【正文】 通過執(zhí)行器對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。2）噴油開始；電磁閥通電，內(nèi)圈固定不動(dòng)，外圈上升，重要條件是量孔上端出油的直徑必須小于量孔下端進(jìn)油的直徑，壓差是噴油器開啟，開啟的時(shí)間有電磁閥的通電時(shí)刻控制。作用： 將高壓燃油霧化成容易著火和燃燒的噴霧，并使霧和燃燒室大小、形狀相配合，分散到燃燒室各處，和空所充分混合。（6）流量限制器正常作用時(shí)：柱塞在其行程上方，當(dāng)柴油噴射時(shí)，噴油器端噴射壓力的降低，使柱塞向下移，通過柱塞位移，使柴油由共軌流出，以補(bǔ)償柴油容積；當(dāng)噴射末期時(shí)，柱塞在底座上方，并沒有將出口完全封閉；接著彈簧將柱塞再向上推至定位，等待下一次噴射，此時(shí)柴油能從喉管處流動(dòng)。（5）壓力限制打開通道以限制共軌內(nèi)的最大壓力，功用與過壓閥相同，壓力限制閥允許打開共軌內(nèi)壓力短時(shí)間內(nèi)達(dá)到150MPA。2%。當(dāng)膜片因油壓而變形時(shí)，半導(dǎo)體裝置的變化范圍從070MV,。共軌上裝有油壓傳感器、壓力限制閥及流量限制器。（3）共軌蓄能器共軌內(nèi)的油壓應(yīng)隨時(shí)保持一定，以確保當(dāng)噴油器打開的瞬間，噴射壓力能維持一定值。 圖212 高壓泵工作原理圖（2）油壓控制閥用以保持共軌內(nèi)正確的油壓 ，施加在電樞的里有兩個(gè)，一個(gè)為簧力，一個(gè)為電磁力。高壓油路各零件的構(gòu)造與作用組成：高壓油路各零件，包括高壓油泵、油壓控制閥、高壓儲(chǔ)存器，即共軌、共軌油壓傳感器、壓力限制閥、流量限制閥及噴油器（1）高壓泵高壓泵負(fù)責(zé)將低壓柴油轉(zhuǎn)變成可達(dá)135MPA的高壓柴油，送入共軌內(nèi)；在所有發(fā)動(dòng)機(jī)作用狀態(tài)下，均能提供足夠的高壓柴油，并能提供額外的柴油以供迅速起動(dòng)用，以及能夠速建立起共軌內(nèi)的壓力。 與其他噴射系統(tǒng)相同，共軌式噴射相同也需要附有水分儲(chǔ)存室的柴油濾清器，必須定期打開防水螺釘放水。 Bosch 共軌式柴油噴射系統(tǒng)的構(gòu)造與作用燃油供給系統(tǒng)的組成：Bosch 共軌式柴油噴射系統(tǒng)的組成，由是低壓油路零件、高壓油路零件、傳感器及ECU等所構(gòu)成低壓油路各零件的構(gòu)造與作用（1）燃油泵 滾柱式 低壓供油泵的種類齒輪式 （2）柴油濾清器柴油中的雜質(zhì)，可能導(dǎo)致泵零件、出油閥及噴油嘴等的磨損；另外柴油中含水。單體泵：又稱UPS(unit pump system), 每缸有一個(gè)泵，由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸驅(qū)動(dòng)，泵與噴油嘴總成間以一短高壓油管連接，用于大型載貨車、大客車、柴油火車、輪船。 單柱塞燃油噴射泵整體式噴油器：又稱UIS（unit injecetor system） 它是將噴射泵和噴油嘴組合在一起，每缸一個(gè)裝在汽缸蓋上，有發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸直接或間接驅(qū)動(dòng)。徑向活塞分配式噴射泵：在分配器的軸內(nèi)有2~4個(gè)徑向活塞，與凸輪環(huán)組合為高壓泵，以產(chǎn)生高壓油，噴油量則由高壓電磁閥控制。 分配式柴油噴射泵軸向活塞分配式噴射泵：只有一個(gè)軸向活塞用于泵油，配油等，移動(dòng)控制套由于改變噴油量。它普遍使用，從小客車到潛艇都采用。：燃油蓄壓+電磁閥時(shí)間控制電控共軌燃油系統(tǒng)的主要組成部分是：電控噴油器、供油泵、各種傳感器和電控單元——ECU等。此時(shí)高壓燃油不會(huì)溢流；當(dāng)電磁溢流閥中沒有電流流過時(shí)，導(dǎo)向閥在彈簧力作用下開啟，主閥背面的燃油溢流，主閥正面的燃油壓力由于小孔節(jié)流，下降比較慢，這樣主閥就自動(dòng)開啟，高壓腔內(nèi)燃油迅速泄壓，停止噴油。由于電磁溢流閥通電過程中線圈產(chǎn)生激磁，導(dǎo)向閥壓在閥座上。 圖210 電磁溢流閥的工作原理電磁溢流閥由一個(gè)小電磁閥（導(dǎo)向閥）和一個(gè)液壓自動(dòng)閥（主閥）組成，如圖210所示。如圖29所示。同時(shí)，系統(tǒng)中還設(shè)置了供油提前器活塞位置傳感器，形成噴油定時(shí)的閉環(huán)控制。ECDV1電控分 配泵的噴油正時(shí)控制也保留了VE泵上原有的液壓提前器，它用一個(gè)定時(shí)控制閥（TCV）來控制液壓提前器活塞的高壓腔和低壓腔之間的壓差。它是一種位置控制式分配泵系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如右圖所示。因此，次后噴射的時(shí)間必須適當(dāng)。次后噴射次后噴射是在離開主噴射相當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔之后進(jìn)行的噴射，由于排氣溫升和還原成分的供給，可使催化劑的活性增加。解決的辦法是：分成幾段噴射，而且每段的噴射量少一些。圖27是在中速、中負(fù)荷工況下進(jìn)行后噴射的實(shí)例。圖26預(yù)噴射的效果主噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力主要來源。但是，由于預(yù)噴射會(huì)導(dǎo)致PM增加，因此，可以通過使預(yù)噴射段靠近主噴射段的辦法降低PM排放。圖2—5各段噴射的作用說明 引導(dǎo)噴射引導(dǎo)噴射相對于主噴射提前角度很大，由于預(yù)混合燃燒的效果，PM排放和燃燒噪聲引導(dǎo)噴射越提前，煙度和噪聲越低，引導(dǎo)噴射可以明顯降低燃燒噪聲 預(yù)噴射 多段噴射時(shí)的預(yù)噴射和前述機(jī)械式系統(tǒng)中的預(yù)噴射有所差別?？梢酝耆?dú)立地、自由地控制噴油壓力、噴油量、噴油率和噴射時(shí)間。電磁閥直接控制針閥升程進(jìn)行噴射。電控噴油器內(nèi)的電磁閥控制針閥偶件的背壓，決定噴油器開啟和關(guān)閉時(shí)間。 噴油率控制 噴油率——單元時(shí)間內(nèi)噴油量與噴油時(shí)間的比。這是由于相對于氣缸中有限的空氣量，燃油量過多，氧氣不足，不能完全燃燒，變成碳黑而排出的緣故。但是，由圖21中曲線可見，在一定的范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率大體上和每循環(huán)的供油量成正比，所以，按照油門開度的大小調(diào)節(jié)噴油量，就可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。噴油量的計(jì)量機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)是燃油系統(tǒng)的主要組成部分如果使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油時(shí)間保持不變，僅只改變每循環(huán)供入氣缸中的燃油量，則發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)的輸出功率和燃油消耗率的變化情況。為此，必須用上述方法計(jì)算出實(shí)際噴油時(shí)間。5反饋控制所謂反饋控制是指：對圖中的實(shí)際壓縮上止點(diǎn)和噴油開始點(diǎn)之間的角度差Ｑ進(jìn)行控制。實(shí)際噴油時(shí)間的計(jì)算方法如下：從發(fā)動(dòng)機(jī)方面，檢測壓縮上止點(diǎn)位置和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的上止點(diǎn)信號(hào)之間的關(guān)系。利用進(jìn)氣壓力、冷卻水溫對噴油時(shí)間進(jìn)行修正。為了保證燃燒始點(diǎn)總能發(fā)生在上止點(diǎn)附近的最佳位置，就要求轉(zhuǎn)速升高時(shí)噴油始點(diǎn)亦相應(yīng)提前。CA。CA；2000r/min時(shí)占24176。曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，一般不能滿足歐Ι排放標(biāo)準(zhǔn)；如右圖24所示。曲軸轉(zhuǎn)角，適合于歐Ι排放標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)壓縮比ε=16—17時(shí)，著火延遲期約為4176。當(dāng)壓縮比ε=18—，176。圖23噴油時(shí)間與氣缸壓力3著火延遲著火延遲期長，預(yù)混合燃燒量增加，Tmax升高，NOx排放量增加；壓縮比ε小，則著火延遲期長。C。C→下降到2000176。當(dāng)沒有排放法規(guī)限制時(shí)，著火始點(diǎn)可以選在D處；隨著排放法規(guī)的嚴(yán)格，著火始點(diǎn)越來越往后推遲：從D點(diǎn)→到D’→到D”點(diǎn)。適當(dāng)控制氣缸內(nèi)最高平均溫度Tmax，就可以控制NOx排放值。柴油機(jī)排氣中最難解決的課題是如何降低NOx排放值。目前，實(shí)用的噴油壓力已達(dá)120Mpa，不久的將來就會(huì)達(dá)到150 Mpa。排放和噪音之間的協(xié)調(diào)就是一例，兩者均受共軌壓力的影響。其中，共軌壓力是最重要的參數(shù)之一。作為噴油嘴端的輸入?yún)?shù)首先是共軌壓力，此外，還有燃燒室?guī)缀涡螤?、渦流、標(biāo)定轉(zhuǎn)速等。共軌壓力監(jiān)控單元將目前共軌壓力與共軌壓力設(shè)定值進(jìn)行比較。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、噴油量、大氣壓力、進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度都對共軌壓力設(shè)定值有影響。第一代電控共軌系統(tǒng)產(chǎn)品中，由調(diào)壓閥按柴油機(jī)工況將壓力調(diào)到正確的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)設(shè)定值。共軌系統(tǒng)的所有傳感器和執(zhí)行器，除了共軌壓力傳感器外都可以從現(xiàn)有的柴油噴射系統(tǒng)中得到。電控共軌系統(tǒng)中是采用特種傳感器來控制噴油壓力的。由于高壓噴射，在能量高的局部區(qū)域內(nèi)，空氣能比較活躍地引入霧束內(nèi)部。這樣，在動(dòng)力輸出工況下，噴油延遲期顯然過長，因此，為了動(dòng)力輸出，必須要有高的噴油壓力，縮短噴油延遲期。提高噴油壓力是改善柴油機(jī)排放的有效措施之一。圖21 特性曲線 電控柴油機(jī)的基本控制理論圖22噴油壓力和平均噴霧粒徑的關(guān)系提高噴油壓力一直是柴油機(jī)燃油系統(tǒng)追求的基本目標(biāo)之一[2]。柴油機(jī)中每循環(huán)的噴油量不僅取決于外界負(fù)荷以及工作條件有關(guān)。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況和當(dāng)時(shí)的外界環(huán)境條件精確控制每循環(huán)噴油量。在傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油系統(tǒng)中，噴油率圖形幾乎是無法控制的，在時(shí)間控制式電控燃油系統(tǒng)中可以比較方便地控制噴油率。在第二代和第三代電控燃油系統(tǒng)中，采用高速電磁閥之后，才真正實(shí)現(xiàn)了自由控制噴油時(shí)間。一般都是憑經(jīng)驗(yàn)，通過參數(shù)組合，最后由試驗(yàn)決定噴油時(shí)間。在凸輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式燃油系統(tǒng)中，噴油壓力是由凸輪形狀等一系列參數(shù)決定的，人們不可能按照自己的愿望改變噴油壓力，只有在電子控制的共軌式燃油噴射系統(tǒng)中才能做到自由控制噴油壓力。2電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)研究表明：噴油壓力是柴油機(jī)系統(tǒng)的最重要的參數(shù)[1]。故障設(shè)置點(diǎn)使教師可以在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對學(xué)生進(jìn)行“電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除”的考核。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)的功用是通過設(shè)置的檢測端子可反復(fù)無損傷的對發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的各種參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析與研究，使學(xué)生理解各種工況下發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制原理，以及傳感器、執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)參數(shù)值的變化情況，如反饋電壓和傳感器波形變化，及各電控元件的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流等等。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一臺(tái)多功能的電控發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，是一種以實(shí)物裝置與檢測、模擬裝置相結(jié)合的新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。制作柴油共軌實(shí)驗(yàn)臺(tái)的目的是為了拉近了實(shí)際汽車維修與教學(xué)之間的距離，提高教學(xué)水平。博士柴油共軌實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄1 緒 論………………………………………………………………………………….12電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)…………………………………………………………………...2 ………………………………………………...2 電控柴油機(jī)的基本控制理論 …………………………………………………..3…………………………………………7 第一代：凸輪壓油+位置控制………………………………………….7：凸輪壓油+電磁閥時(shí)間控制…………………………………..8：燃油蓄壓+電磁閥時(shí)間控制…………………………………..9 Bosch共軌式柴油噴射系統(tǒng)…………………………………………………..103 博世柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案……………………………………………...15 型發(fā)動(dòng)機(jī)…………………………………………………15 柴油機(jī)共軌電路圖的設(shè)計(jì)研究………………………………………………15 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究……………………………………………………………16 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架總體的設(shè)計(jì)研究……………………………………….........16 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架面板圖的設(shè)計(jì)研究………………………………………….18 實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障控制的設(shè)計(jì)研究………………………………………….18 實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用的檢測儀器介紹………………………………………….204傳感器故障檢測與分析………………………………………………………………215 執(zhí)行器故障檢測與分析……………………………………………………………...416 繼電器故障檢測與分析……………………………………………………………...537 ECU故障設(shè)置…………………………………………………………………………63結(jié) 論………………………………………………………………………………...67參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………...68致 謝………………………………………………………………………………...69附錄：英文翻譯………………………………………………………………………..70天津工程師范學(xué)院2009屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒 論目前國外轎車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)日益普遍，奔馳、奧迪、大眾、寶馬、雷諾、沃爾沃等歐洲名牌車都有采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)楝F(xiàn)代先進(jìn)的柴油機(jī)采用電控噴射、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)，在重量、噪音、煙度等方面已取得重大突破，并達(dá)到了汽油機(jī)的水平，而且具有低油耗、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)，相比汽油機(jī)更環(huán)保。由于柴油機(jī)電控共軌技術(shù)發(fā)展于90年代后期，引入我國還屬于新型技術(shù)，并且在各個(gè)汽車教育領(lǐng)域還沒有普遍開展，現(xiàn)介于柴油共軌系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜與汽油電控發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的差別，研究博世柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)的各種傳感器和執(zhí)行器的信號(hào)，設(shè)計(jì)并制作出一臺(tái)博世柴油共軌試驗(yàn)臺(tái)。開發(fā)和制作柴油共軌試驗(yàn)臺(tái)是對于各個(gè)教育領(lǐng)域是非常必要的，并且有很高的發(fā)展前景。發(fā)動(dòng)機(jī)部分電控系統(tǒng)電路圖在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上清楚的顯示出來，實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上設(shè)置相關(guān)檢測點(diǎn)及執(zhí)行器工作顯示裝置，實(shí)驗(yàn)臺(tái)涵概了柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)各方的知識(shí)點(diǎn)，又自帶教學(xué)軟件使教師容易操作講解，學(xué)生容易學(xué)習(xí)，它能夠滿足柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)任務(wù)所涉及的實(shí)習(xí)及實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障設(shè)置部分采用了二十多個(gè)可控制的故障點(diǎn)，可以迅速使發(fā)動(dòng)機(jī)切換進(jìn)入不同故障狀態(tài)，學(xué)生可以觀察各種故障對發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響，確定故障現(xiàn)象，并可以利用電腦檢測儀，萬用表等儀器在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行檢測和故障診斷與排除。既有利學(xué)生的學(xué)習(xí)，又有利于教師的教學(xué)，是一種非常有效的教與學(xué)的結(jié)合產(chǎn)物。特別是在排放法規(guī)越來越苛刻的時(shí)代要求下，一方面要努力提高噴油壓力，另一方面更需要能夠自由地控制噴油壓力。在傳統(tǒng)的泵—管—嘴系統(tǒng)中，由于采用了一定長度的高壓油管，在噴油泵端對燃油加壓的壓力波傳遞到噴油嘴的過程是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，人們是沒有辦法加以有效控制的。在傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油系統(tǒng)中，一般是采用提前器控制噴油時(shí)間，但是，這是相當(dāng)粗糙的。噴油率形狀決定著柴油機(jī)的燃燒過程的質(zhì)量，決定著柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、工作柔和性和排放指標(biāo)等。在共軌系統(tǒng)中，可以方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射、多段噴射——包括3段噴射、5段噴射或更加復(fù)雜的噴油率模型。在傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油系統(tǒng)中，由機(jī)械式調(diào)速器控制噴油量，但是，這種系統(tǒng)的控制精度不能滿足當(dāng)代柴油機(jī)的要求。例如：環(huán)境溫度、濕度等。 最近的實(shí)驗(yàn)表明：噴油壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)的PM、NOx排放量關(guān)系很大。1柴油機(jī)在低速和中速工況下，為了使燃油霧化良好，所以減少噴油孔直徑。2試驗(yàn)觀察結(jié)果表明：噴油壓力越高，在噴霧束中局部區(qū)域的油汽當(dāng)量比變低。因此，局部過濃的混合氣比例降低，所以排氣中黑煙明顯降低。