柴油机电控技术(没讲)

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1、 长安大学工程机械发动机构造课教学制作：展朝勇第六章 柴油机电控技术第一节 柴油机电控技术概述 第二节 柴油机供（喷）油量控制第三节 柴油机供（喷）油正时控制第四节 柴油机电控燃油喷射系统实例第六章 柴油机电控技术第一节 柴油机电控技术概述一、柴油机电控技术的发展柴油机电控技术柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。的发展提供了宝贵经验。柴油机电控系统的开发

2、研究从柴油机电控系统的开发研究从2020世纪世纪7070年代开始，共年代开始，共经历了三代：经历了三代：第一代第一代位置控制位置控制第二代第二代时间控制时间控制第三代第三代时间压力控制（时间压力控制（共轨式共轨式）二、电控柴油机控制系统组成（一）位置控制方式三、电控柴油机控制方式保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了机械控制部件（调速器等），增加了传感器、机械控制部件（调速器等），增加了传感器、ECUECU、执行器等、执行器等组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。优点：柴油机

3、结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进行优点：柴油机结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进行升级换代。升级换代。缺点：响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。缺点：响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。v应用在在直列柱塞泵上的有：日本电装公司的应用在在直列柱塞泵上的有：日本电装公司的ECD-P1ECD-P1、ECD-P2ECD-P2、ECD-P3ECD-P3系统；德国波许公司的系统；德国波许公司的EDREDR系统；美国的系统；美国的PEECPEEC系统等。系统等。v应用在分配泵上的有：日本电装公司的应用在分配泵上的有：日本电装公司的ECD-V1ECD-V1系统；德国波许系统；德国波许的的EDCE

4、DC系统；美国的系统；美国的PCFPCF系统等。系统等。位置控制电喷系统工作示意图（二）时间控制方式v在分配泵上实施时间控制的有：日本电装公司的在分配泵上实施时间控制的有：日本电装公司的ECD-V3ECD-V3系统；系统；美国美国StanadyneStanadyne公司的公司的DSDS型和型和RSRS型（型（DSDS型已用于型已用于GMGM公司公司19941994年年的增压柴油机上，的增压柴油机上，RSRS型已用于型已用于GMGM公司的客货两用车和越野车）；公司的客货两用车和越野车）；日本丰田公司的日本丰田公司的ECD-2ECD-2系统等。系统等。v电控泵喷嘴系统有：德国波许公司的电控泵喷嘴系

5、统有：德国波许公司的PDE27/PDE28PDE27/PDE28系统等。系统等。基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过高速电磁阀基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。一般情况下，电磁阀关闭，执直接控制高压燃油的适时喷射。一般情况下，电磁阀关闭，执行喷油；电磁阀打开，喷油结束。因此可实现供油量控制，又行喷油；电磁阀打开，喷油结束。因此可实现供油量控制，又可实现供油正时的控制。可实现供油正时的控制。优点：控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构上相优点：控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构上相互独立，使喷油泵结构得以简化，强度得到提高。高压喷油

6、互独立，使喷油泵结构得以简化，强度得到提高。高压喷油能力大大加强。能力大大加强。缺点：供油压力无法控制。缺点：供油压力无法控制。时间控制电喷系统工作示意图（三）时间-压力控制方式（共轨式）优点：可实现高压喷射（最高达优点：可实现高压喷射（最高达200200MpaMpa），喷射压力独立于），喷射压力独立于发动机转速，可实现理想喷油规律，具有良好的喷射特性。发动机转速，可实现理想喷油规律，具有良好的喷射特性。v国外典型共轨喷射系统有：日本电装公司的国外典型共轨喷射系统有：日本电装公司的ECD-U2ECD-U2系统；美系统；美国国BKMBKM公司的公司的servojetservojet系统；美国卡特

7、匹勒（系统；美国卡特匹勒（CaterpillerCaterpiller）公）公司的司的HEUIHEUI系统，等等。系统，等等。v共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在卡车和轿车柴油机上得到广泛应用，发展速度十分惊人。卡车和轿车柴油机上得到广泛应用，发展速度十分惊人。国外于国外于2020世纪世纪9090年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。基本改变了传统燃油供给系组成和结构，主要以基本改变了传统燃油供给系组成和结构，主要以电控共轨电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对（各缸

8、喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行时间等进行时间- -压力控制。压力控制。油压油泵并非直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需油压油泵并非直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨压力，并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。的共轨压力，并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。“电控电控”指喷油系统由电脑指喷油系统由电脑(ECU)(ECU)控制，控制，ECUECU对每个喷对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油

9、机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。 “高压高压”指喷油系统压力比传统柴油机要高得多，最指喷油系统压力比传统柴油机要高得多，最高能达到高能达到200200MPaMPa（传统柴油机喷油压力（传统柴油机喷油压力606070 70 MPaMPa），），压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。到省油的目的。 “共轨共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴，喷是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴，喷油

10、量经过油量经过ECUECU精确的计算，同时向各个喷油嘴提供同精确的计算，同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油，使发动机运转更加平顺，样质量、同样压力的燃油，使发动机运转更加平顺，从而优化柴油机综合性能。从而优化柴油机综合性能。（三）时间-压力控制方式（共轨式）四、柴油机电控燃油喷射系统的优点改善发动机低温起动性电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。的起动操作，使柴油机低温起动更容易。降低发动机氮氧化物和烟度的排放采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒采用柴油机电控技术，可精确地

11、将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。从而有效地抑制排烟。提高发动机运转稳定性采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减都能保证发动机采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减都能保证发动机怠速工况下以最低转速稳定运转，有利于提高其经济性。怠速工况下以最低转速稳定运转，有利于提高其经济性。四、柴油机电控燃油喷射系统的优点提高发动机动力性和经济性柴油机电控系统中，柴油机电控系统中，ECUECU根据传感器信号精确计算喷油量根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。和喷油正时