柴油機燃油供給兩種控制模式對比分析優(yōu)秀論文定稿

1、2011屆早池或早地卷夂（筱計丿柴油機地油供伶鬲種控制模式對比今斬院（系）別工程機械系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化屆別2011 屆學(xué)號090614214姓名鄭州指導(dǎo)教師鄭訓(xùn)山東交通學(xué)院教務(wù)處二o年六月口前，能源危機和生態(tài)環(huán)境污染問題是全世界人們關(guān)注的焦點，隨著各種動力機 械保冇量的不斷增加，各種有害的尾氣和顆粒的排放成為了目前各個國家所而臨的急 需解決的一大社會難題。因此對柴油機的排放要求就顯得格外的重要。柴油機的性能主要由它的噴油量、噴油率、噴油壓力和噴有時間來決定的。柴油 機的燃油供給系統(tǒng)就顯得尤為重耍。機械式柴油機和電控式柴油機都可以對這幾個重 要的指標進行控制，但是這兩種柴油機對這幾個指

2、標的控制方法差別是很大的。通過 對兩種柴油機對這兒個指標的控制方法進行比較分析，電控式柴油機的優(yōu)勢是顯而易 見的，電控式柴油機是目前及將來柴油機的主流發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：柴油機，燃油供給控制模式，對比abstractat presents, the energy crisis and ecological environment is the focus of attention, with various mechanical power multiple increasing, various harmful exhaust and particle emissions became at

3、various countries face a major social needed to resolve problems. so on diesel engine emission requirements are especially importan匸the performance of the diesel engine is mainly by its injection quantity, injection rate and injection pressure and jet had time to decide. diesel fuel supply systems a

4、re particularly important. mechanical and electric type diesel engine to the several important indicators for control, but these two kinds of diesel engine a few to this index of the control method is very big difference .based on two of these a few index of the diesel engine control method for comp

5、arative analysis, the advantage of electric control type diesel engine is obvious, electronic type diesel engine is the mainstream of the current and future development trend.keywords: diesel engine, fuel supply control mode, contrastijij s11基木概念21柴油機燃油供給系統(tǒng)21.2柴汕機燃汕供給系統(tǒng)的兩種模式21.2.1機械控制式供給系統(tǒng)31.2.2電子控制

6、式供給系統(tǒng)31.3兩種控制方式冃前的發(fā)展狀況32兩種控制模式的對比分析42柴油機燃油供給系統(tǒng)機械式自動控制42.2機械式燃油供給系統(tǒng)的基本組成42.3柴油機燃油供給系統(tǒng)電子式口動控制62.4電子式燃油供給系統(tǒng)的基本組成62.5機械式柴汕機的控制內(nèi)容102.5.1噴汕量的控制1()2.5.2噴有壓力的控制112.5.3噴汕率的控制122.5.4噴汕時間的控制122.6電子式柴油機的控制內(nèi)容132.6.1噴油量的控制132.6.2噴油壓力的控制132.6.3噴油率的控制142.6.4噴油時間的控制143兩種柴油機各項控制內(nèi)容對比分析153噴汕量控制的對比分析153.2噴油壓力控制的対比分析193.

7、3噴汕率控制的對比分析233.4噴有時間控制的對比分析23結(jié)論25致謝26-xx.1刖吞隨著科學(xué)技術(shù)的進步和現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，柴油機一這一將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能 的重要動力機械之一，因為效率高，節(jié)-約燃油消耗，較少的廢氣排放污染物、動力集 中、結(jié)構(gòu)緊湊等諸多特點，被用作內(nèi)燃機車的動力裝置有一定的優(yōu)勢，柴油機口 1893 年狄塞爾發(fā)明以來，經(jīng)過100多年的發(fā)展，其技術(shù)水平不斷提高，尤其進些年，由于 熱力學(xué)、空氣動力學(xué)、材料學(xué)、應(yīng)用力學(xué)以及電子技術(shù)的發(fā)展及其在柴油機領(lǐng)威的進 一步應(yīng)用，使得柴油機技術(shù)水平有了重大的發(fā)展，這一發(fā)展的結(jié)果，使柴油機在面對 其它許多動力機械的挑戰(zhàn)屮。不僅問穩(wěn)穩(wěn)據(jù)著主要地位，

8、而且有不斷擴大發(fā)展的優(yōu)勢。 但是，和自然界屮的生存法則一樣，柴油機也在不停地更新?lián)Q代，以滿足h益發(fā)展的 社會的需要。經(jīng)過多年的研究和新技術(shù)應(yīng)用，柴油機的現(xiàn)狀已與以往大不相同?，F(xiàn)代先進的柴 油機一般采用電控噴射、高壓共軌、渦輪增壓中冷等技術(shù)，在重量、噪?yún)?、煙度等?面已取得重大突破，達到了汽油機的水平。隨著國際上日益嚴格的排放控制標準（如 歐洲iv、v標準）的頒布與實施，無論是汽油機述是柴油機都而臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，解 決的辦法之一是采用電子控制燃油噴射的技術(shù)。現(xiàn)在，柴油機電子控制技術(shù)在發(fā)達國 家的應(yīng)用率已達到60%以上。共軌式電控燃油噴射技術(shù)有助于減少柴油機的有害尾氣排放量，并具有降低噪 聲、降低

9、燃油耗、提高動力輸出等方面的綜合性能。高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)的應(yīng) 用有利于地球環(huán)境保護，加速促進柴油機工業(yè)、汽車工業(yè)，特別是工程機械和關(guān)工業(yè) 的向前發(fā)展。高壓電控燃油噴射系統(tǒng)對控制排放十分有利，其屮，共軌式電控噴射系統(tǒng)的供油和 燃油計量是完全分開的，從而其噴油壓力、噴油過程和噴油持續(xù)期不受負荷和轉(zhuǎn)速的 影響，尤為各國青睞。我國對現(xiàn)代柴油發(fā)動機電控技術(shù)的研究和開發(fā)尚處于起步階段, 口前還主要集屮在對柴油發(fā)動機電控噴射系統(tǒng)的研究與開發(fā)上。但隨著社會經(jīng)濟的發(fā) 展，對環(huán)保的耍求越來越高，柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的研究和相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)必將成為 我國汽車柴油發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域中的一個熱點，這將人大促進我國汽車柴油

10、發(fā)動機產(chǎn)品 的更新?lián)Q代，為在未來短期內(nèi)參與國際競爭奠定堅實的基礎(chǔ)。1基本概念1.1柴油機燃油供給系統(tǒng)柴油機燃油供給系統(tǒng)是柴油機重要的組成部分，其主耍作用是：根據(jù)柴油機不同 工況的要求，以柴油機規(guī)定的工作次序，將一定量的清潔柴油定時、定量、定壓，并 以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速混合并自行燃燒，做功后將燃燒廢氣 排除汽缸。柴油機燃油供給系統(tǒng)一般曲燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置和廢氣排岀裝置四部分組成。1一燃油箱2一溢油閥3一燃油濾清器4 一抽管5一手壓輸油泵6一輸油泵7一噴油泵8 一回油管9 一高壓油管10 一燃燒室11 一噴油器12 一排氣管13 一排氣門14一回汕管1

11、5 一空氣濾清器16 一進氣管圖1-1柴油機燃油供給系統(tǒng)柴油機燃油供給系統(tǒng)的工作原理：輸油泵從燃油箱內(nèi)將柴油吸出，并產(chǎn)生一定的 壓力，經(jīng)過柴油濾清器的濾清作用，將柴油濾去雜質(zhì)后進入噴油泵，噴油泵將燃油壓 力提高，。當燃油壓力達到一定值時，噴油器將燃油以霧狀噴入燃燒室經(jīng)高壓油管送 至噴汕器，噴汕器頂部回汕孔泄漏的少量燃汕及噴汕泵低壓汕腔限壓閥流出的過量燃 油，經(jīng)冋油管流冋燃油箱。柴油機燃料供給系統(tǒng)可以分為低壓油路和高壓油路。1.2柴油機燃油供給系統(tǒng)的兩種模式目前，根據(jù)其控制原理的不同，柴油機燃油供給系統(tǒng)可以分為兩種控制模式，一 種是機械式控制系統(tǒng)，另一種是電子式控制系統(tǒng)。1.2.1機械控制式供給

12、系統(tǒng)機械式控制系統(tǒng)的核心是通過調(diào)速器對噴油泵的供油量進行自動調(diào)節(jié)，來保證柴 油機的平穩(wěn)運行。1.2.2電子控制式供給系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)主要是通過傳感器來對機械的運動進行檢測，將檢測所得到的信息 反饋給計算機，通過計算機對機械運動進行控制，來達到預(yù)期的目標。1.3兩種控制方式目前的發(fā)展狀況柴油機的發(fā)展歷程距今已經(jīng)有100多年的歷史了，柴油機的性能和質(zhì)量在不斷的 改進和提高。由于柴油機具備高扭矩、高壽命、低油耗、低排放等特點，柴油機成為 解決汽車及工程機械能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。因此柴油機的使用范圍越來越 廣，數(shù)量越來越多。同時對柴油機的動力性能、經(jīng)濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染 的要求也越來

13、越高。機械式控制系統(tǒng)的柴汕機在柴汕機剛誕生之時，的確為社會的發(fā) 展帶來了巨大的貢獻，但是時代在發(fā)展，要求在提高，傳統(tǒng)的機械式控制柴油機已經(jīng) 顯示出了落后性，近年來，隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)及信息技術(shù)的迅速發(fā)展，使 電了產(chǎn)品的可靠性、成木、體積等各方面都能滿足柴油機進行電了控制的要求，并且 電子噴油控制很容易實現(xiàn)。電子式控制柴油機的應(yīng)用越來越普遍。與機械式控制柴油 機相比，電子式控制柴汕機不僅能提升排放清潔度，由于為柴汕機加入了以芯片組為 控制核心的電子系統(tǒng)，還具備了更好的可控制性和可管理性，使整車性能獲得質(zhì)的飛 躍。在環(huán)保排放標準捉升越來越快的今天，機械發(fā)動機為滿足排放標準，后續(xù)技術(shù)投 入非

14、常大，而屯控發(fā)動機卻具備更好的向上兼容性，只需要局部改進，就能夠提升排 放清潔度。因此，電控式柴油機顯示出了比較強大的生命力。2兩種控制模式的對比分析2.1柴油機燃油供給系統(tǒng)機械式自動控制柴油發(fā)動機的工作過程其實跟汽油發(fā)動機一樣的，每個工作循環(huán)也經(jīng)歷進氣、 壓縮、作功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易 蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。 柴油機在進氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時，柴油經(jīng)噴油泵將油壓 提高到lompa以上，通過噴油器噴入氣缸，在很短吋間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合， 形成可燃混合氣。由丁柴油機壓縮比

15、高（一般為16-22）,所以壓縮終了時氣缸內(nèi)空氣 壓力可達3. 5-4. 5mpa，同時溫度高達750-1000k （而汽油機在此吋的混合氣壓力會為 0. 6-1.2mpa,溫度達600-700k）,大大超過柴汕的自燃溫度。因此柴汕在噴入氣缸后, 在很短時間內(nèi)與空氣混合后便立即口行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9mpa, 溫度也升到2000-2500ko在高壓氣體推動下，活塞向下運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功， 廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。柴油機工作性能的好壞，其燃油供給系統(tǒng)對其起著非常重要的作用。人們在長期的社會實踐中，針對柴汕機噴汕系統(tǒng)的定吋，定量控制，先后研究開 發(fā)了多種控制系統(tǒng)。最早應(yīng)

16、用于噴油系統(tǒng)的口動控制是以機械原理為主。以機械原理 作為控制方式的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機的鼻祖，現(xiàn)在先進的電子控制式也是在此基礎(chǔ) 上不斷完善和改進的。2.2機械式燃油供給系統(tǒng)的基本組成機械式燃油供給系統(tǒng)的基本組成功能模塊有：噴油壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，噴油量調(diào)節(jié)機 構(gòu)，噴油時間調(diào)節(jié)機構(gòu)和噴射機構(gòu)。圖2-1為一般柴油機機械式燃油供給裝置的組成。1-燃油箱；2-供油提前角調(diào)節(jié)裝置；3-噴油泵；4-低壓油管；5-輸油泵；6-調(diào)速器；7-高壓油管；8-噴油器；9-回油管；10-柴油濾清器圖2-1柴油機燃油供給裝置的組成組成機械式燃油供給系統(tǒng)基本功能模塊的主要零部件及其基本功能如下：噴油泵一對系統(tǒng)中的燃油進行加壓、

17、計量，然后按照一定的次序?qū)⑷加凸┤氲烬R個汽 缸所對應(yīng)的噴油器屮去。(1) 捉前器-連接在發(fā)動機驅(qū)動軸和噴油泵被驅(qū)動軸z間，由其內(nèi)部機構(gòu)的作用，改 變噴油時間。這是一個自動相位調(diào)節(jié)機構(gòu)。(2) 調(diào)速器-調(diào)速器檢測出發(fā)動機適時的轉(zhuǎn)速，并將適時轉(zhuǎn)速和設(shè)定的轉(zhuǎn)速進行比較, 產(chǎn)生與兩種速度差相對應(yīng)的作用力，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速向設(shè)定轉(zhuǎn)速靠攏。調(diào)速器既是一 種速度傳感器，又是調(diào)節(jié)噴油量的執(zhí)行器，是一種典型的速度自動調(diào)節(jié)裝置。調(diào)速器 是機械式燃油供給系統(tǒng)的核心組件，正是在它的作用下才完成了各種調(diào)控目的。(3) 噴油器-噴油器安裝在發(fā)動機汽缸蓋上，將噴油泵送過來的高壓燃油物化成容易 著火和燃燒的噴霧，并使噴霧和燃燒

18、室大小、形狀相配合，分散到燃燒室各處，和空 氣充分混合。噴油器是一個自動閥，可以對其開閥壓力進行設(shè)置，而噴油嘴的結(jié)構(gòu)確 定其關(guān)閉壓。所以，也口j以說噴油嘴是一個壓力傳感器，也可以說是一個自動閥。(4) 輸油泵-將油箱中的燃油吸擊來，送入到噴油泵的低壓腔中。(5) 高壓油管-無縫鋼管，將噴油泵中的高壓燃油送入噴油嘴中。(6) 濾清器-將燃油屮的雜物濾去，保證噴油嘴正常工作。(7) 回油管-將多余的燃油送回油箱。典型的噴油泵總成由噴油泵、調(diào)速器、提前角和輸油泵組成。噴油泵屮裝有泵油機構(gòu)和噴油量調(diào)節(jié)機按照構(gòu)，按照噴油順序向噴油器供油。噴油泵 常見的種類冇：直列泵、分配泵、分列泵（不帶凸輪軸的直列泵）

19、和泵油嘴。 調(diào)速器和噴油泵的油量調(diào)節(jié)機構(gòu)連在一起，按照駕駛員的意愿調(diào)節(jié)噴油量。2.3柴油機燃油供給系統(tǒng)電子式自動控制柴汕機具有汕耗低、排放低、功率大、轉(zhuǎn)矩大的特性，不僅成為各類重型和中性 工程機械的主導(dǎo)動力裝置，而且h益成為輕型汽車的重要動力裝置，與汽油機一樣， 柴油機也必須通過計算機控制全面提高性能，以滿足口益提高的各方面要求。對柴油機進行計算機控制就是通過對影響柴油機性能的和關(guān)因素進行優(yōu)化控制， 使柴油機在各種工況下的排放、油耗和功率等性能得到全面改善。采用屯子控制燃汕噴射及排放的柴汕機即為電噴柴汕機。電噴柴汕噴射系統(tǒng)市傳 感器、ecu（計算機）和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。其任務(wù)是對噴油系統(tǒng)進行

20、電了控制，實 現(xiàn)對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉(zhuǎn)速、油門踏板位置、噴油時 刻、進氣溫度、進氣壓力、燃汕溫度、冷卻水溫度等傳感器，將實時檢測的參數(shù)同時 輸入計算機（ecu）,與已儲存的設(shè)定參數(shù)值或參數(shù)圖譜（map圖）進行比較，經(jīng)過處理計 算按照最佳值或計算后的fi標值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ecu指令控制噴油量 （供油齒條位置或電磁閥關(guān)閉持續(xù)時間）和噴油止時（止時控制閥開閉或電磁閥關(guān)閉始 點），同時對廢氣再循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機構(gòu)進行控制，使柴油機運行狀態(tài)達到最 佳。2.4電子式燃油供給系統(tǒng)的基本組成噴油量和噴油定吋是柴油機計算機控制系統(tǒng)屮最基木的和最主要的控制內(nèi)容。其 他的

21、控制內(nèi)容還冇啟動控制，暖機控制，怠速控制，廢氣再循環(huán)控制，進氣壓力控制, 巡航控制，柴油機制動控制等。盡管目詢的柴油機計算機控制系統(tǒng)仍是多種控制方式 并存，控制系統(tǒng)的碩件組成不盡相同，控制的內(nèi)容、方式和策略有所不同，但從功能 和機構(gòu)看，柴油機的電了控制系統(tǒng)是有傳感器、控制單元和執(zhí)行器組成。柴油機電控 系統(tǒng)經(jīng)過一代又一代的向前發(fā)展，現(xiàn)在產(chǎn)生了一代全新的柴油機燃油系統(tǒng)一柴油機電 控共軌式燃油系統(tǒng)。柴油機控制系統(tǒng)的傳感器-各種柴油機控制系統(tǒng)所采用的傳感器的數(shù)量和種類會 有所不同。柴油機計算機控制系統(tǒng)所用傳感器的機構(gòu)和原理與汽油機的基木相同。主 要的傳感器和作用如下：（1）轉(zhuǎn)速和定時基準傳感器定時基準

22、傳感器也被成為曲軸位置傳感器，用于向控制單元發(fā)送關(guān)于柴油機曲軸 位置的信號。定吋基準傳感器通常采用轉(zhuǎn)速傳感器或位置傳感器。一般將其設(shè)在 柴油機曲軸上。有的系統(tǒng)則將其設(shè)在配氣凸輪軸上。控制單元可以從其信號屮讀 取曲軸位置信息和柴油機轉(zhuǎn)速信息，并據(jù)此進行調(diào)速控制，優(yōu)化噴油定吋。(2) 加速踏板位置傳感器有些柴油機計算機控制系統(tǒng)在加速踏板卜安裝一個電位計或變阻器作為加速踏板 位置傳感器，當加速踏板處于怠速和到底之間的某一位置時，控制單元將傳感器 的輸出電壓與存儲的代表加速踏板踩到底傳感器的電壓值進行比較，并按比例控 制供給噴油量控制執(zhí)行器的輸出信號，使噴油器的實際噴油量與駕駛員的期望噴 油量匹配。一

23、般加速踏板位置傳感器屮還設(shè)有怠速開關(guān)，以保證柴油機在加速踏 板位置傳感器發(fā)生故障時能夠保持怠速運轉(zhuǎn)。(3) 增壓壓力傳感器增壓壓力傳感器向控制單元提供關(guān)于進氣管內(nèi)空氣壓力的信號。控制單元根據(jù)該 信息不僅可以通過控制渦輪增壓器的廢氣旁通閥或變截面執(zhí)行器對增壓壓力進行 閉環(huán)控制，而且還可以確定氣缸的進氣量，進而對噴油量進行限制。例如，當加 速踏板位置傳器信號表明駕駛員耍求供給滿負荷噴濁量的75%時，如果控制單元 根據(jù)渦輪增壓壓力判定耍求的噴油量與進氣量不匹配，將會按照渦輪增壓壓力所 反映的氣缸進氣量控制實際噴汕量，以黑煙和排放增加。(4) 大氣壓力傳感器大氣壓力傳感器用于感測壞境壓力，控制單元根據(jù)

24、該傳感器的信號叮以調(diào)節(jié)控制 噴油定時和噴油量的信號，對大氣壓力的變化進行補償。(5) 空氣溫度傳感器空氣溫度傳感器向控制單元提供進氣管內(nèi)的空氣溫度信號，控制單元根據(jù)進氣溫度調(diào)節(jié)噴油量控制信號，以控制尾氣排放。(6) 冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器向控制單元提供柴油機冷卻液的溫度信號?？刂茊卧鶕?jù)該信 號進行工況控制或啟動柴油機保護功能，有些控制系統(tǒng)還利用該信號對冷卻風(fēng)扇 進行控制。(7) 機油壓力傳感器機油壓力傳感器向控制單元提供柴油機機油主油道內(nèi)的機油壓力信號。當機汕壓力低于設(shè)定值吋，控制單元將啟動柴汕機保護功篋，降低柴汕機的轉(zhuǎn)速和功 率，甚至使柴油機熄火停轉(zhuǎn)。(8) 機油溫度傳感器機油溫

25、度傳感器向控制單元提供柴油機的機油溫度信號，控制單元根據(jù)該信號控制柴油機工況或啟動保護功能。(9) 燃汕溫度傳感器燃油溫度傳感器一般設(shè)置在燃油細濾器蓋內(nèi)，向控制單元提供燃油溫度信號?？刂茊卧獣鶕?jù)燃油溫度的變化自動調(diào)節(jié)噴油量的信號，以免因燃油密度隨 著溫度變化而導(dǎo)致柴油機輸出功率的降低。(10) 燃油壓力傳感器燃油壓力傳感器一般安置在燃油細濾器的出丨丨，向控制單元提供輸油壓力信號?？刂茊卧鶕?jù)該信號對燃油供給系統(tǒng)低壓部分的狀態(tài)進行監(jiān)測，當供油阻力 超過設(shè)定限值時，控制單元將發(fā)岀維護柴油機燃油系統(tǒng)的警告信號。(11) 車速傳感器車速傳感器一般設(shè)置在車輛變速器輸出軸上，向控制單元提供車輛的速度信號

26、?？刂茊卧鶕?jù)該信號進行巡航控制和車速限制控制。冇的柴油機控制系統(tǒng)會通過 柴油機制動以限制最高車速，其中冇些柴油機電子控制系統(tǒng)在柴油機進入高強度 制動時，還使柴油機冷卻風(fēng)扇離合器接合，利用柴油機風(fēng)扇進一步增強柴油機的 制動能力。除了以上常見的傳感器z外，有的柴油機計算機控制系統(tǒng)還設(shè)有機油 油位傳感器、冷卻液液位傳感器、冷卻液壓力傳感器等。還會有一些開關(guān)用于向 控制單元輸入各種控制或操縱指令，常見的開關(guān)冇空調(diào)開關(guān)、巡航開關(guān)、離合器 開關(guān)、制動開關(guān)、變速器駐車與空擋開關(guān)等。柴汕機控制系統(tǒng)的控制器：控制器-其核心部分是計算機，他負責處理所有信息，執(zhí)行程序，并將運行的結(jié)果 作為控制指令輸出到執(zhí)行器。此

27、外，還具有一種通訊功能，即和其他的控制系統(tǒng) 如傳動裝置控制器進行數(shù)據(jù)傳輸和交換，同時考慮到其他系統(tǒng)的實時情況，適 當修正燃油系統(tǒng)的執(zhí)行指令，即適當修正噴油器、噴油提前角等。與此同時，述 可以向其他控制系統(tǒng)送出必耍的信息。柴油機控制系統(tǒng)的執(zhí)行器：執(zhí)行器一根據(jù)控制器送來的執(zhí)行指令驅(qū)動調(diào)節(jié)噴油量及噴油正時的相應(yīng)機構(gòu)，從 而調(diào)節(jié)柴油機的運行狀態(tài)。柴油機計算機控制系統(tǒng)的執(zhí)行器主要是噴油控制執(zhí)行 器，此外還有廢氣再循環(huán)控制閥、渦輪廢氣旁通閥、冷卻風(fēng)扇離合器、柴油機制 動控制閥、柴油機斷油停機電磁閥等。1-燃油箱；2-ecu冷卻器；3-手動注油泵和預(yù)濾器；4-輸油泵；5-燃油濾清器；6-燃油計量單元；7-回

28、油閥；8-燃油流量調(diào)節(jié)電磁閥；9-高壓油泵；10-燃油共軌管；11-軌壓限制器；12-軌壓傳感器；13-流量限制器；14-噴油器圖2-2燃汕供給系統(tǒng)圖2-2是一種電子式燃油供給系統(tǒng)的組成圖。通過對機械式燃油供給系統(tǒng)和電了式燃油供給系統(tǒng)的組成，我們可以看出電了共 軌式燃油供給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和機械式燃油供給系統(tǒng)有以下幾方面的區(qū)別：(1) 用供汕泵代替了原來的噴汕泵。利用發(fā)動機的轉(zhuǎn)動，通過供汕泵將燃汕加壓, 并送入共軌中。在供油泵上配置了供油泵控制閥(pcv一pump control valve), 在euc指令的控制下，調(diào)節(jié)供入共軌中的燃油量。此外，供油泵帶有輸油泵。輸 油泵的作用是從油箱中抽油，并

29、將燃油供入供油泵的柱塞腔中。(2) 取消了調(diào)速器和提前器；新增加了儲存高壓燃油的共軌組件；由于采用共軌 式電控燃油系統(tǒng)，原來安裝噴油泵的托架變更了。(3) 機械式噴油器變更為電控式噴油器?？梢宰罴训乜刂茋娪土俊娪袝r間和噴 油率。(4) 高壓配管(即高壓汕管)的形狀變更了。高壓配管外徑由6. 35變史為8,內(nèi) 徑由2變更為4。電子式燃油供給系統(tǒng)的組成原件與機械式燃油供給系統(tǒng)相比，得到了很好的簡化, 將機械式燃油供給系統(tǒng)的多個原件進行了功能合并，使得電了式燃油供給系統(tǒng)的 組成更加緊湊。能夠更快捷、更迅速、高效率、更精確的對柴油機的燃油供給進 行調(diào)節(jié)。2.5機械式柴油機的控制內(nèi)容從上個世紀20年代

30、到70年代的半個世紀內(nèi)，柴油機噴油系統(tǒng)始終是在機械、 液壓、氣壓的作用下進行自動控制，其屮以機械調(diào)速器應(yīng)用最為廣泛。在那半個 世紀內(nèi)，人們通過不斷的研究摸索，在機械的道路上不斷攀登,解決了不少難題，取得了不少的成就，增加了很多冇效的附加裝置，擴大了控 制范圍，如啟動加濃、正負校正、轉(zhuǎn)速（負荷）自動提前、增壓補償、大氣壓力 補償?shù)榷喾N功能。機械式燃油供給系統(tǒng)到底能控制哪些內(nèi)容呢？卜面讓我們詳細 的了解一下。2.5.1噴油量的控制柴汕機的基木能量是來自柴汕在汽缸內(nèi)燃燒所做的功，柴汕機輸出的動力決定于 供入汽缸內(nèi)的油量的多少。噴油量控制是柴油機能否正常運行的決定性因索，控 噴油量的計量機構(gòu)和控制機構(gòu)

31、是燃油系統(tǒng)的重要組成部分。眾所周知，如果不考慮節(jié)流效應(yīng)，在柴油機進氣行程中進入汽缸內(nèi)的空氣量與 發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷無關(guān)，可以視為常量。如果發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和噴油時間不變，僅 只改變每循壞供入汽缸中的燃油量，則發(fā)動機的輸出功率和燃油消耗率則會隨之 改變。這是由于汽缸內(nèi)部混合氣的形成過程、燃燒過程等一系列的物理的、化學(xué) 的變化因素決定的。所以，每循壞的供油量的多少是有嚴格的制約的。但是，在 一定的范圍內(nèi)，發(fā)動機的輸出功率大體上和每循環(huán)的供汕量成正比，所以，按照 油門開度大小調(diào)節(jié)噴油量，就可以控制發(fā)動機的輸岀功率。如果噴油量越過某一 最佳值時，則柴油機輸出功率下降，冒黑煙，而口排氣中的有害物質(zhì)成分迅速増

32、力航這是由于和對于汽缸中有限的空氣量，燃油量過多，氧氣不足，不能完全燃 燒，變成炭黑而排出的緣故。因此，不論在何種情況下，每循環(huán)供入汽缸中的燃汕量必須充分利用，排氣中 的有害成分必須符合排放規(guī)定。在柴油機屮，每循環(huán)噴油量是由柴油機的工作負荷確定的。柴油機的每循環(huán)噴 油量可以參考下述理論公式來進行計算。其中：一標定工況噴油量（inn?）每缸標定功率(kw)一標定工況凸輪轉(zhuǎn)速(r/min)燃油密度每缸排量(l)平均有效壓力(k pa)比油耗(g/kw h)在機械供油系統(tǒng)中，此公式被廣泛應(yīng)用，但在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中，為了滿 足排放法規(guī)，每循環(huán)噴油量必須進行精確計算，精確控制。隨著對柴油機排放要求

33、的不斷提高，進一步改進缸內(nèi)燃燒過程是降低有害物質(zhì)的 重要條件。為了改進汽缸內(nèi)燃燒質(zhì)量，除了控制柴油機的供油量外，更重耍的是控制 柴油機的噴油壓力和噴油率。2.5.2噴有壓力的控制提高柴油機的噴油壓力一宜是柴油機燃油系統(tǒng)追求的基本冃標之一。經(jīng)實驗表明 噴油壓力與發(fā)動機的氮氧化物等有害物質(zhì)的排放量有著很大的關(guān)系。提高噴油壓力可 以明顯改善柴油機的排放狀況。柴油燃燒過程與燃油霧化質(zhì)量密切相關(guān)。燃油噴入氣 缸中，汽缸內(nèi)氣體流動，促進燃汕霧化，和汽缸內(nèi)氣體混合，形成均勻的混合氣體。 通過改進進氣系統(tǒng)，可以在汽:缸內(nèi)形成具有更高能量的空氣流動，使燃油一邊運動， 一邊霧化，一邊燃燒。因此，要求燃油系統(tǒng)必須具

34、有足夠高的噴射能量，即要有比較 高的噴油壓力。在傳統(tǒng)的機械式燃油噴射系統(tǒng)屮，噴油壓力決定于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷。對于常規(guī) 的燃燒系統(tǒng)，從發(fā)動機的燃燒分析結(jié)果看，提高噴射圧力會使缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力、最 大放熱率、最高燃燒溫度和最大壓力升高率都自明顯的增加，這自利于改善發(fā)動機平 均有效壓力、燃油耗、熱效率和排煙，但不利于發(fā)動機的熱負荷、機械負荷、噪聲和 氮氧化物的降低。在大負荷工況下可以通過提高噴射壓力、推遲噴油定時的方法求得氮氧化物和固 體顆粒的折中關(guān)系，而在低負荷工況下則需要減少混合燃燒的比例，i大i此，需要適當 降低噴油初期的噴射壓力。對于高壓噴射系統(tǒng)，噴油嘴端的噴油壓力達到120-140兆帕?xí)r，

35、平均噴霧粒徑幾乎達 到極限，即噴汕壓力繼續(xù)升高，噴霧粒徑減小的很少，但是，在這種情況下，還需耍 更高的噴油壓力。理由如下：(1) 柴油機在低速和中速工況下，為了使燃燒霧化良好。所以減少噴油孔直徑。這 樣，在動力輸出工況下，噴油延續(xù)期顯然過長，因此，為了動力輸出，必須要冇比較 高的噴油壓力，縮短噴油延續(xù)期。(2) 經(jīng)過實驗我們還可以得知：噴油壓力越高，在噴霧束中局部區(qū)域的油氣當量比 較低。由于高壓噴射，在能量高的局部區(qū)域，空氣能比較活躍的引入霧束內(nèi)部。因此 局部過濃的混合氣比例降低，所以，排氣中黑煙明顯降低。2.5.3噴油率的控制所謂噴油率是指單元時間內(nèi)噴油量與噴油時間的比值。廣義的噴油率控制，

36、指的是噴油規(guī)律控制，應(yīng)包括定時（噴油提前角）控制、噴 油期長短控制和噴油率大?。▏娪吐是€外形）控制。噴油率直接影響著柴油機的燃 燒過程、排放性能等重要指標。噴油率是除混合氣形成因素外，對燃燒過程又一重大 的影響因素。當然，噴油率木身也和混合氣形成是密不可分的。如果噴油吋期控制得 很長，即使大幅度捉高噴油壓力，也無法縮短放熱和燃燒時間；又如，初期噴油量很 大，即使推遲噴油，也無法把nox和噪聲降得很低。反過來，如能把初期噴油量控制 得很小，就是不推遲噴汕，也可達到同樣效果?？梢?，噴汕率若能控制，將很好的提 高柴油機的燃燒性能。在機械式燃油系統(tǒng)中，燃油噴射過程是一個非常復(fù)雜的過程。 機械的、液力

37、的和彈性的各種作用綜合在一起，這個過程是人力很難干預(yù)到的。理想的噴油率可分為三個時期，即噴油初期，噴油中期，噴油后期。理想的噴油 率的要求一般為：初期要求噴油率低，噴油量少，以降低no，和噪聲；小期要求短而 高的噴汕率段，以提高噴汕壓力，縮短緩燃期，促進混合氣形成，使微粒碳煙排放和 耗油率降低；后期則要求迅速結(jié)束噴油，以減少后燃油量和促進碳煙氧化。噴油屮期 的控制，一般是通過提高噴油壓力來實現(xiàn)?？刂瞥跗趪娪吐实闹饕夹g(shù)有：機械式預(yù) 噴射裝置，雙彈簧噴油器，電控噴油系統(tǒng)控制預(yù)噴射。末期噴油段要求迅速關(guān)閉，可 以通過減輕油嘴往復(fù)運動部分（針閥、推桿、彈簧）的質(zhì)量，加速針閥關(guān)閉速度來控 制。噴油終了

38、時，噴油壓力從最大壓力降到針閥關(guān)閉壓力，這個過程的時間越長，則 在低壓狀態(tài)下噴油的時間越長。這樣，必然導(dǎo)致燃燒惡化，排放變并、發(fā)動機性能下 降。所以，應(yīng)當盡可能縮短噴油結(jié)束時的斷油過程時間的長短?？偠詚,越快越好, 越干脆越好。但是，還耍注意另一方面的不良影響，即針閥落座吋對座面的沖擊壓力。2.5.4噴油時間的控制為了實現(xiàn)良好的燃燒過程，燃油噴射時間也應(yīng)該隨柴油機轉(zhuǎn)速和負荷的變化而變 化。噴有時間對柴油機性能、氣體的排放也有著明顯的影響。什么時候向柴油機里噴 入柴油，才能使得排出的氣體里所含的有害物質(zhì)比較少，這是我們考慮的越來越多的 事情。推遲噴有吋間是降低氮氧化物含量的有效手段。將初期燃燒

39、向后推遲，則汽缸 內(nèi)溫度會隨z下降，可以減少氮氧化物的生成。那么，合適的噴油時間是冇哪些因 索決定的呢？一般認為，決定合適的噴有時間應(yīng)考慮以下兒個因素：(1)排放法規(guī)首先應(yīng)當考慮排放法規(guī)的各種極限。柴油機排氣屮最難解決的課題是如何降低 氮氧化物的排放值。下表列出了氮氧化物的排放值與汽缸內(nèi)最高平均溫度twx的 大致關(guān)系。各項實驗都向我們表明：柴油機排氣中氮氧化物氣體成分的含量與汽 缸內(nèi)最高平均溫度有直接關(guān)系。適當控制汽缸內(nèi)最高平均溫度，就可以控制氮氧 化物的排放值。nox排放值與汽缸內(nèi)最高平均溫度nox法規(guī)汽缸內(nèi)最高平均溫度tmaxno*法規(guī)汽缸內(nèi)最高平均 溫度tmax無法歸2200°

40、c以上歐iiw1900%歐iw2200°c(2) 著火始點根據(jù)排放法規(guī)，可以根據(jù)著火始點大體決定噴油始點。隨著排放法規(guī)的嚴格，著火 點越往后推遲。相應(yīng)的汽缸內(nèi)的最高平均溫度從2200°c下降到2000°c,最后下降到 1900°c。從而滿足氮氧化物的排放法規(guī)的耍求。(3) 著火延遲著火延遲期長，預(yù)混合燃燒量增加，汽缸內(nèi)最高平均溫度升高，氮氧化物的排放量 增加；壓縮比£大，則著火延遲期短；壓縮比£小，則著火延遲期長。在任何情況下 都應(yīng)該盡量縮短著火延遲期。在傳統(tǒng)的兩種泵管嘴系統(tǒng)中，由于存在噴油延遲和著火延遲這兩種現(xiàn)象，所以噴 油時間的控

41、制和調(diào)節(jié)是非常必要的。2.6電子式柴油機的控制內(nèi)容2.6.1噴油量的控制和機械式柴油機一樣，噴油量控制也對電控柴油機能否止常運行起著很重要的影 響。柴油機輸出的動力決定于供入汽缸內(nèi)的油量的多少。電控式柴油機的噴油量是根 據(jù)傳感器的各種信息，電子控制單元計算出目標噴汕量；計算出噴汕裝置需耍多長的 供油時間，并向驅(qū)動單元發(fā)送驅(qū)動信號；根據(jù)控制單元送來的驅(qū)動信號，在供油裝置 中的電磁閥的作用下，控制噴油裝置開始供油或結(jié)束供汕，從而控制噴油量。2.6.2噴油壓力的控制噴油壓力的控制不僅在機械式柴油機中很重要，對于電控柴油機同樣重要。提高 噴油壓力可以對柴油機內(nèi)部的凈化起到很好的作用。燃油噴射壓力是柴油

42、發(fā)動機的重 要指標，因為它聯(lián)系著發(fā)動機的動力、油耗、排放等。捉高噴油壓力可以起到以下兩 方面的效果。(1) 降低微粒碳煙的排放量噴油壓力增高，則粒徑減小，貫穿距加大，霧錐角加大，噴霧區(qū)的總體積也跟著 加大，再加上紊流的增強，這些都直接促進了燃油與空氣的混合。其直接效果是降低 了每一時刻濃混合氣成分的比例，使主成微粒碳煙的范圍自然縮小。即使不可避免仍 有過濃混合氣出現(xiàn)，但因粒了小，周圍空氣多，也會加快燃燒和氧化速率，使碳煙形 成之初就被加速氧化。所以高壓噴射必然使微粒碳煙排放降低。(2) 降低燃油消耗率噴油壓力壇大必然縮短噴油時期，使燃燒加速，使燃燒放熱更集中于上止點附近, 從而降低了燃油消耗率

43、。263噴油率的控制在電控式燃油系統(tǒng)中，通過電磁閥的開啟或關(guān)閉來控制斷油特性時，電磁閥的形 狀和電磁閥的相應(yīng)特性是非常重要的。快速斷油特性對顆粒的影響和排放的實驗表 明，通過縮短噴汕持續(xù)時間，下降坡形噴汕速率是可以降低發(fā)動機的炭煙排放的噴汕 率形狀。當噴油持續(xù)期不變時，上升坡形噴油率與矩形噴油率相比，炭煙排放高而氮 氧化物排放低。i大i下降坡形噴油率的初始噴油率過高，故氮氧化物排放比令兩種噴油 率高。我們對燃燒的過程研究可以發(fā)現(xiàn)燃燒初期的速率對發(fā)動機的性能影響很大。為 了減少氮氧化物的生成，減少預(yù)混合燃燒的比例是一項重要的技術(shù)。從噴油裝置方面 來看，需要降低初期的噴油率，即縮短著火滯燃期。2.

44、6.4噴油時間的控制電控柴油機燃油供給系統(tǒng)的控制方法在具體的電控燃油系統(tǒng)屮不盡相同，但是各類型電控柴油機的時間控制的目地都是一樣的，都是為了使柴 油得到更好的燃燒，達到比較好的排放性能，來滿足現(xiàn)在對柴油機的排放性能越來越 高的排放要求，根據(jù)柴油機的運行工況和環(huán)境條件經(jīng)常的調(diào)節(jié)時間。對比分析：通過以上對柴油機的機械式燃油供給系統(tǒng)和電了式燃油供給系統(tǒng)的各 項控制內(nèi)容的敘述，我們可以知道，在控制內(nèi)容上，兩種柴油機并沒有太大的區(qū)別， 都可以對噴油量、噴油壓力、噴油率和噴油時間進行控制調(diào)節(jié)。通過對以上幾項內(nèi)容 的控制調(diào)節(jié)，來改善柴油機燃油系統(tǒng)的性能。雖然在內(nèi)容上二者無明顯區(qū)別，但是各 口在調(diào)控的具體方法

45、上還是不同的。下面讓我們對比分析一下它們之間的不同點。3兩種柴油機各項控制內(nèi)容對比分析3.1噴油量控制的對比分析機械式燃油系統(tǒng)對噴油量的調(diào)節(jié)主要是通過調(diào)速器來完成的，利用離心力和彈簧 作用力的平衡關(guān)系決定調(diào)節(jié)齒桿的位移，從而控制噴油量。為了避免出現(xiàn)上述高速時超速“飛車”和低速與怠速時不穩(wěn)定運行的現(xiàn)象，必須在柴 油機上加裝調(diào)速器，以保證使轉(zhuǎn)矩幾能隨轉(zhuǎn)速n的上升而陡降。除了上述防止超速與保持怠速穩(wěn)定這兩項基木任務(wù)以外，調(diào)速器作為柴油機及其 燃料供給系統(tǒng)的重要控制部件，還擔負著其他重要功能，如保持怠速與最高轉(zhuǎn)速z間 各工況的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（全程調(diào)速），起動加濃，轉(zhuǎn)矩校正以及增壓與海拔高度補償?shù)龋?以滿足柴

46、油機在各種情況下的運轉(zhuǎn)需要。（1）調(diào)速器按其結(jié)構(gòu)與工作原理分類可以分為機械式調(diào)速器、液壓式調(diào)速器、電 子調(diào)速器。（2）調(diào)速器按其功能分類有單極調(diào)速器、兩極調(diào)速器、全程調(diào)速器和全程兩極組 合式調(diào)速器。每一種調(diào)速器的組成及其工作原理也大有區(qū)別。下面以rq兩極調(diào)速器為例來分析一 下它的組成和工作原理。圖3-1所示為rq兩極式調(diào)速器的機構(gòu)簡圖。飛錘17在噴油泵凸輪軸18的驅(qū)動 卜旋轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)速增加時，飛錘即在離心力作用下克服調(diào)速彈簧16的預(yù)緊力向外張開, 此運動通過飛錘轉(zhuǎn)臂13轉(zhuǎn)變?yōu)榛?2的軸向移動，從而使牽引杠桿5繞滑塊4上的 支點旋轉(zhuǎn)，牽引桿端部遂通過連接叉桿6將噴油泵齒桿向減少油量方向拉動；反z

47、若 轉(zhuǎn)速降低，則將噴油泵齒桿向增加油量方向推動。同時，若駕駛?cè)藛T通過加速踏板使 操縱桿2在停車擋塊1與全負荷擋塊3之間轉(zhuǎn)動吋，牽引桿5則改由下部滑座10上 的較鏈為支點擺動，從而拉動噴油齒桿，達到增加或減少供油量的口的。在rq兩極 調(diào)速器的飛錘中同心地安裝了三組彈簧，外彈簧4為怠速工況彈簧，內(nèi)彈簧3為兩個 同心安置（防止共振并優(yōu)化彈簧特性）的調(diào)速彈簧。由于調(diào)速彈簧壓縮量與預(yù)緊力比 怠速彈簧大很多。致使飛錘在怠速與標定轉(zhuǎn)速之間的屮間廣大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不起作用， 調(diào)速器只控制怠速與標定轉(zhuǎn)速，屮間轉(zhuǎn)速范圍則由駕駛?cè)藛T控制，從而構(gòu)成了兩極調(diào) 速器。101112 13 14 1516 1718圖3-1 rq

48、兩極式調(diào)速器的機構(gòu)簡圖1停車擋塊2操縱桿3全負荷擋塊4滑塊5牽引杠桿6連接叉桿7噴油泵齒桿8噴油泵柱塞9彈性觸止10 滑座11導(dǎo)向銷12滑柱13飛錘轉(zhuǎn)臂14飛錘座15調(diào)節(jié)螺母16調(diào)速彈簧17飛錘18噴油泵凸輪軸rq兩極調(diào)速器的工作原理如圖3-2所示，圖3-2a所示為起動工況，起動油量是 通過將操縱桿2壓向全負荷擋塊3來達到的；圖3-2b所示為怠速工況，這時操縱桿2 冋到怠速位置，由于牽引桿5的擺動支點隨滑塊4向上移動，改變了杠桿比，從而保 證了在低速工況下e錘的工作能力（能夠壓縮怠速彈簧并克服噴油泵齒桿的運動阻 力，完成怠速的調(diào)速作用）；圖3-2c所示為部分負荷轉(zhuǎn)速工況；圖3-2d所示為全負

49、荷工況，隨著操縱桿2推向部分負荷與全負荷方向，牽引桿5的杠桿比也逐漸變化， 但由于調(diào)速彈簧的預(yù)緊力很大，飛錘在克服了怠速彈簧4的行程后，一直壓在調(diào)速彈 簧上，直至轉(zhuǎn)速升高至標定轉(zhuǎn)速后，才能壓縮調(diào)速彈簧使噴油泵齒桿向減少油量方向 移動，實現(xiàn)高速工況的調(diào)速作用。:起動位s- 全負荷位w 停油位置速置怠位b)部分負荷位實全負荷位停油於腎，停油位盲.全負荷垃®777t圖3-2 rq兩極調(diào)速器工作原理圖a）冷起動工況b）怠速工況c）部分負荷工況d）全負荷工況rq系列調(diào)速器的特點是飛錘質(zhì)量大，工作能力強，故多用于轉(zhuǎn)速不是很高的載重 汽車或相應(yīng)的工程機械等方而。電控式燃油系統(tǒng)中由傳感器和開關(guān)檢測各

50、種信息，由電控單元發(fā)出控制指令，* 執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動調(diào)節(jié)齒桿，從而控制噴油量。電控式燃油系統(tǒng)中，對噴油量的控制與機 械式相比又進行了細化。（1）基本噴油量控制用途不同的發(fā)動機，要求的轉(zhuǎn)矩特性也不相同。為了使發(fā)動機有相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩特 性，則必須按一定規(guī)律設(shè)定基本供汕量特性。（2）怠速運轉(zhuǎn)控制怠速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機口身的轉(zhuǎn)矩相平衡。在低溫下，發(fā) 動機潤滑油粘度高，自身摩擦大，怠速轉(zhuǎn)速降低，引起運動轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，使發(fā)動機啟動 困難。相反，怠速轉(zhuǎn)速升高，發(fā)動機的噪聲和油耗都要惡化。為了補償這些問題，即 使發(fā)動機的負荷變化，仍要保證維持口標怠速轉(zhuǎn)速所必需的噴油量，這就是怠速轉(zhuǎn)速 控制。（3）起動油量控

51、制發(fā)動機的起動過程由初始發(fā)火、完全發(fā)火、轉(zhuǎn)速上升到起動完成等幾個階段組成。 低溫起動時，出于發(fā)動機的摩擦人，起動性和起動響應(yīng)都變劣。所以，起動時必須調(diào) 整噴汕量。使發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩人于發(fā)動機自身的摩擦力矩，這就是啟動汕量控制（4）各缸噴油量不均勻性控制各缸噴油量不均勻，發(fā)動機會產(chǎn)生振動，為了使轉(zhuǎn)速波動均勻，應(yīng)分別調(diào)整每一缸的 噴油量，這一功能就是各缸噴油量不均勻性控制。柴油機電控噴射按控制方式分為兩大類。一類是位移控制方式，它的特點是在原 來機械控制循環(huán)噴油量和噴油正時的基礎(chǔ)上，用線位移或角位移的電磁執(zhí)行機構(gòu)或電 磁-液壓執(zhí)行機構(gòu)來控制循環(huán)供油量（噴油泵齒桿位移）。其典型產(chǎn)品冇直列柱塞泵電 控

52、系統(tǒng)、一部分ve分配泵電控系統(tǒng)以及電子調(diào)速器等等。另一類是時間控制方式， 該類電控高壓噴射裝置的工作原理與傳統(tǒng)機械式的完全不同，是在高壓油路中利用一 個或幾個高速電磁閥的啟閉來控制噴油泵和噴油器的噴油過程。噴油量的多少是由噴 油壓力的大小與噴油器針閥的開啟時間長短來決定的。不論是何種電控方案，均由傳感器、電控器（ecu）與執(zhí)行器三部分組成。傳感器的功用是檢測柴油機及車輛運行吋的各種信息，如進氣與環(huán)境壓力、冷卻液、 機油與燃油溫度、進氣流量、噴油泵油量調(diào)節(jié)機構(gòu)（直列泵屮的齒桿或ve分配泵屮 的溢流環(huán)套）的位移、曲軸轉(zhuǎn)角信號與柴油機轉(zhuǎn)速、車輛的行駛速度、噴油器針閥的 升程等等。目標設(shè)定則應(yīng)包拈柴油

53、機轉(zhuǎn)速與負荷（加速踏板）。反映上述各種信息的信號多數(shù)是模擬信號，有的是數(shù)字信號或脈沖信號，在送人ecu 以后，尚需經(jīng)過濾波、整形及放人處理，模擬信號還要經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換，全部轉(zhuǎn)變成 計算機能夠接受且量程合適的數(shù)字信號。電控器（ecu）是柴油機電控的核心部分。 它的碩件部分包括微處理器，各種存儲器（ram, rom, eprom, eeprom）,輸入輸出接 口 （i/o）以及上述各部分z間傳遞信息的數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線以及產(chǎn)生 時間節(jié)拍脈沖的計時器等等。ecu軟件的核心內(nèi)容是柴油機的各種性能調(diào)節(jié)曲線、圖 表和控制算法，其作用是接受和處理傳感器的所冇信息，按軟件程序進行運算，然后 發(fā)出各種

54、控制脈沖指令給執(zhí)行器或直接顯示控制參數(shù)，其中，噴油量和噴油正時脈沖 是ecu發(fā)出的最重要的控制指令。為了實現(xiàn)對柴油機噴射過程控制的優(yōu)化，儲存在ecu 中的曲線和圖表包括一些在產(chǎn)品開發(fā)過程中通過人量試驗總結(jié)出的綜合各方面耍求 的口標值，如噴油量與噴油正吋隨轉(zhuǎn)速與負荷變化的三維曲面圖；這種圖形一般稱為 脈譜giap）圖。當ecu接受到從針閥升程傳感器送來的實時噴油始點信號時，就能 對實際值與目標值兩者之間進行比較與計算，并發(fā)岀控制指令，以保證兩者之間差別 為最小，從而實現(xiàn)理想的噴油正時。至于循環(huán)噴油量的控制，原理也是一樣。但它除 了轉(zhuǎn)速與負荷以外，述與柴油機一系列其他因素（如進氣流量，冷卻液、機油

55、與燃油 的溫度，增壓壓力與環(huán)境大氣壓力等）有關(guān)。兩種柴油機噴油量控制方式對比分析：機械式柴油機釆用調(diào)速器，利用離心力和 彈簧作用力的平衡關(guān)系決定調(diào)節(jié)齒桿的位移，從而控制噴油量。但在電控柴油機的噴 油量控制中，代替調(diào)速器的是：ecu、電磁執(zhí)行器、齒桿位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器。 機械式燃汕系統(tǒng)中可用的控制信息量是非常有限的。在電子控制式燃汕系統(tǒng)中，發(fā)動 機的運行狀態(tài)、各種環(huán)境條件等各種信息都可以通過傳感器檢測，ecu根據(jù)預(yù)先設(shè)計 好的程序處理各種傳感器和開關(guān)信息，計算出最適合于當時發(fā)動機的運行狀態(tài)和各種 具體條件的控制參數(shù)，通過執(zhí)行機構(gòu)控制噴油量。比機械式燃油供給系統(tǒng)的噴油量控 制更加精確和柔性。3

56、2噴油壓力控制的對比分析機械式燃油供給系統(tǒng)的噴油壓力是由多方面決定的，包括凸輪形狀、柱塞直徑、 出油閥直徑、高壓油管長度和內(nèi)徑、噴油嘴參數(shù)等一系列因索。機械式燃油供給系統(tǒng)通噴油壓力常采用以下幾種方法：改變柱塞直徑、改進凸輪 形狀、改變噴油直徑等。為了滿足柴油機功率指標不斷強化以及節(jié)能與環(huán)保指標日益嚴格的要求，人們在 大力改進傳統(tǒng)的燃料噴射與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、努力提高其機械與液力剛度以滿足高壓噴射要 求的同時，也在不斷致力于研制與開發(fā)新型的高壓噴射系統(tǒng)。傳統(tǒng)柴油機燃料供給系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)通常是按產(chǎn)生噴射功率的高壓部分的工作原 理與結(jié)構(gòu)特點來進行分類的，以下選幾個有代表性的分別作簡要介紹。（1）泵-管-嘴系統(tǒng)

57、這種系統(tǒng)的特點是噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來駆動。噴油泵的毎次供油 伴隨著一次噴油過程，因此也可稱為脈動式燃料供給系統(tǒng)。噴油泵與噴油器之間有高 壓油管連接。其屮按噴油泵結(jié)構(gòu)以及高壓油管連接長度不同可分為合成泵系統(tǒng)、分配 泵系統(tǒng)及單體泵系統(tǒng)。 合成泵系統(tǒng)在這個系統(tǒng)中，多缸柴油機各缸供油單元安裝在同一個油泵殼體中，構(gòu)成合成式 噴油泵，其橫向剖面圖如圖3-3所示。其中圖3-3左圖所示為我國早期引進的a型泵 結(jié)構(gòu)，圖3-3右圖所示為目前國內(nèi)外柴油機仍廣泛彩的p型泵。為適應(yīng)提高噴油壓力 的要求，后來采用了u字形的封閉式結(jié)構(gòu)，這就比原來a型泵中c字形的開口式結(jié)構(gòu) 的機械剛度有明顯的提高。町b)圖3-3直列式噴油泵的橫剖面圖1岀油閥座 2濾清元件 3出油閥 4柱塞套 5吊裝法蘭6噴油泵柱塞 7齒圈 8控制套筒 9球頭杠桿臂 10油量控制齒桿11 柱塞控制臂 12柱塞回位彈簧 13調(diào)節(jié)螺釘14彈簧座15凸輪軸 16滾輪挺柱 17側(cè)蓋 分配泵系統(tǒng)在分配泵系統(tǒng)中，采用一個或少量柱塞實現(xiàn)對多缸（46缸）柴油機各缸的供油, 因此噴油泵的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，主要用于小型高速車用柴油機，特別是轎 車柴汕機中。圖3-4所示為軸向柱塞