车用柴油机可变喷嘴涡轮增压器电控系统研究

车用发动机与涡轮增压器匹配

1.发动机涡轮增压系统匹配及动态特性的仿真分析涡轮增压是提高发动机动力性和改善经济性的最有效措施。高空环境条件对航空发动机提出了功率恢复的特殊要求，而增压技术是实现发动机高海拔功率恢复的重要措施。目前，国外小型航空活塞式发动机涡轮增压技术已经比较成熟，国内正在致力于这方面的研究。本文以ROTAX914发动机为研究对象，对GT25涡轮增压器与发动机的匹配、JK48可变截面涡轮增压器与发动机的匹配以及涡轮增压控制系统的动态特性进行了研究。本论文在对发动机涡轮增压器进行选型的基础上，应用MATLAB/Simulink软件建立了GT25增压器与发动机匹配、JK48增压器与发动机匹配以及增压控制系统动态特性的仿真模型；研究了不同海拔下发动机与增压器的匹配规律。通过研究，确定了GT25增压器与发动机的匹配规律，建立了增压器放气阀开度随发动机转速和海拔高度变化的MAP图，分析了充量系数和过量空气系数对GT25增压器与发动机匹配规律的影响。对JK48可变截面涡轮增压器与ROTAX914发动机的匹配规律进行了仿真研究。确定了JK48增压器与发动机的匹配规律，建立了叶片转角随发动机转速和海拔高度变化的MAP图，讨论了涡轮效率、涡轮流量系数以及发动机充量系数等因素对JK48可变截面涡轮增压器与发动机匹配的影响。对涡轮增压控制系统的动态特性进行了仿真研究；结果表明，在一定的负载转动惯量下，控制系统具有较好的动态响应特性、准确性和稳定性。研究了控制算法对增压控制系统动态特性的影响，比较了普通PID和积分分离PID算法下控制系统的动态特性。通过研究，确定了负载转动惯量对增压控制系统性能的影响规律。研究结果可以为我国四冲程活塞式航空发动机研发过程中涡轮增压器的选型、增压器与发动机的匹配以及涡轮增压控制系统的设计等提供一定的分析依据。 2. 车用发动机与涡轮增压器匹配研究涡轮增压技术作为提高柴油机功率、改善其燃油经济性、降低排放的最有效措施之一，已经得到了广泛的应用。涡轮增压技术是利用发动机废气推动涡轮旋转，带动同轴的叶轮旋转，从而实现对从空滤器来的新鲜空气进行增压的目的。通过将涡轮增压的高压空气压入气缸来提高气缸中的空气密度，达到增加发动机缸内空燃比的目的，使得柴油机的功率增加。涡轮增压技术是提高发动机动力性和燃油经济性的主要手段之一，采用涡轮增压技术的柴油机可比自然吸气的发动机提高40％～60％的功率，甚至更多；发动机的平均有效压力最高可达到3MPa，发动机的燃油经济性有了很大提高，目前已经在车用发动机上进行了非常广泛的应用。本文通过对2款涡轮增压发动机的匹配研究，可以提前评估各种涡轮增压器方案的先进性，然后进行有针对性的匹配试验，从而大大减少开发过程中的试验量，使开发工作更具针对性，提高开发效率，节省成本。本文对车用发动机与涡轮增压器的匹配性能进行了台架试验研究，其主要工作和创新之处为：⑴对涡轮增压发动机气缸内活塞的运动和燃油燃烧以及放热情况，介绍了涡轮增压发动机气缸内的缸内模型、燃烧模型、放热模型、扫气模型和管道模型。⑵对两款不同涡轮增压发动机功率的进行了试验对比研究，得出了两款涡轮增压发动机在不同转速下的功率情况。⑶对两款不同涡轮增压发动机在部分关键转速下的转矩进行了模拟与试验，分析对比了两款涡轮增压发动机在不同的转速下的转矩优劣情况。⑷对两款涡轮增压发动机在部分转速下的比油耗进行了模拟与计算，得出两款涡轮增压发动机的额定点比油耗、最低比油耗、低速端比油耗。 ⑸研究了两款涡轮增压器匹配后排温对比情况。 3.发动机与涡轮增压匹配控制软件的设计与开发

柴油机电控系统维修

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

柴油机电控系统柴油机电控技术的发展在柴油机的电子控制系统中，最早研究并实现产业化的是电子控制柴油喷射系统，到目前为止已经经历了三代变化： 1. 第一代电控柴油喷射系统：位置控制式。 2. 第二代电控柴油喷射系统：时间控制式。 3. 第三代电控柴油喷射系统：高压共轨式系统。柴油机电控燃油喷射系统的特点 1.提高发动机的动力性和经济性 2.降低氮氧化物和微粒的排放 3.提高发动机运转稳定性 4.改善低温起动性 5.控制涡轮增压 6.适应性广 7.控制精度高、响应快柴油机电控系统的功能 1. 燃油喷射控制 2. 怠速控制 3. 进气控制 4. 增压控制 5. 排放控制 6. 起动控制 7. 巡航控制 8. 故障自诊断和失效保护 9. 柴油机与自动变速器的综合控制柴油机电控燃油喷射系统的基本组成传感器传感器是柴油机实现电控的关键技术之一，其作用是感知和检测发动机与车辆的运行状态，并将检测结果转换成电信号输送给ECU。柴油机电控燃油喷射系统所用的传感器多数与汽油机电控系统相同。在柴油机电控系统中常用的传感器有压力传感器、温度传感器、位置传感器、转速传感器、空气流量传感器及氧传感器等。此外，在电控系统中还有开关量采集电路，用于检测空调、离合器、挡位、制动、巡航控制等开关量的状态信息。所有的信息经过电控单元的信号采集模块处理后送到发动机电控单元，作为发动机控制的依据。

柴油机电控单元执行器执行器主要是接收ECU传来的指令，并完成所需调控任务。不同柴油机电控燃油喷射系统的执行元件有很大差异，如电控直列泵[b1] 和分配泵中的线性螺线管，电控单体泵和泵喷嘴中的电磁阀，电控共轨系统中的PCV阀和喷油器电磁阀，以及空气系统控制中的各种阀门控制器等。执行器的水平决定了最终柴油机能够达到的性能。第一代位置控制式电控燃油喷射系统位置控制式直列柱塞泵位置控制式电控分配泵系统第一代位置控制式电控燃油喷射系统的控制特点位置控制式直列柱塞泵 ECU根据加速踏板位置传感器信号（即负荷信号）和柴油机转速信号，并参考供油齿条位置、冷却液温度、进气压力等传感器信号，按内存控制程序计算供油量和喷油提前角控制参数值，再通过ECU中行程或位置伺服电路，使电子调速器内的线性螺线管控制喷油泵供油齿条的行程或位置。 1. 喷油量的控制线性螺线管安装在原喷油泵供油齿条的一端，螺线管中的铁心与喷油泵的供油齿条连成一体。当控制电流通过螺线管时，产生一个作用在铁芯上的与螺线管中电流成正比的电磁力，推动油量调节齿杆移动，当推力与复位弹簧力平衡时，齿杆就停留在某一位置上。齿杆位置传感器将信号传给ECU，ECU根据齿杆的实际位置和预定位置间的偏差量，发出改变输入螺线管电流的驱动信号就能精确控制齿杆的位置，从而改变喷油量位置控制式直列柱塞泵电子调速器结构

详细讲解VGT可变截面涡轮增压器

详解VGT可变截面涡轮增压器 2010年11月27日 08:12 来源：Che168类型：转载编辑：胡正暘随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。那么在柴油发动机上常见的VGT可变截面涡轮增压技术，又有些什么作用呢？下面我们就一起来了解一下。『废气带动涡轮，涡轮再带动叶轮对空气进行增压，从而有效增大进气量』涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，它的原理其实非常简单：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气泵。在发动机的整个燃烧过程中，大约会有1/3的能量进入了冷却系统，1/3的能量用来推动曲轴做工，而最后1/3则随废气排出。拿一台功率200千瓦的发动机举例，按照上面提到的比例，它在排气上的消耗的动力大约会有70千瓦。这部分功率有一大部分随着高温的废气以热能的形式消耗掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦。但是千万别小看这十几千瓦，要知道家用的落地扇功率不过60瓦左右！也就是说，即使十几千瓦也足够驱动两百多台电风扇了！可想而知，用废气涡轮驱动空气所带来的增压效果非常可观。

『BMW的并联双涡轮技术』虽然发动机全负荷状态下时排气能量非常可观，但当发动机转速较低时，排气能量却小的可怜，此时涡轮增压器就会由于驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们经常说的“涡轮迟滞（Turbo lag）”现象。

可变截面涡轮增压器 –绿盾分享篇

可变截面涡轮增压器–绿盾分享篇关于汽车的一些知识是很多人都不懂得，汽车尾气超标的一些问题也是很复杂的，一些外行的人根本不了解是车子尾气超标到底是什么原因，其实汽车尾气超标跟汽车的很多零部件都由关系，可变截面涡轮增压器也是原因之一，下面的聂荣主要介绍可变截面涡轮增压器的一些相关资料。可变截面涡轮增压器的汽油发动机。涡轮增压系统的心脏是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。与传统涡轮增压器相比，这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用可变涡轮截面技术的汽油发动机在所有转速范围内的效率均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。 1、用途举例TDI系统上的Garret VNT15可变截面涡轮增压器使增压技术比旧有型号有更快的响应（尽管以前机型的增压滞后现象也比较轻微），起效范围更加宽广，同时不会造成排气气压过高的问题。在大众的TDI发动机中，增压响应被控制在0.25秒内，驾驶员根本感觉不到增压时滞的存在。 2、工作原理 TDI发动机的燃油系统也有自己的特征，现在有三种燃油喷射系统，首先是分配泵系统，由燃油泵向喷嘴顺序供油（旧机型油压为931bar，新机型压力更高），喷油时间和喷油量都由电脑控制。大多数大众TDI发动机使用博世VP 37电控分配泵，通常它安装在发动机前端，由正时皮带驱动。分配泵和喷嘴之间是高压钢油管。这一系统应用在90和100hp的直4 1.9升机型上，还有2.5升直5以及150hp2.5升V6上。在分配泵内，燃油首先通过叶片提升压力，随后旋转柱塞泵把压力进一步提升并按顺序把燃油送到每一缸喷油。每个喷嘴包含带回位弹簧的活塞，一旦燃油压力超过设定值，喷口即打开。5个喷口直径极小。回位弹簧按两

可变截面涡轮增压器项目计划书

目录第一章项目总论第二章项目建设单位说明第三章背景及必要性研究分析第四章项目市场研究第五章建设内容第六章项目选址分析第七章土建工程说明第八章工艺说明第九章项目环境保护和绿色生产分析第十章企业安全保护第十一章项目风险第十二章项目节能评价第十三章实施安排第十四章投资估算与资金筹措第十五章项目盈利能力分析第十六章评价结论第十七章项目招投标方案

第一章项目总论一、项目概况（一）项目名称可变截面涡轮增压器项目（二）项目选址 xx产业园区场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。（三）项目用地规模项目总用地面积51312.31平方米（折合约76.93亩）。（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数70.58%，建筑容积率1.67，建设区域绿化覆盖率7.97%，固定资产投资强度166.33万元/亩。（五）土建工程指标

项目净用地面积51312.31平方米，建筑物基底占地面积36216.23平方米，总建筑面积85691.56平方米，其中：规划建设主体工程55348.95 平方米，项目规划绿化面积6830.52平方米。（六）设备选型方案项目计划购置设备共计153台（套），设备购置费6666.73万元。（七）节能分析 1、项目年用电量1140669.95千瓦时，折合140.19吨标准煤。 2、项目年总用水量22800.94立方米，折合1.95吨标准煤。 3、“可变截面涡轮增压器项目投资建设项目”，年用电量1140669.95千瓦时，年总用水量22800.94立方米，项目年综合总耗能量（当量值）142.14吨标准煤/年。达产年综合节能量47.38吨标准煤/年，项目总节能率21.03%，能源利用效果良好。（八）环境保护项目符合xx产业园区发展规划，符合xx产业园区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资18721.09万元，其中：固定资产投资12795.77万元，占项目总投资的68.35%；流动资金5925.32万元，占项目总投资的31.65%。

进气系统的工作原理.

进气系统的工作原理进气系统的工作原理进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进汽门机构。空气经空气滤清器过滤掉杂质后,流过空气流量计,经由进气道进入进气歧管,与喷油嘴喷出的汽油混合后形成市适当比例的油气,由进汽门送入汽缸内点火燃烧,产生动力。一、容积效率引擎运转时,每一循环所能获得的空气量多寡,是决定引擎动力大小的基本因素,而引擎的进气能力乃是藉由引擎的‘容积效率’及‘充填效率’来衡量。‘容积效率’的定义是每一个进气行程中,汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准,是因为空气进入汽缸时,汽缸内的压力比外在的大气压力为低,而且压力值会有所变化,所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。并且由于在进行吸气行程时,会遭受各种的进气阻力,加上汽缸内的高温作用,因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时,一定小于汽缸的体积,也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小于1。进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率,而引擎在高转速运转时则会降低容积效率。二、充填效率由于空气的密度是因进气系统入口的大气状态(温度、压力而有所不同,因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量,于是我们必须靠″充填效率″来说明。″充填效率″的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下(1大气压、20℃、密度: 1.187Kg/㎡占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。在大气压力高、温度低、密度高时,引擎的充填效率也将随之提高。由此也可看出,容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造成引擎性能的差异,充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的变化。进气岐管与容积效率

柴油发动机电控系统

柴油发动机的电控系统柴油机电控系统以柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号，参照由试验得出的柴油机各工况相对应的喷油量和喷油定时MAP来确定基本的喷油量和喷油定时，然后根据各种因素（如水温、油温、、大气压力等）对其进行各种补偿，从而得到最佳的喷油量和喷油正时，然后通过执行器进行控制输出。柴油机电控系统概述【任务目标】（1）柴油机电控技术的发展。（2）柴油机电控技术的特点。（3）柴油机电控系统的基本组成。（4）应用在柴油机上的电控系统。【学习目标】（1）了解柴油机电控技术的发展。（2）了解柴油机电控技术的特点。（3）了解柴油机电控系统的基本组成。（4）掌握应用在柴油机上的电控系统。柴油机电控技术的发展 1.柴油机电控技术的发展 1）柴油机技术的发展历程柴油用英文表示为Diesel，这是为了纪念柴油发动机的发明者――鲁道夫·狄塞尔（RudolfDiesel）如图8-1所示。狄塞尔生于1858年，德国人，毕业于慕尼黑工业大学。1879年，狄塞尔大学毕业，当上了一名冷藏专业工程师。在工作中狄塞尔深感当时的蒸气机效率极低，萌发了设计新型发动机的念头。在积蓄了一些资金后，狄塞尔辞去了制冷工程师的职务，自己开办了一家发动机实验室。针对蒸汽机效率低的弱点，狄塞尔专注于开发高效率的内燃机。19世纪末，石油产品在欧洲极为罕见，于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题（他用于实验的是花生油）。因为植物油点火性能不佳，无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶，提高内燃机的压缩比，利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来，这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环。

电控泵喷嘴结构和原理

电控泵喷嘴的结构和原理电控泵喷嘴省去了高压油管，把泵油的柱塞及泵体与喷油嘴部件连在一起，在泵体的侧面装有电磁阀。泵体上有起柱塞套作用的圆孔，与柱塞形成精密偶件，柱塞下的高压腔有信道通过电磁阀与低压腔连通。当凸轮推动摇臂使柱塞下行时，如果电磁阀未通电关闭，则被推送的油通过此信道及电磁阀泄回低压腔，不会产生高压。如果电磁阀通电关闭，则被推送的油将产生高压，这个高压直接传到喷油嘴，当超过针阀开启压力时，即开始喷油。在电磁阀关闭期间，泵喷嘴将持续喷油。当电磁阀断电，则电磁阀回位弹簧使电磁阀打开，高压腔的油泄回低压腔，喷油嘴针阀关闭，停止喷油。所以喷油正时和喷油量是由电磁阀的通电正时和通电时间的长短决定的。此外，电控系统是由一组传感器、计算机和执行组件组成。传感器把柴油机工作的环境条件、工况及驾驶员的意图传给计算机。计算机根据这些信息及在开发柴油机时存入的匹配数据计算出正确的通电正时和通电时间，控制执行组件的工作。电控泵喷嘴的特点电控泵喷嘴由于取消了高压油管，所以容易产生高喷油压力。博世公司生产的柴油轿车用电控泵喷嘴的喷油压力已高达2050bar。并且由于采用电控系统，使系统控制灵活，通过电磁阀的两次动作可实现可控予喷射，大大降低了噪音和振动，并改善排放。此外，由于电控泵喷嘴及驱动装置都安装在气缸盖上，使发动机结构紧凑，外形减小，并可将低压的进、回油道都设置在气缸盖内。与其它是新一代柴油喷油系统的共轨系统比较，电控泵喷嘴最大的特点是容易实现高压喷油。而共轨系统由于其结构特点特别是需要密封的高压部位多使其能够达到的高压受到限制，另一方面由于电控泵喷嘴的供油规律仍采用凸轮控制，在控制喷油压力及实现多次喷射等方面不如共轨系统的自由度大。电控泵喷嘴的现状与将来鲁道尔夫狄塞尔在柴油机闻世不久的1905年就提出了泵喷嘴的概念。在20世纪80年代后期由于排放对高喷油压力的要求及电控技术的急速发展，电控泵喷嘴成了极有魅力的新一代喷油系统。博世公司在1994年开始生产卡车用电控泵喷嘴，随后在1998年开始生产轿车用电控泵喷嘴。德国大众公司在柴油轿车Lupo上采用了博世公司的电控泵喷嘴系统使得1.3升的发动机达到了最大功率45kW，最大扭矩140Nm，百公里油耗仅2.99升，并达到欧洲排放标准第3阶段。德尔福公司（实际是由卢卡斯公司）在1993年开发了卡车用电控泵喷嘴，其结构和性能与博世公司开发的类似。至于将来电控泵喷嘴与共轨系统哪种会成为喷油系统的主流这将取决于排放法规的要求会严格到什么程度以及新柴油机燃烧系统和排气后处理装置的开发等。

可变截面涡轮增压工作原理

从原理上看，柴油机的VGT技术和保时捷的VTG并没有本质的区别，基本的原理和结构都是相似的。下面，我们就通过保时捷的VTG技术来了解一下可变截面涡轮增压器的工作原理。图中涡轮外围的红色叶片就是导流叶片一般的涡轮并没有导流叶片的结构

VGT技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片，从图上我们可以看到，涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片，导流叶片的相对位置是固定的，但是叶片角度可以调整，在系统工作时，废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上，通过调整叶片角度，控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速，从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小。根据流体力学原理，此时导入涡轮处的空气流速就会加快，增大涡轮处的压强，从而可以更容易推动涡轮转动，从而有效减轻涡轮迟滞的现象，也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。而在随着转速的提升和排气压力的增加，叶片也逐渐增大打开的角度，在全负荷状态下，叶片则保持全开的状态，减小了排气背压，从而达到一般大涡轮的增压效果。此外，由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制，这也就实现对涡轮的过载保护，因此使用了VGT技术的涡轮增压器都不需要设置排气泄压阀。需要指出的是，VGT可变截面涡轮增压器只能通过改变排气入口的横切面积改变涡轮的特性，但是涡轮的尺寸大小并不会发生变化。如果从涡轮A/R值去理解的话，可变截面涡轮的原理会更加直观。也有的厂商将这项技术成为VNT，比如沃尔沃和奥迪，它们在本质上是一样的 A/R值是涡轮增压器的一项重要指标，用以表达涡轮的特性，在改装市场的涡轮增压器销售册上也常有标明。A表示Aera区域，指的是涡轮排气侧入口处最窄的横切面积（也就是可变截面涡轮技术中的“截面”），R（Radius）则是代表半径意思，指的是入口处最窄的横切面积的中心点到涡轮本体中心点的距离，而两者的比例就是A/R值。相对而言，压气端叶轮受A/R值的影响并不大，不过A/R值却对排气端涡轮有着十分重要的意义。

电控可变喷嘴涡轮增压天然气发动机试验研究

2004年代用燃料汽车国际学术会议（ICAFV’2004）论文编号：0418 电控可变喷嘴涡轮增压天然气发动机试验研究郝利君王卫东张付军黄英北京理工大学机械与车辆工程学院，北京，100081 摘要：将一台4G22E 汽油机改造为天然气发动机，采用电控多点燃气喷射技术、电控点火技术及可变喷嘴涡轮增压技术。试验结果表明，采用可变喷嘴涡轮增压技术可在较宽的转速范围内提高发动机的充气效率，优化增压器在全工况范围内与发动机的匹配，大幅度提高发动机的动力性与经济性。增压后天然气发动机的最大功率与原汽油机相当，低速转矩特性明显改善，同时发动机使用经济性也得到提高。关键词：电子控制；多点喷射； CNG 发动机；可变喷嘴涡轮增压 Experimental Study of Electronically Controlled CNG Engine with VNT Hao Lijun Wang Weidong Zhang Fujun Huang Ying School of Mechanical & Vehicular Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081 Abstract: A CNG engine was developed on the base of a 4G22E gasoline engine. On this CNG engine the electronically controlled multi-point gas injection system, high-energy ignition apparatus and VNT were adopted. The experimental results showed that VNT can increase the volumetric efficiency within a broad speed range, optimize the matching of the engine and turbocharger and improve the engine’s dynamic and economic performance. The maximum power output of the supercharged CNG engine is equivalent to that of the original gasoline engine, the torque characteristics at lower speed is improved, and the economic performance is also improved. Key words: Electronic control ；Multi-point injection ；CNG Engine ；VNT 1 引言推广使用天然气汽车是缓解石油危机、降低汽车有害物质排放及改善能源消费结构的有效措施。而汽车发动机改燃天然气后，发动机的最大功率和最大转矩都有所降低，与同排量的汽油机相比降低的幅度一般在15%左右，因而对汽车的加速性能和最高车速都有显著的影响。因此，采取切实可行的技术措施改善天然气发动机的燃烧过程、提高其性能指标是天然气发动机面临的主要问题。本文将4G22E 汽油机改造为天然气发动机，通过合理匹配增压系统，并采用电控多点燃气顺序喷射技术及电控点火技术，优化了天然气发动机的燃烧过程，改善了发动机的动力性与经济性。 2 天然气发动机结构改装方案 2.1 天然气供气系统 488天然气发动机供气系统主要由高压气瓶、天然气气路关断电磁阀、减压阀、天然气喷射阀组成。系统的布置如图1所示。图1 天然气供给系统断电磁阀阀

柴油机电控技术简介习题(苍松教学)

一、填空题 1.常用的加速踏板位置传感器有_____________ 、___________。 2.差动电感式加速踏板位置传感器主要由________、 _________和 _________等组成。 3.在柴油机电控燃油喷射系统中，ECU以柴油机___________ 和 ___________作为主控制信号，按设定的程序确定最佳的供油速率和供油规律。 4.柴油机的怠速控制主要包括_______________和 _____________________的控制。 5.柴油机的起动控制主要包括______________ 、____________ 、____________控制。 6.___________、 ___________是影响柴油机动力性和经济性的重要因素。 7.柴油机电控系统中，进气控制主要包括__________、 __________、 _________控制。 8.柴油机中的燃油温度传感器一般采用的是________________。 9. 第一代柴油机电控燃油喷射系统主要以_____________或 _____________为特征。 10. “位置控制”的直列柱塞泵供油量控制一般采用___________电磁阀。 11.柴油机电控系统的控制模式可分为___________、 ___________、 ________三大类。 12.柴油机执行器中所使用的执行电器主要有__________、 _________ 、_________ 、________和力矩电机等。 13.最早的柴油机电控燃油喷射系统就是以_______________为基础改造的。 14.加速踏板位置传感器用以检测____________________信号。 15.发动机负荷信号和_____________信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角。 16.柴油机电子控制系统的执行器由____________ 、_____________两部分组成。 17.最佳喷油提前角受____________、 __________ 、__________燃油温度、进气温度、及压力等多种因素的影响。 18.柴油机电控系统是由______________、 ____________ 、___________三部分组成。 19.在装用电子调速器的柱塞泵电控系统中，喷油量控制是由ECU通过控制_____________来实现的。 20.直流电动机式电子调速器主要由___________、 ____________ 和控制杆等组成。 21.电动助推器实际上就是直线运动的__________________。 22.控制杆位置传感器安装在______________内，用来检测___________的位置。 23. 第二代柴油机电控燃油喷射系统包括_______________燃油喷射系统；________________燃油喷射系统和 _____________________燃油喷射系统。 24.直列柱塞泵供油正时电控系统的两个电磁阀分别安装在___________________中。 25.直列柱塞泵供油正时电控系统的转速传感器安装在________________________上。 26.直列柱塞泵常用的正时控制器为___________________。 27.电控柴油机燃油喷射控制主要包括______________控制；______________控制； __________________控制等。 28. 柱塞泵正时控制器的组成主要由_______、 _______ 、________、 ________、 ________、调整弹簧等组成。二、判断题 1.柴油电控系统能在不同工况及工作条件下对喷油量进行校正补偿。（） 2.对于不同用途、不同机型的柴油机，柴油机电子控制系统应有较强的适应性。（） 3.着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。（） 4.柴油机电控燃油喷射系统一般对供油量采用开环控制。（） 5.在不同柴油机电控燃油喷射系统中，供油正时和供油量的执行元件是不同的。（） 6.在多缸柴油机工作时，由于喷油量控制指令值一定，所以各缸喷油量就一定。（） 7.喷油提前角对柴油机的动力性、经济性及排放影响很大。（） 8.柴油机是压燃式，发动机在低温条件下着火相当困难。（） 9.柴油机的排放控制主要是废气再循环控制。（）

VGT&VNT

变的是截面详解VGT可变截面涡轮增压器 2010-11-29 11:01 来源：Che168 随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。那么在柴油发动机上常见的VGT可变截面涡轮增压技术，又有些什么作用呢？下面我们就一起来了解一下。『废气带动涡轮，涡轮再带动叶轮对空气进行增压，从而有效增大进气量』涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，它的原理其实非常简单：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气泵。在发动机的整个燃烧过程中，大约会有1/3的能量进入了冷却系统，1/3的能量用来推动曲轴做工，而最后1/3则随废气排出。拿一台功率200千瓦的发动机举例，按照上面提到的比例，它在排气上的消耗的动力大约会有70千瓦。这部分功率有一大部分随着高温的废气以热能的形式消耗掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦。但是千万别小看这十几千瓦，要知道家用的落地扇功率不过60瓦左右！也就是说，即使十几千瓦也足够驱动两百多台电风扇了！可想而知，用废气涡轮驱动空气所带来的增压效果非常可观。

马自达6发动机进气系统可变进气歧管工作原理

马自达6轿车在进气系统上为了保证最大的进气量，共有五大先进装备，称之为“VAD+VIS +VTCS+ETC+S-VT”，这是马自达6轿车独有的先进技术。（一）VAD-Variable Air Duct可变进气道功能：可在PCM的控制下，在发动机大功率输出时适时打开VAD气道（多打开一个气道，相当于气道口径变大），可以最大程度地保证发动机空气量的需求充分发挥发动机的动力性能。（二）VIS- Variable Intake-air System可变进气歧管功能：在PCM的控制下，在小负荷低转速到大负荷高转速范围内都保持高的扭矩。工作原理：改变有效进气歧管的长度，有效控制进气气流在进气道中的流动惯性，使气流的流动压力波的频率和进气门的频率在不同工况下适时吻合，进而最大程度保证发动机在任何工况的进气量。实质是利用的中惯性谐波增压的原理来实现发动机的最大进气量。当发动机转速低于4400转时，VIS不起作用，VIS阀门是关闭的，气流的路径较长；当发动机转速大于4400转时，VIS起作用，VIS阀门是打开的，气流的路径是较短；这样满足不同工况的空气量的需求。（三）VTCS- Variable Tumble Control System可变涡流控制功能：在不同的水温和转速下将进气歧管的开度打开不同的开度，以满足发动机各个工况空气的需求。原理：在同一工况下，不同的VTCS阀门开度，使得进入发动机的气流流速发生改变，形成涡旋，涡流即是我们常说的旋涡，使得发动机的油气混合达更加充分。特别是发动机在低温冷起动和发动机处于低负荷时，混合气的雾化不好，燃烧不充分，排放不良，为了改善低温时汽油的雾化水平，提高发动机的排放水平，使马自达6的排放水平达到和超过欧Ⅲ标准。工作过程：当水温低于62度左右，并且发动机的转速低于3750转时，使进气管的通道面积减小；随着水温的进一步提高，转速进一步上升，VTCS阀的开度完全打开，进气管的面积达到最大。（四）ETC-Electronic Controi Throttle Valve电子节气门顾名思义它不是由油门拉线控制进气总管的开度而是利用直流电机通过减速机构来自动实现的。功能和工作过程：它具有普通节气门的基本功能，其作用是打开进气歧管在总管上的通道，不同工况打开不同的开度，一般轿车的节气门都是由脚踏板带动的油门拉线控制。但这种拉线控制的节气门在急加速等特殊工况时有进气迟滞现象，也就是说在急加速等特殊工况时，节气门的开度信号通过节所气门位置传感器已送出，但实际进入气缸的空气并没有及时跟进，而且节气门处在气流扰动下并不是很平稳，因此空气量并不稳定，加速不理想和不稳定。而电子节气门可根据节气门位置信号，PCM直接驱动直流电动机快速作响应，及时地将节气门打开所需的开度，而且电子节气门在自身减速机构的自锁作用下，不会因为气流的

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介.doc

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介柴油机电控技术的发展柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间—压力控制（压力控制）

第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控喷油系统）优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现有柴油机进行升级换代。缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统）改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－压力控制”或“压力控制”。特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 ●柴油机电控燃油喷射系统的优点 1.改善低温起动性。电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。 2.降低氮氧化物和烟度的排放。采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。 3.提高发动机运转稳定性。 4.提高发动机的动力性和经济性。采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。 5.控制涡轮增压。柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6.适应性广。

可变截面涡轮增压系统VGT简介

柴油车技术突围——揭秘VGT技术 VGT是英文Variable geometry turbocharger的缩写，中文说法是“可变截面涡轮增压系统”。这个名称很多人都看到过，但到底这个“可变截面”对于涡轮增压、乃至发动机有何实际意义呢？涡轮迟滞是涡轮增压发动机最需要解决的问题在此之前，我们要简单了解一下涡轮增压发动机的原理和特性。增压发动机区别于普通自然吸气发动机，它是通过增压器进行强制进气的，这样可以大大提升进入气缸内的空气密度，从而达到小排量大功率的目的。涡轮增压发动机的增压器由排气能量驱动，很显然这需要一定的排气能量。当发动机转速较低时，排气能量往往比较小，此时有可能无法驱动增压器。当增压器不工作时，涡轮增压发动机的动力甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们常说的涡轮迟滞。这是涡轮增压发动机的一大顽疾，几乎所有工程师都在致力于解决这个问题。涡轮迟滞与增压能量之间的平衡成为一对矛盾体涡轮迟滞与增压涡轮的尺寸有关。增压涡轮越大，涡轮就越难以被驱动，涡轮迟滞就越明显，反之如果增压涡轮很小，迟滞就会大幅度缓解。然而与此同时，涡轮尺寸又与增压能量相关，小尺寸的涡轮虽然可以缓解涡轮迟滞，但在需要增压器工作时它能提供的增压值不大，不利于提升发动机的动力。因此涡轮尺寸、涡轮迟滞与增压值之间存在着一定的平衡关系。大多数常规发动机都只能采用折中的办法来设计，这样很难做到既彻底避免涡轮迟滞，同时又可以获得较大升功率。 VGT是解决这个矛盾最有效的方案 VGT就是起这个作用的。其奥秘在于它的增压器可以改变截面积，这就相当于改变了增压涡轮的大小。在转速较低时，增压涡轮会采用较小的截面积，即使转速很低的状态下涡轮也可以顺利启动，大大缓解了涡轮迟滞。在高转速状态下，增压涡轮会采用较大的截面积，这样可以大幅度提升增压值，从而提升发动机的最大功率和扭矩。华泰圣达菲2.0L发动机的“升功率”是国内同级别柴油SUV中最高的，它的动力表现已经达到或超过众多2.5升甚至2.8升的柴油SUV，VGT在这里同样功不可没。 VGT所带来的实际效果平顺由于没有涡轮迟滞，带VGT的车型在整个加速段没有动力陡增的时候，因此动力输出平顺，这对于舒适性和安全性都是极其重要的。我们在驾驶华泰圣达菲2.0L时，低速扭矩依然充沛，很难体会到增压器是何时介入的，整个驾驶过程如同自然吸气发动机一样，这就是VGT起作用的结果。低油耗普通涡轮增压发动机在低速状态下由于没有涡轮增压器介入，此时的混合气浓度并不能满足发动机的要求，燃烧效率低。有了VGT以后，发动机无论高低转速都在最佳工况下运行，从而大幅度降低油耗，特别是在城市道路状况下使用的油耗。

可变进气歧管在发动机中的应用

可变进气歧管技术在汽车发动机中的应用 V ariable intake manifold technology applications in the automotive engine

摘要进气系统最重要的部分就是进气歧管，它就是一支引导气流的管子，空气经过滤清器之后，在此进行油气混合，并输送到汽缸进行燃烧。由于混合气是具有质量的流体，在进气管中的流动千变万化，工程上往往要运用流体力学来优化进气管的内部设计，例如将进气歧管内壁打磨光滑减少阻力，或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。但是，正如前面所说，汽车发动机的工作转速高达每分钟数千转，各工作状态下的进气需求不尽相同。于是，天才的工程师们对进气歧管进行了深层次的开发——让它也能“变”起来。关键词：进气系统进气歧管汽车发动机

Abstract The most important part of the intake system is the intake manifold, it is a guide tube flow of air through the filter, the oil and gas in this mixture, and transported to the cylinder for combustion. As the mixture is a mass of fluid flow in the intake manifold of the ever-changing, often on a project to optimize the use of fluid into the pipe interior design, such as intake manifold wall polished smooth to reduce resistance, or deliberately created to create a rough surface vortex motion within the cylinder. But, as I said before, the car engine working speed of up to several thousand per minute switch, the working conditions of the intake needs vary. Thus, the genius of the engineers on the intake manifold for the development of deep level - it can "change" them. Keywords: Intake Air intake manifold Automotive engine

潍柴柴油机电控燃油喷射技术

潍柴柴油机电控燃油喷射技术一、技术概述排气净化与节能是汽车产品急需解决的两大难题，现代车用柴油机工作压力高，燃烧充分，油耗比汽油机约低两成，排放物中除微粒物外均低于汽油机，因此在世界范围内应用不断扩大，除中重型商用车外，轻型车和轿车也越来越多地应用。传统的柴油机存在着供油不精确的问题，解决的办法是采用电子控制燃油喷射的技术。与汽油机相比柴油机的电子控制燃油喷射系统有很多相同之处，在整机电脑管理方面两者基本相同，但因柴油机的喷射系统形式多样，电控系统的硬件也呈多样形式，同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力、喷油路等多参数进行综合控制，其软件的难度也大于汽油机。第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统，它用电子伺服机构代替调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整，这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS 系统。第二代系统也称时间控制系统，其特点是供油仍维持传统的脉动式柱塞泵油方式，但油量和定时的调节则由电脑控制的强力快速响应电磁

阀的开闭时刻所决定。第三代也称为直接数控系统，它完全脱开了传统的油泵分缸燃油供应方式，通过共轨压力和喷油压力／时间的综合控制，实现各种复杂的供油规路和特性。强力快速线形响应电磁阀是各种系统共同的技术难点。二、现状及国内外发展趋势因柴油机的喷射系统形式多样，国外柴油机的电控系统也形式多样，有直列泵和分配泵的可变预行程TICS 系统，有基于时间控制泵喷嘴系统，有蓄压共轨系统和高压共轨系统等。各种技术方案都在原有的基础上发展，但高压共轨系统是总的发展方向。根据国内到2007 年实行欧洲III号法规的进度要求，对主要国产喷油泵进行电控系统的开发，包括硬件和软件的开发，并尽快实现产业化，同时要专门组织力量，对主要在中、重型车上使用的高压共轨系统和在轻、轿车上使用的时间控制式VE 分配泵系统进行联合开发、攻关，到2008 年前后实现产业化。三、柴油机基本知识柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。但前者用压燃柴油作功，后者用点燃汽油作功，一个"压燃"一个"点燃"，就是两者的根本区别点。汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸，然后被火花塞点燃作功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直