德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统二图
电控知识应知应会系列培训_德尔福共轨系统
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喷油系统零部件及装配技术要求
高低压油路 高压油泵 喷油器
共轨管和高压油管
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喷油器主要特征
喷油器体17mm外径、低惯量喷油器 6孔、中置、无压力室式喷油嘴 高速强力电磁阀,工作电流16～6A 特有的I2C控制策略，一致性好 表面强化处理 最小供油量： 1～3mm3/st(@200~1600bar) 两次喷油间隔：200μs （2.4edeg@2000erpm） 油管接头：M14x1.5；扭矩：40 ±4Nm 喷油压力高达1600bar 4W喷油器
20位修正码
每个喷油器均有20位修正码 一旦将喷油器修正码输入控制器，则控制 器和发动机必须配对 4F喷 油器
4W喷 油器
更新。
4F发动机
4W发动机
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喷油系统零部件及装配技术要求
高低压油路 高压油泵 喷油器
共轨管和高压油管
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高压油泵技术参数
燃油温度测量，具有温度补偿功能 燃油流量控制阀 集成油压力限制阀 供油速度快，压力高达1600bar 进口燃油温度：－30～＋85℃ 平均驱动扭矩：38Nm；
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4F机齿轮传动系统
喷油泵齿轮
出油口
进油口
支架
壳体
水传感器
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低压管路的典型内径参数
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共轨原创德尔福和卡特共轨喷油器内部升程参数定义
共轨原创德尔福和卡特共轨喷油器内部升程参数定义共轨之家独家原创，版权所有，转载请注明出处！一、德尔福1、衔铁升程1）定义：喷油器在工作过程中阀芯可移动的距离大小，德尔福公轨喷油器的衔铁升程一般在30~70微米之间。
2）示意图：3）调整趋势：由上图可知，德尔福喷油器的衔铁升程其实就是自由状态下，阀芯盘距离阀座上缘的距离（或阀芯盘相对阀座陷下去的深度）。
因此完全取决于阀组件的加工控制，不能调节（当然，如果衔铁升程偏心，可以尝试用1500目以上精细砂纸打磨阀芯盘端面）。
4）对喷油特性影响：衔铁升程的大小会影响各点的喷油量，衔铁升程越大，喷油量就越大。
当喷油量有偏差时，更换一个衔铁升程不一样的阀组件可改变喷油量的大小。
2、空气余隙1）定义：当阀芯盘（即衔铁盘）运动到最上端时（小台阶与电磁阀接触），阀芯盘主体与电磁阀端面并不接触，而是留有一定的间隙，此间隙大小即空气余隙。
2）示意图：3）调整趋势：与衔铁升程一样，德尔福喷油器的空气余隙也是由阀组件生产加工控制的，不能调节，如上图所示。
4）对喷油特性影响：空气余隙越大，喷油量越小。
不过影响不如衔铁升程明显。
3、针阀升程1）定义：喷油器在工作过程中油嘴针阀的最大位移就叫做针阀升程。
2）示意图：3）调整趋势：德尔福喷油器的针阀升程不可以调整。
它的大小由回油隔板的孔深度和针阀伸出量共同决定。
4）对喷油特性影响：针阀升程越大，喷油量也越大。
4、电磁阀弹簧力1）定义：电磁阀弹簧有一个预设力，它用来压紧密封小球，以密封住阀座控制腔里的高压燃油。
电磁阀弹簧力不能太小，否则高压燃油会从座面泄漏出来。
也不能太大，否则小球开启缓慢甚至打不开。
电磁阀弹簧力的大小可由改变调整块厚度进行调节。
2）示意图：3）调整趋势：调整块越长，电磁阀弹簧力越大。
4）对喷油特性影响：电磁阀弹簧力越大，喷油量就越小。
电磁阀越小，喷油量就越大。
对中速点油量的影响尤其显著。
5、油嘴弹簧力1）定义：油嘴弹簧有一个预设力，它用来压紧针阀，以密封住喷孔阻止燃油喷射。
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直接外接Ф8x10的胶管 泵油量：>20cc/str 主要功能：用于低压油路排空
油箱 来油
至燃油 滤清器
直角弯头 杉树型接头
杉树型接头
进出油各有一个单向阀 捏紧－松开弹性泡即可泵油
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1.6.1.4 燃油滤清器
主要功能： 过滤燃油中的杂质 可消除燃油中的气体 分离燃油中的水成份 进出油口快速接头： Ф10 SAE J2044 （二个） 回油口采用快速接头： Ф8 SAE J2044 （一个） 管接头带有进、出流向标识（箭头） 安装支架选装. 放水阀上紧扭矩： 1.25 ±0.25Nm 重量：0.435kg ±10% 容积： 500 ±25cm3 带有燃油加热回路
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1.6.2.5 高压泵剖面图—以4W系列为例
驱动轴 滚动凸轮 油温传感器 燃油计量阀 IMV
输油泵 滚轮 高压泵 柱塞 滚轮座
高压油出口
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1.6.2.6 输油泵
输油泵（4叶片） 输油压力调节阀
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1.6.2.7 输油泵工作原理
管路布置
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1.6.1.10燃油系统的通流特性
高压油泵的进油流量：50<Qe [L/h] < 130 高压油泵的进口油压：-40 < Pe [kPa] < 8 高压油泵的进口油温：-30 < Te [°C] < 80 喷油器回油压力：Pr [kPa] < -10 喷油器回油温度：-30 < Tr [°C] < 180 喷油器回油流量：Qr [L/h] < 25 系统回油流量：50 < Qs [L/h] < 110 油箱回油管压力降：Ps [kPa] < 30 系统回油温度：-30 < Ts [°C] < 140 工作环境：-30 ～ +125 [°C];
『专业知识』柴油发动机高压共轨电控燃油喷射技术
『专业知识』柴油发动机高压共轨电控燃油喷射技术1. 柴油机高压共轨电控燃油喷射技术的发展历程燃油喷射系统是柴油发动机的核心组成部分。
它是在一定的压力下，利用喷油器将一定数量的燃料直接喷入气缸或进气道内的燃油供给装置。
自1897年德国发明家鲁道夫·狄塞尔发明第一台柴油发动机以来，燃油喷射系统经历了由蓄压式到机械式再到电控式的发展历程。
图1 世界燃油喷射系统发展历程从电子技术控制燃油喷射的角度，经历了3个阶段。
表1展示了柴油机喷射阶段及特点。
表1 柴油机电控燃油喷射阶段及特点2. 柴油机高压共轨电控技术的工作原理及组成高压共轨电控喷油系统的主要部件包括：燃油泵、高压油轨、喷油器、ECM和各种传感器等组成。
图2 高压共轨燃油系统工作图图2是共轨燃油系统的原理图，显示了机械，流体，电气和所有关键要素之间的联系。
燃油首先由低压泵通过入口计量阀供应给高压泵，然后由高压泵产生满足要求的高压燃油，再由高压泵传递给共轨管。
共轨管主要是用于储存高压燃油的容器，为喷油器喷射做准备。
最后喷油器按照ECM的指令去控制一定量的燃油喷射到汽缸。
•高压燃油泵高压油泵将低压系统中的清洁燃油进行加压，使其产生足够的压力冲破出油阀的限制，其结构如图3所示。
图3 高压油泵结构图图4 高压油产生简图工作原理：吸油行程中，柱塞随着凸轮的转动，柱塞由上止点移动到下止点，过程中柱塞腔内容积不断增大，压力不断减小，输油泵提供的燃油不断被吸入到柱塞腔中，直至柱塞移到下止点，进油阀关闭，切断了低压燃油与柱塞腔之间的油路，吸油结束。
凸轮轴继续转动，柱塞由下止点移动到上止点，过程中柱塞腔容积不断减小，腔内燃油不断被加压至阀门预设值，此时阀门开启，腔内燃油流入共轨管中。
图4为高压油的产生简图。
•喷油器喷油器是高压共轨燃油系统中最复杂和最关键的部件，它能根据ECM传送的电子控制信号，将共轨内的高压燃油以最佳的喷油定时、喷油量、喷油率和喷雾状态喷入发动机燃烧室中进行燃烧。
德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统二图
德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统(二)(图)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2（接上期）三、精度更高的控制策略为了保证精确的喷油控制，使车辆之间的差异最小，在喷油器制造过程中采取了专门的措施：减少制造公差、装配期间的标定、装配线终端记录喷油器特性。
1.喷油器特性喷油器零件的制造是一个高精度的工艺过程,其中有许多零件100%在线监测,以确保产品质量的一致性，并且最终的喷油器总成要在自动测试线上进行100%的检验。
喷油器的一整套喷油量检测须在选定的压力范围内进行，每个喷油器的特性就取决于这套数据，并用一块点阵式代码标牌标示在喷油器体上。
在发动机装配时，这种点阵式代码信息用光学法读入汽车的ECU中并进行编程，然后用这些信息来校正每个喷油器的电子驱动喷油脉宽和喷油定时。
这项技术德尔福已用于1996年以后的柴油喷射系统中的某些泵喷嘴（EUI）产品中，现在该项技术又被设计成可适用于Multec DCR共轨喷射系统。
图7中用矩形来表示喷油脉宽和喷油率曲线，并显示出了“标定喷油器”和另一个与之有差异的喷油器（给定喷油器）的喷油率曲线。
假如在相同喷油脉宽下，给定喷油器的喷油量大于标定喷油器的喷油量，图8显示了给定喷油器和作为标定目标的标定喷油器的特性（喷油量曲线）的比较，于是在选定的共轨压力下，测定出两者喷油量的偏差值，并被用来修正每个喷油器的喷油脉宽。
图9和图10是用和不用12C法修正的喷油量离散的实例，它们描绘出了500次喷射的喷油量曲线（喷油器脉谱图），可以清楚地看出，用12C法修正标定过的喷油器的喷油量精度大大提高，这将有助于改善发动机的性能、燃油消耗和排放。
图7 标定喷油器与给定喷油器的喷油速率图8 喷油器特性比较（12C修正法的基本原理）图9 无12C修正法时喷油器喷油量离散情况（500个喷油器统计值）图10 有12C修正法时喷油器喷油量离散情况（500个喷油器统计值）2.加速度预喷射控制(APC)在所有应用共轨喷射达到欧3排放法规的机型中，由于预喷射缩短了主喷射的着火时间，从而降低了燃烧噪声。
博世BOSCH德尔福柴油机共轨技术讲座ppt课件
高的燃油喷射压力，有助于提高柴油机的低速扭矩。
• 电控高压共轨系统的特点： • 调节自由度大： • 喷射压力； • 喷射时刻； • 喷油量。 • 控制精度大大改进。
五次喷射
1） 预喷－Pre injection(冷起动)
高压共轨发动机工作原理
高压共轨发动机工作原理
高压共轨发动机工作原理
预喷式柴油机
直喷式柴油机
高压共轨发动机工作原理
• 电控高压共轨系统的高压油轨是共同的，因此称为共轨。系统的电脑根据工况和其他环境条
件，通过高压油泵，将高压油轨中的燃油压力控制在所需要的水平上，并通过对喷油嘴上泄 压阀的控制，以选择最佳的燃油喷射相位和喷射规律。
发动机转速
在正常状态下
正常状态下的燃油喷射压力 由发动机转速和燃油喷射量 计算。
高压共轨发动机工作原理
冷却液温度
燃油喷射量控制
加速踏板位置
发动机转速
发动机起动时的燃油喷射量 在发动机起动时燃油喷射
量由发动机起动转速和冷却 液温度决定。
发动机转速
标准的燃油喷射量 标准的燃油喷射量由发动机转 速和加速踏板位置决定。
热膜式空气流量传感器
BOSCH高压共轨系统
热膜式空气流量传感器工作原理
热膜式空气流量计是一个带 有逻辑输出的空气质量传感器， 为了获得空气流量，传感器元件 上的传感器膜片被中间安装的加 热电阻加热，膜片上的温度分配 被与加热电阻平行安装的温度电 阻测量。通过传感器的气流改变 了膜片上的温度分配，从而使得 两个温度电阻的电阻值产生差异。 电阻值的差异取决于气流的方向 和流量，因此空气流量传感器对 空气的流量和方向具有较高的要 求。微机械制造的传感器元件的 小尺寸和较低的热容量式的传感 器的响应时间<15ms。如需要可 以在传感器内部安装进气温度传 感器，用以测量进气温度。
德尔福共轨喷射系统DCR
德尔福共轨喷射系统DCR基本介绍德尔福柴油机共轨喷射系统简称DCR（D elphi D iesel C ommon R ail）第一部分：简介1、系统组成德尔福柴油机共轨喷射系统采用了模块化设计技术，便于应用于不同结构和形式的发动机之上。
德尔福柴油机共轨喷射系统主要包括以下部件：-共用高压燃油储能器（共用油轨）；-高压燃油调节器（选装元件）；-内置高压泵并设计有进油计量初级供油泵结构的燃油泵；-燃油喷射器（喷油器）；-发动机电子控制单元（ECU）；-燃油滤清器。
德尔福柴油机共轨喷射系统所配备的共用高压燃油储能器，亦称为“共用油轨”。
通常被设计装配在发动机的气缸体或气缸盖上，由高压油泵向其提供高压燃油。
共轨内部的燃油压力是通过发动机电子控制模块结合设计在高压油泵内部的进油计量装置和高压燃油调节器（当系统装备时）完成综合调节控制的。
因此，系统燃油压力与发动机转速无关。
即使在很低的发动机转速下，如果需要，系统也可以提供高压燃油并进行高压燃油喷射。
一组若干个高压燃油喷射器将通过高压油管与共轨相连接。
系统通过发动机电子控制模块直接驱动设计在燃油喷射器内部的电磁开关控制燃油喷射的开启和关闭时间和频率。
2、目前应用状况德尔福柴油机共轨喷射系统系为轿车用未来高速直喷式柴油发动机至少达到满足美国联邦1998年排放法规和欧洲三号排放法规以及更高的世界排放法规的要求所设计的。
由于系统采用模块化设计，因此可非常方便地被搭载应用到不同结构的三至六缸的柴油发动机的各式车辆上。
根据相同的应用原则，德尔福柴油机共轨喷射可非常方便地扩展应用到中型车辆柴油机以及非车用柴油机市场产品上。
3、德尔福柴油机共轨喷射系统DCR优势：1) 结构设计紧凑德尔福柴油机共轨喷射系统主要零部件设计精巧，外形尺寸小，非常适合现代两气门和四气门发动机使用。
2) 模块式系统构成每气缸配备一枝电子控制的燃油喷射器的模块化组合式结构，可方便应用于三缸、四缸、五缸和六缸任何一款柴油机上。
德尔福共轨系统完整介绍！
德尔福共轨系统完整介绍！德尔福共轨喷射系统DCR基本介绍德尔福柴油机共轨喷射系统简称DCR（D elphi D iesel C ommon R ail）第一部分：简介1、系统组成德尔福柴油机共轨喷射系统采用了模块化设计技术，便于应用于不同结构和形式的发动机之上。
德尔福柴油机共轨喷射系统主要包括以下部件：-共用高压燃油储能器（共用油轨）；-高压燃油调节器（选装元件）；-内置高压泵并设计有进油计量初级供油泵结构的燃油泵；-燃油喷射器（喷油器）；-发动机电子控制单元（ECU）；-燃油滤清器。
德尔福柴油机共轨喷射系统所配备的共用高压燃油储能器，亦称为“共用油轨”。
通常被设计装配在发动机的气缸体或气缸盖上，由高压油泵向其提供高压燃油。
共轨内部的燃油压力是通过发动机电子控制模块结合设计在高压油泵内部的进油计量装置和高压燃油调节器（当系统装备时）完成综合调节控制的。
因此，系统燃油压力与发动机转速无关。
即使在很低的发动机转速下，如果需要，系统也可以提供高压燃油并进行高压燃油喷射。
一组若干个高压燃油喷射器将通过高压油管与共轨相连接。
系统通过发动机电子控制模块直接驱动设计在燃油喷射器内部的电磁开关控制燃油喷射的开启和关闭时间和频率。
2、目前应用状况德尔福柴油机共轨喷射系统系为轿车用未来高速直喷式柴油发动机至少达到满足美国联邦1998年排放法规和欧洲三号排放法规以及更高的世界排放法规的要求所设计的。
由于系统采用模块化设计，因此可非常方便地被搭载应用到不同结构的三至六缸的柴油发动机的各式车辆上。
根据相同的应用原则，德尔福柴油机共轨喷射可非常方便地扩展应用到中型车辆柴油机以及非车用柴油机市场产品上。
3、德尔福柴油机共轨喷射系统DCR优势：1) 结构设计紧凑德尔福柴油机共轨喷射系统主要零部件设计精巧，外形尺寸小，非常适合现代两气门和四气门发动机使用。
2) 模块式系统构成每气缸配备一枝电子控制的燃油喷射器的模块化组合式结构，可方便应用于三缸、四缸、五缸和六缸任何一款柴油机上。
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德尔福柴油机电控高压共轨喷油系统(二)(图)
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三、精度更高的控制策略
为了保证精确的喷油控制，使车辆之间的差异最小，在喷油器制造过程中采取了专门的措施：减少制造公差、装配期间的标定、装配线终端记录喷油器特性。
1.喷油器特性
喷油器零件的制造是一个高精度的工艺过程,其中有许多零件100%在线监测,以确保产品质量的一致性，并且最终的喷油器总成要在自动测试线上进行100%的检验。
喷油器的一整套喷油量检测须在选定的压力范围内进行，每个喷油器的特性就取决于这套数据，并用一块点阵式代码标牌标示在喷油器体上。
在发动机装配时，这种点阵式代码信息用光学法读入汽车的ECU中并进行编程，然后用这些信息来校正每个喷油器的电子驱动喷油脉宽和喷油定时。
这项技术德尔福已用于1996年以后的柴油喷射系统中的某些泵喷嘴（EUI）产品中，现在该项技术又被设计成可适用于Multec DCR共轨喷射系统。
图7中用矩形来表示喷油脉宽和喷油率曲线，并显示出了“标定喷油器”和另一个与之有差异的喷油器（给定喷油器）的喷油率曲线。
假如在相同喷油脉宽下，给定喷油器的喷油量大于标定喷油器的喷油量，图8显示了给定喷油器和作为标定目标的标定喷油器的特性（喷油量曲线）的比较，于是在选定的共轨压力下，测定出两者喷油量的偏差值，并被用来修正每个喷油器的喷油脉宽。
图9和图10是用和不用12C法修正的喷油量离散的实例，它们描绘出了500次喷射的喷油量曲线（喷油器脉谱图），可以清楚地看出，用12C法修正标定过的喷油器的喷油量精度大大提高，这将有助于改善发动机的性能、燃油消耗和排放。
图7 标定喷油器与给定喷油器的喷油速率
图8 喷油器特性比较（12C修正法的基本原理）
图9 无12C修正法时喷油器喷油量离散情况（500个喷油器统计值）
图10 有12C修正法时喷油器喷油量离散情况（500个喷油器统计值）
2.加速度预喷射控制(APC)
在所有应用共轨喷射达到欧3排放法规的机型中，由于预喷射缩短了主喷射的着火时间，从而降低了燃烧噪声。
在没有采用预喷射闭环控制策略措施的情况下，在发动机使用寿命期内，由于磨损的影响，预喷射油量是在变化的，因而也将使噪声、燃油耗和排放有所变化。
为此，德尔福专门为Multec DCR高压共轨喷射系统开发了一种以加速度信号处理为基础的创新的控制策略，被称之为“加速度预喷射控制（APC）”。
这种预喷射闭环控制策略的基本原理是：在发动机压缩行程期间喷射少量的燃油将会改变上止点前几度曲轴转角内发动机汽缸体的振动情况（图11），而这种振动情况可以借助于安装在汽缸体适当位置的加速度传感器监测到，同时这其中还涉及到如何测量出着火燃烧的最小驱动脉宽（MDP）（图12）。
MDP可以用以下方法来测出：在给定的喷射定时下，逐渐减少预喷射脉宽，直至熄火为止，然后将这些MDP 数据存储在ECU中，用于调节汽车使用寿命期内的预喷射脉宽。
图12和图13分别表示在不同预喷射定时和滤波频率下加速度信号能量与预喷射脉宽的关系曲线。
为了监测到在汽车实际行驶工况下各个喷油器的MDP，对受加速度信号影响的所有参数进行分析和优化。
图11 汽缸压力、预喷射驱动脉宽和用加速度信号表示的发动机汽缸体振动情况
图12 不同预喷射定时下发动机汽缸体振动能量与预喷射脉宽的关
图13 不同滤波频率下发动机汽缸体振动能量与预喷射脉宽的关系
图14 德尔福Multec DCR共轨喷射系统控制框图
应用APC控制策略可使汽车标定以最小的预喷射量来达到采用Multec DCR共轨喷射系统最低的燃烧噪声和排放。
在实际使用中，APC控制策略已显示出良好的效果，能使噪声和排放水平在发动机整个使用寿命期内保持在很小的变化幅度范围内。
图14显示了德尔福Multec DCR共轨喷射系统的控制。
（未完待续）。