一、柴油机电控技术的发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展船舶柴油机作为船舶的主要动力装置，对运输行业的发展起着重要的推动作用。
随着科技的不断进步和人们对环保的要求越来越高，电控技术在船舶柴油机上的应用也变得越来越重要。
本文将从电控技术在船舶柴油机上的应用、对环境的影响以及发展趋势等方面进行探讨。
1. 电控喷油技术电控喷油技术是船舶柴油机中应用最广泛的电控技术之一。
传统的机械喷油系统存在喷射器调整不便、燃烧调节精度低等问题，而电控喷油技术可以通过改变喷油压力、喷油时间和喷油量等参数，实现对燃料的精确控制，提高燃烧效率，降低排放。
2. 电控调速技术电控调速技术不仅可以实现对柴油机的调速控制，还可以调节喷油参数、油门开度等，使柴油机在不同负荷工况下都能够稳定工作，解决了传统机械调速系统调节精度低、响应速度慢的问题。
3. 电控燃烧控制技术电控燃烧控制技术可以实现对柴油机燃烧过程的优化调节。
通过控制喷油时机、喷油量等参数，使燃料在燃烧室内充分混合，提高燃烧效率，降低排放。
4. 电控排放控制技术电控排放控制技术是目前船舶柴油机上应用最广泛的电控技术之一。
通过优化喷油参数、增减气缸数等方式，实现对废气排放的控制，降低氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SOx）等污染物排放。
电控技术的应用可以显著降低船舶柴油机的排放，对改善航海环境起到重要作用。
2. 减少颗粒物排放通过优化喷油参数、增减气缸数等方式，电控技术可以减少柴油机的颗粒物排放。
颗粒物是船舶柴油机排放的重要污染物之一，对空气质量和人体健康造成较大危害。
3. 节约能源电控调速技术可以使柴油机在不同负荷工况下都能够稳定工作，避免了机械调速系统的能量损失，并且可以实时监测柴油机的运行状态，及时调整工作参数，以达到节能的目的。
随着航运行业的不断发展和环保要求的提高，电控技术在船舶柴油机上的应用也在不断发展。
1. 更高的控制精度随着传感器技术和计算机技术的不断进步，电控技术在船舶柴油机上的控制精度将会越来越高。
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柴油机论文柴油机技师论文柴油机论文|柴油机技师论文柴油机电控技术阐述摘要：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：柴油机电控技术；高压共轨技术；应用前景1 柴油机电子控制技术的发展状况及发展趋势1.1柴油机电子控制技术的发展状况柴油机电子控制技术始于20世纪70年代，20世纪80年代以来，英国卢卡斯公司、德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场，以满足日益严格的排放法规要求。
由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点，柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。
因此柴油机的使用范围越来越广，数量越来越多。
同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越高。
依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求，也难以实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。
近年来，随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展，使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子控制的要求，并且电子控制燃油喷射很容易实现。
实际上，柴油机排气中CO和HC比汽油机少得多，NOX排放量与汽油机相近，只是排气微粒较多，这与柴油机燃烧机理有关。
柴油机是一种非均质燃烧，可燃混合气形成时间很短，而且可燃混合气形成与燃烧过程交错在一起。
通过分析柴油机喷油规律得到：喷入燃料的雾化质量、汽缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。
提高喷油压力和柴油雾化效果、使用预喷射、分段喷射等可以有效的改善排放。
经过多年的研究和新技术应用，柴油机的现状已与以往大不相同。
现代先进的柴油机一般采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。
柴油机电控技术简介PPT课件
动力性与舒适性需求
电控技术可优化柴油机动力输出，提 高驾驶舒适性。
燃油经济性要求
提高柴油机燃油经济性，降低油耗， 是电控技术发展的重要驱动力。
柴油机电控系统组成
1 2
传感器 用于检测柴油机运行状态，如温度、压力、转速 等。
控制单元（ECU） 根据传感器信号进行运算处理，输出控制信号。
3
执行器 根据控制信号调节柴油机燃油喷射、进气、排气 等参数。
可靠性增强策略
强化结构设计 对柴油机关键零部件进行结构优化和强
化设计，提高承载能力和耐久性。
完善故障诊断系统 建立完善的故障诊断系统，实时监测 柴油机运行状态，及时发现并处理潜
在故障。
严格质量控制
加强生产过程中的质量监控和检验， 确保柴油机出厂时符合相关标准和规 范。
提供专业维护支持
为柴油机用户提供专业的维护指导和 支持，确保设备在长期使用过程中保 持良好状态。
说明电控系统具有故障诊断与保护功能，提高轻型载货汽车的可靠性。
重型载货汽车应用案例
重型载货汽车电控系统概述
介绍重型载货汽车电控系统的基本 架构、功能及优势。
动力性与经济性优化
阐述如何通过电控技术优化重型载 货汽车的动力性和经济性。
智能化与网联化趋势
探讨重型载货汽车电控技术的智能 化与网联化发展趋势。
发动机与液压泵匹配控制
阐述发动机与液压泵匹配控制策略，提高机械的 作业效率。
智能化与自动化趋势
探讨非道路移动机械电控技术的智能化与自动化 发展趋势。
船舶动力装置应用案例
船舶动力装置电控系统概述
介绍船舶动力装置电控系统的基本组成、功 能及特点。
燃油喷射与进气控制
阐述燃油喷射与进气控制策略，优化船舶动 力装置的性能。
柴油发动机电控系统—柴油机电控系统概述
二、柴油机发动机电控技术的应用背景
• 日益紧迫的能源与环境问题迫使人们对越造越多的汽车进行严格的排放 控制和提出更高的节能要求；
• 每天频繁发生的交通事故，给人们的生命和财产带来极大的威胁，这对 汽车行驶的安全性能提出了更高要求。
• 随着科技的进步和计算机、新材料及新工艺等在发动机上的应用，已使 发动机的结构和性能焕然一新
时和喷油量。 • 独立控制喷油时间 • 燃油喷射能力加强 • 不能独立控制油压
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一、电控技术的发展及优缺点
第三代，时间—压力控制式 • 利用电磁阀控制喷油正时和喷油量，高压泵控及
控制阀来控制喷油压力。 • 高压油泵供油 • 控制阀控制燃油压力 • 高压柴油存贮在共轨 • 电磁阀独立控制喷油
量、喷油正时和喷油 速率
第一章 认识柴油机电控系统
1.1 柴油机电控技术概述
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一、柴油机电控技术的发展及优缺点
第一代，位置控制式 • 电子调速器替代机械式离心调速器 • 电机驱动油量控制套筒 • 控制油喷量 术的发展及优缺点
第二代，时间控制式 • 利用高速电磁阀的开启或闭合时间来控制喷油正
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Cx Hy Sz + O2 + N2
CO2 + H2O + N2 + O2 + NOx + HC + CO + SOx + C
柴油 空气
主要排气成分 排气中的微量成分
微粒排放物( PM) 可见污染物排放
柴油机：主要是 NOx, PM 第5页
三、 柴油机电控系统的应用特点
• 电子装置运行精确 • 容易实现自动控制系统 • 电子装置能向车辆提供广泛的信息 • 电子部件比机械部件更容易装到发动机上 • 采用电子电路能够做到更高的集中程度 • 电子部件很少受原材料的限制，从长远看，电控发动机的成本将降
国内外柴油机电控喷油技术的发展现状及前景
摘 要 ： 本文首先阐述柴油机 电控 喷油 技术 国内外发展的背景和现状 ， 接着介绍柴油机 电控 喷油 系统 的基本组成和控制原理 ， 简要介 绍 了其分类 。 根据柴油机电控系统的组成和控制原理 以及 国内外现状 ， 针对 国内外现有柴油机 电控技术存在的几个问题 ， 探讨
（ ． ｈ ｕ ａ ｇＪｎ ｔｎ ｏ １ Ｓ ｏ ｇ ｎ ｇ ａ ｇ Ｉ ｎ＆ Ｓ ｅ ｌ ｉ ｄＣｏ ， ｔ ． ａ ｇ ｈ ｎ ０ ３ ０ ｈ ｎ ； ｉ ｒ ｔ ａ Ｕｎ ｔ ．Ｌ ｄ ， ｎ ｓ ａ ６ ２ ０ Ｃ ｉ ａ ｅ Ｔ
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将 来柴 油机 电控 技术 的发展方 向和 前景 。并综合得 出未来最具 前景 的系统为 电控 高压 共轨式喷油系统。
关键词 ： 柴油机 ； 电控系统 ； 喷油技术 ； 发展动 向和前景 ．
中图分类号 ： Ｐ ９ Ｔ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ３ ７ ４Fra bibliotek（０ ００ — ０ ６ ０ １０ — ２ １ １ ）８ ０ １ — ５ ２
《 动 技 与 》 ００ 第２ 卷 期 自 化 术 应用 ２１ 年 ９ 第８
工 业 控 制 与应 用
ｎｄ ｓ ｒ ｕ ｔｙ Ｃｏｎ ｒ ｄ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｓ ｔｏｌ ａｎ ｐｌ ｔ ｃ ｏｎ
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。
只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
柴油机的电控技术
柴油机的电控技术柴油机是现代交通工具和机械设备中常用的动力设备之一。
由于柴油机本身的结构和性能特点，电控技术在柴油机的应用中日益重要。
一、柴油机的结构柴油机主要由进气系统、燃油系统、动力机构和排气系统等部分组成。
其中进气系统和排气系统主要用于将气体输送到燃烧室和排出废气，燃油系统主要用于控制燃油的喷射量和喷射时间，动力机构则负责把燃烧过程的能量转化为机械能，从而驱动车辆或机械设备。
二、电控技术的应用由于柴油机的燃烧和动力转化过程十分复杂，传统的机械控制方式无法满足现代机械设备对高效、低排放、高可靠性的要求。
因此，电控技术的应用对柴油机的性能提升和污染减少等方面产生了重要的作用。
1. 传感器和执行器电控技术的核心是传感器和执行器的使用。
传感器能够实时感测柴油机运行状态和环境参数，例如气压、油温、气温等；执行器则能够根据传感器的信号控制喷油、进气和排气等运行参数。
这些电子设备的应用能够提高柴油机的燃烧效率、降低废气排放、提高动力输出和减少机械故障。
2. 发动机管理系统发动机管理系统（EMS）是柴油机电控技术的一种重要形式。
EMS能够通过内置的控制算法和智能化传感器来实现对柴油机的精细化管理。
同时，它还可以把柴油机与其他相关设备和系统进行联动，例如环保装置、行驶控制系统等。
EMS的核心功能包括调节燃油喷射和空气进气量、监测发动机故障、管理排气和废气后处理设备等。
3. 燃油系统的电控设计燃油系统是柴油机电控的重要组成部分。
燃油系统的电控设计能够实现对柴油机燃油喷射量和喷射时间的精确控制。
与传统的机械喷油系统相比，这种电子喷油系统具有响应速度快、工作效率高、控制精度高等优点。
同时，电子喷油系统还能够通过反馈机制对柴油机的工作状态进行实时监测，从而做出相应的调整和优化。
三、电控技术的优点电控技术的应用在柴油机上具有以下几个优点：1. 提高燃油利用率和动力输出电控技术的应用能够实现调整燃油喷射时间和喷射量，从而提高燃油利用率和动力输出。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展电控技术在船舶柴油机上的应用和发展是近年来航海技术领域的一大突破。
电控技术的应用使得船舶柴油机的运行更加智能化和高效化，大大提高了船舶的能效和航行安全性。
船舶柴油机是船舶的主要动力装置，传统的机械控制方式已经不能满足现代船舶的需求。
随着电子技术的快速发展，电控技术在船舶柴油机上的应用逐渐成为航海工程师的研究热点。
电控技术在船舶柴油机上的应用可以提高柴油机的燃油利用率。
传统的机械控制方式无法对燃油进行精确控制，容易造成燃油的浪费和排放的增加。
而电控技术可以精确控制柴油机燃油的喷射时间和喷射量，使得燃油的利用率大大提高，达到了节能减排的目的。
电控技术在船舶柴油机上的应用可以提高柴油机的运行稳定性。
传统的机械控制方式容易受到外界环境条件的影响，无法稳定地控制柴油机的运行状态。
而电控技术可以通过传感器对各种参数进行监测，并通过电脑控制系统进行实时调整，使得柴油机能够在各种工况下保持稳定的运行。
电控技术在船舶柴油机上的应用可以提高柴油机的安全性。
传统的机械控制方式容易因为操作不当或者设备故障等原因导致事故的发生。
而电控技术可以通过智能化的控制系统对柴油机进行全面监测和控制，及时发现和排除可能存在的故障隐患，提高船舶的安全性。
电控技术在船舶柴油机上的应用还可以提高船舶的航行自动化程度。
传统的机械控制方式需要人工进行操控，容易出现疲劳和操作失误。
而电控技术可以实现对船舶柴油机的自动化控制，使得船舶的航行更加智能化和自动化。
随着电控技术的不断发展，船舶柴油机上的电控系统也在逐步完善和升级。
未来，电控技术的应用将更加广泛，从柴油机本身到船舶的其他系统，如舵机、发电机等都有望实现电控化。
电控技术也将与其他技术进行融合，如人工智能、大数据等，以进一步提升船舶柴油机的性能和智能化程度。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展已经成为现代船舶工程的重要领域。
电控技术的应用不仅提高了船舶柴油机的能效和安全性，还推动了航海技术的创新和发展。
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位置控制方式
位置控制系统不仅保留了传统的泵－管－嘴系统，还保留了原喷油泵中的 齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或者 滑套的运动位置予以电子控制。
供（喷）油量控制特点： 用电子调速器取代传统机械离心式调速器。
用发动机转速传感器和加速踏板位置传感器代替原有的替机械离心式调速执行机构和加速踏 板传动机构。
2. 在分配泵上实施时间控制的有：日本电装公司的ECD-V3系统；美国 Stanadyne公司的DS型和RS型（DS型已用于GM公司1994年的增压柴油 机上，RS型已用于GM公司的客货两用车和越野车）；日本丰田公司的 ECD-2系统，等等。
3. 电控泵喷嘴系统有：德国波许公司的PDE27/PDE28系统，等等。
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。
控制涡轮增压
采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。
适应性广
只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油 机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控 制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期 ，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
位置控制 时间控制 时间－压力控制（压力控制）
柴油机电控技术的发展：第一代（位置控制方式）
1. 保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了机械控制部件 （调速器等），增加了传感器、ECU、执行器等组成的控制系统，使控制 精度和响应速度得以提高。 优点：柴油机的结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进行升级换代 。 缺点：响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。
一、柴油机电控技术的 发展
2020年5月26日星期二
一、柴油机电控技术概述
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。 柴油机电控系统的开发研究从20世纪70年代开始，经历了三代：
2. 在直列柱塞泵上实施位置控制的有：日本电装公司的ECD-P1、ECD-P2 、ECD-P3系统；德国波许公司的EDR系统；美国的PEEC系统等。
3. 在分配泵上实施位置控制的有：日本电装公司的ECD-V1系统；德国波许 的EDC系统；美国的PCF系统等。
柴油机电控技术的发展：第二代（时间控制方式）
3. 油压油泵并不直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨压力， 并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。
1. 优点：可实现高压喷射（最高达200Mpa），喷射压力独立于发动机转 速，可实现理想喷油规律，具有良好的喷射特性。
4. 共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在卡车和轿车柴油 机上得到广泛应用，发展速度十分迅速。
柴油机电控系统的功能
排放控制
主要是废气再循环（EGR）控制。
起动控制
主要包括供（喷）油量控制、供（喷）油正时控制和预热装置控制。
巡航控制
ECU根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。
故障自诊断
包含故障自诊断和失效保护两个子系统。
柴油机与自动变速器的综合控制
柴油机电控系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷油正时和喷油的压力都 有很高的要求（柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa） 。 由传感器、ECU、执行元件三部分组成。 传感器
二、柴油机电控系统的功能与组成
柴油机电控系统的功能
燃油喷射控制
主要包括：供（喷）油量控制、供（喷）油正时控制、供（喷）油速 率控制和喷油压力控制等。
怠速控制
主要包括怠速转速控制和怠速时各缸均匀性的控制。
进气控制
主要包括进气节流控制、可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
增压控制
根据柴油机转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过各种措施， 实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制。
直列式柱塞泵位置控制方式
执行元件：占空比控制型电磁阀
加速踏板位置传感器、反馈信号传感器、燃油温度传感器等和信号开 关 柴油机控制ECU 根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷）油量和供（喷） 油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。 执行元件 执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）油正时。
三、柴油机供（喷）油量控制
本节内容：
• 位置控制方式 • 时间控制方式 • 时间－压力控制方式 • 压力控制方式
5. 国外典型共轨喷射系统：日本电装公司的ECD-U2系统；美国BKM公司的 servojet系统；美国Caterpiller公司的HEUI系统等。
柴油机电控燃油喷射系统的优点
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。
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 。
提高发动机运转稳定性
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。
柴油机电控燃油喷射系统的优点
提高发动机的动力性和经济性
柴油机电控技术的发展：第三代（时间-压力方式）
1. 这是国外于20世纪90年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。
2. 基本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。
1. 基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过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。因此可实现供油量控制，又可实现供油正时的控制。 1. 优点：控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构上相互独立，使 喷油泵结构得以简化，强度得到提高。高压喷油能力大大加强。 2. 缺点：供油压力无法控制。