车用共轨式电喷柴油机的原理及特点

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1、车用共轨式电喷柴油机的原理及特点车用柴油机不仅随着转速改变喷油量和喷油时间相应改变，而且随着负荷的变化采用复杂的控制模型对温度、进气压力等参数进行补偿控制。20世纪80年代以来，微电子技术的迅速发展及其在汽油机电控方面的成功应用，解决了柴油机电控技术的瓶颈，使得柴油机电控技术也发展起来。采用电控技术可以改善驾驶性能，降低噪声和振动，提供舒适、易操作的行驶控制功能；可以借助于故障显示和自诊断功能改善车辆的安全性和维护保养的方便性；可以改善冷起动、稳定怠速和良好的加速等性能，从而推动和加速了柴油机电控的发展。20世纪80年代，越来越多的汽车柴油机采用了电子控制，

2、而且电子控制的项目愈来愈多，这些技术在不同的柴油机上，以及不同的条件下逐步实施，使柴油机的电控技术水平一步一步地提高，柴油机的电控技术一代又一代地向前发展。到目前为止，柴油机电控燃油系统的主要类型有：电控直列泵、电控分配泵和电控共轨燃油系统。一、共轨式电控喷油系统的特点及其结构原理提高柴油机动力性，实现低污染、低油耗的中心任务就是改善柴油机的燃烧过程。也就是要保证组成燃烧过程的进气、喷油、燃烧三要素中的油、气良好混合和在不同工况下满足不同的燃烧和放热要求。其中喷油是最重要的因素。因此喷油系统的控制成为柴油机电控的核心。（一）共轨式喷油系统的特点共轨系统中的喷

3、油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力，可同时控制NOx和微粒在较小的数值内，以满足排放要求。柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx，又能保证优良的动力性和经济性。（二）共轨式喷油系统的结构原理由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。共轨式喷油系统，是柴油机电控技术发展过程中的一个大的飞跃，它改变了传

4、统的喷油系统的组成结构，最大特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离开来，通过对共轨管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速基本无关。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制，根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短，及喷油嘴液体流动特性。按照喷油高压形成的不同，共轨式电控燃油喷射系统有两种基本型式，即高压共轨式和中压共轨式。1．高压共轨系统高压输油泵直接产生高压燃油后，输送至共轨中消除压力的脉

5、动，再分送到各喷油器；当电子控制装置按需要发出指令信号后，高速电磁阀迅速打开或关闭，进而控制喷油器工作，即按设定的要求喷出或停喷高压燃油。2．中压共轨系统中压输油泵将中压燃油输送到共轨中消除压力的脉动，再分送至带有增压柱塞的喷油器中；当高速电磁阀开关阀接收到电子控制装置发送的指令信号后，就迅速开启或关闭，从而控制燃油器工作，随即通过高压柱塞的增压作用，将从共轨中来的中压燃油加压至高压后喷出或停喷。中压共轨系统又包括共轨蓄压式和共轨液压式，共轨蓄压式的控制油和喷射油均来自共轨管；而共轨液压式的控制油来自共轨管，喷射油来自燃油输油泵，所以该系统的控制油和喷射油可

6、以采用不同物质。其典型代表有日本电装公司的高压共轨式喷油系统ECD--U2，英国LucasVarity公司的LDCR型高压共轨喷油系统，德国Benz公司的OM611柴油机上的电控高压共轨喷油系统，美国BKM公司的Servojet共轨蓄压式电控喷射系统，美国Caterpillar公司的HEUI共轨液压式喷射系统。（三）柴油机电控燃油喷射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），各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类型、执行元件的类型、ECU控制软

7、件、主要电控元件的结构原理和安装位置，基本组成与其他电子控制系统一致，也由传感器-ECU-执行元件3部分组成。1．传感器加速踏板位置传感器；反馈信号传感器；燃油温度传感器；其他传感器和信号开关。2．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。3．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。二、柴油机电控技术的发展及其电控燃油喷射系统的优点（一）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

8、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