(mén)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)共軌柴油噴射系統(tǒng)的還只有博世一家。 柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：省油、環(huán)保、動(dòng)力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、維修方便，只要 能 解決 其 缺點(diǎn)就具有更大的市場(chǎng)前景，而實(shí)現(xiàn)電控柴油機(jī)的方案現(xiàn)在看來(lái)是一個(gè)很好的解決措施。所以在汽車(chē)工業(yè)的腹地 —— 德國(guó)一刻也沒(méi)有停止對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。如今歐洲每推出一款新車(chē)都會(huì)配有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型。而對(duì)于進(jìn)氣控制則是通過(guò)進(jìn)氣節(jié)流控制、可變進(jìn)氣渦 流控制、可變配氣正時(shí)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。燃油噴射控制是通過(guò)供（噴）油量控制、供（噴）油正時(shí)控制、噴油壓力的控制 、柴油機(jī)低油壓保護(hù)、 增壓器工作保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。執(zhí)行器根據(jù) ECU 指令控制噴油量 (供油齒條位置或電磁閥關(guān)閉持續(xù)時(shí)間 )和噴油正時(shí) (正時(shí)控制閥開(kāi)閉或電磁閥關(guān)閉始點(diǎn) )，同時(shí)對(duì)廢氣再循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)達(dá) 到最佳。其 任務(wù)是對(duì)噴油系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量以及噴油定時(shí)隨運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)控制。柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展 5 第二章 柴油機(jī)電控技術(shù)簡(jiǎn)介 電噴柴油機(jī) 的 構(gòu)成 采用電子控制燃油噴射及排放的柴油機(jī)即為電噴柴油機(jī)。 （ 4） 設(shè)計(jì)方法落后 ， 效率不高 ，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)。 （ 2） 科研管理落后，僅 有的科研投入沒(méi)有得到很好的利用，缺乏責(zé)任與激勵(lì)機(jī)制。不同類型的車(chē)輛均應(yīng)以滿足法規(guī)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)和支持技術(shù)先進(jìn)柴油車(chē)的使用；做好車(chē)用柴油機(jī)發(fā)展的全面規(guī)劃，有步驟、有計(jì)劃地解決技術(shù)水平落后、產(chǎn)品 不全、 “ 缺重少轎 ” 等問(wèn)題，從而提高柴油機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量；加大對(duì)柴油機(jī)的科技投入，開(kāi)展重點(diǎn)科技項(xiàng)目的攻關(guān)工作；盡快建立和完善排放及能源法規(guī)；盡快實(shí)施燃油稅，汽油和柴油的燃油稅應(yīng)同時(shí)實(shí)施，對(duì)高品質(zhì)的燃油實(shí)行稅收優(yōu)惠政策；采取切實(shí)可行的措施以提高車(chē)用柴油的品質(zhì)，并盡快制定車(chē)用柴油標(biāo)準(zhǔn)。 （ 4） 柴油品質(zhì)差、柴油標(biāo)準(zhǔn)的制 度 修訂嚴(yán)重滯后于汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的需要，德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 4 對(duì)柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及 對(duì)于 各種新技術(shù) 的應(yīng)用和 改善柴油機(jī)排放措施的應(yīng)用造成障礙。許多國(guó)外已經(jīng)普遍采用的技術(shù)在我國(guó)仍處于研究階段，有些甚至仍 是空白。 （ 2） 柴油機(jī)行業(yè)投入不足，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開(kāi)發(fā)能力的提高。 （ 1） 我國(guó)重型
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