柴油机燃油系统综述.doc

柴油机燃料供给与调节综述 摘 要：柴油机因其独有的优越性，在我国国民经济各领域应用广泛。燃油喷射系统作为柴油机的核心部件，直接影响和决定了柴油机技术水平和换代升级，被誉为柴油机的心脏。本文重点介绍柴油机燃料供给与调节系统的主要结构及工作原理，还介绍了柴油机燃料供给与调节系统的电子控制。 关键词：柴油机、燃料供给与调节、电控 1 柴油机燃料供给与调节系统概述 2.1 柴油 3.1.1 柱塞式喷油泵 3.1.2 分配式喷油泵 输油泵的作用是保证柴油在低压油路内循环，并供应足够数量及一定压力的燃油给喷油泵，其输油量应为全负荷最大喷油量的3-4倍。输油泵分为齿轮式输油泵，膜片式输油泵，柱塞式输油泵，管道式输油泵等。 5 柴油机燃料供给与调节系统的电子控制 为了实现各个工况喷油的合理与精确，实现对柴油机节能、排放与噪声的严格规定，必须对柴油机及其燃料与调节系统实行电子控制。 传感器包括燃油温度、冷却水温度、进气温度、进气压力齿条位置、油门踏板位置、柴油机转速、车速、喷油时刻等，电子控制单元(ECU)根据各种传感器实时监测到的柴油机运行参数，与ECU中预先存储的参数值或参数图谱（MAP图）相比较，按其最佳值或计算后的目标值把喷令输送到执行器。执行器根据ECU指令控制喷油正时（正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点）和喷油量（电磁阀关闭持续时间或齿条位置）。电控柴油喷射系统还能和制动防抱系统ABS的ECU、整车传动装置的ECU及其他系统的ECU互通数据而实现整车的电子控制。 柴油机电控技术和汽油机电控技术有许多相似的地方，整个系统都是由电控单元、传感器、和执行器3大部分组成。电控单元在硬件方面很相似，在整车管理系统的软件方面也有近似处。柴油机电控技术有两个明显特点：1）柴油电控喷射系统的多样化；2）关键技术和技术难点在柴油喷射电控执行器。电控柴油机上所用的像温度、压力、转速及油门踏板传感器等传感器，和汽油机电控系统都是一样的。 柴油机是热效率较高的机械。为造成最佳的燃油和空气混合及燃烧的最有利条件，达到柴油机在功率、转速、怠速、扭矩、排放、噪声等要求，它在适当的时期、空间状态，将适量的燃油通过高压喷油泵和喷油器喷入柴油机的燃烧室。柴油机燃油喷射具有脉动、高压、高频等特点，器喷射速度高达60~150MPa，甚至200MPa，为汽油机的几百、几千倍。对燃油高压喷射系统实施喷油量的电子控制，困难得多。而且柴油机喷射对喷射正时的精度要求很高，相对于柴油机活塞上死点的角度位置远比汽油机要求准确，因而造成柴油机喷射的电控执行器要复杂得多。因此，电控柴油喷射系统（主要是喷油量和喷油正时）就是柴油机电控技术的关键和难点。 直列泵、单缸泵、分配泵、泵喷油器等结构完全不同的柴油机系统在机械控制时代就已出现，每个系统各有其适用范围和特点，每种系统又有多种不同结构。柴油喷射系统因复杂的实施电控技术的执行机构而多样化。 与机械控制方式相比，柴油机电控喷射有以下优点： 1、电控技术能使控制更为全面和精确，比原有的机械或机、液控制更能实现性能优化并对相互矛盾的要求进行合理的折中，使用电控技术能使燃油消耗和有害污染物大幅下降。 2、机械或者机、液控制在结构、工艺上的复杂性和局限性，很难实现预喷射或多次喷射、喷油率与喷油压力的精确控制，采用电控后有助于这些控制要求。 3、采用电控技术后，控制对象和目标大为扩展，除常规稳态性能调控外，还可扩展到各种过渡过程的优化控制、故障自动检测与处理、操作过程自动化以及自适应控制等，最终发展成为整机的电脑管理系统，使整机性能与可靠性得到大幅度的提高。 柴油机电控喷射按控制方式分为两大类： 1、位移控制方式： 特点是在原来机械控制循环喷油量和喷油正时的基础上，用线位移或角位移的电磁执行机构或电磁-液压执行机构来控制循环供油量(喷油泵齿杆位移)，还可以用改变柱塞预行程的办法，改变喷油正时和供油速率，从而满足高压喷射中高速大负荷和低怠速工况对喷油过程的不同要求。（产品有直列柱塞泵电控系统、一部分VE分配泵电控系统以及电子调速器）。 2、时间控制方式： 该类电控高压喷射装置的工作原理是在高压油路中利用一个或几个高速电磁阀的启闭来控制喷油泵和喷油器的喷油过程。 5.1 直列泵的滑阀式的电控系统 直列泵的滑阀式电子控制系统包括曲轴转速，针阀运动，进气压力与温度等传感器的信号均传给电控器，电控器在加工处理以上信息并进行分析比较与计算后，给出油量控制与供(喷)油始点控制两个信号，并推动相应的执行器。 5.2 分配泵的时间式电控系统 时间式控制方式与早期的VE泵相比，取消了溢流环套及其操作机构，直接采用高速强力电磁阀来控制喷油，不仅控制精确，也进一步简化了结构。 径向柱塞分配泵电控系统的特点是将柴油机电控器与喷油泵电控器功能适当分开并有机搭配，目的是防止