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文檔簡介

柴油發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)

俗稱柴油機(jī)的心臟,其作用根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況和環(huán)境條件,將適量的燃油、在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi),以是適當(dāng)?shù)目臻g狀態(tài)噴入燃燒室,形成良好的混合氣、便于組織完善的燃燒,以利于發(fā)動機(jī)發(fā)出最大的功率和轉(zhuǎn)矩,同時滿足燃油耗、噪聲、排放等各方面的要求。第一臺柴油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī)之父RudolfDiesel第一次技術(shù)飛躍,1927年德國博世公司研制出的合成泵,奠定了機(jī)械式泵管嘴燃油系統(tǒng),為柴油機(jī)提供了強(qiáng)有力的“心臟”。第二次技術(shù)飛躍,增壓和中冷技術(shù)的應(yīng)用,為柴油機(jī)帶來了強(qiáng)大的生命力。第三次技術(shù)飛躍,電控噴油技術(shù)的應(yīng)用,使柴油機(jī)有了更好的發(fā)展前景。

柴油機(jī)發(fā)展的100多年歷程中,有三次重大的技術(shù)突破,使柴油機(jī)技術(shù)達(dá)到今天的水平。但是,其中的兩次卻是和燃油系統(tǒng)直接相關(guān),這也足以說明燃油系統(tǒng)在柴油機(jī)技術(shù)中的地位。

柴油機(jī)燃油系統(tǒng)種類機(jī)械燃油系統(tǒng)電控燃油系統(tǒng)直列式噴油泵燃油系統(tǒng)轉(zhuǎn)子分配式泵燃油系統(tǒng)泵噴嘴燃油系統(tǒng)單體泵燃油系統(tǒng)PT泵燃油系統(tǒng)電子控制直列泵燃油系統(tǒng)電子控制分配泵燃油系統(tǒng)電子控制泵噴嘴燃油系統(tǒng)電子控制單體泵燃油系統(tǒng)電子控制共軌燃油系統(tǒng)柱塞式噴油泵的燃油系統(tǒng)簡圖

下面我們將學(xué)習(xí)燃油系統(tǒng)的幾個主要部件。

噴油泵一、噴油泵的功用

噴油泵又稱高壓油泵,是燃油系統(tǒng)中最重要的一個部件。噴油泵的功用是提高燃油壓力,并根據(jù)柴油機(jī)工況的要求,將一定量的燃油在準(zhǔn)確時間內(nèi)噴入燃燒室。

對噴油泵的要求是:

(1)噴油泵的供油量應(yīng)滿足柴油機(jī)在各種工況下的需要,即負(fù)荷大時供油量增多:負(fù)荷小時供油量減少。同時還要保證對各缸的供油量應(yīng)相等。

(2)根據(jù)柴油機(jī)的要求,噴油泵要保證各缸的供油開始時刻相同,即各缸供油提前角一致,還應(yīng)保證供油延續(xù)時間相同,而且供油應(yīng)急速開始,停油要迅速利落,避免滴油現(xiàn)象。

(3)根據(jù)燃燒室形式和混合氣形成的方法不同,噴油泵必須向噴油器提供壓力足夠的燃油,以保證良好的霧化質(zhì)量。

在學(xué)習(xí)噴油泵之前我們先來看一下噴油泵的

工作動畫。

泵體部分分泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)

組成:(一)泵體部分形式:整體式噴油泵噴油泵的結(jié)構(gòu)柱塞偶件驅(qū)動機(jī)構(gòu)出油閥偶件油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分泵:每個氣缸所對應(yīng)的一套柱塞副、出油閥副等零件組成的高壓泵油機(jī)構(gòu)。分泵組成:高壓油管接頭、減容體、出油閥彈簧、出油閥副、柱塞副、柱塞彈簧及座、挺桿。二、噴油泵的結(jié)構(gòu)(以柱塞式噴油泵為例)直槽45°斜槽徑向油孔精密配合偶件:配合間隙為

0.0015~0.0025mm要求:成對使用,不能互換。拆裝維修時要作好記號。

結(jié)構(gòu)柱塞—直槽、45°斜槽(兩槽相通)柱塞套—徑向油孔(與低壓油腔相通)定位槽柱塞偶件三、噴油泵的工作原理

1.吸油和壓油過程

噴油泵的吸油和壓油,由柱塞在柱塞套內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動來完成。當(dāng)柱塞位于下部位置時,柱塞套上的兩個油孔被打開,柱塞套內(nèi)腔與泵體內(nèi)的油道相通,燃油迅速注滿油室。

當(dāng)凸輪頂?shù)綕L輪體的滾輪上時,柱塞便升起。從柱塞開始向上運(yùn)動到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時間內(nèi),由于柱塞的運(yùn)動,燃油從油室被擠出,流向油道。所以這段升程稱為預(yù)行程。當(dāng)柱塞將油孔擋住時,便開始壓油過程。柱塞上行,油室內(nèi)油壓急劇升高。當(dāng)壓力超過出油閥的彈簧彈力和上部油壓時,就頂開出油閥,燃油壓入油管送至噴油器。

柱塞套上的進(jìn)油孔被柱塞上端面完全擋住的時刻稱為理論供油始點(diǎn)。

柱塞繼續(xù)向上運(yùn)動時,供油也一直繼續(xù)著,壓油過程持續(xù)到柱塞上的螺旋斜邊讓開柱塞套回油孔時為止,當(dāng)油孔一被打開,高壓油從油室經(jīng)柱塞上的縱向槽和柱塞套上的回油孔流回泵體內(nèi)的油道。此時柱塞套油室的油壓迅速降低,出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座,噴油器立即停止噴油。這時雖然柱塞仍繼續(xù)上行,但供油已終止。

柱塞套上回油孔被柱塞斜邊打開的時刻稱為理論供油終點(diǎn)。

全過程動畫演示

從上述的吸油和壓油過程可見,在柱塞向上運(yùn)動的整個過程中,只是中間一段行程才是壓油過程,這一行程稱為柱塞的有效行程。

acb柱塞上行a.從下止點(diǎn)到柱塞頭部封閉徑向油孔之前。b.從柱塞頭部封閉徑向油孔到柱塞斜槽露出徑向孔之前。c.從柱塞斜槽露出徑向油孔到柱塞上行至上止點(diǎn)。

工作原理圖132023/11/28a.從上止點(diǎn)到柱塞斜槽封閉徑向油孔之前。c.從柱塞頭部露出徑向油孔到運(yùn)行下止點(diǎn)。b.從柱塞斜槽封閉徑向孔到柱塞頭部露出徑向油孔之前。acb柱塞下行2.油量調(diào)節(jié)[虛擬模型]

為了適應(yīng)柴油機(jī)負(fù)載的要求,噴油泵的供油量必須能夠在最大供油量(全負(fù)荷)到零供油量(停車)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

供油量的調(diào)節(jié)是通過齒桿、轉(zhuǎn)動套使噴油泵的全部柱塞同時轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的。[動畫演示]

從動畫中可看出,當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動時,供油開始時間不變,而供油終了時間,則由于柱塞斜邊對柱塞套回油孔位置的改變而變更了。隨著柱塞轉(zhuǎn)動的角度不同,柱塞的有效行程也就不同,因而供油量也隨之改變。

柱塞對于不供油位1轉(zhuǎn)動的角度越大,則柱塞上端面到打開拄塞套回油孔的斜邊距離也越大,供油量也就越大,若柱塞轉(zhuǎn)動的角度較小,則斷油開始較早,供油量也較小。當(dāng)柴油機(jī)停車時必須斷油,為此,可將柱塞上的縱向槽轉(zhuǎn)到正對著柱塞套上回油孔。此時,在整個柱塞行程中,柱塞套內(nèi)的燃油一直通過縱向槽、回油孔流回油道,沒有壓油過程,故供油量等于零。

因此,當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動時,利用改變供油量終點(diǎn)的時刻來調(diào)節(jié)供油量,這種方法稱為供油終點(diǎn)調(diào)節(jié)法。

改變柱塞上斜邊的位置,就可得到其它的調(diào)節(jié)方法。下圖所示為兩種油量調(diào)節(jié)方法的柱塞斜邊形狀。

a

為上述的供油終點(diǎn)調(diào)節(jié)法。

b

為供應(yīng)始點(diǎn)調(diào)節(jié)法。由于螺旋斜邊向上傾斜,轉(zhuǎn)動柱塞調(diào)節(jié)油量時,供油始點(diǎn)改變而供油終點(diǎn)不變。

ab

調(diào)節(jié)供油量方法:轉(zhuǎn)動柱塞——改變hg——改變循環(huán)供油量Δg。停油:直槽對準(zhǔn)油孔。hg油量調(diào)節(jié)原理圖供油有效行程:柱塞頂面封閉柱塞套徑向油孔至柱塞斜槽露出徑向油孔前柱塞上移的行程,用hg表示。hg決定了噴油泵每循環(huán)供油量(Δg)。出油閥偶件出油閥安裝在噴油泵上端,它是一個自動閥,當(dāng)柱塞壓油時開啟,而當(dāng)柱塞不壓油時,在出油閥彈簧和油管壓力作用下關(guān)閉。它是-付重要的精密偶件,它的機(jī)構(gòu)形狀對供油特性有很大影響。實(shí)物圖片如下:一、出油閥的作用

(1)使柱塞套內(nèi)腔與高壓油管在不供油對互相隔斷,以防止當(dāng)柱塞下行時,將高壓油管中的燃油吸回.

(2)使高壓油管中保持一定的殘余壓力以便在下次噴油時,管內(nèi)的燃油壓力可以很快升高。

(3)在噴油泵供油結(jié)束時,能使高壓油管中的油壓迅速下降,以保證斷油干脆,消除噴油器的滴油現(xiàn)象。

出油閥的構(gòu)造和工作原理1.等容式出油閥

應(yīng)用最廣泛的等容式出油閥[如動畫所示]。出油閥的錐面是閥的密封面。其下部有圓柱形卸載凸緣,閥的尾部具有十字形斷面,在閥座的導(dǎo)向孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。

等容式出油閥

這種出油閥的工作原理如下:另一種型式如動畫所示:

2、等壓式出油閥等壓式出油閥的結(jié)構(gòu)如下圖所示。在出油閥內(nèi)再裝一個球形等壓卸載閥。

在噴油泵供油時,整個出油閥一起升起。當(dāng)供油結(jié)束時,出油閥落座以后,如果高壓油管中的壓力超過等壓閥的開啟壓力時,則等壓閥被打開,燃油流回柱塞腔,高壓油管內(nèi)的壓力下降,直到出油閥上部的壓力低于等壓閥彈簧所限定的壓力時,等壓閥才關(guān)閉。如果有二次三次壓力波超過等壓閥開啟壓力時,則等壓閥再次開啟,這樣就消除了壓力波的進(jìn)一步反射,保證高壓油管的殘余壓力在各種情況下為定值。因此,這種等壓閥可在寬廣的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍內(nèi)避免了二次噴射和不齊噴射,同時也可以防止穴蝕。等壓閥的開啟壓力一般在0.5~1.0MPa范圍內(nèi)。

調(diào)速器一、功用:

調(diào)速器是根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化而自動調(diào)節(jié)供油量,從而保證發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。調(diào)速器的功用可概括如下:

(1)防止柴油機(jī)超速(飛車)運(yùn)轉(zhuǎn)-控制最高轉(zhuǎn)速;

(2)保證在最低轉(zhuǎn)速下能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)-控制最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,要求柴油機(jī)花規(guī)定轉(zhuǎn);

(3)隨著外界負(fù)荷的變化,自動調(diào)節(jié)供油量,使柴油機(jī)始終保持在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定地運(yùn)行。

1、按功能分有兩速調(diào)速器、全速調(diào)速器、定速調(diào)速器和綜合調(diào)速器。2、按轉(zhuǎn)速傳感分有氣動式調(diào)速器、機(jī)械離心式調(diào)速器和復(fù)合式調(diào)速器。二、分類:三、兩速調(diào)速器

1、作用:

自動穩(wěn)定和限制柴油機(jī)最低與最高轉(zhuǎn)速,而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制。

2、結(jié)構(gòu)

油量調(diào)節(jié)拉桿外彈簧座飛錘凸輪軸高速彈簧內(nèi)座高速彈簧怠速彈簧活動杠桿調(diào)速杠桿滑動軸操縱臂冒煙限制器RQ型兩極調(diào)速器

怠速時,飛錘在凸輪軸后端軸和高速彈簧座之間移動,高速彈簧不起作用。怠速轉(zhuǎn)速升高,飛錘外張,油量調(diào)節(jié)拉桿后移,減油。怠速轉(zhuǎn)速降低,飛錘收攏,油量調(diào)節(jié)拉桿前移,加油。怠速起動全負(fù)荷中等轉(zhuǎn)速斷油3、工作原理(1)穩(wěn)定怠速:RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置

當(dāng)轉(zhuǎn)速超過最高額定轉(zhuǎn)速時,飛錘繼續(xù)外張,同時壓縮高速彈簧和怠速彈簧,油量調(diào)節(jié)拉桿向減油的方向移動,使轉(zhuǎn)速降低。(2)限制超速:RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置

飛錘與高速彈簧內(nèi)座相抵,不能將高速彈簧壓縮,調(diào)速器不起作用。(3)工作轉(zhuǎn)速:燃燒室分類:1、統(tǒng)一式燃燒室:又稱直接噴射燃燒室。常見結(jié)構(gòu)有型燃燒室和球型燃燒室。2、分隔式燃燒室:由主燃燒室和副燃燒室組成。常見型式有渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室。統(tǒng)一式燃燒室球型燃燒室

型燃燒室螺旋進(jìn)氣道空氣渦流運(yùn)動示意圖分隔式燃燒室渦流式燃燒室預(yù)燃式燃燒室柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室與噴油器

型燃燒室U型燃燒室球形燃燒室渦流室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室孔式噴油器軸針式噴油器一、功用與型式

1、功用:將噴油泵供給的高壓柴油,以一定的壓力,呈霧狀噴入燃燒室。2、型式:目前采用的噴油器都是閉式噴油器,有孔式和軸針式兩種。

3、要求:①霧化均勻;②噴射干脆利落;

③無后滴現(xiàn)象;④油束形狀與方向,適應(yīng)燃燒室。噴油器二、孔式噴油器1、應(yīng)用:

直接噴射燃燒室,孔數(shù)1~8個,孔徑0.2~0.8mm。2、特點(diǎn):

(1)噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應(yīng),以保證油霧直接噴射在球形燃燒室壁上。(2)噴射壓力較高。(3)噴油頭細(xì)長,噴孔小,加工精度高。三、軸針式噴油器特點(diǎn):

(1)不噴油時針閥關(guān)閉噴孔,使高壓油腔與燃燒室隔開,燃燒氣體不致沖入油腔內(nèi)引起積炭堵塞。(2)噴孔直徑較大,便于加工且不易堵塞。(3)針閥在油壓達(dá)到一定壓力時開啟,供油停止時,又在彈簧作用下立即關(guān)閉,因此,噴油開始和停止都干脆利落,沒有滴油現(xiàn)象。(4)不能滿足對噴油質(zhì)量有特殊要求的燃燒室的需要。

噴油器供油提前角的作用由于柴油噴入燃燒室后并不立即發(fā)火燃燒,只有當(dāng)噴入燃燒室的那部分燃油的溫度提高到自然溫度后才能開始著火,因此為了與著火落后的特性相適應(yīng),就必須使柴油開始噴入燃燒室的時刻適當(dāng)提前。提前角的調(diào)整:先正盤車使發(fā)動機(jī)第一缸處于壓縮上止點(diǎn),然后反轉(zhuǎn)動曲軸40°左右。松開第一缸噴油器端高壓油管,然后把油門手柄推倒最大油量位置,用手壓手油泵,同時正盤車,直到高壓油管端柴油以每秒一滴左右滴油時為止。松開角度調(diào)節(jié)板拉緊螺栓,再盤車把需調(diào)的飛輪上的刻度值與飛輪殼上的記號對準(zhǔn),然后把緊角度調(diào)節(jié)板拉緊螺栓。提前角的驗(yàn)證:用上述調(diào)整方法調(diào)整到高壓油管端柴油以每秒一滴左右滴油時為止,此時觀察飛輪端的刻度值是否是要求值。錄像

柴油機(jī)與供油系統(tǒng)有關(guān)的常見故障及原因分析柴油機(jī)燃油系統(tǒng),由于長期處于高溫高壓狀態(tài)下工作,不可避免的會出現(xiàn)各種各樣的問題和故障。根據(jù)多年來實(shí)際排除故障的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),總結(jié)出柴油機(jī)與供油系統(tǒng)有關(guān)的常見故障及原因如下:

1、柴油機(jī)功率不足,或柴油機(jī)工作一段時間后自動停機(jī)。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)噴油泵柱塞和出油閥漏油、噴油泵供油壓力低,供油量不足;(2)噴油器霧化不良、滴油、噴油嘴損壞或噴油器密封銅墊厚度不合適;

(3)燃油低壓油路壓力不足,主要原因是噴油泵低壓油路回油螺釘單向閥關(guān)閉不嚴(yán)或已經(jīng)損壞,導(dǎo)致其密封不嚴(yán);

(4)輸油泵損壞,燃油預(yù)壓太低;

(5)噴油泵調(diào)速器有問題;

(6)燃油油路堵塞或燃油油路系統(tǒng)中有空氣進(jìn)入;(7)燃油濾芯太臟或燃油溫度太高。

2、柴油機(jī)起動或加油時冒白煙。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)起動加濃裝置有問題。對于增壓柴油機(jī),可能是煙度限制器系統(tǒng)有問題;

(2)噴油泵低速噴油壓力不足;

(3)噴油嘴霧化不良、噴油嘴損壞或滴油嚴(yán)重;

(4)柱塞磨損,出油閥漏油或壓緊不足;

(5)噴油提前角不對(偏大);(6)燃油中的水分太多。(7)環(huán)境溫度太低.3、柴油機(jī)工作時冒黑煙。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)噴油泵供油量太多;

(2)噴油器霧化不良、滴油、噴油嘴損壞或噴油器密封銅墊厚度不合適;

(3)噴油提前角不對;(4)噴油器回油管堵塞。

4、柴油機(jī)潤滑油越用越多。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)噴油泵柱塞磨損嚴(yán)重,柴油漏入噴油泵柱塞腔后通過機(jī)油回油管進(jìn)入油底殼;

(2)噴油泵出油閥外壓緊套筒松動,柴油漏入噴油泵柱塞腔后通過機(jī)油回油管進(jìn)入油底殼;(實(shí)例)

(3)個別氣缸噴油嘴滴油或“尿尿”。燃油通過活塞環(huán)與氣缸壁間的縫隙流入油底殼;

(4)冷啟動電磁閥損壞,主要是該電磁閥“常開”,柴油通過火焰加熱塞進(jìn)入進(jìn)氣管并進(jìn)入汽缸,汽缸內(nèi)大量未燃燒的柴油經(jīng)過活塞環(huán)與氣缸壁之間的縫隙浸入油底殼;(5)低壓輸油泵泵輪有漏油現(xiàn)象。5、柴油機(jī)整體溫度高,排氣管經(jīng)常有“燒紅”現(xiàn)象。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:(1)噴油泵油量太大;

(2)噴油泵聯(lián)軸節(jié)損壞;

(3)噴油提前角不對;(4)噴油器霧化不良、滴油、噴油嘴損壞或噴油器密封銅墊不合適。

6、柴油機(jī)起動困難或根本不能起動。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:(1)燃油油路堵塞或有空氣;

(2)輸油泵或回油螺釘有問題,燃油預(yù)壓太低;

(3)噴油泵調(diào)速器有問題;

(4)噴油泵調(diào)速齒桿卡死;

(5)噴油提前角不對;

(6)增壓機(jī)型的煙度煙度限制器電磁閥損壞;

(7)多數(shù)噴油嘴損壞或噴油壓力不對;(8)柴油機(jī)停機(jī)電磁閥有問題。7、柴油機(jī)活塞經(jīng)常“燒頂”現(xiàn)象。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)噴油嘴滴油嚴(yán)重;

(2)噴油量太大;(3)噴油器銅密封銅墊選擇不合適。

8、柴油機(jī)起動時經(jīng)常有“放炮”聲。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:(1)冷起動預(yù)熱電磁閥損壞;(2)進(jìn)氣管上火焰加熱塞損壞;(3)個別氣缸的噴油嘴損壞(不霧化或嚴(yán)重滴油)。以上原因?qū)е麓罅坎裼瓦M(jìn)入汽缸。當(dāng)進(jìn)入汽缸柴油相對較少時,柴油機(jī)啟動時,就會產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象。如果進(jìn)入汽缸的柴油相對較多,將導(dǎo)致柴油機(jī)啟動困難或根本不能啟動。

9、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)燃油油路時而有堵塞或漏氣的現(xiàn)象(實(shí)例);

(2)柴油濾芯通過性不好;

(3)噴油泵調(diào)速器故障;

(4)噴油泵調(diào)速器內(nèi)機(jī)油太多或太少。

10、柴油機(jī)燃油消耗量太大。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)噴油泵供油量太大;

(2)噴油嘴霧化不良或滴油;

(3)燃油油路系統(tǒng)有漏油現(xiàn)象。

11、柴油機(jī)震動大。此故障與燃油系統(tǒng)有關(guān)的原因是:

(1)各缸供油量不均勻,燃燒爆發(fā)壓力差別太大;

(2)個別噴油嘴嚴(yán)重滴油或“尿尿”,導(dǎo)致該缸產(chǎn)生“爆震”。

綜上所述,柴油機(jī)的大多數(shù)常見故障,都與燃油系統(tǒng)有關(guān)。因此,應(yīng)該加強(qiáng)對燃油系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修工作,及時發(fā)現(xiàn)并排除燃油系統(tǒng)出現(xiàn)的小故障和問題,這是確保柴油機(jī)穩(wěn)定工作的前提。柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展柴油機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)研究從20世紀(jì)70年代開始,經(jīng)歷了三代:第一代:位置控制式保留了傳統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu),只是取消了機(jī)械控制部件(調(diào)速器等),增加了傳感器、ECU、執(zhí)行器等組成的控制系統(tǒng),使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。優(yōu)點(diǎn):柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)幾乎不需改動,便于對現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)行升級換代。缺點(diǎn):響應(yīng)慢,控制精度不高,供油壓力不能控制。在直列柱塞泵上實(shí)施位置控制的有:日本電裝公司的ECD-P1、ECD-P2、ECD-P3系統(tǒng);德國波許公司的EDR系統(tǒng);美國的PEEC系統(tǒng)等。在分配泵上實(shí)施位置控制的有:日本電裝公司的ECD-V1系統(tǒng);德國波許的EDC系統(tǒng);美國的PCF系統(tǒng)等。第二代:時間控制式基本保留了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu),通過高速電磁閥直接控制高壓燃油的適時噴射。一般情況下,電磁閥關(guān)閉,執(zhí)行噴油;電磁閥打開,噴油結(jié)束。因此可實(shí)現(xiàn)供油量控制,又可實(shí)現(xiàn)供油正時的控制。優(yōu)點(diǎn):控制自由度更大,供油加壓與供油調(diào)節(jié)在結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立,使噴油泵結(jié)構(gòu)得以簡化,強(qiáng)度得到提高。高壓噴油能力大大加強(qiáng)。缺點(diǎn):供油壓力無法控制。在分配泵上實(shí)施時間控制的有:日本電裝公司的ECD-V3系統(tǒng);美國Stanadyne公司的DS型和RS型(DS型已用于GM公司1994年的增壓柴油機(jī)上,RS型已用于GM公司的客貨兩用車和越野車);日本豐田公司的ECD-2系統(tǒng),等等。電控泵噴嘴系統(tǒng)有:德國博世公司,美國底特律公司,卡特彼勒等等。電控單體泵系統(tǒng):德國博世公司,美國德爾福公司等第三代:時間-壓力式(電控共軌系統(tǒng))這是國外于20世紀(jì)90年代中期研制的一種新型柴油機(jī)電控技術(shù)?;靖淖兞藗鹘y(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu),主要以電控共軌(各缸噴油器共用一個高壓油管)式噴油系統(tǒng)為特征,直接對噴油器的噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油規(guī)律、噴油壓力等進(jìn)行時間-壓力控制。油壓油泵并部直接控制噴油,而僅僅向共軌供油以維持所需的共軌壓力,并通過連續(xù)調(diào)節(jié)共軌壓力來控制噴射壓力。優(yōu)點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)高壓噴射(最高達(dá)200Mpa),噴射壓力獨(dú)立于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,可實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律,具有良好的噴射特性。柴油機(jī)電控系統(tǒng)工作流程大體如下:傳感器檢測到的各種信號先送入模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(如果輸入是模擬量),然后通過控制器的接口輸入。在控制器的存儲器中,存有所需要的發(fā)動機(jī)的調(diào)控參數(shù)或狀態(tài)的目標(biāo)數(shù)據(jù)。這些目標(biāo)數(shù)據(jù)是柴油機(jī)的各種不同參數(shù)和最優(yōu)運(yùn)行結(jié)果的綜合,一般是通過統(tǒng)計(jì)或?qū)崪y而得到的。當(dāng)由傳感器檢測到的發(fā)動機(jī)的某一實(shí)際參數(shù)進(jìn)入單片機(jī)控制器后,先于存儲器中的相應(yīng)參數(shù)和最優(yōu)運(yùn)行結(jié)果比較。如果兩者相同,則整個柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)保持原來狀態(tài),發(fā)動機(jī)繼續(xù)按先前狀態(tài)運(yùn)行。反之,當(dāng)實(shí)際參數(shù)偏離目標(biāo)參數(shù)時,單片機(jī)控制器則會根據(jù)該偏離值的大小和極性,按一定的控制策略進(jìn)行有關(guān)的處理。

電控共軌燃油系統(tǒng)共軌噴射系統(tǒng)是柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。目前在卡車和轎車柴油機(jī)上得到廣泛應(yīng)用,發(fā)展速度十分驚人。國外典型共軌噴射系統(tǒng):德國博世公司共軌系統(tǒng),美國Delphi共軌系統(tǒng),日本電裝公司的ECD-U2系統(tǒng)美國Caterpiller公司的HEUI系統(tǒng)等等.二、柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能燃油噴射控制供(噴)油量控制供(噴)油正時控制供(噴)油速率和供(噴)油規(guī)律控制噴油壓力控制柴油機(jī)低油壓保護(hù)增壓器工作保護(hù)怠速控制進(jìn)氣控制增壓控制排放控制起動控制巡航控制故障自診斷三、位置控制式特點(diǎn):供(噴)油量控制用電子調(diào)速器取代傳統(tǒng)機(jī)械離心式調(diào)速器。用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和加速踏板位置傳感器代替原有的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷傳感機(jī)構(gòu)(如離心飛塊、真空室等);用ECU控制的電子執(zhí)行元件來代替機(jī)械離心式調(diào)速執(zhí)行機(jī)構(gòu)和加速踏板傳動機(jī)構(gòu)。供(噴)油正時控制在原機(jī)械式供油提前角自動調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,增加電控元件來實(shí)現(xiàn)對噴油泵供油正時的控制。1、直列柱塞泵的位置控制傳統(tǒng)直列式柱塞泵分泵傳統(tǒng)柱塞泵供油量的調(diào)節(jié)拔叉式齒條齒扇式傳統(tǒng)柱塞泵供油正時的調(diào)節(jié)離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器聯(lián)軸器正時傳感器供油齒條位置傳感器正時控制器供油正時的控制2、轉(zhuǎn)子分配泵的位置控制傳統(tǒng)軸向轉(zhuǎn)子分配泵供油量的調(diào)節(jié)供油正時的調(diào)節(jié)

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速↑→輸油泵輸出油壓↑→正時活塞左移→提前供油電控轉(zhuǎn)子分配泵線圈滑套位置傳感器定子轉(zhuǎn)子軸偏心鋼球滑套偏心鋼球定子柱塞偏心鋼球轉(zhuǎn)子軸ECU控制電磁閥線圈的占空比→線圈的輸入電流變化→轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動的電磁力矩變化→偏心鋼球繞轉(zhuǎn)子軸中心線左右轉(zhuǎn)動→滑套左右移動→改變柱塞的回油時間→改變供油量通過滑套位置傳感器的反饋信號,得到滑套的實(shí)際位置,以此進(jìn)行反饋控制供油正時的控制ECU控制電磁閥的占空比→正時活塞兩端的壓力差變化→正時活塞左右移動→由滑銷帶動滾輪架轉(zhuǎn)動→改變供油正時

通過正時傳感器的反饋信號,得到實(shí)際的供油正時,以此進(jìn)行反饋控制。正時活塞

彈簧滾輪滑銷壓力腔正時傳感器供油提前角電磁閥ECU輸油泵吸油口日本電裝公司ECD-V1系統(tǒng)ECU正時控制電磁閥TCV正時活塞位置傳感器滑套控制電磁閥滑套位置傳感器斷油電磁閥轉(zhuǎn)速傳感器泵角脈沖發(fā)生器(泵角檢測齒輪)缺齒齒溢流控制閥高壓室泵角檢測齒輪ECU泵角傳感器柱塞行程對應(yīng)的噴油量泵角信號溢流控制閥控制信號溢流角缺齒部噴油量控制原理五、電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)在高壓共軌式燃油噴射系統(tǒng)中,各缸噴油器共用一個高壓油軌(即高壓油管)。對噴油量的控制采用時間-壓力控制或壓力控制,用的最多的是時間-壓力控制方式。共軌(Common-rail)噴油器燃油壓力傳感器高壓供油泵高速電磁閥日本電裝公司ECD-U2高壓共軌式噴油系統(tǒng)ECU加速踏板位置傳感器發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器凸輪軸位置傳感器高

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