(140614)《柴油机电控》复习题

柴油机电子控制部分思考题

1. 柴油机电控共轨系统由哪些主要部件组成?

2. 柴油机电控共轨系统有哪些主要优点?

3. 柴油机电控系统有哪些主要类型?

按对供油量的控制方式不同，柴油机电控系统可分为位置控制方式、时间控制方式、时间-压力控制方式和压力控制方式四种类型。位置控制方式和时间控制方式是早期的第一代柴油机电控系统，它们保留了传统柴油机燃料供给系统的基本组成和结构，只是取消了机械调速器，增加了传感器、电控单元和电子执行元件，喷油压力与传统柴油机燃料供给系统相同。时间-压力控制方式和压力控制方式则属第二代柴油机电控系统，它们基本改变了传统燃料供给系统的组成和结构，主要以电控共轨为特征，喷油压力一般也比传统柴油机燃料供给系统高。

4. 讨论德国Bosch公司柴油机电控共轨系统发展的1～4代产品的技术特征。

Bosch公司第一代共轨喷射系统:第一代共轨喷射系统已于1997年7月批量投放市场。其喷射压力达135MPa，可用于3～8缸轿车柴油机，能满足欧Ⅲ排放的要求。由于共轨喷射系统的喷油量、喷油始点、喷油压力和喷油速率能自由控制，具有更大的灵活性。同时由于其具有较高的喷射压力和较低的驱动扭矩等优势。(1)共轨压力135MPa；

(2)可以实现预喷射；

(3)闭环控制（反馈控制，根据反馈信息确定下一次提前角调节方向）；

(4)可用于3～8缸轿车柴油机,可满足欧Ⅲ排放法规。

Bosch公司第二代共轨喷射系统:

Bosch公司于2002年/2003年推出使用石英压电作为执行器替代原

高速电磁阀的第二代共轨喷射系统。喷射压力提高到160MPa，可以

适用于升功率在52～55 KW/L以下发动机的匹配需要，并可满足欧

Ⅳ排放要求。每个喷射循环可以由预喷射、主喷射和多级后喷射等4～5次喷射组成。通过预喷射技术，降低发动机噪声，通过后喷射技术，降低发动机NOx

和颗粒等排放。特点：●具有更高的喷油压力●喷油器尺寸紧凑、外形小●各缸喷油量差别小●实行闭环控制

●多段喷射●使用压电晶体作为执行元件等一系列新的特点

Bosch公司第三代共轨喷射系统:Bosch的第三代共轨喷射系统以其高精尖的建设内涵为特征，压力将保持在

160MPa。压电式喷油器的高度集成化，使其压电执行器与喷油器头部的针阀靠得很近，从而使系统具有优良的液力响应速度。喷油器运动件质量减少了75%，并将喷嘴针阀部件的零件数从4个减少到1个。喷油器的液力响应速度是电磁式或压电式的2倍。

Bosch公司第四代共轨喷射系统:

第四代共轨喷射系统的关键特征是将采用可变喷嘴。具有双通道特征，可以实现两个“开关”过程。第一个开关过程是将直径较小的喷孔通道开启，以满足怠速和部分负荷下精确的燃油计量需要，第二个开关过程是使直径较大的喷孔通道开启，从而在一个非常短的时间内喷出所需要的精确计量的燃油，以满足发动机最大功率的需要。

最高喷油压力为180～200MPa，可以满足2008年欧Ⅴ排放法规的需要。

5. 比较电控共轨系统与电控单体泵系统的技术特点。

共轨优势:

1. 与欧Ⅱ柴油机的继承性好, 除燃油系统以

外的所有零部件都可以通用。

2. 低速喷油压力高, 发动机低速扭矩大。

3. 多次喷射, 能实现欧Ⅳ/欧Ⅴ排放标准。

4. 油泵凸轮扭振小，发动机噪声低。

单体泵优势:

1. 燃油系统本身与机械泵继承性好, 用户习

惯接受。

2. 原始喷油规律好，燃烧噪声低。

3. 最高喷油压力高。

6. 电控共轨系统中用喷油嘴偶件压力室有哪几种类型？为什么要尽可能减小压力室容积?

压力室形状有圆柱形和锥形两种.(1) 带圆柱形压力室和圆形头部的有压力室的喷油嘴(2) 带圆柱形压力室和锥形头部的有压力室的喷油嘴(3) 带锥形压力室和锥形头部的有压力室的喷油。

为了减少HC排放，压力室容积应尽可能的小，最好采用无压力室式喷油嘴。

7. 柴油机电控共轨系统喷油速率控制中采用预喷射和后喷射的目的是什么?

预喷是通过在主喷脉冲之前提供一个小小的预

喷脉冲，因此三通阀在每次喷油中都开启两次。预喷量小到1mm3/st。预

喷和主喷的间隔时间已经可以缩小到0.1ms。预喷可以减少在滞燃期内形

成的可燃混合气，进而有效地降低柴油机的燃烧噪声。

●在主喷射之前进行的预喷射(时间间隔约1ms)可以使燃烧噪声明显降低。

●预喷射会导致PM排放增加, 将预喷射段靠近主喷射段、可降低PM排放。

适当的预喷油量可以明显降低初期燃烧率，降低噪声。

喷油压力越高，燃油雾化后颗粒就越细，排放的有害气体和颗粒就越少；预喷射油量的可控是达到噪声和尾气排放水平要求的关键，因为在主喷射之前某一定时精确喷入1～2mm3的预喷油量，会使燃烧室迅速加热，可缩短

随后开始的主喷射的着火延迟期，于是温度与压力上升减缓，从而降低了燃烧噪声水平和NOX的量；喷油速率是柴油机燃烧的最重要的参数之一，利用预喷射可以获得初期较低的喷油速率以及平缓的喷油开始，这是降低NOX所必须的；后喷能降低碳黑颗粒的形成量，因为后喷可以提高燃烧室内的气体温度，增强碳黑的烧除能力。

8. 柴油机电控管理系统中一般要用哪些传感器测量哪些参数?

共轨压力传感器的作用是以足够的精度, 在相应较短的时间内, 测定共轨中的实时压力，并向ECU提供电信号。凸轮轴转速传感器：确定上止点;曲轴转速传感器:确定发动机转速及发动机曲轴的旋转位置。增压空气传感器:避免烟度超限，在较低的增压压力时保证合适的喷油量。机油压力传感器:机油压传感器监控机油压力，保护发动机在油压较低时停车。环境温度传感器:可根据海拔高度收集信息，保护增压器－在高原行驶时，可降低转速，以保护发动机。增压空气温度传感器：感应空气量，确定空气的密度，在冷起动或在低温下保持最佳的喷油量和最佳的喷油始点。燃油温度传感器:检测燃油温度，以供修正喷油量。冷却液温度传感器:在发动机温度过高时，减少喷油量,在冷起动和环境温度过低时，确定最佳喷油量和喷射时间。踏板行程传感器：控制喷油量和转速。

9. 德国Bosch公司柴油机电控共轨系统中流量限制器用途是什么?

10.柴油机电控管理系统中ECU的功能是什么?

11.说明柴油机电控管理系统中ECU、ECM、EDU、CPU、ROM、RAM、CAN的名词含义。

内存（Read Only Memory-ROM）容量CPU（Central Processing Unit)，局域网控制器(CAN——Controller-Area Network) RAM: random access momory

12.电控喷油器中压电晶体执行器与电磁阀相比较有哪些优点?