柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展論文-在線瀏覽
2025-01-11 02:03本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 19 柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展 1 摘要 柴油機(jī)的發(fā)展水平一直是車(chē)輛發(fā)展水平的重要標(biāo)志，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視和國(guó)際石油價(jià)格高漲，我國(guó)應(yīng)對(duì)柴油機(jī)的發(fā)展引起足夠重視。車(chē)用柴油機(jī)面臨著日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)和降低燃油消耗率等要求，采用電子控制技術(shù)是使柴油機(jī)同時(shí)滿足各種要求的有效手段 ,而電控單元是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。文章介紹了柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、控制原理、發(fā)展前景、使用優(yōu)點(diǎn)以及高壓共軌技術(shù)的工作原理等。 而要同時(shí)達(dá)到以上要求，傳統(tǒng)的依靠凸輪機(jī)構(gòu)組成的噴油系統(tǒng)是無(wú)法達(dá)到的。 【 關(guān)鍵字 】 柴油機(jī) 電子控制 發(fā)展 高壓共軌 德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 2 緒論 1882 年德國(guó)人狄賽爾（ Rudolf Diesel）提出了柴油機(jī)工作原理， 1896 年制成了第一臺(tái)四沖程柴油機(jī)。大量研究成果表明，柴油機(jī)是目前被產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的各種動(dòng)力機(jī)械中熱效率最高、能量 利用率最好、最節(jié)能的機(jī)型。在美國(guó)、日本以及歐洲 100%的重型汽車(chē)使用柴油機(jī)為動(dòng)力。在美國(guó)， 90%的商用車(chē)為柴油車(chē)。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在今后 20 年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)柴油機(jī)將成為世界車(chē)用動(dòng)力的主流。 柴油機(jī)電子控制技術(shù)也將會(huì)隨之快速發(fā)展。 本文將介紹柴油機(jī)電子控制的發(fā)展歷史及 主要的關(guān)鍵技術(shù) 等內(nèi)容。 國(guó)內(nèi)柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀 我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)有了較快的發(fā)展，隨著一批先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)柴油機(jī)總體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)外 80年代末 90年代初水平，一些國(guó)外柴油機(jī)近幾年開(kāi)始采用的排放控制技術(shù)在少數(shù)國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)上也有應(yīng)用。但我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問(wèn)題。而另一方面，我國(guó)中型柴油機(jī)市場(chǎng)已呈現(xiàn)供大于求，輕型柴油機(jī)市場(chǎng)也趨向飽和，但骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術(shù)角度已應(yīng)是淘汰產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Σ淮蟆，F(xiàn)在，我國(guó)柴油機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，整體技術(shù)水平落后于國(guó)際先進(jìn)水平 10 至 20 年，也落后于國(guó)內(nèi)車(chē)用汽油機(jī)的發(fā)展，還不具備完整的全新柴油機(jī)產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件開(kāi)發(fā)能力。 （ 3） 我國(guó)柴油機(jī)技術(shù)的落后、產(chǎn)品質(zhì)量差以及車(chē)輛使用中維修保養(yǎng)措施不力，導(dǎo)致低性能、高排放柴油車(chē)在使用中對(duì)城市環(huán)境和大氣質(zhì)量造成不良影響，使社會(huì)產(chǎn)生 “ 厭柴 ” 心理。 有關(guān)專(zhuān)家近日指出，應(yīng)逐步減少行政干預(yù)，加強(qiáng)宏觀調(diào)控。 國(guó)內(nèi)柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展中的主要問(wèn)題 近幾年，國(guó)內(nèi)柴油機(jī)電控技術(shù)有了很大發(fā)展，但是 仍存在以下幾個(gè)亟待解決的問(wèn)題： （ 1） 缺乏核心技術(shù)，一些關(guān)鍵部件如高速電磁閥等沒(méi)有實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，嚴(yán)重影響了我國(guó)電控技術(shù)的發(fā)展。 （ 3） 目前我國(guó)很多單位都只注重電控技術(shù)硬件的開(kāi)發(fā)和研究，而作為電控系統(tǒng)中最重要的部件 —— ECU 控制系統(tǒng)的研究相對(duì)較少。 （ 5） 工業(yè)設(shè)計(jì)水平、加工水平都不高，相關(guān)材料的性能與國(guó)外相比在一些方面有差 距，這一定程度影響了我國(guó)柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展 。電噴柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、 ECU(計(jì)算機(jī) )和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。采用轉(zhuǎn)速、油門(mén)踏板位置、噴油時(shí)刻、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器，將實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)同時(shí)輸入 ECU（ 計(jì)算機(jī) ） ，與已儲(chǔ)存的設(shè)定參數(shù)值或參數(shù)圖譜 (MAP圖 )進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)處理計(jì)算按照最佳值或計(jì)算后的目標(biāo)值把指令送到執(zhí)行器。 21 電控柴油機(jī)控制原理圖 德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 6 柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能 柴油機(jī)電控系統(tǒng)具有 燃油噴射控制、怠速控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、排放控制、起動(dòng)控制、巡航控制、故障自診斷和失效保護(hù)、柴油機(jī)與自動(dòng)變速器的綜合控制等功能。怠速控制是通過(guò)怠速轉(zhuǎn)速的控制、各缸均勻性的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 電子控制柴油機(jī) 主要 技術(shù)介紹 隨著柴油技術(shù)日益發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的無(wú)窮魅力：高扭矩、高壽命、低油耗、低排放，柴油機(jī)成為解決汽車(chē)能源問(wèn)題最現(xiàn)實(shí)和最可靠的手段。但一個(gè)不爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí)擺在了我們面前：隨著能源危機(jī)，溫室效應(yīng)的逐漸增加，人們對(duì)動(dòng)力性要求的提高，盡管電子燃油噴射已經(jīng)被廣泛使用，僅僅靠汽油車(chē)的解決方案不足以解決這些問(wèn)題。瑞風(fēng)柴油車(chē)所搭載的 升柴油機(jī)是引 進(jìn)韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司 D4BH 發(fā)動(dòng)機(jī)，而一汽 大眾的 4 款柴油乘用車(chē)均采用德國(guó)大眾與博世公司合作的柴油機(jī)，這 5 款柴油乘用車(chē)全部是柱塞泵、泵噴嘴技術(shù)。實(shí)現(xiàn)柴油控制有三條技術(shù)路線圖，分別是單體泵、泵噴嘴和高壓共軌。下面分別介紹三種技術(shù)：?jiǎn)误w泵技術(shù)，泵噴嘴技術(shù)，高壓共軌技術(shù)。對(duì)于采用單體柴油機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展 7 泵式電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，有幾個(gè)氣缸，就有幾個(gè)單體泵，單體泵是第二代電控燃油噴射系統(tǒng)，按照高壓產(chǎn)生裝置的不同，可將燃油噴射系統(tǒng)分為分配泵、直列泵、泵噴嘴和單體泵電控燃油噴射系統(tǒng) 。 國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)從歐Ⅱ向歐Ⅲ升級(jí)時(shí) ，若采用單體泵，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)很 小，僅以外掛式的凸輪軸箱代替歐Ⅱ發(fā)動(dòng)機(jī)的直列泵就可。 圖 22 單體泵的外形圖 圖 23 電控單體泵 (EUP) 德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 8 在性能方面，目前在國(guó)內(nèi)單體泵使用的壓力達(dá)到 200MPa，當(dāng)向歐Ⅳ升級(jí) 時(shí) ，這個(gè)壓力可以達(dá)到 250MPa。在供油控制方面，如果使用雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，不僅可以對(duì)壓力進(jìn)行控制，還可以對(duì)噴射進(jìn)行控制，而且還可以采用多次噴射。目前，德?tīng)柛５碾p電磁閥單體泵系統(tǒng)在歐洲大批量生產(chǎn)，主要供應(yīng)給歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，歐 Ⅴ 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)正在做開(kāi)發(fā)工作。單體泵系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中，可以保證排放和燃油消耗率低。 泵噴嘴技術(shù) 優(yōu)良的混合氣是提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、 降低排放率、噪音率的關(guān)鍵因素。而泵噴嘴系統(tǒng)能夠符合上述的嚴(yán)格要求。 20 世紀(jì)50 年代，間歇控制泵噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)就已應(yīng)用在輪船及卡車(chē)上。 （ 2）旁
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