第八章1EFI柴油機供給系

1、第八章第八章 現(xiàn)代柴油機供給系現(xiàn)代柴油機供給系柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)導(dǎo)入導(dǎo)入、20世紀世紀70、80年代，發(fā)達國家排放污染日嚴年代，發(fā)達國家排放污染日嚴 重，千方百計尋找各種途徑降低之；重，千方百計尋找各種途徑降低之；、而、而EC技術(shù)技術(shù)除對排放控制最為有效外，還極大地除對排放控制最為有效外，還極大地地影響著發(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性、穩(wěn)定性地影響著發(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性、穩(wěn)定性，為，為科學(xué)和諧的社會發(fā)展提供支持；科學(xué)和諧的社會發(fā)展提供支持； 、柴油機、柴油機EC技術(shù)和汽油機類似，我們只介紹技術(shù)和汽油機類似，我們只介紹 它們的區(qū)別它們的區(qū)別 2020世紀世紀8080年代以來，

2、微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及其在年代以來，微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及其在汽油機電控方面的成功應(yīng)用，解決了柴油機電控技術(shù)的汽油機電控方面的成功應(yīng)用，解決了柴油機電控技術(shù)的瓶頸，使得柴油機電控技術(shù)也能夠發(fā)展起來。采用電控瓶頸，使得柴油機電控技術(shù)也能夠發(fā)展起來。采用電控技術(shù)可以技術(shù)可以改善駕駛性能，降低噪聲和振動，提供舒適、改善駕駛性能，降低噪聲和振動，提供舒適、易操作的行駛控制功能；可以借助于故障顯示和自診斷易操作的行駛控制功能；可以借助于故障顯示和自診斷功能改善車輛的安全性和維護保養(yǎng)的方便性；可以改善功能改善車輛的安全性和維護保養(yǎng)的方便性；可以改善冷起動、穩(wěn)定怠速和良好的加速等性能冷起動、穩(wěn)定怠速和良好的

3、加速等性能，從而推動和加，從而推動和加速了柴油機電控的發(fā)展。速了柴油機電控的發(fā)展。 提高柴油機動力性，實現(xiàn)低污染、低油耗的中心任提高柴油機動力性，實現(xiàn)低污染、低油耗的中心任務(wù)就是改善柴油機的燃燒過程。也就是要保證組成燃燒務(wù)就是改善柴油機的燃燒過程。也就是要保證組成燃燒過程的進氣、噴油、燃燒三要素中的油、氣良好混合和過程的進氣、噴油、燃燒三要素中的油、氣良好混合和在不同工況下滿足不同的燃燒和放熱要求。在不同工況下滿足不同的燃燒和放熱要求。其中噴油是其中噴油是最重要的因素最重要的因素。因此。因此噴油系統(tǒng)的控制成為柴油機電控的噴油系統(tǒng)的控制成為柴油機電控的核心核心。 EFI柴油機的基本組成柴油機的基

4、本組成一、電控柴油供給系的特點：一、電控柴油供給系的特點： 1、優(yōu)點：、優(yōu)點：（6）、高速適應(yīng)性好，可大大提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速）、高速適應(yīng)性好，可大大提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速（7）、大大減少排放污染）、大大減少排放污染（8）、電控噴射裝置可以通過改變輸入裝置的程序或）、電控噴射裝置可以通過改變輸入裝置的程序或數(shù)據(jù)，改變控制特性，因此，一種電控噴射裝置可以數(shù)據(jù)，改變控制特性，因此，一種電控噴射裝置可以適用于多種柴油機。適用于多種柴油機。（9）、全面提高動力性、經(jīng)濟性、運動性和環(huán)保性）、全面提高動力性、經(jīng)濟性、運動性和環(huán)保性2、缺點、缺點（1）、電器系統(tǒng)比較復(fù)雜，個別部件價格昂貴）、電器系統(tǒng)比較復(fù)雜，個別部件價格

5、昂貴（2）、可維修性差）、可維修性差二、二、EFI柴油供給系的類型柴油供給系的類型（一）傳統(tǒng)型（常規(guī)型）（一）傳統(tǒng)型（常規(guī)型）EFI柴油機柴油機 1、位置控制式、位置控制式PCS (Position Control System，70年年研究，研究，80年代使用年代使用)（1）、類屬：第一代電控機型。機械系統(tǒng)和主要工作）、類屬：第一代電控機型。機械系統(tǒng)和主要工作部件與前一章所講完全相同，只是用電控元件代替機部件與前一章所講完全相同，只是用電控元件代替機械式調(diào)速器或噴油時間矯正器，即以電控元件控制供械式調(diào)速器或噴油時間矯正器，即以電控元件控制供油拉桿位置，以控制柱塞位置，從而控制供油量；以油拉桿

6、位置，以控制柱塞位置，從而控制供油量；以電控組件控制噴油泵主、從動軸的相對位置，從而控電控組件控制噴油泵主、從動軸的相對位置，從而控制噴油時間?，F(xiàn)已經(jīng)基本被淘汰。制噴油時間?，F(xiàn)已經(jīng)基本被淘汰。 比如：卡特彼勒的比如：卡特彼勒的PEEK發(fā)動機，就屬于該類電發(fā)動機，就屬于該類電控柴油機技術(shù)?？夭裼蜋C技術(shù)。第一代電控直列泵柴油機第一代電控直列泵柴油機 直列泵的歷史已經(jīng)很久遠了，但生命力依然強大。直列泵的歷史已經(jīng)很久遠了，但生命力依然強大。我們基本沒有看到直列泵在轎車上使用的時代，而目前我們基本沒有看到直列泵在轎車上使用的時代，而目前直列泵也主要用在商用車上，同時也基本上實現(xiàn)了電控。直列泵也主要用在商

7、用車上，同時也基本上實現(xiàn)了電控。同時，這類型的的噴油泵也是最經(jīng)典的的柴油噴射系統(tǒng)。同時，這類型的的噴油泵也是最經(jīng)典的的柴油噴射系統(tǒng)。這種泵的特點就是需要多個獨立的噴油通道（柱塞和高這種泵的特點就是需要多個獨立的噴油通道（柱塞和高壓管），有多少個缸，就需要多少個噴油柱塞，柱塞的壓管），有多少個缸，就需要多少個噴油柱塞，柱塞的活動類似于發(fā)動機的活塞活動，將油壓縮后噴射。由于活動類似于發(fā)動機的活塞活動，將油壓縮后噴射。由于柱塞多，體積大，對于高速使用的轎車來說不太合適，柱塞多，體積大，對于高速使用的轎車來說不太合適，因此后來出現(xiàn)了分配泵。因此后來出現(xiàn)了分配泵。（2）、特點：）、特點：、優(yōu)點：繼承性好

8、，對傳統(tǒng)柴油機無須、優(yōu)點：繼承性好，對傳統(tǒng)柴油機無須做重大改動即可應(yīng)用；做重大改動即可應(yīng)用； 、缺點：反應(yīng)較慢，靈敏度低，不能大、缺點：反應(yīng)較慢，靈敏度低，不能大幅度提高供油壓力，不能改變原由供油規(guī)律。幅度提高供油壓力，不能改變原由供油規(guī)律。2、時間控制式、時間控制式TCS 在具有一定壓力的油路中，用電磁閥的動作直接控在具有一定壓力的油路中，用電磁閥的動作直接控制噴油時間的開始和結(jié)束時刻，從而控制噴油量和噴油制噴油時間的開始和結(jié)束時刻，從而控制噴油量和噴油時刻。它又可以分為電控泵式和共軌式時刻。它又可以分為電控泵式和共軌式2類。類。 （1）電控泵式：分配泵的特點就是不管你有多少）電控泵式：分配

9、泵的特點就是不管你有多少個缸，我只需要一個柱塞，一個柱塞就能管上所有氣缸個缸，我只需要一個柱塞，一個柱塞就能管上所有氣缸的噴油動作，通過一個柱塞來進行噴油分配，因此取名的噴油動作，通過一個柱塞來進行噴油分配，因此取名分配泵。利用電腦對泵的控制，將噴油量和噴油正時的分配泵。利用電腦對泵的控制，將噴油量和噴油正時的控制合二為一，控制的自由度更大，同時能較大地提高控制合二為一，控制的自由度更大，同時能較大地提高噴油壓力。但這種控制方式仍然采用脈沖高壓供油原理，噴油壓力。但這種控制方式仍然采用脈沖高壓供油原理，無法控制噴油壓力，對高速電磁閥的性能依靠度較大，無法控制噴油壓力，對高速電磁閥的性能依靠度較

10、大，制造有相當?shù)睦щy。使用時間短，屬于電控柴油機的第制造有相當?shù)睦щy。使用時間短，屬于電控柴油機的第二代過度型產(chǎn)品。二代過度型產(chǎn)品。Bosch VE電控泵電控泵1-廢氣閥 2-水溫傳感器 3-進氣壓力傳感器 4-膜片式制動器 5-油門位置傳感器 6-分油環(huán) 7-正時位置傳感器 8-轉(zhuǎn)速傳感器 9-分油環(huán)控制電磁閥 10-分油環(huán)位置傳感器 11-高壓油管 12-進氣溫度傳感器 至于泵噴嘴技術(shù)（至于泵噴嘴技術(shù)（即電控即電控PT泵泵），目前廣泛使用），目前廣泛使用于商用車領(lǐng)域。泵噴嘴，就是噴油泵、控制單元和噴嘴于商用車領(lǐng)域。泵噴嘴，就是噴油泵、控制單元和噴嘴組合在一起（如下圖），它集成在缸蓋上，每個

11、缸都有組合在一起（如下圖），它集成在缸蓋上，每個缸都有一個。由于無高壓油管，所以可消除長的高壓油管中壓一個。由于無高壓油管，所以可消除長的高壓油管中壓力波和燃油壓縮的影響，高壓容積大大減少，因此可產(chǎn)力波和燃油壓縮的影響，高壓容積大大減少，因此可產(chǎn)生所需的高噴射壓力?？刂茊卧_控制噴嘴電磁閥激生所需的高噴射壓力?？刂茊卧_控制噴嘴電磁閥激活時刻和激活時間的長短，從而精確調(diào)節(jié)泵噴嘴的噴射活時刻和激活時間的長短，從而精確調(diào)節(jié)泵噴嘴的噴射始點和噴射量。噴射凸輪有一個陡峭上升面和一個平始點和噴射量。噴射凸輪有一個陡峭上升面和一個平滑下降面，當噴射凸輪轉(zhuǎn)到陡峭上升面與搖臂接觸，泵滑下降面，當噴射凸輪轉(zhuǎn)

12、到陡峭上升面與搖臂接觸，泵活塞被高速向下壓并迅速獲得一個高噴射壓；當噴射凸活塞被高速向下壓并迅速獲得一個高噴射壓；當噴射凸輪轉(zhuǎn)到平滑下降面與搖臂接觸時，泵活塞緩慢和平穩(wěn)的輪轉(zhuǎn)到平滑下降面與搖臂接觸時，泵活塞緩慢和平穩(wěn)的上下移動，允許無氣泡的燃油流人泵噴嘴的高壓腔。上下移動，允許無氣泡的燃油流人泵噴嘴的高壓腔。BOSCH 泵泵-噴嘴噴嘴傳統(tǒng)傳統(tǒng)EFI柴油機柴油機傳統(tǒng)傳統(tǒng)EFI柴油機（圖示）的噴油量由柴油機（圖示）的噴油量由SPV（Spill control Valve回油控制閥）控制，噴油回油控制閥）控制，噴油正時由正時由TCV（Timing Control Valve正時控制閥）控制，其中正時

13、控制閥）控制，其中SPV和和TCV均受均受ECU 控制?？刂?。而用于泵油、分配和噴射過程的控制機構(gòu)同機械型柴油機系統(tǒng)的機構(gòu)類似。而用于泵油、分配和噴射過程的控制機構(gòu)同機械型柴油機系統(tǒng)的機構(gòu)類似。（2）電控閥式）電控閥式（二）共軌型（二）共軌型EFI柴油機供給系柴油機供給系四、共軌式電控系統(tǒng)四、共軌式電控系統(tǒng)( Co-Tracked ECD )( Co-Tracked ECD )又可分為又可分為低壓共軌（低壓共軌（ 50MPa50MPa）、中壓共軌、）、中壓共軌、50-140MPa)50-140MPa)、和高壓共軌、和高壓共軌(140-240MPa)(140-240MPa)、壓電共、壓電共軌等軌

14、等 高壓共軌系統(tǒng)：高壓油泵高壓共軌系統(tǒng)：高壓油泵( (壓力在壓力在120MPa120MPa以以上上) )直接產(chǎn)生高壓燃油后，輸送至共軌中消除壓直接產(chǎn)生高壓燃油后，輸送至共軌中消除壓力的脈動，再分送到各噴油器；當電子控制裝置力的脈動，再分送到各噴油器；當電子控制裝置按需要發(fā)出指令信號后，高速電磁閥迅速打開或按需要發(fā)出指令信號后，高速電磁閥迅速打開或關(guān)閉，進而控制噴油器工作，即按設(shè)定的要求噴關(guān)閉，進而控制噴油器工作，即按設(shè)定的要求噴出或停噴高壓燃油。出或停噴高壓燃油。長城長城“綠靜綠靜”及其所配備的高壓共軌柴油機及其所配備的高壓共軌柴油機 它改變了傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，最大的它改變了傳統(tǒng)的噴油

15、系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，最大的特點就是將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離開來，通特點就是將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離開來，通過對共軌管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，過對共軌管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速基本無關(guān)力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速基本無關(guān)。電磁閥控制的噴電磁閥控制的噴油器替代了傳統(tǒng)的機械式噴油器油器替代了傳統(tǒng)的機械式噴油器，共軌中的燃油壓，共軌中的燃油壓力由一個高壓泵產(chǎn)生，壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無力由一個高壓泵產(chǎn)生，壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。共軌中的燃油壓力關(guān)，可在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。共軌中的燃油壓力由一個電磁壓力調(diào)節(jié)閥控制，根據(jù)發(fā)動機的工作需由一個電

16、磁壓力調(diào)節(jié)閥控制，根據(jù)發(fā)動機的工作需要進行連續(xù)壓力調(diào)節(jié)。電控單元作用于噴油器電磁要進行連續(xù)壓力調(diào)節(jié)。電控單元作用于噴油器電磁閥上的脈沖信號控制燃油的噴射過程。噴油量的大閥上的脈沖信號控制燃油的噴射過程。噴油量的大小取決于燃油軌中的油壓和電磁閥開啟時間的長短，小取決于燃油軌中的油壓和電磁閥開啟時間的長短，及噴油嘴液體流動特性。及噴油嘴液體流動特性。有些發(fā)動機可以在一個循有些發(fā)動機可以在一個循環(huán)內(nèi)噴射環(huán)內(nèi)噴射3 35 5次！次！1、電控柴油供給控制系的基本組成、電控柴油供給控制系的基本組成1、傳感器、傳感器Sensors： 主要是根據(jù)油門、凸輪軸位置（主要是根據(jù)油門、凸輪軸位置（思考思考什么凸輪什

17、么凸輪軸？軸？）、油壓、空氣流量傳感器來確定初始噴油量和噴）、油壓、空氣流量傳感器來確定初始噴油量和噴油提前角，又根據(jù)冷卻液溫度、進氣壓力、轉(zhuǎn)速、負荷油提前角，又根據(jù)冷卻液溫度、進氣壓力、轉(zhuǎn)速、負荷傳感器信息與預(yù)存信息進行比較而得到基本噴油量和噴傳感器信息與預(yù)存信息進行比較而得到基本噴油量和噴油提前角，最后再根據(jù)噴油正時、海拔高度、進氣溫度、油提前角，最后再根據(jù)噴油正時、海拔高度、進氣溫度、增壓壓力、氧、起動、燃油溫度、空調(diào)信號、車速、電增壓壓力、氧、起動、燃油溫度、空調(diào)信號、車速、電源電壓傳感器等進行及時、有效修正。源電壓傳感器等進行及時、有效修正。2、ECU：3、EU: 主要是油量控制機構(gòu)

18、（油量控制電磁閥）、噴油時主要是油量控制機構(gòu)（油量控制電磁閥）、噴油時間控制機構(gòu)（時間調(diào)節(jié)電磁閥）、油壓調(diào)節(jié)機構(gòu)（電子間控制機構(gòu)（時間調(diào)節(jié)電磁閥）、油壓調(diào)節(jié)機構(gòu)（電子調(diào)壓閥）、燃油輸送機構(gòu)（電動輸油泵）、增壓機構(gòu)調(diào)壓閥）、燃油輸送機構(gòu)（電動輸油泵）、增壓機構(gòu)（燃油增壓器）等，其它輔助機構(gòu)還有：冷起動設(shè)備、（燃油增壓器）等，其它輔助機構(gòu)還有：冷起動設(shè)備、廢氣再循環(huán)器、故障自診系統(tǒng)等。廢氣再循環(huán)器、故障自診系統(tǒng)等。四、高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)（四、高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)（鏈接錄像或動畫鏈接錄像或動畫）導(dǎo)入導(dǎo)入、控制精準、靈敏、控制精準、靈敏、國外應(yīng)用廣泛：、國外應(yīng)用廣泛：奔馳奔馳、寶馬、通用、康

19、明斯、沃、寶馬、通用、康明斯、沃爾沃、爾沃、卡特比勒卡特比勒、利博海爾、約翰迪爾、利博海爾、約翰迪爾、JBC、DENSO（日本電裝）日本電裝）、國內(nèi)也開始在引進消化的基礎(chǔ)上進行研發(fā)、國內(nèi)也開始在引進消化的基礎(chǔ)上進行研發(fā) ：長城長城、一汽、二汽、重汽、玉柴、一汽、二汽、重汽、玉柴、濰柴濰柴、上柴、北內(nèi)、三、上柴、北內(nèi)、三友、太重、友、太重、宇通宇通等等、目前是、目前是ECD中性能最優(yōu)者中性能最優(yōu)者1-流量限制流量限制閥閥2-共軌管共軌管3-噴油泵噴油泵4-粗濾器粗濾器5-穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器6-發(fā)動機發(fā)動機7-輸油泵輸油泵8-細濾器細濾器9-噴油器噴油器10-限壓閥限壓閥1、基本組成、基本組成燃油壓力傳

20、感器壓力限制器噴射管共軌EDUEDU燃油進氣管輸油泵燃油濾清器和水沉淀器SCVSCV供給泵ECU基本控制項目基本控制項目1、基本組成、基本組成（1）、低壓油路：油箱、粗濾器、電動輸油泵、細濾器）、低壓油路：油箱、粗濾器、電動輸油泵、細濾器（2）、高壓油路：）、高壓油路：（3）、）、ECU、Sensors、EMV（電磁閥）（電磁閥）2、工作原理：根據(jù)油門踏板、轉(zhuǎn)速等傳感信號來確定初、工作原理：根據(jù)油門踏板、轉(zhuǎn)速等傳感信號來確定初始噴油量和噴油提前角，又根據(jù)冷卻液溫度、進氣壓力、始噴油量和噴油提前角，又根據(jù)冷卻液溫度、進氣壓力、轉(zhuǎn)速、負荷傳感器信息與預(yù)存信息進行比較而得到基本轉(zhuǎn)速、負荷傳感器信息與預(yù)存信息進行比較而得到基本噴油量和噴油提前角，最后再根據(jù)噴油正時、海拔高度、噴油量和噴油提前角，最后再根據(jù)噴油正時、海拔高