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《現(xiàn)代柴油機噴射系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、現(xiàn)代噴射技術傳統(tǒng)柴油機內可燃混合氣形成時間很短，而且可燃混合氣七形成與燃燒過程交錯在一起。通過分析柴油機噴油規(guī)律得到：噴入燃料的霧化質量、汽缸內氣體的流動以及燃燒室形狀等均直接影響燃燒過程的進展以及有害排放物的生成。依靠傳統(tǒng)的機械控制噴油系統(tǒng)難以實現(xiàn)噴油量、噴油壓力和噴射正時完全按最佳工況運轉的要求，也不可能滿足國際上日益嚴格的排放控制標準。1柴油機電子控制技術使命電控技術的高速發(fā)展為柴油發(fā)動機獲得更好的動力性能、排放指標與燃油經濟性提供了可能，電噴柴油機和電噴汽油機一樣有著相同的使命，那就是要滿足日趨嚴格的排放要求，更加節(jié)能、高效、實用。電子控制技術的汽油機盡量實現(xiàn)最佳空燃比、最佳點
2、火提前角；同樣，柴油機也需要最佳噴油量、最佳噴射正時以及最佳噴射壓力控制。1.1最佳噴油量的控制在柴油機中，噴油量是通過控制噴油時間來調節(jié)輸出油量的大小，ECU根據(jù)發(fā)動機的轉速和加速踏板位置傳感器信息來計算出基本噴油量，然后根據(jù)水溫、進氣溫度、進氣壓力等傳感器的信號進行修正，再與來自控制套位置傳感器的信號進行反饋修正，確定最佳噴油量。而柴油機冷啟動性能和減少顆粒排放是通過預噴射控制來提高，但不同工況預噴射量、預噴射與主噴射之間的時間間隔也不一樣，所以需要可變的預噴射能力。另外，怠速工況的小油量在高的噴射壓力下需要有快速斷油能力，否則就會使油量增加或油壓降低。1.2最佳噴射正時的控制最佳
3、噴油提前角受發(fā)動機轉速、負荷、冷卻液溫度、燃油溫度、進氣溫度及壓力等多種因素的影響。噴射正時與否將影響活塞到達汽缸上止點前噴入的油量，從而影響汽缸內壓力峰值時刻，不在最佳時刻做功本質就是傷害柴油的效能。高的汽缸壓力和溫度改善了燃油使用經濟性，但也會導致NOx形成機理復雜，普遍認為，燃燒氣體的溫度和氧的體積數(shù)，以及其停留在高溫高壓下的時間是影響增加NOx生成的原因）。柴油機電控系統(tǒng)應能在不同的工況及工作條件下精確地控制噴油提前角，并始終保持在最佳值，以降低燃油消耗和減少排放污染，即在達到排放標準同時選擇最具有經濟的燃油消耗率的噴射正時是最佳的噴射正時。1.3最佳噴射壓力的控制傳統(tǒng)柴油機的
4、供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉速負荷有關，柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動，使實際的噴油狀態(tài)與噴油泵所規(guī)定的柱塞供油規(guī)律有較大的差異。每次噴射循環(huán)后高壓油管內的殘壓都會發(fā)生變化，隨之引起不穩(wěn)定的噴射，尤其在低轉速或部分負荷條件下容易產生上述現(xiàn)象，嚴重時不僅噴油不均勻，而且會發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。這種特性對燃油經濟性和排放極為不利。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉速和負荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使柴油機在各種工況下的廢氣排放最低而經濟性最優(yōu)，這種最佳的噴射壓力控方式就是獨立的噴射壓力控制。2現(xiàn)代柴油機噴射技術2.1現(xiàn)代柴油機技術發(fā)展狀況柴油
5、轎車已有了近70年的歷史，現(xiàn)代柴油機技術卻只有十幾年的歷史。受世界范圍內對內燃機動力性能、燃油經濟性能、排放要求的提高，以及電控燃油系統(tǒng)的發(fā)展，20世紀80年代以來，德國博世公司、奔馳汽車公司、英國盧卡斯公司、美國康明斯公司等都競相開發(fā)新產品并投放市場，以滿足需求。先后出現(xiàn)電控噴油泵技術、電控泵噴嘴技術和共軌噴射電控燃油系統(tǒng)，共軌系統(tǒng)相對于其它燃油噴射系統(tǒng)具有極大的優(yōu)越性。這類電控系統(tǒng)又可分為：蓄壓式電控燃油噴射系統(tǒng)、液力增壓式電控燃油噴射系統(tǒng)和高壓共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)，其中高壓共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)又最具有優(yōu)越性。雖然如此該型燃油系統(tǒng)也有不足之處，如整個系統(tǒng)始終處于高壓燃油作用之下
6、；各系統(tǒng)易產生變形和漏泄；共軌壓力的微小波動仍能造成噴油量欠佳問題；由于油軌壓力固定難以實現(xiàn)最佳的噴油規(guī)律，較困難、復雜的噴射系統(tǒng)軟件優(yōu)化問題等。但瑕不掩瑜，高壓共軌系統(tǒng)以優(yōu)越的綜合性能被認為是20世紀內燃機技術的3大突破之一。2.2高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點高壓共軌式電控柴油機是集成先進的機械與電控技術為一體的內燃機，其顯著優(yōu)點如下。a.采用先進的電子控制裝置，使得噴油過程的控制十分方便，并且可控參數(shù)多，利于柴油機燃燒過程的全程優(yōu)化；電子控制的壓電式執(zhí)行器開關閥頻率高，實現(xiàn)了快速斷油能力，其控制精度非常高；高壓油路中不會出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象。因此在柴油機運轉范圍內，循環(huán)噴油量變動小，各缸
7、供油不均勻可得到改善。b.采用高壓共軌方式供油，噴油系統(tǒng)壓力波動小，各噴油器間相互影響小，壓力大小與發(fā)動機的轉速無關，噴射壓力控制精度較高，噴油量控制較準確，共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調，對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機綜合性能。c.電控高壓共軌結合優(yōu)化了柴油機噴油規(guī)律（接近理想噴油規(guī)律），可柔性控制噴油速率變化，容易實現(xiàn)預噴射和多次噴射，并可獨立地柔性控制噴油正時，配合高的噴射壓力，可同時控制氮氧化物和微粒在較小的數(shù)值內，以
