柴油机电控燃油喷射系统概述

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1、柴油机电控燃油喷射系统概述摘要：本文概述了柴油机电控燃油喷射系统在现代社会发展的必然性以及其独到的优点。回顾了电控燃油喷射系统的发展历程，对各阶段的喷射系统做了简要介绍，并展望了未来的发展方向。最后针对高压共轨式电控喷射系统的工作原理、特点和发展前景做了描述。关键词：柴油机；电控；共轨1、前言目前，能源危机和生态环境污染问题是全世界人们关注的焦点。随着汽车和动力机械的保有量迅速增加，汽车排放的有害气体和微粒已超过工业污染物的排放量而成为一大公害，人们对这两个问题越来越重视，各国都相继制定了越来越严格的汽车排放规定。1973年的石油危机，使人们更深刻认识到了自然

2、资源的有限性和合理利用的必要性。同时，随着社会的发展，人们对汽车的经济性和舒适性要求也越来越高。迫于各方面的压力，人们开始寻找新的途径来解决排放和油耗问题。其中排气净化和节能是决定汽车能否继续生存发展的两大课题。这样内燃机的电子控制技术就蓬勃发展起来。首先发展起来的是汽油机的电控技术。到目前为止，主要轿车生产国的汽油机已经全部实现了电子控制。而柴油机则可以通过改进燃烧系统和增压中冷等技术措施来改善排放、降低油耗、提高功率。传统的柴油机是采用机械控制系统来控制柴油机的喷油正时和喷油量，也具有优越的控制性能。另一方面由于研制快速、大功率、高性能的电控执行器技术要求

3、高，难度大。所以柴油机电控技术的发展要晚于汽油机。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能够发展起来。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。2、柴油机电控燃油喷射系统的发展历程和趋势提高柴油机动力性，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

4、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。2.1柴油机电控燃油喷射技术的发展柴油机的电子控制技术大致可分为3个阶段：20世纪70年代的初始研发阶段，此时电控主要用于发电机组用柴油机。20世纪80年代的实用阶段，发展了多种位置控制式和时间控制式电喷系统，被控量也有原来的一种发展为多种。20世纪90年代为成熟阶段，功能更为强大的电喷系统可以控制喷油量、喷油正时、喷油压力以及喷油率。从控制喷油量的方式来看，首先研制出来的是位置控制式，随后是时间控制式，现在已经进入了研究得最多的是压力

5、时间控制式。2.1.1位置控制式这种控制系统结构简单，保留了传统的泵--管--嘴系统，对原有喷油系统改装较少。它保留了原直列喷油泵和分配泵的基本结构，只是在喷油泵上装有齿杆位移传感器和凸轮轴相对曲轴的转角位移传感器和微处理器组成的控制系统，分别对喷油量和喷油正时进行控制。根据其喷油泵结构以及高压油管的连接长度不同可分为直列泵位置控制系统和分配泵位置控制系统。直列泵位置控制系统有日本电装公司的ECD-P3系统，日本Zexel公司的COPEC系统和TICS系统，德国BOSCH公司的EDR系统等。分配泵位置控制如德国BOSCH公司的EDC系统，英国LUCAS公司的E

6、PIC系统和日本电装公司的ECD系列电控系统以及美国Standyne公司的PCF系统等。这种控制方式缺点是，控制过程比较慢，精度低，喷射压力也难以进一步提高，无法改变原喷油系统中的喷油规律（可变预行程有一定的调节作用）。2.1.2时间控制式时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵—管—嘴系统，用高速电磁阀直接控制高压燃油的通断，喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定。时间控制系统结构简单，将喷油量和喷油正时的控制合二为一，控制的自由度更大，同时能较大地提高喷油压力。但这种控制方式仍然采用脉冲高压供油原理，无法控制喷油压力，对高速电磁阀的性能依靠度较大，制造有相当的困难

7、。分配泵时间控制的典型系统有日本电装公司的ECD--V3和ECD--V4，电控泵--喷嘴喷油系统典型代表有美国底特律柴油机公司的DDEC系统，德国Bosch公司开发的EUP13型电控单体泵系统。2.1.3共轨式电控喷油系统20世纪90年代以后出现的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。它改变了传统的喷油系统的组成结构，最大的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高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关

8、，可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油