汽车发动机燃油喷射技术第3版第六章柴油机电子控制燃油喷射系统

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1、第六章柴油机电子控制 燃油喷射系统第一节概述第二节柴油喷射系统的控制第三节电控柴油喷射系统的故障诊断与分析第一节概述一、柴油机电子控制技术的发展状况及发展趋势1柴油机电子控制技术的发展状况柴油机电子控制技术在国外应用率已达到60%~90%。2柴油机电子控制技术的发展趋势(1)高的喷射压力为满足排放法规要求,喷射压力从100MPa升高到120MPa直到200MPa。下一页第一节概述(2)独立的喷射压力控制一般的喷油泵—高压油管—喷油器系统,其喷射压力还与柴油机负荷有关。(3)改善柴油机燃油经济性用户对柴油机的燃油消耗率始终十分关心。燃油系统必须采取各种措施来实现这一要求。(4)独立

2、的喷射正时控制众所周知喷射正时直接影响到在柴油机上死点前喷入气缸的油量,因而就决定着气缸的峰值爆发压力和最高温度。下一页上一页第一节概述(5)可变的预喷射控制能力预喷射可以降低颗粒排放,而又不增加NOx排放,也可改善柴油机冷启动性能,降低柴油机在冷态工况下白烟的排放。(6)最小油量的控制能力燃油系统具有高喷射压力的能力往往与柴油机怠速所需要的小油量控制能力发生矛盾。(7)快速断油能力喷射结束时,必须快速断油。下一页上一页第一节概述(8)降低驱动扭矩冲击载荷燃油喷射系统在很高的压力下工作,既增加了驱动系统所需要的平均扭矩,也增加扭矩的冲击载荷。二、柴油机电子控制技术的优点1具有多功

3、能的自动调节性能车用及工程机械用柴油机的运转工况是变化的,而且对其油耗、排放和可靠性等要求较高。2减轻质量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性自动控制系统的一个重要功能是随柴油机转速和负载的变化而自动择优确定其供油提前角。下一页上一页第一节概述3部件安装连接方便,提高了维修性4扩展了诊断、联络等功能三、柴油机电子控制技术的特点柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处,整个系统都是由传感器、电控单元和执行器三大部分组成。一、保留原机械式喷油泵,实现自动控制此系统需控制的参数有三个:喷油量、喷油提前角和废气再循环量(废气再循环的控制与汽油机基本相同)。返回上一页第二节柴油喷射系统的控

4、制(一)日本Zexel公司COPEC系统(二)电子控制分配式喷油泵分配式电子控制喷油泵及控制系统见图6-11。其控制系统大体上和直列式电子控制喷油泵的控制系统相同。1燃油喷射量的控制其电子调速器的构造见图6-12。2燃油喷射时间的控制时间控制器(定时器)见图6-13,和一般的分配式喷油泵的时间控制器一样,都是由作用在正时活塞上的油压,用正时控制阀来进行提前角的控制。下一页第二节柴油喷射系统的控制二、新型电子控制的柴油喷射系统(一)电子控制分配泵系统1丰田公司控制分配泵系统丰田公司的柴油机电子控制系统见图6-14。(1)喷油量的控制(见图6-15)(2)喷油正时控制该系统

5、喷油正时由发动机电控单元根据发动机转速传感器(检测喷油始点)、曲轴位置传感器决定,由冷却水温度传感器和进气压力传感器、启动信号等运转条件修正。下一页上一页第二节柴油喷射系统的控制(3)怠速控制在怠速时,即使交流发电机和液力转向泵等发动机负荷发生变化,仍需把怠速控制在目标值。(4)进气节流控制为降低怠速时的振动、噪声和柴油机停车时的振动,该系统用微机控制节气门的开度,控制进气量(见图6-22)。(5)废气再循环控制(6)加热塞的控制(7)故障自诊断和安全装置下一页上一页第二节柴油喷射系统的控制2捷达SDI用轴向分配泵捷达SDI用轴向分配泵只有一个泵缸体和一个泵柱塞。(1)VE泵的结

6、构分配泵驱动轴处于泵室里。分配泵输送过程共分为4步:①进油②燃油输送③泄压④进油下一页上一页第二节柴油喷射系统的控制(2)捷达SDI发动机管理系统EDC15+发动机管理系统示意图见图6-25。(二)电控泵喷嘴系统1供油系统(1)油泵燃油泵位于缸盖上。其功能是将燃油从油箱输送到泵喷嘴,由凸轮轴驱动。(2)分配管对电控泵喷嘴系统来说,合适的低压供油系统也很重要。下一页上一页第二节柴油喷射系统的控制2喷射系统喷射系统的结构见图6-33,主要包括压力产生泵、喷油器、电控单元(电磁阀)。其工作过程包括预喷射循环和主喷射循环。(1)预喷射循环为确保燃烧过程尽可能平稳,在主喷射循环之前

7、,少量燃油在低压下被喷入。(2)主喷射循环喷油器针阀关闭后的短时间内,由于喷油器电磁阀仍然关闭,并且泵活塞继续下移,所以,高压腔内的压力立即重新上升。下一页上一页第二节柴油喷射系统的控制3控制系统发动机控制系统是由传感器、电控单元、执行元件三部分组成的,见图6-36。(三)共轨式电控喷射系统所谓共轨式(公共轨道式)电控喷射系统是指该系统中有一条公共油管,用高压(或中压)输油泵向共轨(公共油

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