柴油機(jī)噴油技術(shù)的發(fā)展

    柴油機(jī)噴油技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)的純機(jī)械操縱式噴油和現(xiàn)代的電控操縱式噴油這兩個(gè)發(fā)展階段。而現(xiàn)代電控噴油技術(shù)的崛起，則應(yīng)歸功于計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感檢測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展。目前電控噴油技術(shù)已從初期的位置控制型發(fā)展到時(shí)間控制型。現(xiàn)代電控噴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)的手段主要有電控泵噴嘴、電控單體泵以及電控共軌系統(tǒng)。

● 電控噴油系統(tǒng)的介紹

    泵噴嘴（UIS）

    在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個(gè)單元。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸都在其缸蓋上裝有這樣一個(gè)單元，它或者直接通過搖臂或者間接的由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸通過推桿來驅(qū)動(dòng)。

    單體泵（UPS）

    單體泵系統(tǒng)工作方式跟泵噴嘴相同，它是一種模塊式結(jié)構(gòu)的高壓噴射系統(tǒng)。與泵噴嘴系統(tǒng)不同的是，其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接，單體泵系統(tǒng)中每個(gè)氣缸都設(shè)置一個(gè)PF單柱塞噴油泵，由發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)。

    共軌系統(tǒng)（CRS）

    在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中，ECU通過接收各傳感器的信號(hào)，借助于噴油器上的電磁閥，讓柴油以正確的噴油壓力在正確的噴油點(diǎn)噴射出正確的噴油量，保證柴油機(jī)**佳的燃燒比、霧化和**佳的點(diǎn)火時(shí)間，以及良好的經(jīng)濟(jì)性和**少的污染排放。

    電控高壓共軌和電控單體泵優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

    共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)

    柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一種全新的技術(shù)，因?yàn)樗闪擞?jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測(cè)技術(shù)以及先進(jìn)的噴油結(jié)構(gòu)于一身。它不僅能達(dá)到較高的噴射壓力、實(shí)現(xiàn)噴射壓力和噴油量的控制，而且能實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和后噴，從而優(yōu)化噴油特性形狀，降低柴油機(jī)噪聲和大大減少?gòu)U氣的排放量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是：

    1.采用先進(jìn)的電子控制裝置及配有高速電磁開關(guān)閥，使得噴油過程的控制十分方便，并且可控參數(shù)多，益于柴油機(jī)燃燒過程的全程優(yōu)化；

    2.采用共軌方式供油，噴油系統(tǒng)壓力波動(dòng)小，各噴油嘴間相互影響小，噴射壓力控制精度較高，噴油量控制較準(zhǔn)確；

    3.高速電磁開關(guān)閥頻響高，控制靈活，使得噴油系統(tǒng)的噴射壓力可調(diào)范圍大，并且能方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、后噴等功能，為優(yōu)化柴油機(jī)噴油規(guī)律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段；

    4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍寬，不像其它的幾種電控噴油系統(tǒng)，對(duì)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有專門要求；尤其是高壓共軌系統(tǒng)，均能與目前的小型、中型及重型柴油機(jī)很好匹配。

● BOSCH電控共軌系統(tǒng)介紹

    1.BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構(gòu)成

    2.BOSCH電控高壓共軌結(jié)構(gòu)示意圖

BOSCH電控高壓共軌安裝示意圖

    3.BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理

    在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中，壓力的產(chǎn)生和燃油的噴射是完全脫開的。噴射壓力的產(chǎn)生跟發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量毫不相干。燃油以一定的壓力儲(chǔ)存在高壓蓄壓器（即所謂的“共軌”）內(nèi)，時(shí)刻準(zhǔn)備著進(jìn)行噴射。噴油量由駕車人確定，噴射起點(diǎn)、噴射持續(xù)時(shí)間和噴射壓力由ECU（電子控制單元）計(jì)算出來。然后，ECU觸發(fā)電磁閥，使每一個(gè)氣缸的噴油器（噴油單元）相應(yīng)地進(jìn)行噴射。傳感器組成如下圖：

    ECU（電子控制單元）

    ECU是電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制中心，通過接收各傳感器傳送來的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行信息，加以運(yùn)算處理后控制各執(zhí)行器動(dòng)作。ECU還包含著一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊。ECU和監(jiān)測(cè)模塊相互監(jiān)測(cè),如果發(fā)現(xiàn)故障，它們中的任何一個(gè)都可以獨(dú)立于另一個(gè)而切斷噴油。

    其中噴油器線束，傳感器線束發(fā)動(dòng)機(jī)出廠時(shí)已經(jīng)做好，整車廠需要根據(jù)整車功能的需要來做整車線束。

    CPN2.2(+)高壓油泵

    齒輪泵ZP5

    共軌管

    存儲(chǔ)高壓，抑止因油泵供油和噴油而產(chǎn)生的波動(dòng)。

    燃油粗濾器

    帶油水分離器，分離燃油中的水分。

    曲軸轉(zhuǎn)速傳感器

1、永磁鐵 2、傳感器殼體 3、發(fā)動(dòng)機(jī)外蓋 4、軟鐵芯 5、線圈 6、傳感線圈

    原理：電磁感應(yīng)

    功能：1、曲軸（發(fā)動(dòng)機(jī)）轉(zhuǎn)速；2、曲軸上止點(diǎn)位置。

    凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器

    原理：霍爾效應(yīng)

    相位確定：凸輪軸上安裝著一個(gè)用鐵磁性材料制成的齒，它隨著凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這個(gè)齒經(jīng)過凸輪軸傳感器的半導(dǎo)體膜片的時(shí)候，它的磁場(chǎng)就會(huì)使半導(dǎo)體膜片中的電子以垂直于流過膜片的電流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。產(chǎn)生一個(gè)短促的電壓信號(hào)（霍爾電壓），這個(gè)電壓信號(hào)告訴ECU，某1缸已經(jīng)進(jìn)入了壓縮階段。

    水溫傳感器

    原理：高靈敏度NTC（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻）電阻阻值隨溫度下降而增大。

    軌壓傳感器

1、電子接頭 2、評(píng)估電路 3、帶傳感裝置的皮膜 4、高壓接頭 5、固定螺紋

    原理：傳感器皮膜上的傳感器元件將高壓管道內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸送到ECU。一旦損壞，壓力控制閥就通過應(yīng)急（備份）功能，按設(shè)定值被“盲”觸發(fā)。

    機(jī)油壓力傳感器

    功能：可同時(shí)檢測(cè)機(jī)油

    進(jìn)氣壓力傳感器

    功能：可以檢測(cè)進(jìn)氣壓力和溫度

    加速踏板傳感器

電控噴油器

    工作原理：

    1）電磁閥斷電：球閥關(guān)閉。控制腔壓力＋針閥彈簧壓力> 針閥腔壓力；針閥關(guān)閉，不噴射

    2）電磁閥通電：球閥開啟，瀉油孔瀉油。控制腔壓力＋針閥彈簧壓力< 針閥腔壓力；針閥抬起，噴射

    針閥抬起速度取決于瀉油孔與進(jìn)油孔的流量差；針閥關(guān)閉速度取決于進(jìn)油孔流量；噴射響應(yīng)＝電磁閥響應(yīng)＋液力系統(tǒng)響應(yīng)；一般應(yīng)為0.1ms~0.3ms (噴油速率控制的要求)。

    發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器線束

    傳感器線束包括：6個(gè)傳感器線束及與整車相關(guān)的V4線束。

    6個(gè)傳感器分別為：軌壓傳感器（2.12、2.13、2.14）、水溫傳感器（2.15、2.16），機(jī)油壓力傳感器（2.24、2.27、2.28、2.32），進(jìn)氣壓力溫度傳感器（2.25、2.33、2.34.2.36），曲軸轉(zhuǎn)速傳感器（2.19、2.23），凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器（2.09、2.10）。V4包括排氣制動(dòng)開關(guān)2.29、排氣制動(dòng)電磁閥2.06、空調(diào)壓縮機(jī)繼電器2.11以及ECU電源輸出2.03。

    柴油機(jī)自帶的6個(gè)傳感器都是非常重要的傳感器，主機(jī)廠在安裝時(shí)應(yīng)特別注意防護(hù)

 

    噴油器線束(cylinder connecter)

    噴油器線束包括發(fā)動(dòng)機(jī)6個(gè)缸的噴油器（injector）以及控制高壓油泵的油量計(jì)量單元ZME(metering unit)。

    預(yù)留四根接線：

● BOSCH電控共軌系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

    BOSCH燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)的直觀表示

    BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

    BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1. 噴油壓力的產(chǎn)生過程與噴油過程相互獨(dú)立；2. 噴油始點(diǎn)和燃油噴射量的控制各自獨(dú)立，可實(shí)現(xiàn)精確控制；3. **小穩(wěn)定燃油噴射量極小，可以達(dá)到1mm3/次；4. 噴油系統(tǒng)響應(yīng)靈敏，能靈活方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴及后噴；5. 高壓噴射改善了進(jìn)氣和燃油的混合及燃燒過程，降低了柴油機(jī)的排放；6. 高壓泵的驅(qū)動(dòng)扭矩峰值小，機(jī)械噪音小；7. 不必要對(duì)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大改進(jìn)即可替代傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)。

 

發(fā)表于 @ 2010年11月02日 15:34:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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