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1、柴油機論文柴油機技師論文 柴油機電控技術闡述 摘要：介紹了柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況、控制原理和應用特點及高壓共軌技術的工作原理、研究方向、應用前景。關鍵詞：柴油機電控技術；高壓共軌技術；應用前景 1柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢 1.1柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況 柴油機電子控制技術始于20世紀70年代，20世紀80年代以來，英國盧卡斯公司、德國博世公司、奔馳汽車公司、美國通用的底特律柴油機公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十鈴汽車公司及小松制作所等都競相開發(fā)新產品并投
2、放市場，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)要求?！ ∮捎诓裼蜋C具備高扭矩、高壽命、低油耗、低排放等特點，柴油機成為解決汽車及工程機械能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。因此柴油機的使用范圍越來越廣，數(shù)量越來越多。同時對柴油機的動力性能、經濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。依靠傳統(tǒng)的機械控制噴油系統(tǒng)已無法滿足上述要求，也難以實現(xiàn)噴油量、噴油壓力和噴射正時完全按最佳工況運轉的要求。近年來，隨著、傳感器技術及信息技術的迅速發(fā)展，使電子產品的可靠性、成本、體積等各方面都能滿足柴油機進行電子控制的要求，并且
3、電子控制燃油噴射很容易實現(xiàn)?！ 嶋H上，柴油機排氣中CO和HC比汽油機少得多，NOX排放量與汽油機相近，只是排氣微粒較多，這與柴油機燃燒機理有關。柴油機是一種非均質燃燒，可燃混合氣形成時間很短，而且可燃混合氣形成與燃燒過程交錯在一起。通過分析柴油機噴油規(guī)律得到：噴入燃料的霧化質量、汽缸內氣體的流動以及燃燒室形狀等均直接影響燃燒過程的進展以及有害排放物的生成。提高噴油壓力和柴油霧化效果、使用預噴射、分段噴射等可以有效的改善排放?！ 〗涍^多年的研究和新技術應用，柴油機的現(xiàn)狀已與以往大不相同。現(xiàn)代先進
4、的柴油機一般采用電控噴射、高壓共軌、渦輪增壓中冷等技術，在重量、噪音、煙度等方面已取得重大突破，達到了汽油機的水平。隨著國際上日益嚴格的排放控制標準(如歐洲Ⅳ、Ⅴ標準)的頒布與實施，無論是汽油機還是柴油機都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，解決的辦法之一是采用電子控制燃油噴射的技術。現(xiàn)在，柴油機電子控制技術在發(fā)達國家的應用率已達到60%以上。 1.2何謂電噴柴油機 采用電子控制燃油噴射及排放的柴油機即為電噴柴油機。電噴柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU(計算機)和執(zhí)行機構三部分組成。其任務是對噴油系統(tǒng)進行電子控制
5、，實現(xiàn)對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉速、油門踏板位置、噴油時刻、進氣溫度、進氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器，將實時檢測的參數(shù)同時輸入計算機(ECU)，與已儲存的設定參數(shù)值或參數(shù)圖譜(MAP圖)進行比較，經過處理計算按照最佳值或計算后的目標值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU指令控制噴油量(供油齒條位置或電磁閥關閉持續(xù)時間)和噴油正時(正時控制閥開閉或電磁閥關閉始點)，同時對廢氣再循環(huán)閥、預熱塞等執(zhí)行機構進行控制，使柴油機運行狀態(tài)達到最佳?！ ?.3柴油機電子控制技術的發(fā)展
6、趨勢 1.3.1高的噴射壓力 為滿足排放法規(guī)的要求，柴油噴射壓力從10MPa提高到200MPa。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放?！ ?.3.2獨立的噴射壓力控制 傳統(tǒng)柴油機的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉速負荷有關。這種特性對于低轉速、部分負荷條件下的燃油經濟性和排放不利。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉速和負荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使柴油機在各種工況下的廢氣
7、排放最低而經濟性最優(yōu)?！ ?.3.3改善柴油機燃油經濟性 用戶對柴油機的燃油消耗率非常關注。高噴射壓力、獨立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高了柴油機的燃油使用經濟性?！ ?.3.4獨立的燃油噴射正時控制 噴射正時直接影響到柴油機活塞上止點前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經濟性，但導致NOX增加。而不依賴于轉速和負荷的噴射正時控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實現(xiàn)最佳平衡的關鍵措施?！ ?.3.5可
8、變的預噴射控制能力 預噴射可以降低顆粒排放，又不增加NOX排放，還可改善柴油機冷啟動性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。但是預噴射量、預噴射與主噴射之間的時間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預噴射控制能力對柴油機的性能和排放十分有利?！ ?.3.6最小油量的控制能力 供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當供油系統(tǒng)具有預噴射能力后將會使控制小油量的能力進一步降低。由于工程機械用柴油機的工況很復雜，怠速工況經常出現(xiàn)，而電噴柴
