3.5 共轨式电控燃油喷射系统

3.5 共轨式电控燃油喷射系统
3.5 共轨式电控燃油喷射系统

3.5 共轨式电控燃油喷射系统

一、电控高压共轨系统概述

1、共轨技术——将柴油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,高压油泵把高压燃油输送到公共供油管(共轨),共轨将高压燃油通过高压油管输送到各缸喷油器。

共轨技术

2、电控高压共轨系统

——利用共轨技术,通过各种传感器检测出发动机的实际运行状态,经ECU 计算、分析、处理,对喷油量、喷油时间、喷油率、喷油压力进行精确的控制。

3、电控高压共轨系统的组成

电控高压共轨系统简图

二、电控高压共轨系统的特点及应用

1、电控高压共轨系统的特点

(1)自由调节喷油压力(共轨压力控制)。

(2)自由调节喷油量。

(3)自由调节喷油时间。

喷油的始点、终点可以方便调节。

(4)自由调节喷油率。

可实现预喷射、主喷射和后喷射,可根据排放要求实现多段喷射。

(5)更高的喷油压力。

目前可达160MPa,将来可达到200Mpa。

(6)喷油压力与实际工况相适应。

在高压共轨系统中,喷油压力(共轨压力)与发动机转速和负荷无关,可以独立控制。由共轨压力传感器测出共轨内燃油压力,与设定的目标喷油压力进行比较后进行反馈控制。

(7)与其它电控柴油喷射系统相比,电控高压共轨系统具有较高的经济和技术优势。

(8)控制参数多,控制精确。

(9)动力性、经济性、排气净化性好。

(10)系统油压波动小。

(11)采用高速电磁开关阀控制,控制灵敏度高。

(12)适用范围广。

(13)系统成本高,维修费用高。

电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比:

轿车柴油机三种燃油喷射系统的比较

2、电控高压共轨系统的应用

适用于各种类型的轿车,小型、中型及重型柴油机,是目前柴油机的主流技术和发展趋势。

一汽道依茨4DC2高压共轨系统

潍柴电控高压共轨柴油机三、电控高压共轨系统的组成

——主要由燃油供给部分和电控系统两部分组成。

电子控制高压共轨燃油系统的组成

Bosch高压共轨燃油系统

(一)燃油供给系统

1、燃油供给系统的组成

——主要由供油泵、共轨、喷油器等组成。

燃油供给系统

(1)供油泵(高压油泵)——将燃油产生高压,供到共轨内。

(2)共轨——实际上是一个燃油分配管,储存在共轨内的燃油在适当的时刻经高压油管送入喷油器,喷入到发动机的气缸内。

(3)喷油器——喷油器是由电磁阀控制的喷油阀,由ECU控制电磁阀的开启和关闭,从而控制喷油器的喷有时间和喷油量。

2、电控共轨燃油喷射系统的工作过程

电子控制共轨系统的工作过程

(二)电控系统

电控系统由传感器、ECU、执行器三部分组成。

1、传感器——采集发动机实际运行状态信息参数,传给ECU。

主要传感器有:

(1)发动机转速传感器(曲轴转速传感器、凸轮轴转速传感器)

曲轴转速传感器检测发动机转速信号,凸轮轴转速传感器确定工作顺序。(2)加速踏板位置传感器

检测油门踏板位置信号(驾驶员转矩的要求)。

(3)空气流量传感器(进气压力传感器)

检测发动机空气流量信号。

(4)增压压力传感器

检测增压器增压压力。

(5)冷却液温度传感器、进气温度传感器

ECU根据温度传感器的数值对喷油始点、喷油率及其它参数进行最佳匹配。

(6)共轨压力传感器

采集共轨内燃油压力,进行反馈,控制共轨内的燃油压力。

2、ECU——根据各种传感器传来的发动机实际运行状态信息,进行计算、分析、发出控制指令,对喷油时间、喷油量、喷油率、喷油压力进行控制。同时具有故障自诊断和故障应急功能。

3、执行器——电磁阀。

由ECU控制各种电磁阀的开启和关闭时刻,对共轨内的喷油压力,喷油器的喷油时间、喷油量、喷油率进行控制。

三、电控高压共轨系统的控制

1、调节喷油压力(共轨压力)

利用共轨压力传感器检测共轨内的燃油压力,从而调整供油泵的喷油量,控制共轨压力。

2、调节喷油量

根据发动机转速传感器、油门踏板位置传感器,由ECU计算出最佳喷油量,通过控制喷油器电磁阀的通电、断电时刻,直接控制喷油器的喷油量。

3、调节喷油率

根据发动机的运行工况的需要,设置并控制喷油率,实现预喷射、主喷射、后喷射、多段喷射等。

电控高压共轨系统的喷射方式有三种:

(1)一次喷射——在发动机的一个工作循环中,每缸喷油器只有一次喷射,

即主喷射。应用于早期的电控高压共轨系统中。

(2)两次喷射——在主喷射之前,进行一次喷油量很小的预喷射,即预喷射+主喷射。

预喷射的目的:使燃烧噪声明显降低。

注意点:预喷射会导致PM(碳烟)排放增加。因此,预喷射应尽量靠近主喷射。

(3)多次喷射——将每一个工作循环中的喷油过程分成若干段进行,每段喷油相互无关,各自独立。

多次喷射一般包括引导喷射、预喷射、主喷射、后喷射、次后喷射等多段。

多次喷射的目的:控制燃烧速度。

注意点:在多次喷射过程中,喷油器电磁阀必须完成多次开启和关闭,能量消耗大。

多次喷射的作用

4、调节喷油时间

根据发动机转速和负荷,由ECU计算出最佳喷油时间,通过控制喷油器电磁阀的通电、断电时刻,从而准确控制喷油器的喷油时间。

四、电控高压共轨系统的主要部件

——电控高压共轨燃油系统主要由油箱、输油泵、燃油滤清器、高压油泵、压力控制阀、高压共轨管、限压阀、流量限制器、喷油器等组成。

电子控制高压共轨燃油系统各主要部件的分布位置

1、输油泵

(1)功用——将油箱内的燃油输送到高压油泵。

(2)类型——机械式和电动式。

在电控共轨柴油机中,一般采用滚柱式电动输油泵。

(3)组成构造及工作原理

滚柱式电动输油泵的构造

2、燃油滤清器

(1)功用——滤除燃油中的杂物,保持油泵、喷油器等元件的清洁;减少燃油中水对燃油供给系部件的腐蚀。

(2)类型——带油水分离器的纸质滤芯燃油滤清器。

燃油滤清器(带油水分离器)

3、高压油泵

(1)功用——向高压共轨管内提供高压燃油。

(2)安装位置——安装在发动机机体上,由发动机通过联轴器、齿轮、链条或齿形带传动。

(3)组成构造——主要由泵体、切断阀、安全阀、压力控制器等部件组成。

高压油泵的组成

高压油泵的断面

(4)工作过程

4、压力控制阀

(1)功用——保持共轨管内压力的恒定。

(2)安装位置——安装在高压油泵上。

(3)组成构造——由电磁铁、弹簧、电枢、球阀等组成。

压力控制阀的组成

(4)工作过程

5、高压蓄压器——储存高压燃油,减小共轨内油压的波动。

高压蓄压器的组成

6、限压阀

(1)功用——通过打开共轨旁通道限制共轨内的油压。限压阀允许共轨内短时间的最大油压为150Mpa。

(2)安装位置——一般安装在高压蓄压器上。

(3)组成构造及工作过程

限压阀的构造

7、流量限制器

(1)功用——限制进入喷油器内的燃油量。

(2)安装位置——安装在共轨上,每缸对应一个。

(3)组成构造

流量限制器的结构

(4)工作原理

流量限制器的工作原理

8、喷油器

(1)功用——由电磁阀控制,实现喷油。

(2)组成构造——由喷油嘴、油压活塞、电磁阀等组成。

喷油器的结构

(3)工作原理——由电磁阀直接控制喷油始点、喷油间隔和喷油终点,直接控制喷油量、喷油时间和喷油率。

注意点:喷油器实际上完成了传统喷油装置中的喷油器、调速器和供油提前器的作用。

(4)工作过程

喷油器的工作过程分为喷油器关闭(产生高压)、喷油器打开(开始喷油)、喷油器全部打开、喷油器关闭(喷油结束)四个过程。

喷油器的工作过程

(5)控制方式——采用独立喷射。

注意点:各个喷油器每循环独立喷射一次,喷油过程按照特定的顺序依次独立进行,驱动回路与气缸数相同。

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:

模板-张兴:博世CR柴油机高压共轨电控系统解析

摘要 摘要 本设计基于博世CR柴油机高压共轨电控系统,在深入分析柴油机高压共轨电控系统控制原理的前提下,主要针对电控燃油喷射系统进行了总体控制设计,即高压共轨电控燃油喷射系统的空气供给系统、燃油供给系统设计;高压共轨电控燃油喷射系统的传感器和执行器控制设计;高压共轨电控燃油喷射系统的电子控制单元设计。另外对整个电控系统的控制逻辑进行了划分,总结出五个基本的控制任务,包括状态识别、油量控制、共轨压力控制、喷射控制和驱动,形成了完整的控制方法和实现方法。 关键词:柴油机,高压共轨,电控单元,控制方法

发动机控制技术课程设计任务书 发动机控制技术课程设计任务书 一、设计题目 发动机电控系统设计 以某一具体类型的发动机(如:凌志LS400轿车1UZ-FE型发动机)为对象,结合发动机电控系统设计的要求,选择合适的传感器和执行器等硬件设备,对发动机的主要控制系统或某一控制系统进行硬件设计和软件设计。 控制内容:发动机控制系统包括电子控制汽油喷射(EFI)、电子控制点火提前(ESA)、怠速控制(ISC)、废气再循环控制(EGR)、蒸发污染控制(ECS)、谐波进气增压系统控制(ACIS)、故障诊断(DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节(CO排放控制)等内容。 二、设计内容 1.原理简介 主要内容:对发动机的构成与工作原理进行简要介绍 2.对象特性描述 主要内容:对所选择的控制对象的特性进行分析和描述 3.控制系统设计 发动机的电子控制系统设计。1)电子控制单元的设计;2)传感器和控制开关;3)各类执行器;4)控制系统的工作过程。主要内容:控制方案的选择与论证;被控参数与控制参数的选择;输入输出系统的设计;画出原理图、方框图和仪表流程图、系统接线图、梯形图;进行程序设计。 三、设计要求 1.课程设计说明书的格式应严格按照学校课程设计格式要求。 2.论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切,并提出自己的见解和观点。 3.课程设计说明书。 前置部分:封面、摘要、设计任务书、目录;主体部分:引言(设计目的、任务与要求等)、正文、结论、参考文献;附录部分:系统方框图和电路原理图、程序清单等。 4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。 5.如有程序,必须提供清单。

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

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

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。

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。

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。

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护

柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护 作者:佚名文献来源:本站原创点击数:更新时间:2005-10-04 2000-7(145)61,资源环境资源环境 柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护 NewElectronicallyControlledCommonRailFuelI njectionTechnologyforDieselEnginesandEnvir onmentalProtection 施光林1钟廷修2 (上海交通大学机电控制研究所,博士后1;教授2上海200030) 人类虽已跨入了21世纪,但环境问题始终是人们最为忧虑的问题之一。这是因为随着世界范围经济的发展,人们一方面在生产对自身生存与发展有用的东西,而另一方面也在大量排放破坏人类居住环境的有害物质,如有毒的气体、液体和固体物质等。尤其是随着世界各国城市交通运输车辆、船舶的急剧增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染源。 据美国的一份资料报道,现在地球大气中77.3%的一氧化碳(CO)、55.3%的碳氢化物(HC)、50.9%的氮氧化物(NOX)均来自以柴油机为动力的汽车排放。特别是在城市,由于人口密集、缺少绿地,而汽车排气口一般都离地面60~70厘米,低空排放恰好易于各种有害物质经呼吸系统进入人体内部,从而对人体的健康造成极大的危害。 在我国,伴随着经济建设的快速发展,环境问题也日趋严峻。目前在我国许多城市,大气污染已从煤烟型向煤烟—石油混合型或机动车污染型转变,甚至在有些大城市已出现了光化学烟雾。仅以上海为例,据环保部门的监测,现在机动车尾气污染已成为上海地区大气污染的主要来源,其中尾气中的CO、HC、NOX等分别占中心城区污染量的90%、92%和23%。在交通干线附近,行人呼吸到的CO、HC和NOX浓度均超过国家二级大气环境质量标准。上述事实充分说明,人类居住的地球环境已经开始遭到严重破坏,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。为此,世界各国,如美国、日本和欧共体等国从20世纪60年代就开始相继制订出有关尾气排放法规,对在各种场合使用的柴油机、汽油机的尾气排放加以限制,以减少对大气的污染。这几年又先后有欧洲Ⅱ、欧洲Ⅲ等更加严厉的尾气排放限制法规出台。我国从80年代起也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,世界各国业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。柴油机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污染排放的新技术。 一、共轨式电控燃油喷射技术的原理 熟知柴油机的人都知道,燃烧过程是其工作的“核心”,而喷油系统对燃烧过程及其工作品质,特别是对排放的污染物种类及数量起着重要的作用。因此,对柴油机喷油系统的研究一直成为研究者们的关注热点。一般认为,柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。而现代电控喷油技术的崛起,则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。共轨式电控燃油喷射技术正是属于后者。该技术不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理,而是通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。图1是柴油机共轨式电控燃油喷射系统的原理框图。 这一系统主要由电控输油泵、共轨(恒压蓄油箱)、高速电磁开关阀、喷油器、电子控制装置(ECU)及各类传感器等组成。按照喷油高压形成的不同,目前共轨式电控燃油喷射系统有两种基本形式,即高压

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

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、

柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展

柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展 陈然 摘要:随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步,高压共轨喷油系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统,以其显著的优越性,已经成为现代柴油机技术的主要发展方向之一。本文介绍了电控高压共轨喷油系统的组成、工作原理和特点,概括了国内外的研究状况,最后提出了未来的研究目标和发展趋势。 关键词:柴油机;喷射系统;高压共轨;发展趋势 能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程,而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨喷油系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况,由计算机计算和处理,可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力,与传统的喷射技术相比,进一步降低了燃油消耗和排放,增强了动力性能,实现了柴油机综合性能的又一次飞跃。柴油机高压共轨系统在整个内燃机行业被公认为20世纪三大突破之一[1],是21世纪柴油喷射系统的主流。 1电控高压喷油系统的原理和结构 与前两代喷油系统相比,电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响,不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理,而采用了公共控制油道——共轨管,高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力,通过连续调节共轨压力来控制喷射压力,使其达到与工况相适应的最优数值,而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为

可能,且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。 高压共轨喷油系统的结构见图1,为典型的电控高压共轨喷射系统,主要由高压泵、带调压阀的共轨管、带电磁阀的喷油器、各种传感器和电控单元(ECU)组成。 图1 高压共轨喷射系统结构 2 国外主要的高压共轨喷射系统 目前,国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究进展很快,并有多种共轨喷射系统设计并投产。德国Bosch公司、意大利菲亚特集团、英国LUCAS、日本电装公司、美国德尔福公司等世界著名油泵油嘴制造商相继开发了高压共轨系统。 2.1 德国Bosch公司的高压共轨系统 目前为止,Bosch公司总共规划和设计了3代高压共轨系统。如图2所示为Bosch公司的高压共轨喷射系统。第一代已经上世纪批量投放市场,主要应用于轿车,喷射压力达135MPa。第二代于2000年开始批量生产,开始使用具有油量调节功能的高压泵和经改进的电磁阀喷油器,喷射循环由预喷射、主喷射和多级喷射等多次喷射组成,最大

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

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。

电控燃油喷射系统讲解

第三节电磁喷油器 一、结构 (如图2—6所示),主要由滤网、电接头、电磁线圈、衔铁、针阀、上密封圈,下密封圈等组成。 图2—6 (a)结构(b)安装 1—滤网;2—电接头;3—电磁线圈;4—衔铁;5—针阀; 6—喷油轴针;7--燃油分配管;9--上密封圈;10—下密封圈

二、种类 主要有:轴针式、球阀式和片阀式。 图2—7 单点喷射系统喷油器请参考相关资料。 按给油方式又分为上部给油和下部给油,一般都采用上部给油方式,采用下部给油的车型是单点喷射和日产公司。 三、喷油器控制 控制方式有两种即电压驱动和电流驱动。 电流驱动只可以用低电阻喷油器,电压驱动可以用低电阴和高电阻两种喷油器,低电阻一般为0.6—3欧姆、高电阻一般为12—17欧姆。 1、电压驱动 图2—8高电阻喷油器 这种驱动方式简单,在发动机工作中,当VT三极管导通时,接通喷油器回路,喷油器工作即会将燃油喷出。

图2—9低电阻喷油器 在低电阻喷油器中减少了电磁线圈的电阻和匝数,减少了电感,其优点是喷油器本身响应特性好,但由于电阻减小而使是电流增大,会使线圈烧坏,因此在电路中加入附加电阻。 在功率管VT截止时,喷油器电磁线圈存在电感,会将三极管击穿,因此与三极管并连设计了消弧回路。 图

2、电流驱动 当开启开始阶段,三极管处于饱和导通状态,喷油器内电流最大,称为峰值电流,一般为4—8A。当A点电压达到设定值时,控制回路使三极管VT在喷油期间以约20MHZ的频率交替的导通和截止,使电流保持在1—2A左右,使针阀保持打开状态。 四、喷油正时控制 分为三种基本类型即同时喷射、分组喷射和顺序喷射。 1、同时喷射 图2—12,同时喷射控制电路

柴油机高压共轨电控喷射系统介绍

柴油机高压共轨电控喷射系统介绍 一、共轨技术 在汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒,实验证明,在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。由于柴油的可压缩性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主喷射之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器的针阀开启的压力,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,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。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷,现代柴油机采用了一种称"共轨"的技术。 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。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NO x,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、高压共轨电控燃油喷射系统及基本单元 高压共轨电控燃油喷射系统主要由电控单元、高压油泵、蓄压器(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(蓄压器),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图中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。

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

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