《第一讲第四章柴油机电喷技术ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一讲第四章柴油机电喷技术ppt课件.ppt（44页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第四章 柴油机电子喷射系统,柴油机的特点： 压缩比大（1522，汽油610） 热效率高 燃油价格和消耗低 不要点火系统，工作可靠 排放污染物气体少,第四章 柴油机电子喷射系统,柴油机和柴油机电子喷射技术背景： （1）柴油机功率大，燃油消耗率低，传统的机械控制系统控制喷油量和喷油正时已经很成熟。 （2）主要是排放和燃油经济性驱动电子喷射系统的需求，降低 NOx 排放需要降低气缸内最高压力和最高温度，这就要求喷射正时滞后，但喷射正时滞后会带来烟度上升、经济性和动力性降低。矛盾解决办法：除提高喷射压力和喷射速率、缩短喷射持续时间外，用电子控制的方法寻求最优的喷油正时。 （3）为了降低燃烧噪声和NOx
2、 排放，要求在主喷射之前有一个小的预喷射量，预喷射量、预喷射和主喷射之间的时间间隔能根据不同的工况变化。喷射的瞬时速率也希望得到控制。,第四章 柴油机电子喷射系统,柴油混合气的特点： （1）粘度大，挥发性差，只能高压缸内喷射雾化 （2）混合气形成的时间短（1535曲轴角），成分不均匀，容易形成排气黑烟 （3）需要较大的过量空气系数 （4）混合气在高温高压下自然，燃烧控制困难,第四章 柴油机电子喷射系统,柴油混合气的形成： 压缩行程终了直接在缸内高压喷射雾化，与吸入的空气混合。影响混合气形成的因素： （1）供油时间和喷油时间 （2）喷油规律：受泵的机械特性的影响，影响动力性、燃油经济、排放和振动
3、噪声 （3）燃油喷雾：喷雾要与燃烧室及气流设计配合 （4）喷油压力：影响喷油量和雾化效果 （5）过量空气系数：柴油机采用较大的过量空气系数,第四章 柴油机电子喷射系统,柴油机电子喷射的特点： 高频、高压（60200MPa)和脉动，对喷射正时要求高 柴油机电子喷射的关键技术： 柴油喷射电控执行器 主要的控制量： 喷油量和喷油正时（喷油正时比汽油机严格）,第四章 柴油机电子喷射系统,柴油机供油提前角和喷油提前角： 喷油正时由提前角控制。 喷油泵第一缸柱塞开始向喷油器供油时，第一缸的活塞距上止点行程所对应的曲轴转角称为供油提前角（静态提前角）。 喷油泵第一缸喷油器开始向气缸喷油时，第一缸的活塞距上止
4、点行程所对应的曲轴转角称为喷油提前角（动态提前角）。 提前角过大，引起发动机粗暴；提前角过小，带来排气黑烟，动力下降。,4.1 柴油机电子喷射系统,柴油机燃油喷射控制系统（结构）分类： 直列泵、分配泵、泵喷嘴和单缸泵 柴油机在机械控制时代的不同的系统各有其特点和适用范围，每种系统又有多种结构，导致在此基础上实施的电控技术呈现出多样性。 柴油机燃油电子喷射系统分类： 位置控制系统 时间控制系统 共轨控制系统,4.1 位置控制系统,保留原机械控制系统中的“喷油泵-高压油管-喷油器”系统，用电控装置代替机械调速器和供油提前器，对油量调节杆（直列泵）和溢流环（VE分配泵）的位置以及油泵主、从动轴的相互
5、位置进行连续调节，以控制喷油量和喷油正时。 继承性强，安装方便，便于老产品电控改造。不能对喷油率和喷油压力的控制，不能分缸控制，响应慢。,4.1 位置控制系统,电子控制直列泵喷射系统： 保留原机械控制系统中的“喷油泵-高压油管-喷油器”系统，用电子调速器和电子提前器代替机械调速器和供油提前器。,电子控制直列泵电子调速器：利用电磁力调节齿杆位置控制油量，提供齿杆位置信号和发动机转速信号，并放大信号。,电子控制直列泵电子调速器原理简图,电子控制直列泵电子提前器,电子控制分配泵喷油器原理,电子控制分配泵电动调速器,电子控制分配泵时间控制器,4.2 时间控制系统,采用高速强力电磁溢流阀来控制喷油始点和
6、喷油量。电磁阀通电阀关闭喷油，断电阀开启喷油器泄压停止喷油。喷油始时开始于电磁阀关闭时刻，喷油量取决于阀关闭的持续时间。喷油正时控制机构根据曲轴角度传感器和泵角度传感器反馈的信号控制喷油正时。 能改变喷油压力和喷油率，能分缸控制，响应快。,时间控制型电子控制分配泵,时间控制型电子控制分配泵,电子控制分配泵的电磁溢流阀,电子控制分配泵的电磁溢流阀 工作原理,电子控制泵喷嘴系统工作原理,电子控制泵喷嘴系统工作原理（时间控制型）,电子控制泵喷嘴结构示意图 预喷油 预喷油结束 主喷油 主喷油结束 高压腔进油,4.3 共轨控制系统,所谓共轨式电喷系统，又称公共轨道式电控喷油系统。它是由高压油泵将高压燃油
7、输送到公共供油管，由电磁阀和压力传感器构成反馈压力调节，对公共供油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无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度，因此，也就减少了传统柴油机的缺陷。有减少柴油机的尾气排放量、改善噪声、降低燃油耗等方面的综合性能。 喷射压力直接取决于共轨中的压力，喷油压力高可调（120160MPa)。通过喷油器上的高速电磁阀控制喷油量和喷油定时以及喷射速率。可以灵活调节预喷射和主喷射的油量、喷射的时间间隔。,4.3 共轨控制系统,共轨式电喷系统分类 按照喷油高压形成的不同两种基本型式有： (1)高压共轨系统。高压输油泵(压力在120MPa以上)直接产生高压燃油后，再分送到各喷油器；高速电磁阀(响应在200s左右)迅速打开或关闭控制喷油器工作 (2)中压共轨系统。中压输油泵(压力为10-13MPa)将中压燃油输送到共轨中，再分送至带有增压柱塞的喷油器中；当高速电磁阀开关阀迅速开启或关闭控制燃油器工作，迅即通过高压柱塞的增压作用，将从共轨中来的中压燃油加压至高压(120-150MPa)后喷出或停喷。 高压共轨系统与中压共轨系统的主要判别在于，高压燃油的获得方式不同；前者由高压燃油泵直接提供，而后者则借助于增压柱塞增压后获得。,高压电子控制共轨系统的组成,