柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)概述

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1、柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)概述摘要：本文概述了柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必然性以及其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)?；仡櫫穗娍厝加蛧娚湎到y(tǒng)的發(fā)展歷程，對各階段的噴射系統(tǒng)做了簡要介紹，并展望了未來的發(fā)展方向。最后針對高壓共軌式電控噴射系統(tǒng)的工作原理、特點(diǎn)和發(fā)展前景做了描述。關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；電控；共軌1、前言目前，能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境污染問題是全世界人們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著汽車和動(dòng)力機(jī)械的保有量迅速增加，汽車排放的有害氣體和微粒已超過工業(yè)污染物的排放量而成為一大公害，人們對這兩個(gè)問題越來越重視，各國都相繼制定了越來越嚴(yán)格的汽車排放規(guī)定。1973年的石油危機(jī)，使人們更深刻認(rèn)識到了自然

2、資源的有限性和合理利用的必要性。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對汽車的經(jīng)濟(jì)性和舒適性要求也越來越高。迫于各方面的壓力，人們開始尋找新的途徑來解決排放和油耗問題。其中排氣凈化和節(jié)能是決定汽車能否繼續(xù)生存發(fā)展的兩大課題。這樣內(nèi)燃機(jī)的電子控制技術(shù)就蓬勃發(fā)展起來。首先發(fā)展起來的是汽油機(jī)的電控技術(shù)。到目前為止，主要轎車生產(chǎn)國的汽油機(jī)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了電子控制。而柴油機(jī)則可以通過改進(jìn)燃燒系統(tǒng)和增壓中冷等技術(shù)措施來改善排放、降低油耗、提高功率。傳統(tǒng)的柴油機(jī)是采用機(jī)械控制系統(tǒng)來控制柴油機(jī)的噴油正時(shí)和噴油量，也具有優(yōu)越的控制性能。另一方面由于研制快速、大功率、高性能的電控執(zhí)行器技術(shù)要求

3、高，難度大。所以柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展要晚于汽油機(jī)。20世紀(jì)80年代以來，微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及其在汽油機(jī)電控方面的成功應(yīng)用，解決了柴油機(jī)電控技術(shù)的瓶頸，使得柴油機(jī)電控技術(shù)也能夠發(fā)展起來。采用電控技術(shù)可以改善駕駛性能，降低噪聲和振動(dòng)，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功能改善車輛的安全性和維護(hù)保養(yǎng)的方便性；可以改善冷起動(dòng)、穩(wěn)定怠速和良好的加速等性能，從而推動(dòng)和加速了柴油機(jī)電控的發(fā)展。2、柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程和趨勢提高柴油機(jī)動(dòng)力性，實(shí)現(xiàn)低污染、低油耗的中心任務(wù)就是改善柴油機(jī)的燃燒過程。也就是要保證組成燃燒過程的進(jìn)氣、噴油、燃燒三

4、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。其中噴油是最重要的因素。因此噴油系統(tǒng)的控制成為柴油機(jī)電控的核心。2.1柴油機(jī)電控燃油噴射技術(shù)的發(fā)展柴油機(jī)的電子控制技術(shù)大致可分為3個(gè)階段：20世紀(jì)70年代的初始研發(fā)階段，此時(shí)電控主要用于發(fā)電機(jī)組用柴油機(jī)。20世紀(jì)80年代的實(shí)用階段，發(fā)展了多種位置控制式和時(shí)間控制式電噴系統(tǒng)，被控量也有原來的一種發(fā)展為多種。20世紀(jì)90年代為成熟階段，功能更為強(qiáng)大的電噴系統(tǒng)可以控制噴油量、噴油正時(shí)、噴油壓力以及噴油率。從控制噴油量的方式來看，首先研制出來的是位置控制式，隨后是時(shí)間控制式，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了研究得最多的是壓力

5、時(shí)間控制式。2.1.1位置控制式這種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，保留了傳統(tǒng)的泵--管--嘴系統(tǒng)，對原有噴油系統(tǒng)改裝較少。它保留了原直列噴油泵和分配泵的基本結(jié)構(gòu)，只是在噴油泵上裝有齒桿位移傳感器和凸輪軸相對曲軸的轉(zhuǎn)角位移傳感器和微處理器組成的控制系統(tǒng)，分別對噴油量和噴油正時(shí)進(jìn)行控制。根據(jù)其噴油泵結(jié)構(gòu)以及高壓油管的連接長度不同可分為直列泵位置控制系統(tǒng)和分配泵位置控制系統(tǒng)。直列泵位置控制系統(tǒng)有日本電裝公司的ECD-P3系統(tǒng)，日本Zexel公司的COPEC系統(tǒng)和TICS系統(tǒng)，德國BOSCH公司的EDR系統(tǒng)等。分配泵位置控制如德國BOSCH公司的EDC系統(tǒng)，英國LUCAS公司的E

6、PIC系統(tǒng)和日本電裝公司的ECD系列電控系統(tǒng)以及美國Standyne公司的PCF系統(tǒng)等。這種控制方式缺點(diǎn)是，控制過程比較慢，精度低，噴射壓力也難以進(jìn)一步提高，無法改變原噴油系統(tǒng)中的噴油規(guī)律（可變預(yù)行程有一定的調(diào)節(jié)作用）。2.1.2時(shí)間控制式時(shí)間控制系統(tǒng)拋棄了傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的泵—管—嘴系統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的通斷，噴油量由電磁閥開啟和切斷的時(shí)間來確定。時(shí)間控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，將噴油量和噴油正時(shí)的控制合二為一，控制的自由度更大，同時(shí)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，無法控制噴油壓力，對高速電磁閥的性能依靠度較大，制造有相當(dāng)?shù)睦щy

7、。分配泵時(shí)間控制的典型系統(tǒng)有日本電裝公司的ECD--V3和ECD--V4，電控泵--噴嘴噴油系統(tǒng)典型代表有美國底特律柴油機(jī)公司的DDEC系統(tǒng)，德國Bosch公司開發(fā)的EUP13型電控單體泵系統(tǒng)。2.1.3共軌式電控噴油系統(tǒng)20世紀(jì)90年代以后出現(xiàn)的共軌式噴油系統(tǒng)是柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展過程中的一個(gè)大的飛躍。它改變了傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，最大的特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本無關(guān)。電磁閥控制的噴油器替代了傳統(tǒng)的機(jī)械式噴油器，共軌中的燃油壓力由一個(gè)高壓泵產(chǎn)生，壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)

8、，可在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。共軌中的燃油