淺談柴油機(jī)高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)

《淺談柴油機(jī)高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、淺談柴油機(jī)高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)郭建樑大昌汽修專(zhuān)業(yè)學(xué)校摘要：柴油機(jī)電控高壓共軌技術(shù)是一種燃油噴射壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)的供油系統(tǒng)，是在高壓泵、壓力傳感器和電子控制單元（ECU）組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴油壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，ECU控制噴油器的噴油量，而噴油量的大小取決于公共供油管壓力和電磁閥開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短。關(guān)鍵詞：柴油機(jī)共軌噴油壓力控制前言：共軌式電控燃油噴射技術(shù)通過(guò)共軌形成恒定的高壓燃油，再將燃油分送到每個(gè)噴油器，并借助與集成在每個(gè)噴油器上的高速

2、電磁閥的開(kāi)啟與閉合，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射至柴油機(jī)燃燒室的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的點(diǎn)火時(shí)刻、足夠的點(diǎn)火能量和最少的污染排放。共軌系統(tǒng)將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)，電磁閥控制的噴油器替代了傳統(tǒng)的機(jī)械式噴油器，共軌內(nèi)燃油壓力由壓力調(diào)節(jié)閥控制，可在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。1、柴油機(jī)高壓共軌電控技術(shù)1.1電控噴射技術(shù)11電控柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU（計(jì)算機(jī)）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成，其任務(wù)是對(duì)噴油系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量以及噴油定時(shí)隨運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)控制。采用轉(zhuǎn)速、溫

3、度、壓力等傳感器，將實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)同步輸入計(jì)算機(jī)，與已儲(chǔ)存的參數(shù)值進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)處理計(jì)算，按照最佳值對(duì)噴油泵、廢氣再循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)噴油系統(tǒng)使柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最佳。該柴油機(jī)噴油控制是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置（油門(mén)拉桿位置）來(lái)決定的。因此，其基本原理是計(jì)算機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器和油門(mén)位置傳感器的輸入信息，首先計(jì)算出基本噴油量，然后根據(jù)水溫、進(jìn)氣壓力等傳感器的信號(hào)進(jìn)行修正，再與來(lái)自控制位置傳感器的信號(hào)進(jìn)行反饋修正，從而確定最佳噴油量。1.2高壓共軌技術(shù)在柴油機(jī)中，高速運(yùn)轉(zhuǎn)使柴油噴射過(guò)程的時(shí)間只

4、有千分之幾秒，實(shí)驗(yàn)證明，在噴射過(guò)程中高壓油管各處的壓力是隨時(shí)間和位置的不同而變化的。由于柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的11壓力波動(dòng)，使實(shí)際的噴油狀態(tài)與噴油泵所規(guī)定的柱塞供油規(guī)律有較大的差異。油管內(nèi)的壓力波動(dòng)有時(shí)還會(huì)在主噴射之后，使高壓油管內(nèi)的壓力再次上升，達(dá)到令噴油器的針閥開(kāi)啟的壓力，將已經(jīng)關(guān)閉的針閥又重新打開(kāi)產(chǎn)生二次噴油現(xiàn)象，由于二次噴油不可能完全燃燒，于是增加了煙度和碳?xì)浠衔铮℉C）的排放量，油耗增加。此外，每次噴射循環(huán)后高壓油管內(nèi)的殘壓都會(huì)發(fā)生變化，隨之引起不穩(wěn)定的噴射，尤其在低轉(zhuǎn)速區(qū)域容易產(chǎn)生上述

5、現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)不僅噴油不均勻，而且會(huì)發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。為了解決柴油機(jī)這個(gè)燃油壓力變化的缺陷，現(xiàn)代柴油機(jī)采用了一種稱(chēng)為共軌的技術(shù)。共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過(guò)對(duì)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于公共供油管壓力和電磁閥開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短

6、。共軌式噴油系統(tǒng)于二十世紀(jì)90年代中后期才正式進(jìn)入實(shí)用化階段。高壓共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，其優(yōu)點(diǎn)有：a、共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調(diào)，對(duì)不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能。b、可獨(dú)立地柔性控制噴油正時(shí)，配合高的噴射壓力（120Mpa～200MPa），可同時(shí)控制NOx和微粒物（PM）在較小的數(shù)值內(nèi)，以滿(mǎn)足排放要求。c、柔性控制噴油速率變化，實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和多次噴射，既可降低柴油機(jī)NOx，又能保證優(yōu)良的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。d、由電磁閥控制噴油，其控制精度較

7、高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機(jī)的振動(dòng)和降低排放。11由于高壓共軌系統(tǒng)具有以上的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)的研究機(jī)構(gòu)均投入了很大的精力對(duì)其進(jìn)行研究。比較成熟的系統(tǒng)有：德國(guó)博世、日本電裝、美國(guó)康明斯的高壓共軌系統(tǒng)等。2、高壓共軌電控燃油系統(tǒng)基本組成2.1控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包含了傳感器、控制器（發(fā)動(dòng)機(jī)電腦）和執(zhí)行器。電腦是電控共軌燃油系統(tǒng)的核心部分，它根據(jù)各傳感器的信息進(jìn)行綜合計(jì)算，完成各種處理后，求出最佳噴油時(shí)間和最合適的噴

8、油量，并且計(jì)算出在什么時(shí)刻、在多長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)向噴油器電磁閥發(fā)出開(kāi)啟或關(guān)閉的指令，從而精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。圖1所示為共軌系統(tǒng)電子控制框圖。2.1.1傳感器11在高壓共軌電控系統(tǒng)中，除了測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)速傳感器（曲軸位置）、凸輪軸位置傳感器、空氣流量傳感器（進(jìn)氣壓力傳感器）、水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、燃油溫度傳感器、油門(mén)踏板位置傳感器外，還裝有共軌壓力傳感器，用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)共軌管內(nèi)燃油