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一、概述
我們所說(shuō)的電噴柴油發(fā)動(dòng)機與傳統的柴油機的主要區別在于它的燃油供給系統的不同,前者采用的是電子控制燃油系統,而后者采用的是機械式燃油系統,目前電子控制燃油系統可分為三種,分別為:
§電控直列泵燃油系統
§電控分配泵燃油系統
§電控高壓共軌燃油系統
前兩種燃油系統是在傳統的機械式燃油系統的基礎上增加了一套精確控制發(fā)動(dòng)機噴油量和噴油時(shí)間的電子裝置,從而大大降低了發(fā)動(dòng)機排放污染并提高了燃油經(jīng)濟性。
第三種燃油系統是一種全新的燃油噴射系統,它是通過(guò)各種傳感器檢測出發(fā)動(dòng)機的實(shí)際運行狀態(tài),通過(guò)計算機的計算和處理,可以對發(fā)動(dòng)機的噴油量、噴油時(shí)間、噴油壓力和噴油率進(jìn)行**佳控制,從而實(shí)現了柴油發(fā)動(dòng)機綜合性能的又一次飛躍。
康明斯ISBe發(fā)動(dòng)機就是采用的電控高壓共軌燃油系統。
二、電控共軌系統工作原理
燃油由發(fā)動(dòng)機凸輪軸驅動(dòng)的齒輪泵經(jīng)濾清器從油箱中抽出,通過(guò)一個(gè)電磁緊急關(guān)閉閥流人供油泵。此時(shí)的壓力約為0.5MPa,然后,油流分為兩路,一路經(jīng)安全閥上的小孔作為冷卻油通過(guò)供油泵的凸輪軸室流入壓力控制閥,然后流回油箱。另一路充人3缸供油泵。在供油泵內,燃油壓力上升到135MPa或更高,供入共軌。共軌上有一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)通過(guò)切斷油路來(lái)控制流量的壓力控制閥。用這種方法來(lái)調節控制單元設定的共軌壓力。高壓燃油從共軌流人噴油器后又分為兩路:一路直接噴入燃燒室,另一路在噴油期間,與針閥導向部分和控制柱塞處泄漏出的燃油一起流回油箱。
三電控共軌系統的組成
電控高壓共軌式燃油系統的基本組成如圖所示。從功能方面分析,電控共軌系統可以分成兩大部分:
1.控制系統· 電控共軌系統可以分成三大部分:傳感器、計算機和執行器。計算機是電控共軌燃油系統的核心部分。
根據各個(gè)傳感器的信息,計算機進(jìn)行計算、完成各種處理后,求出**佳噴油時(shí)間和**合適的噴油量,并且計算出在什么時(shí)刻、在多長(cháng)的時(shí)間范圍內向噴油器發(fā)出開(kāi)啟電磁閥、或關(guān)閉電磁閥的指令等,從而精確控制發(fā)動(dòng)機的工作過(guò)程。
電子控制系統的核心是ECU——電子控制單元。
ECU就是一個(gè)微型計算機。ECU的輸入是安裝在車(chē)輛和發(fā)動(dòng)機上的各種傳感器和開(kāi)關(guān);ECU的輸出是送往各個(gè)執行機構的電子信息。
2.燃料供給系統
燃料供給系統的主要組成部分如圖所示。由圖可見(jiàn),燃油供給系統的主要構成是供油泵、共軌和噴油器。
燃油供給系統的基本工作原理是:供油泵將燃油加壓成高壓,供人共軌內;共軌實(shí)際上是一種燃油分配管。儲存在共軌內的燃油在適當的時(shí)刻通過(guò)噴油器噴人發(fā)動(dòng)機氣缸內。電控共軌系統中的噴油器是一種由電磁閥控制的噴油閥,電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉由計算機控制。
四、電控共軌系統的特點(diǎn)
電控高壓共軌系統的特點(diǎn)可以歸納為:
1.自由調節噴油壓力(共軌壓力控制)
通過(guò)控制共軌壓力而控制噴油壓力。利用共軌壓力傳感器測量燃油壓力,從而調整供油泵的供油量、調整共軌壓力。此外,還可以根據發(fā)動(dòng)機轉速、噴油量的大小與設定了的**佳值(指令值)始終一致地進(jìn)行反饋控制。
2.自由調節噴油量
以發(fā)動(dòng)機的轉速及油門(mén)開(kāi)度信號為基礎,計算機計算出**佳噴油量,并控制噴油器的通斷電時(shí)間。
3.自由調節噴油率形狀
根據發(fā)動(dòng)機用途的需要,設置并控制噴油率形狀:預噴射、后噴射、多段噴射等。
4.自由調節噴油時(shí)間
根據發(fā)動(dòng)機的轉速和噴油量等參數,計算出**佳噴油時(shí)間,并控制電控噴油器在適當的時(shí)刻開(kāi)啟,在適當的時(shí)刻關(guān)閉等,從而準確控制噴油時(shí)間。
在電控共軌系統中,由各種傳感器——發(fā)動(dòng)機轉速傳感器、油門(mén)開(kāi)度傳感器、各種溫度傳感器等——實(shí)時(shí)檢測出發(fā)動(dòng)機的實(shí)際運行狀態(tài),由微型計算機根據預先設計的計算程序進(jìn)行計算后,定出適合于該運行狀態(tài)的噴油量、噴油葉間、噴油率模型等參數,使發(fā)動(dòng)機始終都能在**佳狀態(tài)下工作。
計算機具有自我診斷功能,對系統的主要零部件進(jìn)行技術(shù)診斷,如果某個(gè)零件產(chǎn)生了故障,則診斷系統會(huì )向駕駛員發(fā)出警報,并根據故障情況自動(dòng)作出處理;或使發(fā)動(dòng)機停止運行——即所謂故障應急功能,或切換控制方法,使車(chē)輛繼續行駛到安全的地方。
傳統的泵管嘴燃油系統中,噴油壓力與發(fā)動(dòng)機的轉速和負荷有關(guān),不是一個(gè)獨立變量。
在高壓電控共軌系統中,噴油壓力(共軌壓力)與發(fā)動(dòng)機的轉速和負荷無(wú)關(guān),是可以獨立控制的。由共軌壓力傳感器測出燃油壓力,并與設定的目標燃油壓力進(jìn)行比較后進(jìn)行反饋控制。
發(fā)表于 @ 2010年02月21日 20:49:00 |點(diǎn)擊數()