柴油机电子控制系统的发展
柴油机电子控制系统的发展
摘要：柴油机是迄今为止热效率最高的热动力机械，柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，大力发展柴油机对于节约能源和解决温室效应的问题具有重要意义。由于世界石油危机和严重的环境污染，柴油机面临着日趋严格的排放法规和降低油耗等要求，采用电子控制技术是使柴油机同时满足各种要求的有效手段。柴油机的结构比较复杂，尤其是新兴的电子控制技术，对于广大汽车驾驶与维修人员来说有着十分重要的意义。本文介绍了柴油机电子控制系统中各种技术的控制原理、应用特点以及柴油机电子控制系统的发展趋势和未来的研究方向。
关键词：柴油机电子控制发展
Development of diesel electronic control system
Abstract：Diesel engine is by far the highest thermal efficiency thermodynamic ma chinery, the development level of diesel engine has been the important symbol of the levels of vehicle development, vigorously develop diesel engine to save energy and solve the problem of the greenhouse effect is of great significance. Due to world oil crisis and serious environmental pollution, diesel engine is faced with in creasingly stringent emission regulations and reduce fuel consumption and other re quirements, using electronic control technology is to make the diesel engine at the same time meet the requirements of various effective means. The structure of the diesel engine is more complex, especially the emerging of electronic control tech nology, for the broad masses of vehicle driving and maintenance personnel has ve ry important significance. Diesel engine electronic control system were introduced in this paper the control principle, the application characteristics of the various tec hnologies and the development trend of diesel engine electronic control system an d the future research direction.
Keywords: diesel engine; electronic control ;development
目录
1 绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2何谓柴油机电子控制系统 (1)
1.3柴油机电子控制系统的特点 (2)
1.4柴油机电子控制系统的发展历程 (2)
2 柴油机电子控制技术介绍 (5)
2.1电控泵喷嘴技术 (5)
2.1.1商用车电控泵喷嘴 (6)
2.1.2轿车用电控泵喷嘴 (6)
2.2电控单体泵技术 (6)
2.2.1电控单体泵的优点 (7)
2.2.2电控单体泵的不足 (7)
2.3高压共轨技术 (7)
2.3.1高压共轨系统的优点 (9)
3 电控柴油机新技术应用 (10)
3.1柴油机电子控制新技术分析 (10)
3.2新型喷油系统的研发应用 (10)
3.2.1 电控单体泵和高压共轨喷油器组成的混合式喷油系统 (11)
3.2.2电控单体泵和高压共轨喷油器加共轨管组成的混合式喷油系统.. 11
4 柴油机电子控制系统的发展趋势 (12)
4.1柴油机电子控制系统的发展趋势 (12)
结论 (13)
参考文献 (14)
谢辞 (15)
1 绪论
1.1引言
自1897年Rudolf Diesel发明的第一台柴油机至今，柴油机已经历了一个多世纪的发展。早期的控制系统是以机械为主，随后又开发了液压、气压的自动控制系统。
在机械控制系统中的调速器，通过飞锤支持力与弹簧恢复力的平衡过程，改变柱塞有效行程位置，或利用分配泵上的滑套位置，对燃油进行定量控制。机械式供油自动提前器利用与调速器相似的原理，改变凸轮轴的相对转角位置，对燃油进行定时控制。
传统的机、液、气控制系统的控制精度低、无法实现多参量的实时检测与控制，实难满足人们对柴油机性能不断提高的要求。到20世纪70年代，随着电子技术飞速发展、计算机技术的广泛应用，柴油机电子控制系统应运而生。
1.2何谓柴油机电子控制系统
柴油机电子控制系统是将电子技术引入机械控制中，主要是利用传感器检测机械运动，将检测的信息输入控制器（ECU)，经计算得到能够实现预期运动的控制信号，驱动执行器，实现对柴油机的优化控制。柴油机电子控制系统主要由传感器、控制器（ECU)和执行器三部分组成，如图1-1所示。
图1-1柴油机电子控制系统的组成
它的主要任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行
工况的变化而进行实时控制。采用转速、加速踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却液温度等传感器，将实时检测的参数同时输入ECU，与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)进行比较，经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。执行器根据ECU指令控制喷油量(供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间)和喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点)，同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，使柴油机运行状态达到最佳。
1.3柴油机电子控制系统的特点
（1）改善柴油机性能和排放，提高工作可靠性。
（2）响应快、控制精度高，控制策略灵活。
（3）柴油机电子控制系统具有高压、高频、脉动等特点，其喷射压力高达180Mpa，甚至250Mpa，为汽油喷射压力的几百倍，甚至上千倍。对高压燃油喷射系统实施喷油量的电子控制很困难，而且对喷射正时的精度要求很高，因此柴油机电子控制技术的关键和难点是电控执行器。
（4）柴油机在机械控制时代就已经有了直列泵、分配泵、泵喷嘴、单体泵等结构完全不同的系统，每个系统各有特点和适用范围，每个系统都有多种不同结构。形成了柴油机电子控制系统的多样化。
1.4柴油机电子控制系统的发展历程
柴油机电子控制系统的开发研究从20世纪70年代开始，至今已经历了三代。
第一代电子控制系统是位置控制式。它的特点是不仅保留了传统的喷油泵-高压油管-喷油嘴系统，而且还保留了喷油泵中齿条、齿圈、滑套、柱塞上控油螺旋槽等控制油量的传统机械，只是对齿条或滑套的运动位置，由原来的机械调速器控制改为电子控制，使控制精度和响应速度得以提高。其优点是柴油机的机构几乎无需改动，故生产继承性好，便于对现有机器进行升级改造。缺点是控制自由度小、精度差，喷油率和喷射压力难于控制，也不能改变传统喷油系统固有的喷射特性。
第二代电子控制系统是时间控制式。所谓时间控制，就是用高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。一般情况下，电磁阀关闭，执行喷油；电磁阀打开，喷油结束。这种系统可以是保留原来的喷油泵-高压油管-喷油嘴系统，也可采用新型的产生高压的喷油系统。其优点是使传统的喷油泵结构得以简化，强度得以提高，设计自由度提高，高压喷油能力大大加强。可以实现喷油量控制又可实现喷油定时的控制。缺点是这种喷油系统喷油压力依旧利用脉动柱塞供油，因此其对转速依赖性
很大。在低速低负荷时，其喷油压力不高，而且难以实现多次喷射，极不利于降低柴油机的噪声和振动。
第三代电子控制系统是时间-压力控制式，是以基本改变了传统喷油系统基本组成和结构为特征的。通过设置传感器、控制器和高速电磁阀或电/液控制执行器等组成的电子控制系统，对循环喷油量、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”。在电子控制共轨式喷油系统中，对循环喷油量采用最多的是“时间-压力控制”。如图1-2所示。
在该系统中用高压泵代替传统使用的泵-管-嘴脉动供油形式 ，在柴油机的驱动下，以一定速比将连续高压燃油输送到共轨内，再由共轨送入各缸喷油器。在这里，高压油泵并不直接控制喷油，而是向共轨供油以维持所需的共轨压力，通过连续调节共轨压力来控制喷射压力，采用压力-时间式计量原理，用高速电磁阀控制喷射过程。喷油压力喷油量及喷油定时由ECU 灵活控制。如图1-3所示。
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图1-2（高压电子控制喷油系统）
共轨（Common-rail）
喷油器
燃油压力传感器高压供油泵
高速电磁阀
图1-3 电/液控制柴油机电子控制系统
2 柴油机电子控制技术介绍
随着柴油机技术不断发展，人们越来越发现柴油机的独特优势：能量利用率高，耗油量低，废气排量小，工作可靠性好。由于社会不断进步，人们对柴油发动机的安全性、动力性、经济性、排放性和舒适性提出了更高的要求，而满足上述要求最有效手段是对柴油机进行电子控制。
柴油机电子控制技术，是一种用计算机来实现对柴油机工作过程优化控制的技术。它使用计算机控制技术代替了传统柴油机中通过机械、液力和电气手段对喷油定时、喷油量、转速、起动特性、限速特性、超速保护等参数和工况的控制，为的是获得更好的控制效果。柴油机电子控制技术主要包括：电控泵喷嘴技术，电控单体泵技术，高压共轨技术。
2.1电控泵喷嘴技术
柴油机作为热效率最高的热动力机械，对于节能减排有着重要意义，可是也存在振动噪声大，氮氧化物颗粒物质排放高的问题，而电控泵喷嘴系统就能解决上述问题，其结构图如图2-1所示。
图2-1泵喷嘴结构图及示意图
电控泵喷嘴系统是将泵油柱塞和喷油器组合安装在一个壳体内的柴油机燃料喷射系统。由于无高压油管，所以可消除长的高压油管中压力波和燃油压缩的影响，
高压容积大大减少，因此喷射压力可达220MPa，成为目前各类喷油系统之首，对改善柴油机各项性能都有重大意义。常用的电控泵喷嘴有以下两种：商用车电控泵喷嘴和轿车用电控泵喷嘴。
2.1.1商用车电控泵喷嘴
商用车电控泵喷嘴的关键技术是由常开式两位两通的高速电磁阀直接控制喷油过程，从而控制电磁阀的通电时刻，即可以实现对喷油定时的控制，而控制高速电磁阀的通电时间，皆可实现对喷油量的控制，但是，喷油压力和喷油速率是不可控制的，这是因为驱动泵油柱塞的凸轮轴的凸轮形线设计加工后是不能改变的，当然发动机转速的变化也会影响喷射压力和喷油速率。
2.1.2轿车用电控泵喷嘴
轿车用量大，又常用在人口密集的城市，对其排放和噪声的要求比商用车更为严格。为降低噪声、改善排放，常带有预喷功能，所以装有一个由机械、液压控制的预喷控制阀，电磁阀安装位置也有区别，其他零件与商用车泵喷嘴基本相似。预喷和主喷是两次喷出，之间约有0.2~0.6ms的短暂停喷，是由于喷射控制阀的位移是发动机的转速决定的，但是在一个工作循环内完成，通常高速电磁阀通电，电磁阀阀芯密封面关闭的时刻，即预喷的始点，关闭时间的长短决定了喷油量的多少。
2.2电控单体泵技术
图2-2单体泵的外形图
电控单体泵是一种模块式结构的高压喷射系统，并且每个气缸都装配一个电控单体泵，燃油喷射由各自的喷射单元完成。它的燃油喷射一般由ECU通过电磁阀控制，在ECU的指令下，电磁阀可精确控制喷油器的喷射时刻和喷射持续时间，喷油
量则由电磁阀通电时间长短来确定。电控单体泵如图2-3所示。
图2-3电控单体泵
2.2.1电控单体泵的优点
（1）能承受很高的泵端压力，有利于高压喷射，最高压力可达250MPa。
（2）功率覆盖面大，最小单缸功率为1kW，最大单缸功率可达1000kW，远远超过了合成泵所能达到的单缸功率。
（3）可靠性、耐久性好，成本低。
（4）喷射规律为先缓后急的三角形，与燃烧系统配合较好，有利于降低NO X的排放。
（5）喷油时刻与凸轮型面关联，可实现预喷。
（6）达到欧Ⅲ排放，加上电控喷油器可以达到欧Ⅵ。
2.2.2电控单体泵的不足
单体泵在结构上虽弥补了高压共轨系统的高压油管长而带来的高压密封等问题的隐患，但在控制特性上，由于采用短高压油管，通过喷油泵的供油特性间接控制喷油规律，所以高速响应特性及动态控制特性等方面不及泵喷嘴系统和高压共轨系统。
2.3高压共轨技术
共轨技术不仅是指用一个公共油轨，还包括用高压（或中压）输油泵压力传感器和ECU组成的闭环系统独立控制喷油压力的供油方式。高压共轨系统采用一个设
置在高压油泵和喷油器之间的具有较大容积的共轨管，把喷油泵输出的燃油积蓄起来并抑制压力波动，再通过各高压油管输送到每个喷油器上，ECU根据工作需要控制高速电磁阀的开关，电磁阀起作用的时刻决定喷油定时，其起作用的持续时间和共轨压力同时决定喷油量。
BOSCH公司是柴油机输出泵和喷油器制造业的先驱，为提高柴油机性能，满足越来越严格的排放法规，致力于高压共轨技术的研究，已研发了三代高压共轨系统。
第一代高压共轨系统使用的高压油泵是径向三柱塞定量泵，其排量固定不变，随着转速的增长，输出流量不断增长，因此多余的高压燃油只能通过高压溢流阀泄走，导致燃油的浪费和很高的燃油温度。
第二代高压共轨系统使用的高压油泵为带有电控压力调节器的径向柱塞泵，可实现部分停缸控制，可降低功率消耗，共轨压力在15~140MPa范围内自由调节，能实现低的喷油率、预喷射和多次喷射。
第三代高压共轨系统的它的特点体现在其技术的复杂度和精密度上。高压输油泵前端的齿轮泵将燃油从油箱抽出，通过燃油滤清器送入具有泵油量可调节功能的高压油泵进行升压，分配单元将进入的燃油分成两路，一路供给泵油元件，另一路用于冷却。高压油泵将燃油压缩至最高压力达到160MPa左右，并将其输入共轨。共轨上的压力传感器、溢流阀和电控装置形成共轨压力闭环控制。高压燃油经共轨传送到喷油器。压电执行器内置于喷油器主体上，减少了75%的运动件及75%的质量，开关速度得到很大提高，该系统可满足欧Ⅳ排放法规标准。
图2-4第三代高压共轨系统
1-电动输油泵2-燃油滤清器3-回油阀4-回油储存器5-CP1 高压泵6-高压控制阀7-共管压力传感器(RPS) 8-共管9-喷油器10-ECU控制单元11-油温传感器12-其它传感器BOSCH公司的第三代适用于商用车的高压共轨喷油系统CRSN3性能更加优越，可实现一个循环内多达6次的连续喷射能力，喷射压力到2012年已达250MPa，而且该系统没有静态泄漏，使得液压效率明显改善，同时，该系统控制的泄漏量大大减少。
2.3.1高压共轨系统的优点
（1）可实现高压喷射，最高已达250MPa,喷油压力可弹性调节，根据柴油机不同工况确定最佳的燃油喷射压力。
（2）喷射压力独立于发动机转速，可以改善发动机低速、低负荷性能。
（3）可以实现多次喷射，调节喷油速率形状，实现理想喷油规律，确保良好的动力性和经济性。
（4）喷油定时和喷油量可自由选定。
（5）具有良好的喷射特性、可优化燃烧过程，使油耗、烟度、噪声和排放等性能指标得到明显改善，并有利于改进发动机转矩特性。
（6）结构简单，可靠性好，适应性强，可在所有新老发动机上应用。
3 电控柴油机新技术应用
3.1柴油机电子控制新技术分析
随着车用柴油机的不断发展，现代柴油机电子控制系统的控制范围日益广泛，除了对喷油系统实施电子控制外，还对其他系统进行电子控制，才能使整个柴油机处于最佳状态。
（1）废弃再循环
电子控制的废弃再循环装置，通过闭环式电-气伺服机构控制再循环阀，从而能在各种工况和大气压下，精确控制再循环排气量，使柴油机排放达到最优。
（2）进气涡流调节
直喷式柴油机喷油系统和进气涡流比Ω=n n p
的匹配是十分重要的，要使柴油机
获得好性能，高速时涡流比要低，低速时涡流比要高，在冷起动时因怕火焰被吹灭，也希望涡流比低。当Ω高=Ω低，耗油率下降1%，冷起动时间减少10%,白烟消失时
间缩短35%。
（3）可调机构的进气系统
柴油机低负荷时，所需空气量少，过多空气量会增加换气损失，使油耗升高。日野公司在EK100型柴油机上采用进气量控制系统，使柴油机在高低负荷时的进气量达最佳。此系统是在进气管中段，设置由压缩空气驱动的控制阀，控制器根据负荷及转速传感器检测的信号来输出信号控制电磁阀开关，电磁阀控制着进入气缸的压缩空气，从而实现对进气量的电子控制。
（4）可变气门定时控制
通过控制气门定时，来调节发动机的实际排量，从而改善部分负荷运行时的经济性。控制器根据工况优化所选择的排量，快速而准确地控制气门定时。现在已研究出电磁进、排气机构，它能使柴油机在不同转速与负荷下，保持最佳换气时面值与排气定时，因而使发动机在各个工况下都有最佳充气效率，并使强制排气损失最小。
3.2新型喷油系统的研发应用
柴油机降低排放的对策主要是改善燃烧，而喷油系统性能是影响柴油机燃烧过程的关键因素，虽然高压共轨系统有很多的优点，但是不能忽视的问题是如何进一
步提高其喷射压力，进而提高柴油机性能且降低烟度和颗粒的排放。由于共轨系统不仅有高压油管还有共轨管，使其高压容积增大，因此进一步提高喷射压力比较困难。另外，共轨压力的调整比较复杂，有较大的滞后性，如果缩短调节时间将可能导致共轨压力振荡超调。为防止压力波动太大，一般需要通过几个发动机工作循环才能建立稳定的共轨压力，而电控单体泵可以实现喷射循环间燃油压力的单独建立，而且响应速度快，但是电控泵喷嘴和电控单体泵的喷射压力随发动机转速的变化而变化，而且它们的喷射特性决定了预先设计的凸轮型线，喷油开启和关闭也不能灵活调整。因此人们又在探索将电控单体泵（或电控泵喷嘴）和高压共轨系统结合，各自发挥其优势，这样就出现混合式电子控制系统。
3.2.1 电控单体泵和高压共轨喷油器组成的混合式喷油系统
该系统是通过将现有的电控单体泵和高压共轨喷油系统的优点进行整合，采用电控单体泵来灵活建立和控制高压燃油供给，采用高压喷油器来灵活实现燃油的喷射。它实现了供油和喷油的独立控制，根据喷射需要能及时产生高压，降低了系统的加工难度，提高了系统的安全性。
3.2.2电控单体泵和高压共轨喷油器加共轨管组成的混合式喷油系统
（1）由传统电控单体泵、高压共轨喷油器和共轨管组成的混合式喷油系统。这是美国Delphi公司提出的一个技术。这里的“传统电控单体泵”是指其中常开电磁阀的阀芯依然是菌状倒圆锥形阀加圆柱形的导向杆组成。该系统减少泵油过程对喷油过程的影响，但由于常开电磁阀是压力平衡式的菌状倒圆锥形，会产生高压燃油的泄漏和系统压力的非正常振荡，进而影响喷油特性。
（2）针对上述系统存在的问题，Delphi公司提出来新的技术方案，采用新型电控单体泵、高压共轨喷油器和共轨管组成的混合式喷油系统。新型电控单体泵的电磁阀是具有自锁功能的常开电磁阀，有效的解决高压燃油的泄漏，而且降低了阀芯和阀体内孔的加工精度，使成本大大减小，提高了可靠性，实现了灵活、柔性的喷油控制。
4 柴油机电子控制系统的发展趋势
4.1柴油机电子控制系统的发展趋势
电子控制技术的引入，开创了柴油机控制技术机电一体化的新时代，可以说今后的电子控制系统将会是高喷射压力、喷油量和喷油定时可灵活控制、最佳喷油速率控制的一个趋势，而柴油机各系统的全电子控制也是必然的趋势。综合分析柴油机电子控制系统的历史和现状，它的主要发展动向有以下几点：
（1）改善柴油机的燃油经济性
在世界发生石油危机的条件下，改善柴油机的燃油经济性已成为研究热点。而高的喷射压力、独立的喷射压力控制、小孔径喷油、较高的平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率，从而提高燃油经济性。
（2）可变的预喷射能力
预喷射可降低颗粒排放，又不会增加NO X的排放，还可改善柴油机冷起动性、降低冷态工况下白烟的排放，降低噪声，改善低速转矩。但是预喷射量、预喷射与主喷射之间的时间间隔在不同工况下的要求是不一样的。因此具有可变的预喷射控制能力对柴油机的性能和排放十分有利。
（3）降低驱动转矩冲击载荷
喷油系统在高压下工作，既增加了驱动系统所需的平均转矩，也加大了冲击载荷。喷油系统对驱动系统平稳加载和卸载的能力，是一种衡量喷油系统的标准。而高压共轨技术则大大降低了驱动转矩冲击载荷。
由此可见，常见的电子控制系统都将难以满足今后柴油机的发展需要，电控高压共轨系统仍是未来柴油机电子控制系统的发展方向。
结论
随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展，柴油机电子控制技术也将不断发展和完善。然而电控高压共轨系统仍将是未来柴油机电子控制系统发展的主要方向，而高压共轨系统燃料的冷却和温度控制将是未来控制系统的关键。电子控制系统与柴油机本体一体化，以至发展为整个动力装置的控制系统或电控-诊断系统，已成为当前发展的新热点。可以认为，柴油机的电子控制技术已进入商业化的成熟阶段。而且，是否采用最新的电子控制技术，已成为衡量柴油机先进性的重要标志之一。
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谢辞
在论文即将完成之际，谨向给予我指导和鼓励的老师与同学致以最真挚的感谢！
首先，要感谢我的指导老师祝老师。在刚开始，我不知道该如何下手，多亏祝老师耐心的讲解和指导，才使我找到了思路，并且在我写作过程出现问题时，及时给我帮助和指导，给我了很多有益的意见和建议，使得我在整个论文期间进展得比较顺利。
最后，我还要感谢在此论文期间给我帮助的所有老师和同学，正是他们的帮助和指导才使得本论文更加完善。
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道依茨柴油发动机电控系统说明
道依茨发动机电控系统说明 1.系统总览 CA6DE3电控发动机采用外挂式电控单体泵系统，其工作原理与DEUTZ电控单体泵系统基本相同。采用电控单体泵，机械式喷油器。 外挂式电控单体泵 接插件引脚信号名称类型 1 电源负极地 2 电源负极地 3 电源负极地 4 电源正极电瓶+24伏 5 电源正极电瓶+24伏 7 加速踏板位置传感器2地地 9 进气温度和压力（TMAP）传感器地地 10 加速踏板位置传感器2电源+5V 12 进气温度和压力（TMAP）传感器电源+5V 13 曲轴转速传感器信号输入霍尔效应式频率信号 15 加速踏板位置传感器1电源+5V 17 加速踏板位置传感器1地地 18 水温传感器、燃油温度传感器地地 22 车速信号（仪表输出）输入频率信号 24 点火开关输入钥匙 25 严重故障指示灯1A低端On/Off驱动 26 SAE J1939 - CAN通信 27 SAE J1939+ CAN通信 28 车速信号（仪表输出）地地 29 曲轴转速传感器地地 31 曲轴转速传感器电源+5V 32 凸轮位置传感器信号输入霍尔效应式频率信号 33 凸轮位置传感器电源+5V
35 凸轮位置传感器地地 37 CAN + CAN通信 38 CAN - CAN通信 39 CAN屏蔽线屏蔽线 42 排气制动阀1A低端On/Off驱动 43 主继电器1A低端On/Off驱动 44 预热指示灯1A低端On/Off驱动 46 水温传感器信号输入模拟量 47 燃油温度传感器信号输入模拟量 48 进气温度和压力（TMAP）传感器温度信号输入模拟量 49 进气温度和压力（TMAP）传感器压力信号输入模拟量 51 SAE J1939 屏蔽线屏蔽线 52 机油压力警报开关输入低电位开关 57 制动踏板开关（气压）低电位开关 61 加热继电器 3.5A高端On/Off驱动 63 一般故障指示灯1A低端On/Off驱动 64 排气制动/发动机制动指示灯1A低端On/Off驱动 66 加速踏板位置传感器1信号输入模拟量 67 加速踏板位置传感器2信号输入模拟量 73 离合器踏板开关高电位开关 74 巡航设置/加速开关（选装）高电位开关 75 巡航恢复开关（选装）高电位开关 76 巡航ON/OFF开关（选装）高电位开关 77 巡航设置/减速开关（选装）高电位开关 79 排气制动开关高电位开关 81 小信号地地 98 1缸单体泵低端低端PWM驱动 99 3缸单体泵高端高端PWM驱动 100 1缸单体泵高端高端PWM驱动 101 2缸单体泵高端高端PWM驱动 102 4缸单体泵高端高端PWM驱动 103 6缸单体泵高端高端PWM驱动 105 6缸单体泵低端低端PWM驱动 106 3缸单体泵低端低端PWM驱动 108 2缸单体泵低端低端PWM驱动 110 5缸单体泵高端高端PWM驱动 111 4缸单体泵低端低端PWM驱动 112 5缸单体泵低端低端PWM驱动 3.1冷却液温度/燃油温度传感器（NTC） 向ECU提供发动机冷却液/燃油温度信号，敏感原件为负温度系数的热敏电阻式（NTC）。 温度传感器特性
浅谈柴油机排放控制技术
浅谈柴油机排放控制技术 摘要：本文针对车用柴油机PM的组成及对人类生活的危害所面临的若干问题，通过对柴油机污染物的生成机理、影响因素等方面的知识，进一步地阐述对柴油机污染物的净化措施等较高问题的本质，优化排放质量，以便使车用柴油机符合环保要求，更进一步的保护我们懒以生存的家园。 关键词：车用柴油机；有害排放物；净化措施 1 车用柴油机的排放物 1.1 柴油机的排放物及危害 柴油机排放的废气中，氮气（N）占75.2%，二氧化碳（CO2）占7.1%，氧气及其他成分占16.88%，有害排放占0.82%。其中有害排放的主要成分包括：氮氧化合物占35.4%，一氧化碳占35.4%，硫化物及微粒主要是炭烟，还包括油雾、金属颗粒等占20.66%。与汽油机相比，柴油机排放的CO和HC要少得多，NOx与汽油机在同一数量级，而微粒及炭烟的排放要比汽油机多十几倍甚至更多。因此柴油机的排放控制，重点是NOx和微粒及炭烟，其次是HC。柴油机的燃烧过程比较复杂，影响因素较多，由于诸多原因的影响使柴油与空气难以达到完全燃烧的程度，可能会造成局部或整个燃烧空间出现不完全燃烧，所以产生出不完全燃烧产物和燃烧中间产物，这些燃烧产物大部分是有毒的，或者具有强烈的刺激性和致癌作用，造成了对大气环境的污染和对人体的危害，必须加以控制。 （1）一氧化碳，一氧化碳是柴油在空气不足的情况下燃烧的中间产物，在柴油机排气中一般含量较低，当柴油机燃烧局部缺氧时容易产生。一氧化碳生成量的多少取决于空燃比，由于柴油机空燃比较大，因此一氧化碳排放量不大。一氧化碳浓度达到一定程度就能引起人体慢性中毒，导致人体组织缺氧，危害中枢神经，引起头痛、头晕、四肢无力等中毒症状，严重时会导致生命危险。 （2）氮氧化物，氮氧化物是在柴油机燃烧高温条件下产生的，其生成取决于燃烧过程中的温度和反应时间的长短。在直接喷射柴油机中，由于空燃比较大，氧气较为丰富，燃烧温度也高，使氮氧化物的生成量较大。在间接喷射柴油机中，燃烧首先在极缺氧的涡流室中进行，燃烧温度相对较低，当火焰喷入主燃烧室时，使燃烧在有充足空气中且燃烧温度较低的情况下进行，可避免氮氧化物的生成时机，所以氮氧化物排放量相对较低。氮氧化物中NO、NOx都具有毒性对人体和环境破坏较大。人吸入氮氧化物后出现眩晕、无力等，严重时出现窒息。另外，还会与碳氢化合物一起引起光化学反应，造成更严重的危害。 （3）碳氢化合物，在柴油机排气中碳氢化合物的生成的主要途径为燃料不完全燃烧、
船舶冷却水系统设计指导
编制大纲： 需要补充的内容：1，水泵（定速离心泵，变频泵）；2，温控阀；3，节流孔板；4，热平衡计算的理论公式，温升热量水量公式；5，特殊案例的区分（温控阀，板冷，变频泵对整个冷却系统形式选定的影响；分离封闭式，高低温混流式，配置变频海水泵没有温控阀的中央式。）6，利用目前的实船进行计算公式的验证，还有一些经验系数的反推导（特别是一些厂家自己的经验系数）7，膨胀水箱；8，补充开发设计需要的部分，参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》 前言（目的） 以《船舶设计实用手册---轮机分册》---国防工业出版社为蓝本，将其中的冷却水系统做了进一步内容扩展和深化描述，提供给详细设计人员参考。 参考《船舶管舾装设计工艺实用手册》，补充一部分工程计算公式； 系统发展核心： 1，稳定调节； 2，节省能源，余热循环利用； 3，节省成本，替代方案的方式； 关键词： 将冷却水稳定可靠的输送到需要冷却的设备中：这个可靠和稳定来源于几个参数：稳定的压力，稳定的流量，稳定的温度，稳定的水质（这个水质包含化学成分稳定不结垢，物理成分稳定，极少气泡，气泡会影响热交换器的效率）
冷却水系统 目录 1，范围 2，冷却水系统的基本形式 3，系统形式的选择 4，冷却水系统实例 5，中央冷却系统热平衡计算 6，冷却水系统的主要设备配置要点 7，制淡装置（造水机） 8，具有冰区航行船级符号船舶的冷却水系统特殊要求9，海水进水阀操纵位置的要求 10，冷却水系统的温控阀 11，冷却水系统的节流孔板 12，冷却水系统的泵 13，冷却水系统的膨胀水箱
冷却水系统 1，冷却水系统的基本形式 冷却水系统的基本形式见表1， 注解： （1），所谓开式和闭式冷却水系统是指柴油机本身冷却水系统而言。开式系统是指柴油机本身直接用舷外海水或者江水冷却。如今除江河小船之外，基本不采用开式系统。海拖（海洋港口拖轮）还在使用海水直接冷却柴油机。（潜在问题：船内海水泄露，在与柴油机连接的弹性管配置不正确时容易出现，已有其他公司的海拖因为这个弹性管破裂造成沉船）
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。
船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案
船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案MEPC 58/23/Add.1 船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案 (2008年氮氧化物技术规则) 引言 前言 1997年9月26日，《经1978年议定书修正的〈1973年国际防止船舶造成污染公约〉》(MARPOL 73/78)当事国大会以大会决议2通过了《船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则》(《氮氧化物技术规则》)。《防污公约》附则VI,《防止船舶造成空气污染规则》于2005年5月19日生效后，该附则第13条适用的所有船用柴油机都必须符合本规则的规定。2005年7月，环保会第53届会议同意修订《防污公约》附则VI和《氮氧化物技术规则》。2008年10月，环保会第58届会议完成了审议，本《氮氧化物技术规则》(以下简称本规则)就是该过程取得的结果。 作为一般性的背景信息，在燃烧过程中形成氮氧化物的先决条件是氮和氧。这些成分一起构成柴油机吸入空气的99,。在燃烧过程中氧气将被消耗，多余氧气的数量是空气/燃料比的函数，柴油机在此情况下运转。氮在燃烧过程中大多未起反应;但有很小一部分将被氧化形成多种形式的氮氧化物。能够形成的氮氧化物(NO)包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，其总量主要是火焰或燃烧温X2 度的函数，以及存在于燃料中有机氮(如果存在)数量的函数，氮氧化物的形成还是氮和多余氧气在柴油机燃烧过程中暴露在高温下时间的函数。换句话说，燃烧温度愈高(如高峰值压力、高压缩比、高供油比率等)，所形成的氮氧化物总量就越大。通常低速柴油机所形成的氮氧化物量比高速机要大。氮氧化物能引起酸化，形成对流层臭氧，营养富集等不良环境影响，对全球人类健康造成危害。
发动机冷却系统设计规范..
发动机冷却系统设计规范..
号： 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对： 审核： 批准： 第1页
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水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。 四、主要部件的设计选型 1、散热器 散热器的散热量（Q）和散热器散热系数（K）、散热器散热面积（A）及气液温差（⊿T）有关： Q=K·A·⊿T 其中：Q---散热器的散热量（kcal/h） K---散热器散热系数（kcal/m2?h?oC） A---散热器散热面积（m2） ⊿T---气液温差：散热器进水温度和散热器进风温度之差（oC）散热器的散热系数是代表散热效率的重要指标，主要影响因素如下： ①冷却管内冷却液的流速---据试验结果，冷却液流速由0.2m/s提高到0.8m/s，散热效 率有较大提高，但超过0.8m/s后，效果不大； ②通过散热器芯部的空气流量---空气的导热系数很小，因此散热器的散热能力主要取决 于空气的流动，通过散热器芯部的风量起了决定性作用； ③散热器的材料和管带的厚度---国内散热器的材料目前基本上已标准化； ④制造质量---主要是冷却管和散热带之间的贴合性和焊接质量； 第1页
1.1 散热器是冷却系统中的重要部件，其主要作用是对发动机进行强制冷却，以保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得最高的动力性、经济性和可靠性。 1.2 发动机最适宜的冷却液温度为85 ℃~95 ℃，测量位置在散热器的上水室。 1.3 散热器和风扇组合匹配效率是当散热器芯子未被气流扫过的面积最小时为最高，因此，最好采用接近正方形的散热器芯子。 1.4 散热器的总散热面积、芯子的迎风面积、结构形状和结构尺寸要通过发动机冷却系统所需最大散热量来计算确定，并应通过试验评价来最终确定。但一般可按散热器芯子的迎风面积来估算：0.31~0.38m2/100kW，载货车和前置客车通风良好时，可取下限值；后置客车通风欠佳时可取上限值；城市公交车长期低速运转可偏下限值；自卸车、牵引车、山区长途客运车等经常大负荷运行的车辆可偏上限值。 1.5 散热器进风口的实际面积不得小于散热器芯子迎风面积的80 %，以防止散热能力下降。后置客车散热器的进风通道要与发动机舱密封隔离，散热器周围要安装密封橡胶，以防止发动机舱的热风回流到进风通道，影响散热性能；进风通道的面积应不小于散热器芯子的迎风面积。 1.6 在灰尘多的脏环境下使用时，应选用直排或斜排冷却管，且管子间隔要大，以避免散热器芯子堵塞，影响散热效果。 1.7 散热器安装时，紧固必须牢靠，与车架的连接必须采用减振垫，采用减振垫的目的是为了隔离和吸收来自车架的部份振动和冲击，使散热器在车辆运行中，不致发生振裂、扭曲等非正常损坏，延长散热器寿命。 1.8 因为散热器与车架之间安装有隔振橡胶，因而形成了绝缘状态，通过冷却液介质，在散热器与车架之间产生了电位差，在冷却液中产生了微弱电流，使冷却系统的零部件发生电腐蚀。因此，一定要采取散热器负极接地等措施，消除电位差，防止电腐蚀。 2 冷却风扇 风扇选型主要考虑风扇的风量、噪声和功率消耗。 风扇风量（G）与风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： G=K1?n?D3------其中K1为比例系数 而风扇噪声的声压级（SPL）和风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： SPL= K2?n3?D2------其中K2为比例系数 根据上述比例关系可得：SPL= K3?Q?n2/D------其中K3为比例系数 第2页
船用电控共轨柴油机的最新技术特点和管理 K
船用电控共轨柴油机的最新技术特点和管理 [摘要]阐述了电控共轨柴油机的工作过程和特点，着重分析比较两大主流机型（SulzerRT-flex和MAN-B＆WME／ME-C）。通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较，介绍了电控柴油机的优点，探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施，指出电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL73／78国际防污公约的最新要求，从而进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性。这是船用柴油机的发展方向。 1.前言 随着科学电子技术迅猛发展，微型计算机已越来越广泛地应用在船舶动力控制和监测中。为了提高燃油经济性、降低排放要求、提高可靠性和操作的灵活性，实现适时调节，电控共轨柴油机已成为发展的必然趋势。经过各大厂商的不懈努力，全电控型的柴油机终于在2003年研制成功并得到实船验证，这标志着柴油机的发展经历了又一次质的飞跃。 2.传统柴油机和电控型柴油机的区别。 传统的柴油机是由调速器控制其喷油量，由凸轮控制其喷油定时、进排气等过程，能使柴油机在额定工况下实现性能的优化。但是当柴油机的工况、海况、外界环境、燃油品质发生变化，凸轮轴磨损或者机械间隙改变导致喷油正时、喷油速率、配气正时、气阀时面值等参数偏离其设计的最佳值时，均会影响柴油机经济性能。 船用柴油机工作过程的燃烧效率，燃油消耗以及废气排放污染，一直是人们关注的问题。根据国际海事组织《MARPOL73／78公约》的规定对船舶柴油机NOx 的排放进行了严格的限制。而控制其最有效的手段是降低最高燃烧温度及控制燃气在高温下停留的时间。 电控型柴油机也称为智能型柴油机，即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。根据柴油机燃烧理论，主要是应用了电控技术，通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时，能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化，从而达到在满足最新排放要求下，提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。 3.电控共轨型柴油机 3.1目前两种主流智能型船用柴油机的比较 W?rtsil?公司SulzerRT-flex系列柴油机采用的共轨系统和MAN-B&W公司的ME／ME-C系列柴油机采用的电控燃油喷射系统，具有一定的差别：（1）油轨方面。SulzerRT-flex机型的公共油轨有两个，一是20MPa的滑油，它的作用是因为电子控制系统中所输出的能量有限而作为驱动排气阀、气缸起动阀和喷射控制装置；二是100MPa的重油，它作为柴油机的燃料油，在油轨中等待喷射。而MAN-B&WME机型的公共油轨仅一个20MPa滑油，它作为动力油使用。轨压上的差别很大程度上取决于油轨的密封技术，因此对油轨的管理就要区
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。
发动机冷却系统总体参数设计
一、冷却系统说明 二、散热器总成参数设计 三、膨胀箱总成参数设计 四、冷却风扇总成参数设计 五、水泵总成参数设计 六、橡胶水管参数设计 七、节温器选择 八、冷却液选择 一、冷却系统说明 内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求 一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求： 1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持 最佳的冷却水温度；
2）应在短时间内，排除系统的压力； 3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%； 4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积； 7）设置水温报警装置； 8）密封好，不得漏气、漏水； 9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。 10）使用可靠，寿命长，制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置 冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。 提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提高散热器的利用率。 在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水
柴油机电子控制系统的发展
目录 1前言 (3) 2电子控制柴油机概述 (4) 2.1何谓电喷柴油机 (4) 2.2柴油机电子控制技术的发展状况 (5) 2.3柴油机电子控制技术的目的及优点 (6) 2.3.1柴油机电子控制技术的目的 (6) 2.3.2柴油机电子控制技术的优点 (6) 2.4柴油机电控技术的特点 (7) 2.4.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械 (7) 2.4.2柴油机的喷射系统形式多样 (7) 2.5电控柴油喷射系统分类 (7) 2.5.1位置控制系统 (8) 2.5.2时间控制方式 (9) 2.5.3时间－压力控制方式 (9) 2.5.4压力控制方式 (10) 3电子控制柴油机技术介绍 (10) 3.1单体泵技术 (11) 3.1.1单体泵控制油路 (12) 3.1.2单体泵系统的另一个优势 (12) 3.2泵喷嘴技术 (13) 3.3高压共轨技术 (15) 4柴油机电子控制技术的发展趋势 (17) 4.1高的喷射压力 (17) 4.2独立的喷射压力控制 (17) 4.3改善柴油机燃油经济性 (17) 4.4独立的燃油喷射正时控制 (17) 4.5可变的预喷射控制能力 (18) 4.6最小油量的控制能力 (18) 4.7快速断油能力 (18) 4.8降低驱动扭矩冲击载荷 (18) 5结论 (19) 6参考文献 (20)
摘要 柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，随着国家对环保的重视和国际石油价格高涨，我国应对柴油机的发展引起足够重视。车用柴油机面临着日趋严格的排放法规和降低燃油消耗率等要求，采用电子控制技术是使柴油机同时满足各种要求的有效手段,而电控单元是整个控制系统的核心，其中的硬件和控制软件设计是否合理将对整个控制系统产生决定性的影响。车用柴油机的结构比较复杂，尤其是新兴的电子控制技术，对于广大汽车驾驶与维修人员来说有着十分重要的意义。文章介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、研究方向、应用前景。 关键词：柴油机电子控制发展
柴油机NOx排放控制技术
柴油机NOx排放控制技术 ( 本站提供 应用行业： 阅读次数：4 )【字体：大中小】 柴油机自1892年问世以来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动力装置、船舶和车辆上得到日益广泛的应用。欧洲和日本在70年代就基本实现了载货汽车和大型客车的柴油机化。从80年代后期开始，轿车上也越来越多的应用柴油机，例如目前德国生产的1.4L-2.0L排量的小轿车中，柴油机轿车占61%，而法国轿车柴油机的比例高达88%。从世界范围来看，汽车柴油化已经成为一种不可逆转的趋势。柴油机与同等功率的汽油机相比，微粒和NOX是排放中两种最主要的污染物。目前，世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究，并且已经取得了实质性的进展。由于柴油机排气微粒与NOX的生成机理不同，因此减少微粒的同时又增加了NOX的排放，同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制，从而使采用机外催化技术净化NOX成为可能。今后研究的重点应转向使柴油机排放的微粒与NOX同时减少。 2 柴油机NOX排放的危害和生成机理 2.1 柴油机NOX排放的危害 柴油机排出的NOX中，NO约占90%，NO2只是其中很少的一部分。NO无色无味、毒性不大，但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛，而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO 2。NO2是一种有刺激性气味、毒性很强(毒性大约是NO的5倍)的红棕色气体，可对人的呼吸道及肺造成损害，严重时能引起肺气肿。当浓度高达100×10-6体积浓度以上时，会随时导致生命危险。 NOX和HC在太阳光作用下会生成光化学烟雾，NOX还会增加周围臭氧的浓度，而臭氧则会破坏植物的生长。此外，NOX还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。 基于上述原因，柴油机排放物中的NOX对环境的严重污染引起了世界范围的普遍关注，因此各国限制其排放的法规亦越来越严格，表1是美国、日本、欧洲对重型柴油载货车NOX排放的有关规定。 表1 柴油机NOX排放的限值 单位：g/kW.h 试验循环工况 过渡工况 日本十三工况 欧洲十三工况 采用年份 美国 日本 欧洲 1997 6.67 7.75(直喷)6.76(非直喷) 7.96 1998 5.33 - - 1999 - 4.48(建议) 4.97(建议) 2004 2.67 - -
柴油机冷却水系统
30. 冷却水系统 说明 冷却水系统…………………………………………………………第30-191页 工作卡 30 101-01冷却水恒温阀…………………………………………第30-193页 30 102-02冷却水泵的检修和更换………………………………第30-195页 备件图页 高温冷却水泵,顺时针方向……………………………………….图页号1 3010 高温冷却水泵,逆时针方向……………………………………….图页号1 3010 低温循环系统的冷却水恒温阀 手动越控………………………………………………………图页号1 3012 高温循环系统的冷却水恒温阀 手动越控………………………………………………………图页号1 3012 高温冷却水管……………………………………………………..图页号1 3016 发布号TOC_1 30 第30-189页
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冷却水系统 本柴油机只设计为淡水冷却，因此冷却水系统必须是中央/闭式冷却系统。 本柴油机设计几乎是无管子的，即水在前端 箱和气缸组件内部的水腔、水道中流动。所有大的管接头均设在前端箱中。在柴油机后端，供应齿轮箱滑油冷却器的淡水应由船厂连接上。 发布号1 30 A1-01 第30-191页
本柴油机的高、低温冷却水系统配有机带Array 高、低温淡水泵。为加强备用泵的自动启动功能，系统内设置了双作用式止回阀。 淡水泵安装在柴油机前端箱中，由曲轴通过齿轮系驱动。 泵的轴承由柴油机的滑油系统供油自动进行润滑。 控制高、低温冷却水系统的恒温元件也置于前端箱中。 增压空气冷却器分为二级，第一级由高温冷却水系统进行冷却，从增压器出来的高温空气传给冷却水的热量有可能较多地回收。第二级由低温冷却水系统进行冷却，使进入柴油机的空气温度得到进一步的降低。 在北极高寒地区航行时，直接从甲板进入的空气温度低，可采用一种调节系统来控制空气冷却器的第二级冷却水流量，以提高低负 荷下的增压空气温度。
柴油机电子控制系统的发展
目录 1前言......................................................................................................................... 2电子控制柴油机概述............................................................................................... 2.1何谓电喷柴油机 ............................................................................................ 2.2柴油机电子控制技术的发展状况 ................................................................ 2.3柴油机电子控制技术的目的及优点 ............................................................ 2.3.1柴油机电子控制技术的目的.............................................................. 2.3.2柴油机电子控制技术的优点.............................................................. 2.4柴油机电控技术的特点 ................................................................................ 2.4.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械.......................................... 2.4.2柴油机的喷射系统形式多样.............................................................. 2.5电控柴油喷射系统分类 ................................................................................ 2.5.1位置控制系统...................................................................................... 2.5.2时间控制方式...................................................................................... 2.5.3时间－压力控制方式.......................................................................... 2.5.4压力控制方式...................................................................................... 3电子控制柴油机技术介绍....................................................................................... 3.1单体泵技术 .................................................................................................... 3.1.1单体泵控制油路.................................................................................. 3.1.2单体泵系统的另一个优势.................................................................. 3.2泵喷嘴技术 .................................................................................................... 3.3高压共轨技术 ................................................................................................ 4柴油机电子控制技术的发展趋势........................................................................... 4.1高的喷射压力 ................................................................................................ 4.2独立的喷射压力控制 .................................................................................... 4.3改善柴油机燃油经济性 ................................................................................ 4.4独立的燃油喷射正时控制 ............................................................................ 4.5可变的预喷射控制能力 ................................................................................ 4.6最小油量的控制能力 .................................................................................... 4.7快速断油能力 ................................................................................................ 4.8降低驱动扭矩冲击载荷 ................................................................................ 5结论......................................................................................................................... 6参考文献................................................................................................................... 摘要 柴油机的发展水平一直是车辆发展水平的重要标志，随着国家对环保的重视和国际石油价格高涨，我国应对柴油机的发展引起足够重视。车用柴油机面临着日趋严格的排
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。