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电控燃油与高压共轨技术简介

电控燃油与高压共轨技术简介
电控燃油与高压共轨技术简介

电控燃油与高压共轨技术简介

MMM

(水利水电0班学号:0000000000)

摘要:汽车节能技术主要分三大类:一是对传统内燃机技术的改进,二是整车

节能技术,三是新能源汽车技术。发动机节能是汽车节能技术的关键,而发动机节能技术的核心是提高发动机的燃烧效率,提高热效率。

关键词:电控燃油高压共轨技术汽车节能

整车节能技术主要有:汽车传动系统匹配优化、减小空气阻力—汽车空气动力学设计、整车轻量化以及各种对行驶系、制动系的改进。

新能源汽车是指使用汽、柴油以外燃料的汽车,如:液化石油汽车、天然气汽车、醇类燃料汽车、二甲醚汽车、电动汽车和混合动力汽车等。

1.电控汽油机燃油喷射技术

1967年德国博世公司推出D型Jetronic模拟式汽油喷射系统。1973年博世公司推出L型Jetronic汽油喷射系统,由于采用了测量空气流量的方法控制喷油量,提高了控制精度。同时还开发出机械式汽油喷射系统。1979年博世公司推出了集点火与喷油于一体的Motronic数字式发动机综合电子控制系统。在这期间美国GM公司的DEFI、FORD公司的EEC,丰田公司的TCCS纷纷出场。这些都是综合控制的电子系统。1995年美国在轿车上全部采用电控汽油喷射系统;欧洲的轿车采用汽油喷射系统的占90%以上。目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统,以满足日益严格的排放要求。(二)电控汽油机燃油喷射系统的优缺点

1.1与化油器式发动机相比,汽油喷射系统具有以下优点:

(1)、提高了发动机的充气系数,从而增加了发动机的输出功率和扭矩。可均匀分配各缸燃油,减少了爆震现象,提高了发动机工作的稳定性,提高了汽车冷起动性能和加速性等驾驶性能。

(2)、能根据发动机负荷的变化,精确控制混合气的空燃比,适应发动机的各种工况,使汽油燃烧充分,降低油耗,减少排气污染,。

(3)、电控汽油喷射系统的缺点在于价格偏高、维修要求高。

1.2电控汽油机燃油喷射系统的组成与工作原理

(1)、电控汽油机燃油喷射系统的组成

按其部件功用来看,主要由进气系统、燃油控制系统和电子控制系统三部分组成。

(2)、电控汽油机燃油喷射系统的工作原理

电控燃油喷射系统采用各种传感器,它们将发动机的负荷、转速、加速、减速、吸入空气流量和温度、冷却水温度等变化情况转换成电信号,然后把这些电信号输入到计算机控制系统(电子控制单元ECU),ECU根据这些信号与存储的信号进行精确计算后,输出一个控制信号去控制喷油阀的开启时间和持续时间,实现对喷油器喷油量的控制,从而使发动机始终具有一个最佳的空燃比。

2、共轨电控柴油喷射系统的发展

柴油机排气中包含各种成分,除基本成分CO2,H2O,O2以及N2等外,还包括CO,HC,NOX,微粒及醛类等。这些成分的质量总和在柴油机排气中所占的比例虽然还不到1%,但它们大部分是有害的,或有强烈刺激的臭味,有的还有致癌作用,因此被列为有害排放物。随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,为了保护环境,要求降低柴油机污染物的排放。高压共轨电控柴油喷射技术是目前能够较为成功的控制柴油机污染排放的新技术之一。

柴油机燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素,传统的喷射系统由于结构和原理等限制,不能很好的提高喷射压力和达到理想的喷射速率特性来改善柴油机缸内的燃烧,因此,柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。

在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统,称之为第一代电控喷射系统。第二代电控喷射系统基于电磁阀的时间控制系统。第三代电控系统是高压共轨系统,被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。

共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同,共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器,燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生,压力大小与发动机的转速无关,可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制,根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短,及喷油嘴液体流动特性。

燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标,因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800巴,最近2年,匹配直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展,有着高效和出色的燃油经济性,并降低了发动机噪音。直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统,国内生产的1.9TDI 宝来就应用这一系统,最高喷射压力可达到1800巴。泵喷嘴直喷系统好虽好,但燃油压力不能保持恒定,随着排放控制的更加苛刻,就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制,于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统有很高的燃油压力,并能提供弹性燃油分配控制,通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、喷射压力和喷射速率。通过对以上特性的控制,共轨已经使柴油机的响应性和驾驶舒适性达到了汽油发动机水平,同时它具有着显著的燃油经济性和低排放特性。

在发动机所有转速范围内保证高燃油压力,高的喷射压力可以在低转速工况下获得良好的燃烧特性,由凸轮轴驱动控制的轴向柱塞式分配泵的发动机,燃油系统压力与发动机转速呈线性关系,在发动机低转速时形成燃油压力不足,而共轨系统能够在发动机的所有转速范围内获得非常高的燃油压力。灵活的电子控制系统对正时和喷射压力的控制在发动机各种工况下都能够获得低排放和高效率。由于压力的形成与喷射过程分离,使发动机设计人员在研究燃烧和喷油过程时获得了更大的自由。可根据发动机工况的要求调节喷射压力和喷射正时,使发动机在低速工况下也能实现完全燃烧,所以即使是在很低的转速也能获得大扭矩。预喷射技术的应用在降低排放和噪音方面取得了更大的进步

2.1高压共轨电控柴油喷射系统的优点

共轨式喷油系统于二十世纪90年代中后期才正式进入实用化阶段。高压共轨电控柴油喷射系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有:

(1)、共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。

(2)、可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120MPa~200MPa),可同时控制NOx和微粒在较小的数值内,以满足排放要求。

(3)、柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOx,又能保证优良的动力性和经济性。

(4)、由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放。

2.2高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成和工作原理

(1)、高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成

高压共轨电控燃油喷射系统的基本组成主要由高压油泵、共轨腔及高压油管、电控喷油器、电控单元ECU以及各种传感器和执行器等组成,它是一种将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的供油方式,

(2)、高压共轨电控柴油喷射系统的基本工作原理

电动燃油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,通过对共轨腔的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。其中ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于共轨腔的压力和电磁阀开启时间的长短。

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共轨系统概述BOSCH高压共轨技术 柴油共轨系统特性 传统柴油喷射系统其压力的产生与喷油量跟凸轮与柱塞联系在一起,喷油的压力随着发动机转速与喷油量的增加而增加。这种柴油系统已经无法满足日益严格的排放法规和降低油耗的愿望。 共轨系统(Common Rail Systems,简称CRS)将燃油在高压下贮存在蓄压器(高压油轨)中,从本质上克服了传统柴油机喷射系统的缺陷,其特性有: 喷油压力的产生不依赖于发动机转速与系统喷油量,可根据发动机不同的工况灵活控制喷射压力和油量,从而实现低转速高喷射压力,达到低速高扭矩,低排放及优化燃油经济性的目的。 通过电子控制单元算出理想的喷油量和喷油时间,再由喷油器精确地喷射,甚至多次喷射。更高的系统压力,更好的排放能力,更低的燃油消耗 柴油共轨系统组成 柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。 液力系统 低压液力系统 —油箱 —输油泵 —燃油滤清器 —低压油管 高压液力系统 —高压泵 —高压油轨 —喷油器 —高压油管 电子控制系统(Electronic Diesel Control,简称EDC) —传感器

—电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU) —执行器,包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、 增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等 —线束 其中,喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。 轨系统示意图 喷油器 喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号,再由电磁阀控制。 高压泵 高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态,以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。 高压油轨 高压油轨的作用是存贮燃油,同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动,确保系统压力稳定。高压油轨为各缸共同所有,其为共轨系统的标志。 电控单元 电控单元就像发动机的大脑,它收集发动机的运行工况参数,结合已存储的特性图谱进行计算处理,并把信号传递给执行器,实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

共轨式电控柴油喷射系统

收稿日期:2005-4-8 作者简介:邱宗敏(1968-),女,贵州贵阳人,讲师. 浙江交通职业技术学院学报,第6卷第4期,2005年12月 Journal of Zhejiang V ocational and T echnical Institute of T ransportation V ol 16N o.4,Dec.2005 共轨式电控柴油喷射系统 邱宗敏 (浙江交通职业技术学院汽车系,浙江杭州 311112) 摘 要:通过对共轨式燃油喷射技术主要特点的分析提出共轨式燃油喷射技术是电 控柴油喷射系统的发展方向。 关键词:共轨技术;喷油量控制;喷油正时控制;喷油规律控制中国分类号:U4641136文献标识码:A 文章编号:1671-234X (2005)04-0020-04 0 前 言 柴油机经济性好,燃油消耗率低且C O 2排放率较汽油机低,在国内外的应用率越来越高。但柴油机同样得面对无法回避的局部和全球性的环境问题和能源问题。因此,现代的柴油机也在采用和发展电子控制系统,以适应其可持续发展的需要。 电控柴油喷射系统由传感器、EC U (计算机)和执行机构三部分组成。计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先计算出基本喷油量,然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,确定最佳喷油量及喷油正时。实现对喷油量以及喷油定时随运行工况进行实时控制。同时计算机经过处理计算按照最佳值对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,使柴油机工作状态达到最佳。 早期的电控柴油喷射系统采用“位置控制”,通过以微机为核心的控制单元对位置伺服机构进行控制,改变油量调节齿条(直列泵)或油量调节滑套(VE 型分配泵)的位置,以调节喷油泵的循环供油量。但伺服机构执行响应慢,控制频率低,控制精度欠精确。其后开发了“时间控制式柴油喷射系统”,利用新型高速强力电磁阀的关闭时刻和闭 合的持续时间控制喷油泵的循环供油量和喷油正时,取代了油量调节齿条(直列泵)或油量调节滑套。上述两种电控柴油喷射系统都保持了传统脉冲高压供油原理,喷油压力与发动机的转速和负荷有关,无法单独控制,这种特性对于低转速和小负荷下的燃油经济性和烟度排放很不利。同时,还会造成柴油压力的波动,引起间歇性不喷射或二次喷油等不正常现象,恶化燃烧过程。而电控共轨式柴油喷射系统的问世,则抛弃了传统的传统脉冲高压供油原理,采用“时间-压力控制”或“压力控制”方式,使电控柴油喷射系统进入一个新的发展阶段。其中,应用较多的是“时间-压力控制”式。 1 共轨式柴油喷射系统 图1即为日本电装公司EC D -U2“时间-压力 控制”式柴油喷射系统。该系统主要有柴油箱、输油泵、公共油道、喷油器和各种电子元件组成。 共轨式柴油喷射系统指该系统中有一条公共油道,即共轨。高压输油泵将柴油从油箱中吸出并将油压提高到120MPa 后送入共轨,多余燃油经回油管路流回油箱。用电磁阀对共轨油压进行压力调节并由压力传感器进行反馈控制,并使其根据柴油机的工况要求稳定在目标值。有一定压力的柴油经共

电控柴油机_高压共轨_燃油供给系统故障诊断与分析

第6卷第3期电控柴油机(高压共轨)燃油供给系统主要由油 箱、LP泵 、滤清器、油水分离器、高低压油管、高压泵、 高压共轨组件、喷油器、预热装置及各种传感、ECM等 基本部分组成。其基本功用是根据柴油机的工作要 求,定时、定量、定压地将雾化良好的柴油以一定的要 求喷入气缸内,并使这些燃油与空气迅速地混合和燃 烧。所谓定时就是按照供油相位要求;定量就是保证 一定的油量,满足动力性的要求;定压则要求喷入气 缸的燃油具备一定的动能与空气进行混合。优良的混 合气是提高柴油机动力性、燃油经济性、降低排放率 和噪音率的关键,也就是要求喷射系统产生足够高的 喷射压力,确保燃油雾化良好,同时还必须精确控制 喷油始点和喷油量。其中燃油供给压力就是柴油机一 直困扰人们的常见问题。电控柴油机(高压共轨)燃油 供给系故障就是指其燃油供给异常,影响发动机工作 性能的故障现象,就其故障产生原因,现就华泰现代 柴油车系为例分别从燃油供给系统低压部分、高压部 分、电控部分等因素引起的电控柴油机(高压共轨)燃 油供给系统故障进行简要分析与判排。 一、燃油供给系统低压部分引起的燃油系统故障 共轨喷油系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有 滤网,油位显示器,油量报警器)、输油泵、燃油滤清器 总成及低压油管等1.输油泵压力异常引起燃油系统故障图1LP示意图输油泵是一种带有滤网的滚柱叶片泵 (容积式 泵),它将燃油从燃油箱中吸出,将所需的燃油连续供给高压泵。安装在油箱外部的专用支架上,叶片泵主 要由转子、与转子偏心的定子(即泵体)及在转子和定收稿日期 :2010-9-30作者简介:姜伦(1967~)男,高级工程师,工学学士,主要研究方向:汽车检测与维修技术.电控柴油机(高压共轨)燃油供给系统 故障诊断与分析姜伦( 湖南民族职业学院,湖南岳阳414000) 【摘要】:随着人类社会发展的需要,环保与低碳走进了我们日常生活的点点滴滴,"低碳"是当今人类科研 与人们谈论的大环境。轿车发展到今天,柴油版轿车凭借其优越的经济性与环保性备受广大车友的青睐,未来轿 车的发展方向除混合动力外,柴油轿车必将重拳出击,在未来的轿车市场分一杯甜羹!电控柴油燃油供给系统一 直是柴油车系难以突破的难点,该系统的工作状况对柴油机的功率和油耗有重要的影响,而其中的燃油供给压 力是该系统必须力克的难关。现就电控柴油机(高压共轨)燃油供给系统的燃油压力异常问题作重点阐述,进而 对其他因素引起的柴油机燃油供给系统故障作简要的分析与判排。

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

前言 电控柴油发动机进入海气已有十个年头了,我们的汽车维修工还没有正确认识它。目前进入我国燃油喷射系统技术有博世、电装、德尔福等几家柴油机用电控技术来控制供油,并非想象中的那么神秘,它的发动机工作原理是一样的。我们常见电控柴油发动机均采用电控共轨或单体泵技术,其主要差异在于发动机的燃油喷射系统,发动机的外形差异不是很大,电控部分的实现、更加有利于整正性能的优化,减少排放、经济性、动力性、以及整车的舒适性等。 第一章电控发动机与普通发动机的差异 一、技术原理上的差异性。 1、高压共轨与四气门技术结合。 电控发动机目前一般采用高压共轨、四气门和涡轮增压中冷技术相结合,四气门结构(二进、二排)不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布置,使多孔油未均匀分布,可为燃油和空气良好混合创造条件,同时可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有圆形状的结构以实现可变涡流。这些因素的协调配合,可大大提高混合气的形成质量(品质),有效降低碳烟颗粒(HC)碳氢和(NOX)氮氧化物排放,并提高热效率。 2、高压喷油和电控喷射技术。 高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳,从而降低排放,提高整车性能。二、部件构成上的差异。 电控高压共轨技术是指在高压油泵、共轨管、压力传感器和

ECU(电脑控制)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此分开的一种技术。由高压油泵把高压燃油输送到共轨管,通过对共轨管内的油压进行闭环控制,喷油压力独立可调。 三、高压共轨系统的特点。 高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构,最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离,以此对轨管内的油压实现精确控制。 1、可靠性:对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证,中型比较成熟。 2、继承性:结构简单,安装方便。 3、灵活性:高压共轨油压独立于发动机转速控制,整车控制功能强。 4、喷油压力:共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2。 5、多次喷油:可以实现多次喷射,目前最好的共轨系统可以进行6次喷射,共轨系统的灵活性好。 6、升级潜力:多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。 7、匹配适合性:结构移植方便,适应范围广,与柴油机均能很好匹配。 8、时间控制:时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统,用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断,喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定,时间控制系统结构简单,将喷油量和喷油正时的控制合二为一,控制的自由度更大,同时能较大地提高喷

电控燃油喷射系统图解

电控燃油喷射系统(EFI)图解EFI的优点: 1、在任何情况下都能获得精确的空燃比 2、混合气的各缸分配均匀性好 3、采用EFI的汽车加速性能好 4、充气效率高 5、良好的启动性能和减速减油或断油 EFI的工作原理: 电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成: 进气系统供油系统控制系统点火系统 如下图:

1、进气系统如下图: 2、供油系统 主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。

供油系统的工作原理图: 喷油泵工作原理 燃油泵装在油箱内,涡轮泵由电机驱动。当泵内油压超过一定值时,燃油顶开单向阀向油路供油。当油路堵塞时,卸压阀开启,泄出的燃油返回油箱。 如下图:

喷油器工作原理: 喷油器是电磁式的。当喷油器不工作时,针阀在回位弹簧作用下将喷油孔封住。当ECU的喷油控制信号将喷油器的电磁线圈与电源回路接通时,针阀才在电磁力的吸引下克服弹簧压力、摩擦力和自身重量,从静止位置往上升起,燃油喷出。 多点喷油系统中喷油器通过绝缘垫圈安装在进气歧管或进气道附近的缸盖上,并用输油管将其固定。多点喷油系统每缸有一个喷油器。英文称为multi point injection .简称为MP I。 如下图:

喷油器 单点喷油系统的喷油器安装在节气门体上,各缸共用一个喷油器。英文为single point inje ction. 简称为SPI。如下图:

油压调节器工作原理 油压力调节器的功能是调节喷油压力。喷油器喷出的油量是用改变喷油信号持续时间来进行控制的。由于进气歧管内真空度是随发动机工况而变化的,即使喷油信号的持续时间和喷油压力保持不变,工况变化时喷油量也会发生少量的变化,为了得到精确的喷油量,必须使油压A和进气歧管真空度B的总和保持不变。 如下图: 3、控制系统 控制系统由传感器、执行器和电子控制单元三部分组成 如下图:

国三高压共轨发动机燃油系统

国三高压共轨发动机燃油系统主要部件介绍共轨式喷油系统于二十世纪90 年代中后期才正式进入实用化阶段。这类电控系统可分为:蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有: a. 共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。 b. 可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力 (120MPa~200MPa ),可同时控制NOx 和微粒 (PM )在较小的数值内,以满足排放要求。 c. 柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOx ,又能保证优良的动力性和经济性。 d. 由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放。 由于高压共轨系统具有以上的优点,现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有:德国ROBERT BOSCH 公司的CR 系统、日本电装公司的

ECD-U2 系统、意大利的FIAT 集团的unijet 系统、英国的DELPHI DIESEL SYSTEMS 公司的LDCR 系统等。 二、高压共轨燃油喷射系统主要部件介绍 高压共轨电控燃油喷射系统主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵,高压油泵将燃油加压送入高压油轨,高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节,高压油轨内的燃油经过高压油管,根据机器的运行状态,由电控单元从预设的map确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。 1 、高压油泵 高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生于燃油喷射过程无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。 bosch 公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达135Mpa 的压力。该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮,使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9 ,

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理 李明诚,《电控柴油机的基本结构及工作原理》,2011 1、高压共轨喷射系统简介 它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管——油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。 特点: ①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与喷油过程无关。燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变; ②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴油机负荷和转速的影响; ③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。 2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构 高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。 高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网、油位显示器、油量报警器)、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等;共轨喷射系统的高压供油部分包括:带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。 3、电控燃油喷射系统的工作原理 电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息,再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱,经过数据运算和逻辑判断,确定适合柴油机当时工况的控制参数,并将这些参数转变为电信号,输送给相应的执行器,执行元件根据ECU的指令,灵活改变喷油器电磁阀开闭的时刻或开关的开或闭,使气缸的燃烧过程适应柴油机各种工况变化的需要,从而达到最大限度提高柴油机输出功率降低油耗和减少排污的目的。 一旦传感器检测到某些参数或状态超出了设定的范围,电控单元会存储故障信息,并且点亮仪表盘上的指示灯(向操作人员报警),必要时通过电磁阀自动切断油路或关闭进气门,减小柴油机的输出功率(甚至停止发动机运转),以保护柴油机不受严重损坏——这是电子控制系统的故障应急保护模式

浅谈柴油机高压共轨技术

浅谈柴油机高压共轨技术 一、高压共轨技术简介 我们先来了解下传统柴油发动机燃油喷射系统的局限性: 传统柴油发动机燃油喷射系统的工作过程是:柴油通过高压油泵提高油压后,再按照一定的供油定时和供油量通过喷油器,喷入气缸燃烧室。在燃油喷射过程中,由于压力波动,存在二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物的排放量,油耗也增高。此外,每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。 随着发动机自动控制技术的发展和进步,为了解决柴油机燃油压力变化所造成的燃油喷射燃烧缺陷,现代柴油机采用了一种高压共轨电控燃油喷射技术,使柴油机的性能得到了全面提升。 柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后,近几年来出现了共轨高压喷射。高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,相比于一般的喷油系统,它的压力建立、喷射压力控制和喷油过程相互独立,并可以灵活地控制。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。 另外,共轨喷油系统的高精度零部件的表面加工质量要求高,几何精度高,特殊要求多,其加工都是微米、亚纳米级的精度,代表了目前机械制造行业的最高加工水平。 二、高压共轨系统的组成和工作原理 2.1、高压共轨喷射系统组成 高压共轨喷射系统主要由高压油泵、共轨管、电控喷油器、各种传感器和电控单元ECU 等组成,如图1所示。发动机工作时,高压油泵上自带的齿轮泵通过负压从油箱中吸油,并以一定的压力(约5~7bar)将过滤后燃油送入高压油泵。燃油进入高压柱塞腔后被压缩,通过高压油管进入共轨管形成高压,每缸喷油器通过高压油管与共轨管相连,以实现高压喷射。 2.1.1 高压油泵(High pressure pump) 高压油泵是高压共轨系统中的关键部件之一,它的主要作用是将低压燃油加压成为高压燃油,储存在油轨内等待ECU的喷射指令。高压油泵由齿轮泵、油量计量单元、溢流阀、进出油阀和高压柱塞等部分组成。以Bosch目前广泛应用于中国商用车市场并已开始本地化生产的CPN2.2BL为例,其结构如图2所示[12]。

电子控制燃油喷射系统

1 电子控制燃油喷射系统通过对燃油喷射时间的控制来调节喷油,是从而改变混合气浓度,要实现空燃比的高精度控制就必须对气缸中的空气进行精确计量! 电喷发动机是采用电子控制装置.取代传统的机械系统(如化油器)来控制发动机的供油过程。如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比.油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置.电子控制装置根据这些信号参数.计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。并与进入的空气气流混合,进入燃烧室燃烧,从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。电喷发动机按喷油器数量可分为多点喷射和单点喷射。发动机每一个气缸有一个喷油咀,英文缩写为MPI,称多点喷射。发动机几个气缸共用一个喷油咀英文缩写SPI.称单点喷射。 2 原理喷油油路由电动油泵,燃油滤清器,油压调节器,喷射器等组成, 电控单元发出的指令信号可将喷射器头部的针阀打开,将燃油喷出。传感器好似人的眼耳鼻等器官,专门接受温度,混合气浓度,空气流量和压力,曲轴转速等数值并传送给“中枢神经”的电子控制单元。电子控制单元是一个微计算机,内有集成电路以及其它精密的电子元件。它汇集了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号,在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给的油量,并及时向喷射器发出喷油的指令,使燃油和空气形成理想的混合气进入气缸燃烧产生动力。 3电喷发动机与化油器式发动机有很大的区别,在使用 操作方法上也颇有不同。起动电喷发动机时(包括冷车起动),一般无需踩油门。因为电喷发动机都有冷起动加浓、自动冷车快怠速功能,能保证发动机不论在冷车或热车状态下顺利起动;在起动发动机之前和起动过程中,像起动化油器式发动机那样反复快速踩油门踏板的方法来增加喷油量的做法是无效的。因为电喷发动机的油门踏板只操纵节气门的开度,它的喷油量完全是电脑根据进气量参数来决定;在油箱缺油状态下,电喷发动机不应较长时间运转。因为电动汽油泵是靠流过汽油泵的燃油来进行冷却的。在油箱缺油状态下长时间运转发动机,会使电动汽油泵因过热而烧坏,所以如果您的爱车是电喷车,当仪表盘上的燃油警告灯亮时,应尽快加油;在发动机运转时不能拔下任何传感器插头,否则会在电脑中显现人为的故障代码,影响维修人员正确地判断和排除故障。

第三节 电控燃油喷射系统的组成与基本原理

第三节电控燃油喷射系统的组成与基本原理 组成:按其部件功用来看,主要有进气系统(气路)、燃油控制系统(油路)和电子控制系统(电路)三部分。 一、进气系统 a) b) 图1进气系统原理图 作用:为发动机提供必要的空气。 组成:一般由空气滤清器、节气门体、节气门、空气阀、进气总管、进气歧管等部分组成。另外,为了随时调节进气量,进气系统中还设置了进气量的检测装置。 如图所示:在L型EFI系统中,采用装在空气滤清器后的空气流量计(空气流量传感器)直接测量发动机发动机吸入的进气量。其测量的准确度高于D型EFI系统,可以精确的控制空燃比。“L”是德文“空气”的第一个字母。 D型EFI系统是根据进气歧管压力传感器进行检测。由于进气管内的空气压力在波动,所以控制的测量精度稍微差些。“D”是德文“压力”的第一个字母。 空气阀只是在发动机温度低时用来调节进气量,控制发动机的怠速转速。 节气门总成包括控制进气量的节气门通道和怠速运行的空气旁通道。节气门位置传感器与节气门轴相连接,用来检测节气门的开度。 二、燃油供给系统

图2燃油供给系统工作流程图 作用:向气缸提供燃烧所需要的燃油。 组成:如图所示,燃油供给系统通常由电动汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动阻尼器、 喷油器和冷起动喷油器组成。 工作原理:如图所示,在电控汽油喷射系统中,汽油由电动汽油泵从油箱中泵出,经汽油滤清器等输送到电磁喷油器和冷起动喷油器调节器与喷油器并联,保证供给电磁喷油器内的汽油压力与喷射环境的压力之差(喷油压差)保持不变。燃油泵按其安装位置可以分为外装泵和内装泵两种。外装泵将泵装载油箱之外的输油管路中,内装泵则是将泵安装在燃油箱内。与外装泵相比,内装泵不易产生气阻和燃油泄露,而且嘈声小。目前多数EFI采用内装泵。 脉动阻尼器可以消除喷油时油压产生的微小波动,进一步稳定油压。电磁喷油器按照发动机控制的喷油脉冲信号把汽油喷入进气道。当冷却水温度低时,冷起动喷油器将汽油喷入进气总管,以改善发动机低温时的起动性能。 三、电子控制系统 功用:根据各种传感器的信号,由计算机进行综合分析和处理,通过执行装置控制喷油量等,使发动机具有最佳性能。 组成:如图所示,从控制原理来看,电控汽油喷射系统由传感器、ECU和执行器三大部分组成。 传感器是感知信息的部件,功能是向ECU提供汽车的运行状况和发动机工况。ECU接收来自传感器的信息,经信息处理后发出相应地控制指令给执行器。执行器即执行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。 ECU根据空气流量计(L)型和进气歧管压力传感器(D)型和转速传感器的信号确定空气流量,在根据传感比要求即进气量信号就可以确定每一个循环的基本供油量,然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正,最后确定某一工况下的最佳喷油量。

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理 李明诚,《电控柴油机的基本结构及工作原理》,xx 1、高压共轨喷射系统简介 它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管——油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。 特点: ①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与 喷油过程无关。燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变; ②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴 油机负荷和转速的影响;③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。 2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构 高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水 分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。

高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网、油位显示器、油量报警器)、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等;共轨喷射系统的高压供油部分包括:带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。 3、电控燃油喷射系统的工作原理 电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息,再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱,经过数据运算和逻辑判断,确定适合柴油机当时工况的控制参数,并将这些参数转变为电信号,输送给相应的执行器,执行元件根据ECU 的指令,灵活改变喷油器电磁阀开闭的时刻或开关的开或闭,使气缸的燃烧过程适应柴油机各种工况变化的需要,从而达到最大限度提高柴油机输出功率降低油耗和减少排污的目的。 一旦传感器检测到某些参数或状态超出了设定的范围,电控单元会存储故障信息,并且点亮仪表盘上的指示灯(向操作人员报警),必要时通过电磁阀自动切断油路或关闭进气门,减小柴油机的输出功率(甚至停止发动机运转),以保护柴油机不受严重损坏——这是电子控制系统的故障应急保护模式

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍 摘要:传统机械发动机的喷油系统凭借其可靠性、易维护性一直在不断地发展和使用。进入21世纪以来,随着人们对能源、环保的意识和要求日益提高,传统发动机的脉动喷油系统已经不能够满足现代发动机的要求。因此,现代发动机的共轨燃油喷射技术在避免了传统发动机缺点的基础上,得到了快速的发展,已经成为燃油喷射的主要发展趋势。为了更好的对高压共轨电控发动机燃油喷射系统的理解,现对高压共轨电控燃油喷射系统进行系统的介绍。 1 引言 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从八十年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 2 高压共轨电控燃油喷射技术发展过程 20世纪40年代电控共轨燃油喷射技术首先在航空发动机上应用,20世纪50年代在赛车发动机上广泛应用。20世纪90年代,柴油机的电控供油系统开始在实际应用中大量使用。主要有日本电装公司和丰田汽车公司ECD-U2系统、博世公司和D-C公司电控共轨式燃油喷射系统。 国外在柴油机电控高压共轨燃油喷射系统方面的研究开展得较早而且比较深入,有多种共轨系统已经投产,并与整车进行了匹配应用。日本电装公司的ECD-U2系统是电控高压共轨燃油喷射系统的典型代表,该系统还能实现预喷射和靴型喷射。 共轨喷射的发展大体经历了3个阶段,如表1所示。 从表1中可以看出:共轨喷射的最高喷射压力在不断提高,这样对于喷射品质的提高有着重要的意义。压力越高,燃料雾化越好,颗粒越小越均匀,燃烧越充分,经济性、动力性和排放性均好,但这对喷射系统的要求也越高;喷射的次数不断增加,可以实现满足发动机燃烧和排放的多次喷射,可以控制燃烧的不同阶段喷油量和喷油速率,使燃烧更充分,热效率提高;在最小稳定喷射量上,3个阶段的每次的喷射量在下降,这说明每次喷射时候可以使喷射更均匀、更细密,喷油和断油更干脆,反应灵敏,响应特性好,这样有利于燃烧,减少积炭的产生。

电子控制燃油喷射系统

第1章电子控制燃油喷射系统简介 1.1引言 1.1.1电子燃油喷射系统国内外的发展概况 上个世纪60年代以前,汽车燃油输送系统,绝大多数采用构造简单的化油器,随着汽车工业的飞速发展,世界汽车的保有量在60年代有了急剧的增长,由于传统化油器混合气调节不精确,汽车尾气排放废气含量过高(CO, HC,NO化合物等),对大气、环境的污染也日益严重,因此西方各国都制定了严格的汽车排放法规法案,相继推出欧I、欧II、欧III排放标准,目前己经制定出欧IV 标准。同时受能源危机的冲击以及电子技术、计算机技术等的飞速发展,促进了电子控制燃油喷射发动机的诞生。1953年美国Bendix公司首先开发了电子喷射器(Electrojector), 1957年正式问世,开创了电控燃油喷射的先河。1967年,博世公司在购买美国Bendix公司专利的基础上,推出了速度密度型的D-Jetronic电控燃油喷射装置,并在各大汽车公司得到应用,电子控制燃油喷射技术得到了较大发展。D-Jetronic燃油喷射装置己经具有现代电子燃油喷射的全部要素,是现代电子燃油喷射的先驱。1973年之后,博世公司又相继开发了质量流量式(massflow) L-Jetronic电子控制非连续喷射、K-jetroni机械式连续喷射、LH-Jetronic电控燃油喷射等系统。随着电子技术集成电路的发展,微电脑技术飞速发展,汽车电子控制电脑也从模拟时代进入到了数字时代。利用数字技术控制发动机首推1976年通用汽车公司研发的点火时间控制(MASIR )。它能更好的根据发动机运转工况,对点火提前角作出精确的点火时间控制。由于微电脑的运用,以及微电脑计算、储存、分析等功能的发展,可以进行复杂的逻辑、智能控制计算,对发动机运转速度和进气流量及其它工况的变化能作出敏捷的反应,使微电脑控制型燃油喷射渐渐成为主要的喷射方式。近年来,国外进一步加强了对电喷系统的研究,性能显著提高,发动机油耗进一步降低,装配部分高档轿车的排放可达到欧洲IV 标准。到目前为止,电控系统不仅能够控制所有的喷油参数(喷油量、喷油正时、

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理.

高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理 2017-06-14 高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理 李明诚,《电控柴油机的基本结构及工作原理》,2011 1、高压共轨喷射系统简介 它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管――油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。 特点: ①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与喷油过程无关。燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变; ②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴油机负荷和转速的影响;③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。 2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构 高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。 高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网、油位显示器、油量报警器)、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等;共轨喷射系统的'高压供油部分包括:带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。 3、电控燃油喷射系统的工作原理 电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息,再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱,经过数据运算和逻辑判断,确定适合柴油机当时工况的控制参数,并将这些参数转变为电信号,输送给相应的

电控燃油喷射系统的控制原理解析

.-电控燃油喷射系统的控制原理解析

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.2.1 喷射正时的控制 1. 同时喷射 各缸喷油器同时打开,同时关闭。 (1)同时喷射控制电路:一根电源线,一个驱动回路。 (2)同时喷射信号波形:曲轴转一圈,喷油一次,一工作循环,喷油两次,根据曲轴位置信号确定喷射时刻。 (3)同时喷射正时图:各缸同喷,一缸两喷,有储存。 (4)优点和缺点 优点:控制回路简单,成本低,易维修。 缺点:有储存,喷射时刻不是最佳,各缸混合气不均匀。高速无影响,低速时因各缸雾化不同,怠速不稳。 2. 分组喷射

(3)分组喷射正时图:各组同喷,一缸一喷,有储存,基准缸1、4,非基准缸3、2。 (4)优点和缺点 优点:控制回路简单,成本低,易维修,性能比同时喷射提高。 缺点:有储存,怠速不稳。 3. 顺序喷射 按点火顺序各缸在最佳时刻独立喷射。 (1)顺序喷射控制电路:一根电源线,各缸独立驱动回路。 (2)顺序喷射信号波形:各缸一个工作循环喷油一次,根据曲轴位置信号和凸轮轴位置信号确定喷射时刻。

(3)顺序喷射正时图:顺序喷射,一缸一喷,无储存。 (4)优点和缺点 优点:

喷射时刻最佳,各缸混合气雾化好,性能最好。 缺点: 控制回路复杂,成本高。 3.2.2 喷油量(脉宽)的控制 1.起动时喷油量的控制 冷车起动时,温度低,转速低,应加浓; 起动喷油脉冲宽度(ms)=由发动机冷却液温度决定的喷油脉冲宽度(ms)+无效喷射时间(ms)根据起动装置的开关信号和发动机转速信号(一般400r/min以下)判定起动工况。 (1)通过冷起动喷油器加浓 冷起动喷油器安装在节气门后总进气歧管上,一个;温度-时间开关安装在发动机缸体上; 喷油器不受ECU控制,由温度-时间开关控制,喷射时间决定于水温和接通时间;只在冷起动时起作用,热起或起动后不喷油。 工作原理: 1)冷却液温度低于50℃时且起动开关ON(<15s),触点闭合,喷油; 冷却液温度越低,加热时间越长,喷油越多,最长喷射时间7.5s。 2)冷却液温度高于50℃(热起)时,或起动ON>15s,或起动OFF,触点断开,不喷油。

共轨式电控喷油系统

★柴油机共轨式电控燃油喷射技术产生的背景: 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从80年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 柴油机高速运转时,柴油喷射过程的时间只有千分之几秒。实验证明,喷射过程中,高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。柴油的可压缩性质和高压油管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在喷射时之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,并使油耗增加。此外,每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其在低速区域容易产生上述现象。严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机燃油压力变化所造成的缺陷,现代柴油机采用了一种称之为“共轨”的电喷技术。 ★什么是共轨技术? 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。

详谈柴油机高压共轨电喷技术

详谈柴油机高压共轨电喷技术高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。 共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。 欧洲可以说是柴油车的天堂,在德国柴油轿车占了39%。柴油轿车已有了近70年的历史,而最近10年可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。在1997年,博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统(Common Rail System)。今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨

柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。 共轨系统与柴油喷射系统的区别 共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同,共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器,燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生,压力大小与发动机的转速无关,可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制,根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短,及喷油嘴液体流动特性。 燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标,因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800巴 近年发展 最近2年,匹配直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展,有着高效和出色的燃油经济性,并降低了发动机噪音。直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统,国内生产的1.9TDI宝来就应用这一系统,最高喷射压力可达到1800巴。泵喷嘴直喷系统好虽好,但燃油压力不能保持恒定,随着排放控制的更加苛刻,就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制,于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统有很高的燃油压力,并能提供弹性燃油分配控制,通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、

3.2-电控燃油喷射系统的控制原理解析

.2.1 喷射正时的控制 1. 同时喷射 各缸喷油器同时打开,同时关闭。 (1)同时喷射控制电路:一根电源线,一个驱动回路。 (2)同时喷射信号波形:曲轴转一圈,喷油一次,一工作循环,喷油两次,根据曲轴位置信号确定喷射时刻。 (3)同时喷射正时图:各缸同喷,一缸两喷,有储存。 (4)优点和缺点 优点:控制回路简单,成本低,易维修。 缺点:有储存,喷射时刻不是最佳,各缸混合气不均匀。高速无影响,低速时因各缸雾化不同,怠速不稳。 2. 分组喷射

(3)分组喷射正时图:各组同喷,一缸一喷,有储存,基准缸1、4,非基准缸3、2。 (4)优点和缺点 优点:控制回路简单,成本低,易维修,性能比同时喷射提高。 缺点:有储存,怠速不稳。 3. 顺序喷射 按点火顺序各缸在最佳时刻独立喷射。 (1)顺序喷射控制电路:一根电源线,各缸独立驱动回路。 (2)顺序喷射信号波形:各缸一个工作循环喷油一次,根据曲轴位置信号和凸轮轴位置信号确定喷射时刻。

(3)顺序喷射正时图:顺序喷射,一缸一喷,无储存。 (4)优点和缺点 优点:

喷射时刻最佳,各缸混合气雾化好,性能最好。 缺点: 控制回路复杂,成本高。 3.2.2 喷油量(脉宽)的控制 1.起动时喷油量的控制 冷车起动时,温度低,转速低,应加浓; 起动喷油脉冲宽度(ms)=由发动机冷却液温度决定的喷油脉冲宽度(ms)+无效喷射时间(ms)根据起动装置的开关信号和发动机转速信号(一般400r/min以下)判定起动工况。 (1)通过冷起动喷油器加浓 冷起动喷油器安装在节气门后总进气歧管上,一个;温度-时间开关安装在发动机缸体上; 喷油器不受ECU控制,由温度-时间开关控制,喷射时间决定于水温和接通时间;只在冷起动时起作用,热起或起动后不喷油。 工作原理: 1)冷却液温度低于50℃时且起动开关ON(<15s),触点闭合,喷油; 冷却液温度越低,加热时间越长,喷油越多,最长喷射时间7.5s。 2)冷却液温度高于50℃(热起)时,或起动ON>15s,或起动OFF,触点断开,不喷油。

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