柴油机电子调速系统
柴油机调速原理
柴油机调速原理
柴油机调速原理是指通过控制柴油机的燃油供应量来达到稳定的转速。
柴油机的调速原理可以分为机械调速和电子调速两种方式。
机械调速是指通过机械装置来调整柴油机的转速。
主要有以下几个部件：
1. 调速器：调节柴油机进气量或燃油供应量，在不同负荷条件下使柴油机保持稳定的转速。
2. 高速调节器：根据柴油机的负荷变化，通过调整进气量或燃油供应量来保持柴油机的稳定转速。
3. 低速调节器：根据柴油机的负荷变化，通过调整燃油供应量来保持柴油机的稳定转速。
4. 调速杆：用于手动调整柴油机的转速，一般在无电力供应或故障情况下使用。
5. 空气调速器：根据机械传动系统的变化，调整进气量，以保持柴油机的稳定转速。
另外，电子调速是通过电子控制器来实现柴油机的调速。
它采用传感器感知柴油机的负荷和速度，并根据预设的调整曲线来控制燃油喷射量。
电子控制器会根据采集到的信号来调整燃油喷射系统的工作状态，确保柴油机能够保持稳定的转速。
总体而言，柴油机的调速原理通过控制燃油供应量来实现转速的稳定。
机械调速利用机械装置来调整燃油供应量，而电子调速则通过电子控制器来感知和调整燃油喷射量。
这些调速原理的应用可以提高柴油机的工作效率和稳定性。
柴油机数字电子调速器在线标定系统设计
齿杆位移 、 模糊控制矩阵、 Ｉ ＰＤ参数等数据。并绘 制数 据变 化 曲线 ， 实现 数 据 的“ 视 化” 可 。
１ ２ 数 据 记 录 ．
定 系统 。
在数字电子调速器控制柴油机运行 时， 改变 调速器参数 ， 观察参数改变对控制系统性能 的影 响， 而无需停止柴油机 ， 这种标定方法被称为在线 标定。相对与每次更改调速器参数都必须停止柴 油机运行的离线而言 ， 在线标定显然更方便 ， 有利 于提高工作效率。
１ 在 线标 定 系统具备的功 能
为 提高 船舶 Ｃ Ｄ Ｄ推进 系 统 所要 求 的柴 油 ＯＡ
１３ 控 制 参数 在 线标 定 ．
机转速控制精度 ， 实现功率分配功能 ， 必须开发了 柴油机数 字 电子调 速器 。与传 统 的调 速器相 １ ｊ
比， 数字 电子调速器标定需要修改的数据量大 ， 标 定过程复杂。为提高工作效率 ， 必须建立在线标
摘
要 采 用串行 ４５通信和 Ｄ Ｅ通信方法 ， 于 Ｖ ６ ０和组 态软件 建立 船用 柴油机数 字 电子调速 器 ８ Ｄ 基 Ｂ． 数字 电子调速器 Ｄ Ｅ通信 Ｄ
Ａ
在线标 定系统 ， 在柴 油机上的标定实验表 明 ， 系统 可显著 提高标 定效率 和精 度。 关键词 柴油机
中 图分 类 号
ｅｇ ｅｅ ｐｄｕｅ ｉ ｅ ａ ｃｍ ｎｃｔｎａｄｄｎｍ ｃｄｔ ｃａｇ（ Ｄ ） ｃｎｌ ｙ Ｔ ｅｒ ｕ ｆ ｘｅ ｍ ｎ ｎｉ ｉｄｖｌ ｅ ｓ ｗｔ ｓｒ ｏ ｍｕｉａｏ ｎ ｙａ ｉ ａ ｅ ｈｎｅ Ｄ Ｅ ｔ ｈｏｏ ． ｈ ｓｌｏ ｅｐｒ ｅｔ ｅ ｎ ｓ ｏ ｄ ｈ ｉ ｌ ｉ ａｘ ｅ ｇ ｅ ｔ ｉ
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
第3页
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
第1页
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
第7页
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
柴油机调速系统的工作原理及调整方法
速的最直接信号 ， 再加上这种机械式调速 器结构 比较简 单 ， 工作也十分可靠 ， 且 已积累了长期的使用 与维修经验 ， 目前 仍在柴油机特别是 中小功率柴油机上得到广泛 的应用 。由 于飞锤所 产生的调 节力在低速时较小 ，故这种调速器只适 用于高速 的中小功率柴油机 ， 对大型柴油机 ， 由于油量调节 机构摩擦 阻力较大 ， 加之柴油机转速不高 ， 若再采用 纯机械 式飞锤 ， 势必要增加调速质量与尺寸， 使调速器的结 构十分 笨重 而导致灵敏度 降低 。 为此 ， 在大型柴油机上都是采用液
般 的调整方法 ： 在调速 滑盘 和单 向推力轴承之间添
加ｌ ｍ ｍ左右的纸型垫 ， 以消除增大的间隙 。如调速滑盘斜 面 出现凹坑剥落现象 ， 则必须予 以调换 。 如发现调速杠杆 与 轴承接触 的两只脚不均匀磨 损 ， 造成一高一低接触 ， 必须更 换新件 。 此外 ， 还应检查整个系统 中各运动零件 动作是否灵 活， 是 否受 到干涉 ， 不应 有任何 卡滞现象 。
段时间之后 ， 调速 系统传动链 中的运动零件发生了磨损（ 如 调速杠杆与推力球轴承接触的两 只脚磨损等 ） ， 从而造成 间 隙增大或者调速滑盘斜面上出现 凹坑剥落 ，使 飞转 中的钢
球产生跳动 ， 造成滑盘摆动 。
一
供油量 ， 使发动机在所选定的转速下稳定运转 ， 并保证发动
饥运行的安全可靠 。
柴油机调速系统 的工作原理及调整方法
岳云峰
摘要 ： 柴油机调 速 系统是 指能根据 负荷 变化情 况 自动调 节喷 油泵循环供 油量 ， 协 助操作人 员稳 定柴油机 转速 的装 置。柴油机上均要 用到调速装置 ， 这是 柴油机 自身的特点 ， 由 扭 矩速度特性及喷 油泵速度特性所 决定 的。
VEC6800电控系统简介
目标转速Tn
转速 油量 齿杆A/D 齿杆位置
控制器3 目标位移TR
实际转速n
400
600
800
控制器1
齿条位移 执行机构
齿条位移
输出转速n 电控柴油机
齿条位移 传感器
齿条位移反馈控制系统
转速传感器
软件
硬件
VEC6800中外特性MAP图
1000 1200 1400 1600 1800 2600 2800
通讯驱动
信
XDT256
号
高性能单片机
处
理 电
开关量处理电
路
路
电源处理
齿杆执行器 提前角执行器 E电池
3.电控系统软件模块功能
序号 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10
11 12
13 14 15
模块名称 主模块 串行通信模块
起动模块 怠速控制模块 加减速模块 数学运算模块 测速模块 A／D模块 PWM模块 故障诊断模块
4.系统可靠性
控制器元器件为专用车用级芯片、-40℃---125 ℃使用范围； 成熟的贴片生产工艺； 1000万次的电磁执行器的冷拖试验，确保执行器设计上的可靠
性； TS16949严格的质量控制体系，确保生产的每套产品达到设计
上的要求； 通过比国标更加严酷的企业环境试验、耐久试验 。
5.VEC6800电控系统应用实例
1.部分资质证书
上海市高新技术企业证书
发动机监控仪高新技术成果转化项目证书 电子调速器高新技术成果转化项目证书
潍柴动力2009年度 A级供应商证书
ISO 9001-2000 质量体系证书 ISO/TS 16949-2002 质量体系证书
柴油机调速控制原理分解课件
执行器
根据控制器的指令调节柴 油机的供油量，从而改变 柴油机的转速和功率输出。
调速系统的工作原理
闭环控制
调速系统采用闭环控制方式，根 据柴油机的实际运行状态不断调 整供油量，使柴油机保持稳定运行。
PID控制算法
调速系统通常采用PID控制算法， 根据柴油机的转速偏差和负荷变 化计算出供油量的调整量，实现 精确控制。
04
CATALOGUE
定义
保持柴油机在负载变化时 转速恒定的控制策略。
实现方式
通过调节喷油泵供油量， 使柴油机输出扭矩与负载 扭矩平衡，从而保持转速 稳定。
应用场景
适用于需要恒定转速的负 载，如发电机、压缩机等。
极限调速控制策略
定义
在柴油机达到最高或最低转速时， 限制其继续加速或减速的控制策略。
原理
电子调速器的工作原理是基于闭环控制理论，通过不断地检 测柴油机的实际转速和设定转速的差值，经过控制算法处理 后输出控制信号，调节燃油供给量，使柴油机转速稳定在设 定值附近。
电子调速器的优点与缺点
优点
具有调节精度高、响应速度快、稳定性好、能够实现远程控制和自动化控制等 优点，可以适应不同工况和负载变化，提高柴油机的动力性和经济性。
对比诊断法 将故障柴油机与正常柴油机进行对比，通过观察 两者运转时的差异，判断故障原因。
柴油机调速系统故障排除实例分析
实例一
柴油机怠速不稳。经检查发现怠速调整不当，调整后故障排除。
实例二
柴油机游车。经检查发现调速器内部运动件磨损松旷，更换相关零 件后故障排除。
实例三
柴油机飞车。经检查发现调速器内机油过多，放出多余机油后故障 排除。
机械离心式调速器工作原理
• 当柴油机负荷减小时，转速升高，飞锤离心力增大，向外甩开， 通过调速杠杆拉动油门拉杆减小油门开度，使柴油机转速下降； 反之，当负荷增大时，转速降低，飞锤离心力减小，向内收拢， 通过调速杠杆推动油门拉杆增大油门开度，使柴油机转速上升。 如此反复调节，使柴油机在不同负荷下保持稳定转速。
船用柴油机调速系统技术要求和试验方法-最新国标
船用柴油机调速系统技术要求和试验方法1范围本文件规定了船用柴油机调速系统的术语和定义、技术要求、试验方法等。
本文件适用于船用柴油机调速系统的设计、制造和验收。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
中国船级社《钢质海船入级规范》3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1调速系统speed governing system指由调速器和调节对象组成的系统。
调速器包括位置控制式燃油喷射系统和时间控制式燃油喷射系统，调节对象包括柴油机及其负载装置。
3.2转速调节的过渡过程transitional process of speed adjustment指负载变化引起的转速随时间变化的过程（见图1）。
图1转速调节过渡过程曲线3.3额定功率specified powerPer指柴油机按用途和使用特点在铭牌上所标明的功率，亦称额定负载。
3.4额定转速specified speedrn 指柴油机发出额定功率时的相应转速。
3.5额定工况specified working condition 柴油机在额定功率和额定转速下运行的工况。
3.6最高瞬时转速maximum transient speedmaxn 柴油机在额定工况下运行时，突卸额定负载后，转速升高达到的最大值。
3.7空载转速no-load speedin 3.8min柴油机在不带载情况下的稳定转速。
最低瞬时转速 minimum transient speedn 柴油机在空载下稳定运行时，突加额定负载后，转速降落达到的最小值，以n min 表示。
3.9部分负载时的转速part-load speedLn 柴油机在部分负载下运行时的稳定转速。
3.10转速波动率speed stability bandwidth υ柴油机在负载不变的工况下运行，在一定的时间间隔内（不少于1min）测得的最高转速1n 和最低转速2n 之差对两倍额定转速r n 的百分比，并按公式（1）计算：1r100%n nn υ-=⨯22 (1)式中：n 1——测得的最高转速，单位为转每分（r/min）；n 2——测得的最低转速，单位为转每分（r/min）；n r ——额定转速，单位为转每分（r/min）。
柴油机调速控制原理技术介绍
液压式调速器
使用压力控制元件，将调节后的 压力传递到安装在柴油机上的调 速器，驱动机械部件从而控制柴 油机的转速。
柴油机调速控制系统
1 配电系统
负责电气传输和调度。
2 调速器系统
调节柴油机转速的部分，包括调速器本身和 阀门控制系统。
3 传感器系统
4 控制算法
用于监测柴油机的工作状态和环境参数的变 化，并将数据反馈给调速器，实现动态调节。
对收集到的监测数据进行处理，根据需求进 行合理的调整，完成柴油机的转速控制。
调速控制技术的应用
工业应用
广泛应用于重型运输、大功率 工程机械、发电机组等领域， 实现机器和设备的高效稳定运 行。
海洋工程
用于控制液压马达的输出扭矩， 驱动泵和配套设备来实现海底 修复和油气开采等任务。
农业领域
应用于各类农机设备，实现效 率优化和生产成本的控制，从 而提升产品质量和农业发展水 平。
总结和展望
总结
柴油机调速控制是实现柴油机高效稳定输出的 核心技术，广泛应用于各行业领域。
展望
未来柴油机调速控制会更加智能化、自适应化， 具备更高的精度和可靠性，为全球能源和环保 事业做出更大贡献。
柴油机调速控制原理
反馈控制原理
通过不断地检测柴油机的输出，与目标设置值进行比较，并通过调节喷油量来控制柴油机的 转速。
前馈控制原理
通过测定负载要求的改变来提前调节柴油机的转速，从而实现输出功率变化的实时调节。
调速器的分类
1
机械式调速器
使用永磁同步电机实现柴油机转速的调
电子式调速器
2
节。
使用微处理器实现机械信号的数字化处
柴油机调速控制原理技术 介绍