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1、第2期(总第444期)内燃机车2011年2月新技术#新产品16V265H型柴油机电喷控制系统李毅聪(大连机车车辆有限公司,辽宁大连116022)摘要:针对16V265H型柴油所采用的电子控制燃油喷射(EMDEC)系统,分析了该系统的构成、原理及主要部件的功能等。通过与机械控制方式的对照比较、对国内外中速柴油机电喷技术的现状介绍,阐述了电喷柴油机的特点和技术优势,该系统不仅能够使柴油机保持最佳的机械性能,而且能兼顾燃油经济性和污染物排放控制。关键词:内燃机车;16V265H型柴油机;电子控制燃油喷射+中图分类号:TK423.84文献标识码:B文章编
2、号:1003-1820(2011)02-0027-051前言216V265H型电喷柴油机的特点16V265H型柴油机是美国EMD公司于20世16V265H型柴油机的标定转速为1000r/min,纪90年代末开发研制的车用大功率中速柴油机。标定功率4660kW,16缸V形排列。柴油机外形如它是EMD公司设计和生产的第一款四冲程柴油图1所示。该柴油机EMDEC系统的控制软件机,此前在国际市场为该公司赢得声誉的645和(WIN-EMMON)可以通过便携式电脑或EM2000型710系列柴油机均为二冲程柴油机。16V265H型机车车载微机实现对柴油机的状态
3、监测和故障诊断。柴油机的主要市场目标定位于机车、船舶、固定发相对于传统的机械式调速控制方式,电喷柴油电等应用领域。目前,16V265H型柴油机已由大连机具有以下特点:机车车辆有限公司以技术引进的方式进行国产化(1)可以利用电子信号传输的快速性和精确生产,作为HXN3型机车的牵引动力。性,使柴油机的控制更加准确和稳定。16V265H型柴油机采用的电喷控制系统(简称EMDEC系统)是由EMD公司自主研发的技术产品,在16V265H型柴油机投入市场之前,该系统已经在710系列柴油机上广泛应用,实用性和可靠性得到了充分验证,是一个经过多年发展和完善的电喷
4、控制系统。收稿日期:2010-08-12作者简介:李毅聪(1969)),男,辽宁大连人,高级工程师。图116V265H型柴油机28内燃机车2011年(2)可根据柴油机的运行状态和外界环境的变化,调整燃油喷射始点和持续期,优化柴油机的燃油经济性。同时,在某种程度上也可改善排放。(3)在不改变电喷系统硬件的前提下,通过对软件参数的设置和调整,可以使同一型号柴油机满足不同工况的应用。(4)可以采用完全相同的硬件和软件,而仅对软件的内置参数进行调整,就可满足不同型号柴油机的控制,以有效降低设计和制造成本。(5)从长远来看,电子控制比机械式控制更具有价格优
5、势。之所以目前电喷柴油机价格居高,主要是由于电喷技术尚存在技术壁垒,核心技术仍然由少数国外公司所掌控。3EMDEC系统的构成及工作原理一般情况,EMDEC系统由传感器、电喷控制单元ECU和执行机构3部分组成。传感器实时检测柴油机的各项参数,并将其反馈给ECU。ECU将这些信息与预置的参数值或参数图谱经过比较计算后,得出最佳的控制指令并发送到执行器。目前,电喷柴油机的执行器主要有两种方案:一种是图2EMDEC系统原理图电子调速器;另一种是电控喷油泵。前者依然需要使用拉杆、齿条等机构来操纵机械式喷油泵的柱塞个磁电感应传感器)))定时传感器TRS和同步
6、传旋转,利用螺旋油槽的宽度来控制循环供油量;后感器SRS,来检测柴油机的转速和相位。TRS固定者则直接向喷油泵的电磁阀发送脉冲电流,通过操在柴油机后端,对准联轴节的齿盘。齿盘上等距设纵电磁阀的启闭来控制循环供油量。16V265H型置有36个完全相同的方齿。曲轴每旋转一圈,会柴油机的EMDEC系统采用第2种方式。在不同的在TRS中形成36个脉冲信号,相邻脉冲之间的间应用场合,EMDEC系统的硬件构成会略有不同,但隔代表曲轴旋转了10b。SRS固定于柴油机的前主要部件没有变化,如图2所示。端,与安装在凸轮轴上的SRS信号指针位于同一圆EMDEC系统在
7、机车运用情况下的基本部件包周截面上。随着凸轮轴的旋转,当第1缸位于压缩括:(1)电喷控制模块(简称ECM)。它是EMDEC上死点前5b曲轴转角位置时,指针会通过SRS感系统的核心部件,内置有微处理器,俗称电喷控制应出一个被称为/同步信号0的脉冲电流。对于四盒。(2)电源和接口模块。该模块具有两项功能:冲程发动机,由于每个工作循环凸轮轴只旋转一一是将机车的74V电源转换为稳定的24V电源圈,所以ECM可以把SRS反馈的同步信号作为每后提供给ECM;二是实现司控器与ECM之间的信个循环的定时起点,利用TRS反馈的脉冲频率计号转换和传递,例如将挡位信号
8、转换为ECM可以算曲轴的转速和转角,以此在软件预设的参数或图识别的柴油机转速信号。(3)单体式电子控制喷谱中找出相应的控制参数。根据控制
