第七章內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)

1、1第七章第七章 內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié) 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 功能：功能： 主要功能是及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)主要功能是及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)提供適量的燃料，以保證缸內(nèi)混合氣體形提供適量的燃料，以保證缸內(nèi)混合氣體形成與燃燒的有效進(jìn)行。成與燃燒的有效進(jìn)行。它對(duì)內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)如動(dòng)力性、燃它對(duì)內(nèi)燃機(jī)的主要性能指標(biāo)如動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、排放與噪聲以及可靠性耐久性料經(jīng)濟(jì)性、排放與噪聲以及可靠性耐久性等都具有十分重要的影響，因此人在強(qiáng)調(diào)等都具有十分重要的影響，因此人在強(qiáng)調(diào)這個(gè)系統(tǒng)的重要性時(shí)，常常把它比喻成內(nèi)這個(gè)系統(tǒng)的重要性時(shí)，常常把它比喻成內(nèi)燃機(jī)的燃機(jī)的“心臟心臟”。

2、 重要性：重要性：2 分類：分類： 按應(yīng)用的燃料種類與著火機(jī)理不同，可分為按應(yīng)用的燃料種類與著火機(jī)理不同，可分為壓燃式內(nèi)燃機(jī)供給系統(tǒng)壓燃式內(nèi)燃機(jī)供給系統(tǒng)和和點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)供給系統(tǒng)。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)供給系統(tǒng)。 壓燃式內(nèi)燃機(jī)使用輕質(zhì)柴油和重質(zhì)柴油，故壓燃式內(nèi)燃機(jī)使用輕質(zhì)柴油和重質(zhì)柴油，故一般稱為柴油機(jī)。一般稱為柴油機(jī)。壓燃?jí)喝际絻?nèi)式內(nèi)燃機(jī)燃機(jī)的供的供給方給方式：式： 由于柴油的揮發(fā)性差，自燃溫度低，因此在由于柴油的揮發(fā)性差，自燃溫度低，因此在柴油機(jī)中，將燃油在柴油機(jī)中，將燃油在高壓下噴入燃燒室高壓下噴入燃燒室，以內(nèi)部，以內(nèi)部混合氣形成與壓燃方式來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程?；旌蠚庑纬膳c壓燃方式來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程。 其工況

3、的調(diào)節(jié)則是通過(guò)改變其工況的調(diào)節(jié)則是通過(guò)改變噴入氣缸燃油量噴入氣缸燃油量，即采用改變混合氣濃度的質(zhì)調(diào)節(jié)方式來(lái)即采用改變混合氣濃度的質(zhì)調(diào)節(jié)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)。3 點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)大多使用汽油。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)大多使用汽油。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的供給方式：點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的供給方式： 由于汽油易蒸發(fā)，由于汽油易蒸發(fā)，在常溫就有一部分轉(zhuǎn)在常溫就有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槠驼羝?，因此變?yōu)槠驼羝?，因此通常采用外部混合氣通常采用外部混合氣形成方式，燃料通過(guò)形成方式，燃料通過(guò)裝在進(jìn)氣總管上的化裝在進(jìn)氣總管上的化油器吸入或油器吸入或通過(guò)裝在通過(guò)裝在進(jìn)氣道進(jìn)氣門前的噴進(jìn)氣道進(jìn)氣門前的噴油氣噴入進(jìn)氣道內(nèi)油氣噴入進(jìn)氣道內(nèi)，與空氣一道進(jìn)入氣缸與空氣一

4、道進(jìn)入氣缸形成可燃混合氣。形成可燃混合氣。4 其工況的其工況的調(diào)節(jié)是通過(guò)改調(diào)節(jié)是通過(guò)改變節(jié)氣門的位變節(jié)氣門的位置以改變進(jìn)入置以改變進(jìn)入氣缸的混合氣氣缸的混合氣量，即是通過(guò)量，即是通過(guò)量調(diào)節(jié)的方式量調(diào)節(jié)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。來(lái)實(shí)現(xiàn)的。備備注：注： 化油器燃料供給系統(tǒng)曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)中化油器燃料供給系統(tǒng)曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)中并發(fā)展到一個(gè)十分成熟的階段，但由于燃燒過(guò)程的并發(fā)展到一個(gè)十分成熟的階段，但由于燃燒過(guò)程的精確控制、保證各缸混合氣分配均勻性以及排放等精確控制、保證各缸混合氣分配均勻性以及排放等方面的固有缺陷，已經(jīng)逐漸被汽油噴射方式取代。方面的固有缺陷，已經(jīng)逐漸被汽油噴射方式取代。5 氣體燃料有天

5、然氣、液化石油氣、生物制氣與各氣體燃料有天然氣、液化石油氣、生物制氣與各種煤氣等，由于它們?cè)诔爻合乱詺怏w狀態(tài)存在，種煤氣等，由于它們?cè)诔爻合乱詺怏w狀態(tài)存在，依靠氣體分子的擴(kuò)散作用可以很好地與空氣依靠氣體分子的擴(kuò)散作用可以很好地與空氣混合?；旌?。氣體燃料的供給方式：氣體燃料的供給方式： 其燃料供給系統(tǒng)大多是以其燃料供給系統(tǒng)大多是以混合器外部混合氣形成方混合器外部混合氣形成方式來(lái)工作的，式來(lái)工作的，如目前應(yīng)用較廣的壓縮天然氣與液化石如目前應(yīng)用較廣的壓縮天然氣與液化石油氣方案均是油氣方案均是如此如此。 混合氣的著火可以采用類似汽油機(jī)的電火花點(diǎn)火方混合氣的著火可以采用類似汽油機(jī)的電火花點(diǎn)火方案

6、，也可以采用類似柴油機(jī)的柴油引燃案，也可以采用類似柴油機(jī)的柴油引燃方案方案。6 第二節(jié)第二節(jié) 柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類與發(fā)展柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類與發(fā)展對(duì)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：對(duì)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：1）能產(chǎn)生足夠）能產(chǎn)生足夠的噴射壓力，以保證燃料良好的霧化、混的噴射壓力，以保證燃料良好的霧化、混合氣形成與燃燒。合氣形成與燃燒。2）對(duì)應(yīng)于柴油機(jī)每一工況能精確、及時(shí)地控制每循環(huán)）對(duì)應(yīng)于柴油機(jī)每一工況能精確、及時(shí)地控制每循環(huán)噴入氣缸的燃料噴入氣缸的燃料量。量。 3）在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)工況范圍內(nèi)，盡可能保持最佳噴）在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)工況范圍內(nèi)，盡可能保持

7、最佳噴油時(shí)刻、噴油持續(xù)期與理想的噴油規(guī)油時(shí)刻、噴油持續(xù)期與理想的噴油規(guī)律律。4）能保證柴油機(jī)安全、可靠地工作。）能保證柴油機(jī)安全、可靠地工作。總結(jié)：總結(jié)：要求柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)能在品質(zhì)、數(shù)量、時(shí)要求柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)能在品質(zhì)、數(shù)量、時(shí)間和可靠性方面均能滿足與整機(jī)匹配的要求，以保證間和可靠性方面均能滿足與整機(jī)匹配的要求，以保證柴油機(jī)在達(dá)到動(dòng)力性能指標(biāo)并保證可靠性的前提下，柴油機(jī)在達(dá)到動(dòng)力性能指標(biāo)并保證可靠性的前提下，滿足對(duì)其在節(jié)能與環(huán)保指標(biāo)方面日益嚴(yán)格的要求。滿足對(duì)其在節(jié)能與環(huán)保指標(biāo)方面日益嚴(yán)格的要求。7 柴油機(jī)典型燃料供給與柴油機(jī)典型燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(p147)：油箱油箱

8、輸油泵輸油泵供油提前器供油提前器噴油泵噴油泵燃油濾清器燃油濾清器高壓油管高壓油管噴油器噴油器噴油泵溢流管噴油泵溢流管噴油器回油管噴油器回油管離心式調(diào)速器離心式調(diào)速器8 柴油機(jī)典型燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：柴油機(jī)典型燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 在噴油泵與噴油器之間有較長(zhǎng)的高壓管連接，在噴油泵與噴油器之間有較長(zhǎng)的高壓管連接，使噴油泵在柴油機(jī)上的布置比較靈活。使噴油泵在柴油機(jī)上的布置比較靈活。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 由于高壓管道的存在，油管內(nèi)的燃油在高壓下的由于高壓管道的存在，油管內(nèi)的燃油在高壓下的可壓縮性導(dǎo)致了整個(gè)燃料供給系統(tǒng)高壓部分液力剛性可壓縮性導(dǎo)致了整個(gè)燃料供給系統(tǒng)高壓部分液力剛性的降

9、低，難于實(shí)現(xiàn)高壓噴射與理想的噴油規(guī)律。的降低，難于實(shí)現(xiàn)高壓噴射與理想的噴油規(guī)律。 噴油泵直接由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低噴油泵直接由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，噴油壓力也相應(yīng)降低，惡化了燃料噴射與混合氣時(shí)，噴油壓力也相應(yīng)降低，惡化了燃料噴射與混合氣形成。形成。9 柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常是按產(chǎn)生噴射功率柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(diǎn)來(lái)分類，一般分成如的高壓部分的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)分類，一般分成如下三類：下三類： 1）泵管嘴系統(tǒng)；）泵管嘴系統(tǒng)； 2）泵噴嘴系統(tǒng)；）泵噴嘴系統(tǒng)； 3）共軌式系統(tǒng)；）共軌式系統(tǒng)；10泵管嘴系統(tǒng)的特點(diǎn)：泵管嘴系統(tǒng)的

10、特點(diǎn)： 1）噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)；）噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)； 2）噴油泵的每次供油伴隨著一次噴油過(guò)程，因此）噴油泵的每次供油伴隨著一次噴油過(guò)程，因此也可稱為脈動(dòng)式燃料供給也可稱為脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)；系統(tǒng)； 3）噴油泵與噴油器之間有高壓油管連接。）噴油泵與噴油器之間有高壓油管連接。 按噴油泵結(jié)構(gòu)以及高壓油管連接長(zhǎng)度不同，可分按噴油泵結(jié)構(gòu)以及高壓油管連接長(zhǎng)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)。為合成泵系統(tǒng)、分配泵系統(tǒng)及單體泵系統(tǒng)。11泵噴嘴系統(tǒng)的特點(diǎn)：泵噴嘴系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）將噴油泵與噴嘴合為一體；）將噴油泵與噴嘴合為一體； 2）由于省去了高壓油管，大大增

11、加了整個(gè)系統(tǒng)高）由于省去了高壓油管，大大增加了整個(gè)系統(tǒng)高壓部分的液力剛度，因此成為目前柴油機(jī)燃料供給壓部分的液力剛度，因此成為目前柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中噴油壓力水平最高的結(jié)構(gòu)形式；系統(tǒng)中噴油壓力水平最高的結(jié)構(gòu)形式；12共軌式系統(tǒng)（共軌式系統(tǒng)（common rail system）的特點(diǎn)：）的特點(diǎn)： 原理：原理：油箱油箱慮清器慮清器輸油泵輸油泵高壓高壓油泵油泵電控器電控器（ECU）壓力傳壓力傳感器感器蓄壓管道蓄壓管道（共軌）（共軌）限壓閥限壓閥噴嘴噴嘴各種傳感器各種傳感器13共軌式系統(tǒng)的特點(diǎn)：共軌式系統(tǒng)的特點(diǎn)：4）在柴油機(jī)上布置比較容易。）在柴油機(jī)上布置比較容易。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）這種系統(tǒng)能產(chǎn)生較高

12、的噴油壓力，且壓力基本上保持）這種系統(tǒng)能產(chǎn)生較高的噴油壓力，且壓力基本上保持恒定而不受柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的影響，因此，屬于恒壓恒定而不受柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的影響，因此，屬于恒壓式燃料供給系統(tǒng)；式燃料供給系統(tǒng)；2）改善了柴油機(jī)在低速與低負(fù)荷時(shí)的噴霧改善了柴油機(jī)在低速與低負(fù)荷時(shí)的噴霧品質(zhì)品質(zhì) ；3）由于燃料噴射是采用改變電磁開啟時(shí)間的控制方式，由于燃料噴射是采用改變電磁開啟時(shí)間的控制方式，比較容易對(duì)噴油時(shí)刻與噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能實(shí)現(xiàn)比較容易對(duì)噴油時(shí)刻與噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能實(shí)現(xiàn)較理想的噴油規(guī)較理想的噴油規(guī)律；律；14 第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)的燃料噴射過(guò)程柴油機(jī)的燃料噴射過(guò)程 泵管嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)

13、程：泵管嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)程：重新弄一張照片放在這15幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律：幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律：供油規(guī)律含意：供油規(guī)律含意： 指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)噴油泵供入高壓油路中的燃油量即供油率內(nèi)噴油泵供入高壓油路中的燃油量即供油率dVp/dc （ dVp/dt ）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）的變化關(guān)系）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）的變化關(guān)系(P154)。()PcpPcdVfAd或或( )PpPdVf tAdt柱塞直徑柱塞直徑柱塞速度柱塞速度16柱塞升程及供油率曲線：柱塞升程及供油率曲線：pepspPpcqAd平均幾何平均幾何供油率供油率

14、p155：pepsPpmpcpAQdpepsp Hps幾何供油幾何供油的始點(diǎn)的始點(diǎn)Hpe幾何供油幾何供油的終點(diǎn)的終點(diǎn)陰影部分乘陰影部分乘以柱塞的面以柱塞的面積就是每循積就是每循環(huán)供應(yīng)量環(huán)供應(yīng)量qpHe柱塞的有柱塞的有效行程效行程 每循環(huán)幾何供油量與平均幾何供油量既是設(shè)計(jì)噴油每循環(huán)幾何供油量與平均幾何供油量既是設(shè)計(jì)噴油泵的主要依據(jù)，也是評(píng)價(jià)噴油泵工作能力的重要指標(biāo)。泵的主要依據(jù)，也是評(píng)價(jià)噴油泵工作能力的重要指標(biāo)。Hp噴油泵凸噴油泵凸輪升程輪升程p柱塞的速度柱塞的速度17噴油規(guī)律含意：噴油規(guī)律含意： 指噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)噴指噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)噴入氣缸內(nèi)的

15、燃油量，即噴油率入氣缸內(nèi)的燃油量，即噴油率dVb/dc （ dVb/dt ）隨凸）隨凸輪轉(zhuǎn)角輪轉(zhuǎn)角c （或單位時(shí)間（或單位時(shí)間t）的變化關(guān)系。）的變化關(guān)系。()bccdVfd( )bdVf tdt或或18噴油規(guī)律曲線：噴油規(guī)律曲線：平均噴油規(guī)律：平均噴油規(guī)律：()jejsbPccdVqAddjejsj ()jejsbPmcjjcdVAqQdd供油規(guī)律曲線供油規(guī)律曲線噴油規(guī)律曲線噴油規(guī)律曲線jsjs噴油始點(diǎn)噴油始點(diǎn)jeje噴油終點(diǎn)噴油終點(diǎn)19第四節(jié)第四節(jié) 柴油機(jī)噴油泵評(píng)價(jià)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定柴油機(jī)噴油泵評(píng)價(jià)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定一，噴油泵的系列化與工作能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)：一，噴油泵的系列化與工作能力的

16、評(píng)價(jià)指標(biāo)：（一）最大循環(huán)供油量（一）最大循環(huán)供油量Vmax：定義：定義： 規(guī)定取噴油泵最大規(guī)定取噴油泵最大柱塞直徑柱塞直徑并設(shè)出油閥減壓容積為零，并設(shè)出油閥減壓容積為零，采用標(biāo)準(zhǔn)切線凸輪，以凸輪升程至最大幾何速度前的采用標(biāo)準(zhǔn)切線凸輪，以凸輪升程至最大幾何速度前的0.3mm處作供油終點(diǎn)，將依據(jù)處作供油終點(diǎn)，將依據(jù)7o凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期內(nèi)凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期內(nèi)的柱塞有效行程計(jì)算所得的循環(huán)供應(yīng)量，定義為噴油泵的的柱塞有效行程計(jì)算所得的循環(huán)供應(yīng)量，定義為噴油泵的最大最大供應(yīng)量。供應(yīng)量。 最大供油量越大，表示噴油泵的尺寸越大，工作能力最大供油量越大，表示噴油泵的尺寸越大，工作能力越強(qiáng)，能滿足更大功率柴油機(jī)

17、的配套要求。越強(qiáng)，能滿足更大功率柴油機(jī)的配套要求。20（二）最大平均供油速率（二）最大平均供油速率Qmax：定義：定義： 平均供油率是指噴油泵在供油持續(xù)期內(nèi)每度凸輪轉(zhuǎn)平均供油率是指噴油泵在供油持續(xù)期內(nèi)每度凸輪轉(zhuǎn)角的平均供油量，最大平均供油速率角的平均供油量，最大平均供油速率Qmax是最大循環(huán)供是最大循環(huán)供油量的條件下，取凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期作為計(jì)算依據(jù)求油量的條件下，取凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期作為計(jì)算依據(jù)求得的平均供油速率。得的平均供油速率。 提高最大平均供油速率的途徑是增加柱塞直徑和提提高最大平均供油速率的途徑是增加柱塞直徑和提高柱塞平均速度。高柱塞平均速度。 可見(jiàn)，在同樣的噴油持續(xù)期內(nèi)，提高最大平

18、均供油可見(jiàn)，在同樣的噴油持續(xù)期內(nèi)，提高最大平均供油速率可以增加循環(huán)供應(yīng)量。速率可以增加循環(huán)供應(yīng)量。21（三）最大許用泵端壓力：（三）最大許用泵端壓力：定義：定義： 指噴油泵所能承受的泵端壓力的峰值，其準(zhǔn)確數(shù)值指噴油泵所能承受的泵端壓力的峰值，其準(zhǔn)確數(shù)值應(yīng)是柱塞腔的實(shí)測(cè)壓力。應(yīng)是柱塞腔的實(shí)測(cè)壓力。 最大許用泵端壓力是一個(gè)即反映噴油泵強(qiáng)化程度又最大許用泵端壓力是一個(gè)即反映噴油泵強(qiáng)化程度又表征其工作可靠性的重要指標(biāo)。表征其工作可靠性的重要指標(biāo)。22（四）噴油泵最高工作轉(zhuǎn)速：（四）噴油泵最高工作轉(zhuǎn)速： 噴油泵轉(zhuǎn)速噴油泵轉(zhuǎn)速np在二沖程柴油機(jī)中與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在二沖程柴油機(jī)中與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n相相同，在常見(jiàn)的四

19、沖程柴油機(jī)中，則有同，在常見(jiàn)的四沖程柴油機(jī)中，則有npn/2。 在傳統(tǒng)的柱塞式噴油泵中，在傳統(tǒng)的柱塞式噴油泵中，n或或np增大，最大泵端壓增大，最大泵端壓力與噴油壓力均會(huì)增加，但同時(shí)柱塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的往復(fù)慣力與噴油壓力均會(huì)增加，但同時(shí)柱塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的往復(fù)慣性力增大。性力增大。 當(dāng)柱塞下行時(shí)，若此慣性力超過(guò)柱塞彈簧的壓緊力當(dāng)柱塞下行時(shí)，若此慣性力超過(guò)柱塞彈簧的壓緊力時(shí)，會(huì)使挺柱滾輪與凸輪表面之間脫開，產(chǎn)生沖擊。時(shí)，會(huì)使挺柱滾輪與凸輪表面之間脫開，產(chǎn)生沖擊。 此外，附裝在噴油泵上的機(jī)械式調(diào)速器也有一定的此外，附裝在噴油泵上的機(jī)械式調(diào)速器也有一定的轉(zhuǎn)速限制。轉(zhuǎn)速限制。 綜合上述方面，就可以確定整個(gè)噴油泵總

20、成的最后綜合上述方面，就可以確定整個(gè)噴油泵總成的最后工作轉(zhuǎn)速。工作轉(zhuǎn)速。23二，柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電子控制二，柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電子控制與機(jī)械控制方式相比，柴油機(jī)電控噴射有以下優(yōu)點(diǎn)：與機(jī)械控制方式相比，柴油機(jī)電控噴射有以下優(yōu)點(diǎn)：1）電控技術(shù)能使控制更為全面和精確，比之原來(lái)的機(jī)械或機(jī)、液）電控技術(shù)能使控制更為全面和精確，比之原來(lái)的機(jī)械或機(jī)、液控制更易實(shí)現(xiàn)性能改善并對(duì)相互矛盾的要求進(jìn)行合理的折中，這控制更易實(shí)現(xiàn)性能改善并對(duì)相互矛盾的要求進(jìn)行合理的折中，這樣就能使燃油消耗率和有害物的排放量大幅度下樣就能使燃油消耗率和有害物的排放量大幅度下降降。2）由于機(jī)械或機(jī)液控制在結(jié)構(gòu)、工藝上的復(fù)

21、雜性和局限性，很）由于機(jī)械或機(jī)液控制在結(jié)構(gòu)、工藝上的復(fù)雜性和局限性，很多被證明是有效的改善性能的措施，如預(yù)噴射或多次噴射、噴油多被證明是有效的改善性能的措施，如預(yù)噴射或多次噴射、噴油率與噴油壓力的精確消耗率和有害物的排放量大幅度下率與噴油壓力的精確消耗率和有害物的排放量大幅度下降降。3）采用電控技術(shù)后，控制對(duì)象和目標(biāo)大為擴(kuò)展，除常規(guī)穩(wěn)態(tài)性能）采用電控技術(shù)后，控制對(duì)象和目標(biāo)大為擴(kuò)展，除常規(guī)穩(wěn)態(tài)性能調(diào)控外，還可擴(kuò)展到各種過(guò)渡過(guò)程的優(yōu)化控制等。調(diào)控外，還可擴(kuò)展到各種過(guò)渡過(guò)程的優(yōu)化控制等。24柴油機(jī)電控噴射按控制方式分為兩大類：柴油機(jī)電控噴射按控制方式分為兩大類：1)位移控制方式，它的特點(diǎn)是在原機(jī)械控

22、制循環(huán)噴油量和噴油正位移控制方式，它的特點(diǎn)是在原機(jī)械控制循環(huán)噴油量和噴油正時(shí)的基礎(chǔ)上，用線位移和角位移的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電磁液壓執(zhí)時(shí)的基礎(chǔ)上，用線位移和角位移的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電磁液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)控制循環(huán)供油量。行機(jī)構(gòu)來(lái)控制循環(huán)供油量。2)時(shí)間控制方式，在高壓油路中利用一個(gè)或幾個(gè)高速電磁閥的啟時(shí)間控制方式，在高壓油路中利用一個(gè)或幾個(gè)高速電磁閥的啟閉來(lái)控制噴油泵和噴油器的噴油過(guò)程。噴油量的多少是由噴油壓閉來(lái)控制噴油泵和噴油器的噴油過(guò)程。噴油量的多少是由噴油壓力的大小和噴油器針閥的開啟時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定。力的大小和噴油器針閥的開啟時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定。25電控方案的組成：電控方案的組成：傳感器；傳感器；電控器電控

23、器ECU）；）；執(zhí)行器。執(zhí)行器。26傳感器的作用：傳感器的作用：檢測(cè)柴油機(jī)及車檢測(cè)柴油機(jī)及車輛運(yùn)行是的各種輛運(yùn)行是的各種信息，如進(jìn)氣與信息，如進(jìn)氣與環(huán)境壓力、冷卻環(huán)境壓力、冷卻液、機(jī)油與燃油液、機(jī)油與燃油溫度、進(jìn)氣流量、溫度、進(jìn)氣流量、進(jìn)氣流量、噴油進(jìn)氣流量、噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位移、曲軸轉(zhuǎn)的位移、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)與柴油機(jī)角信號(hào)與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、車輛的行轉(zhuǎn)速、車輛的行駛速度、噴油器駛速度、噴油器針閥的升程等。針閥的升程等。27電控器的作用：電控器的作用： 是柴油機(jī)電控的核心部分。它的硬件部分包括微處是柴油機(jī)電控的核心部分。它的硬件部分包括微處理器，各種存儲(chǔ)器，輸入輸出接口（理器，各種存儲(chǔ)

24、器，輸入輸出接口（I/O）以及各部分）以及各部分之間傳遞信息的數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線等等。之間傳遞信息的數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線等等。 ECU軟件的核心內(nèi)容是柴油機(jī)的各種性能調(diào)節(jié)曲線、軟件的核心內(nèi)容是柴油機(jī)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以信圖表和控制算法，其作用是接受和處理傳感器的所以信息，按軟件程序進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出各種控制脈沖指令。息，按軟件程序進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出各種控制脈沖指令。28執(zhí)行器的作用：執(zhí)行器的作用： 其功能是接受其功能是接受ECU傳來(lái)的指令，并完成所需調(diào)控的傳來(lái)的指令，并完成所需調(diào)控的各項(xiàng)任務(wù)。各項(xiàng)任務(wù)。29電控共軌系統(tǒng)中噴油器電控

25、共軌系統(tǒng)中噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理：的結(jié)構(gòu)與工作原理：圖圖767a所示為停止所示為停止噴油狀態(tài)，這時(shí)電磁噴油狀態(tài)，這時(shí)電磁閥在閥在ECU的指令下斷的指令下斷開，球閥開，球閥5在彈簧的在彈簧的作用下關(guān)閉溢流孔作用下關(guān)閉溢流孔6，從高壓共軌腔進(jìn)入噴從高壓共軌腔進(jìn)入噴油器體的燃油通過(guò)進(jìn)油器體的燃油通過(guò)進(jìn)油孔油孔7與高壓油道與高壓油道10同時(shí)充滿控制柱塞的同時(shí)充滿控制柱塞的上腔上腔8與針閥的盛油與針閥的盛油槽，兩者保持平衡，槽，兩者保持平衡，這時(shí)針閥這時(shí)針閥11在彈簧的作用下關(guān)閉噴孔，噴油器處于待噴即在彈簧的作用下關(guān)閉噴孔，噴油器處于待噴即停止噴油狀態(tài)。停止噴油狀態(tài)。圖圖767b所示為電磁閥通電工作，球

26、閥所示為電磁閥通電工作，球閥5控制柱塞上腔卸壓，控制柱塞控制柱塞上腔卸壓，控制柱塞9連同整個(gè)針閥組件失去壓連同整個(gè)針閥組件失去壓力平衡，針閥則在盛油槽內(nèi)高壓油的作用下打開噴嘴進(jìn)行力平衡，針閥則在盛油槽內(nèi)高壓油的作用下打開噴嘴進(jìn)行噴射。噴射。30三三 點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃料供給系統(tǒng)的功能、分類與發(fā)展點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃料供給系統(tǒng)的功能、分類與發(fā)展汽油機(jī)在不同工況下對(duì)于混合器濃度有如下要求：汽油機(jī)在不同工況下對(duì)于混合器濃度有如下要求： 1）當(dāng)汽油機(jī)在部分負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)供給較希的混合）當(dāng)汽油機(jī)在部分負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)供給較希的混合氣，以保證較高的燃料經(jīng)濟(jì)性。氣，以保證較高的燃料經(jīng)濟(jì)性。 2）當(dāng)汽油機(jī)

27、節(jié)氣門接近全開或全開的大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下，）當(dāng)汽油機(jī)節(jié)氣門接近全開或全開的大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下，應(yīng)當(dāng)供給較濃的混合氣，以保證較好的動(dòng)力性能。應(yīng)當(dāng)供給較濃的混合氣，以保證較好的動(dòng)力性能。 3）汽油機(jī)采用三效催化器來(lái)降低有害排放時(shí)，則應(yīng)在從部分負(fù)）汽油機(jī)采用三效催化器來(lái)降低有害排放時(shí)，則應(yīng)在從部分負(fù)荷到接近全負(fù)荷的大部分工況下，供給化學(xué)計(jì)量比混合器，因?yàn)槿傻浇咏?fù)荷的大部分工況下，供給化學(xué)計(jì)量比混合器，因?yàn)槿Т呋D(zhuǎn)化器只有在空燃比為化學(xué)計(jì)量比的一個(gè)狹小窗口范圍內(nèi)才效催化轉(zhuǎn)化器只有在空燃比為化學(xué)計(jì)量比的一個(gè)狹小窗口范圍內(nèi)才能保持較高的轉(zhuǎn)換效率。能保持較高的轉(zhuǎn)換效率。 4）為了保證汽油機(jī)怠速的

28、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及過(guò)渡工況的需要，應(yīng)）為了保證汽油機(jī)怠速的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及過(guò)渡工況的需要，應(yīng)當(dāng)對(duì)混合氣的濃度作相應(yīng)的調(diào)整，例如怠速加濃、起動(dòng)于加速補(bǔ)償當(dāng)對(duì)混合氣的濃度作相應(yīng)的調(diào)整，例如怠速加濃、起動(dòng)于加速補(bǔ)償?shù)取５取?1汽油機(jī)噴射方式按噴油器安裝位置與工作原理不同可分汽油機(jī)噴射方式按噴油器安裝位置與工作原理不同可分為：為：進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射；進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射；進(jìn)氣總管或中央單點(diǎn)噴射；進(jìn)氣總管或中央單點(diǎn)噴射；缸內(nèi)直接噴射；缸內(nèi)直接噴射；32進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射：進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射：對(duì)噴油壓力要求不高，有利于降低成本，能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油壓力要求不高，有利于降低成本，能實(shí)現(xiàn)燃油供給量的精確控制以及在各缸之間的均勻分配；燃油供給

29、量的精確控制以及在各缸之間的均勻分配；進(jìn)氣總管或中央單點(diǎn)噴射：進(jìn)氣總管或中央單點(diǎn)噴射：?jiǎn)吸c(diǎn)噴射系統(tǒng)在進(jìn)入各缸的燃油量的控單點(diǎn)噴射系統(tǒng)在進(jìn)入各缸的燃油量的控制精度與均勻性方面達(dá)不到進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射的水平，但由于其功能制精度與均勻性方面達(dá)不到進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射的水平，但由于其功能仍由于化油器，而且制造成本較低，因而在經(jīng)濟(jì)型轎車上仍然得到仍由于化油器，而且制造成本較低，因而在經(jīng)濟(jì)型轎車上仍然得到較廣泛的應(yīng)用。較廣泛的應(yīng)用。缸內(nèi)直接噴射：缸內(nèi)直接噴射：可以提高壓縮比并能減少部分負(fù)荷下節(jié)氣門的節(jié)可以提高壓縮比并能減少部分負(fù)荷下節(jié)氣門的節(jié)流損失，因而可使汽油機(jī)在提高動(dòng)力性能的同時(shí)，在燃油經(jīng)濟(jì)性流損失，因而可使汽

30、油機(jī)在提高動(dòng)力性能的同時(shí)，在燃油經(jīng)濟(jì)性方面得到大幅度的改善。方面得到大幅度的改善。33四四 電控汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng)34 傳感器與開關(guān)量可以將駕駛員的意圖、汽油機(jī)傳感器與開關(guān)量可以將駕駛員的意圖、汽油機(jī)的工況與環(huán)境信息及時(shí)、真實(shí)地傳輸給的工況與環(huán)境信息及時(shí)、真實(shí)地傳輸給ECU，電控，電控器根據(jù)來(lái)自各個(gè)傳感器的輸入信號(hào)及其他開關(guān)信號(hào)，器根據(jù)來(lái)自各個(gè)傳感器的輸入信號(hào)及其他開關(guān)信號(hào)，用控制軟件并結(jié)合存儲(chǔ)的各種標(biāo)定數(shù)據(jù)與圖表進(jìn)行用控制軟件并結(jié)合存儲(chǔ)的各種標(biāo)定數(shù)據(jù)與圖表進(jìn)行分析運(yùn)算，決定應(yīng)如何控制，并以相應(yīng)的點(diǎn)信號(hào)向分析運(yùn)算，決定應(yīng)如何控制，并以相應(yīng)的點(diǎn)信號(hào)向執(zhí)行器發(fā)出各種控制指令，執(zhí)行器產(chǎn)生相

31、應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行器發(fā)出各種控制指令，執(zhí)行器產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)所要求的控制。實(shí)現(xiàn)所要求的控制。35在所以傳感器中：在所以傳感器中：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣流量是兩個(gè)基本的輸入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣流量是兩個(gè)基本的輸入量量；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和表示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的空氣流量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和表示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的空氣流量決定點(diǎn)火提前決定點(diǎn)火提前角和噴油脈角和噴油脈寬寬；冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度等冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度等都用來(lái)對(duì)點(diǎn)火提前角和噴油脈都用來(lái)對(duì)點(diǎn)火提前角和噴油脈寬進(jìn)行修正的條件參寬進(jìn)行修正的條件參數(shù)數(shù)；節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度對(duì)怠速工況判斷、過(guò)渡工況噴油量補(bǔ)償?shù)榷紝?duì)怠速工況判斷、過(guò)渡工況噴油量補(bǔ)償?shù)榷际潜仨毷潜仨毜牡?。氧傳感器信?hào)氧傳感器信號(hào)

32、反映空燃比，為部分負(fù)荷及熱怠速工況的反映空燃比，為部分負(fù)荷及熱怠速工況的空燃比閉環(huán)控制輸入信空燃比閉環(huán)控制輸入信號(hào)號(hào)。爆燃傳感器信號(hào)爆燃傳感器信號(hào)測(cè)出爆燃強(qiáng)度和頻度，作為電控器決定測(cè)出爆燃強(qiáng)度和頻度，作為電控器決定推遲點(diǎn)火以避免爆燃的依推遲點(diǎn)火以避免爆燃的依據(jù)據(jù)。還配有其他傳感器：增壓壓力、機(jī)油壓力、汽車車速和蓄電池還配有其他傳感器：增壓壓力、機(jī)油壓力、汽車車速和蓄電池電壓等。電壓等。36在所有執(zhí)行器中，點(diǎn)火線圈連同火花塞；噴油器和節(jié)氣門開度控在所有執(zhí)行器中，點(diǎn)火線圈連同火花塞；噴油器和節(jié)氣門開度控制是三個(gè)最基本的執(zhí)行器。制是三個(gè)最基本的執(zhí)行器。點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈為發(fā)動(dòng)機(jī)適時(shí)提高點(diǎn)火高電壓。為發(fā)

33、動(dòng)機(jī)適時(shí)提高點(diǎn)火高電壓。電磁閥控制的噴油器電磁閥控制的噴油器適時(shí)保證精確計(jì)量的汽油噴射。適時(shí)保證精確計(jì)量的汽油噴射。節(jié)氣門開度控制器節(jié)氣門開度控制器機(jī)械式節(jié)氣門和電控節(jié)氣門兩種?？刂七M(jìn)入機(jī)械式節(jié)氣門和電控節(jié)氣門兩種?？刂七M(jìn)入氣缸的空氣量。氣缸的空氣量。37主要傳感器：主要傳感器：（1）曲軸轉(zhuǎn)速與位置傳感器）曲軸轉(zhuǎn)速與位置傳感器曲軸的轉(zhuǎn)速信號(hào)直接反映發(fā)動(dòng)機(jī)的速度工況，曲軸的位置信曲軸的轉(zhuǎn)速信號(hào)直接反映發(fā)動(dòng)機(jī)的速度工況，曲軸的位置信號(hào)則用來(lái)判斷活塞上止點(diǎn)的位置，以便號(hào)則用來(lái)判斷活塞上止點(diǎn)的位置，以便控制點(diǎn)火角度控制點(diǎn)火角度與噴油與噴油時(shí)序。時(shí)序。觸發(fā)輪上的兩個(gè)齒缺觸發(fā)輪上的兩個(gè)齒缺口對(duì)應(yīng)著一定的曲軸口對(duì)應(yīng)著一定的曲軸位置，從而產(chǎn)生了相位置，從而產(chǎn)生了相應(yīng)的應(yīng)的上止點(diǎn)信號(hào)上止點(diǎn)信號(hào)。38主要傳感器：主要傳感器：（2）進(jìn)氣流量傳感器）進(jìn)氣流量傳感器 對(duì)于均質(zhì)燃燒的汽油機(jī)而言，空氣流量是直接反映對(duì)于均質(zhì)燃燒的汽油機(jī)而言，空氣流量是直接反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的重要參數(shù)，同時(shí)它又是噴入的燃料量一起發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的重要參數(shù)，同時(shí)它又是噴入的燃料量一起構(gòu)成了確定空燃比的重要依據(jù)。構(gòu)成了確定空燃比的重要依據(jù)。39主要傳感器：主要傳感器：（3）氧傳感器）氧傳感器 是實(shí)現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制的關(guān)鍵。它把排氣中的氧含是實(shí)現(xiàn)空燃比閉環(huán)控制的關(guān)鍵。它把