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文檔簡介
1、電控泵在柴油機(jī)上的技術(shù)應(yīng)用 電控柴油噴射技術(shù)是繼機(jī)械噴射技術(shù)、增壓技術(shù)之后柴油機(jī)問世后的第三個里程碑!國內(nèi)采用的柴油電控技術(shù)主要有:德爾福電控、共軌、博世共軌、電裝共軌、康明斯電控共軌、單體泵、威特單體泵等。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)是一種新型燃油噴射系統(tǒng),可自由靈活地調(diào)節(jié)噴油量和噴油正時,噴油壓力高,為柴油機(jī)噴油過程提供了更靈活的控制技術(shù);并且噴油壓力大大提高,精確的噴油過程與高效燃燒控制有效配合。采用電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的柴油機(jī),不僅提高了功率和扭矩,還降低了油耗;改善排放,降低噪音,有效滿足國家環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的要求。單元泵燃油系統(tǒng)作為大功率柴油機(jī)的理想燃油系統(tǒng)具有廣闊的前景。 1、電控單
2、體泵的優(yōu)點(diǎn)電控單體泵噴射可以使各種參數(shù)的調(diào)整和各種過程的控制更加精確和“靈活”,比機(jī)械柴油噴射更容易實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化;電控單體泵噴射突破了傳統(tǒng)機(jī)械式柴油噴射結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和局限性,實(shí)現(xiàn)了對預(yù)噴射、噴射率和噴射壓力等的精確控制,其控制對象和目標(biāo)大大擴(kuò)展,除了常規(guī)的在除穩(wěn)態(tài)性能調(diào)節(jié)外,還可進(jìn)行各種過渡條件的優(yōu)化控制、故障自動監(jiān)測與處理、運(yùn)行過程自動化和自適應(yīng)控制等。近年來,該領(lǐng)域的理論研究和材料應(yīng)用發(fā)展迅速。 .半導(dǎo)體及金屬薄膜技術(shù)、陶瓷燒結(jié)技術(shù)等發(fā)展迅速。智能化、集成化、數(shù)字化將是傳感器未來的發(fā)展趨勢。二、柴油機(jī)控制系統(tǒng)的整體組成1.傳感器如車速傳感器、油門位置傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、爆震傳感
3、器等。功能:采集和監(jiān)控柴油機(jī)和車輛的運(yùn)行狀態(tài),向ECU提供必要的控制信號。 2.ECU國柴油電控燃油系統(tǒng)技術(shù)路線競爭與展望摘要由于柴油機(jī)具有高扭矩、低油耗的特點(diǎn),并且隨著現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)動機(jī)柴油化已成為節(jié)能減排的措施之一。為了控制柴油機(jī)的排放,在已經(jīng)實(shí)施的國排放法規(guī)下,實(shí)現(xiàn)車用柴油電控的方案是一個明確的最優(yōu)方案和發(fā)展方向,即需要柴油機(jī)電噴系統(tǒng)。完全取代現(xiàn)有的機(jī)械噴射系統(tǒng)。油系統(tǒng).由于柴油機(jī)具有高扭矩、低油耗的特點(diǎn),而隨著現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展,發(fā)動機(jī)柴油化已成為節(jié)能減排的措施之一。為了控制柴油機(jī)的排放,在已經(jīng)強(qiáng)制執(zhí)行的國排放法規(guī)下,實(shí)現(xiàn)車用柴油電子控制的方案是一個明確的最優(yōu)方案和
4、發(fā)展方向,即需要柴油機(jī)電子噴射系統(tǒng)。完全取代現(xiàn)有的機(jī)械噴射系統(tǒng)。油系統(tǒng)。柴油電噴技術(shù)屬于汽車核心零部件技術(shù),直接決定了汽車柴油機(jī)的排放和綜合性能水平。在實(shí)現(xiàn)國家“節(jié)能減排”的長遠(yuǎn)目標(biāo)中,柴油電噴技術(shù)成為擺在全國各大汽車發(fā)動機(jī)企業(yè)面前必須攻克的首要難題。目前,國三排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油機(jī)實(shí)施的燃油系統(tǒng)技術(shù)路線主要有四種:電控泵噴嘴(EUI)、高壓共軌(CommonRail)、電控單元泵(EUP)和電子控制的管道泵。 (EIL)+廢氣再循環(huán)。在這4條技術(shù)路線中,德爾福在中國市場推廣中輕型汽車共軌技術(shù),為重型汽車提供泵嘴和單元泵技術(shù);博世主要在中國市場推廣高壓共軌系統(tǒng);電裝目前正在為中國市場開發(fā)第三代和
5、第四代共軌系統(tǒng)以及共軌系統(tǒng)的自適應(yīng)二次開發(fā);自主研發(fā)的亞新科南岳和威特提出了電控單元泵的低成本解決方案。毫無疑問,國外對柴油機(jī)燃油系統(tǒng)技術(shù)路線的競爭已經(jīng)進(jìn)入了白熱化的階段。至于哪種技術(shù)方案最適合中國柴油車燃油系統(tǒng)技術(shù)市場當(dāng)前和未來的發(fā)展,亟待行業(yè)人士思考和思考。 .電控泵噴嘴技術(shù)早在 1905 年,柴油機(jī)創(chuàng)始人魯?shù)婪虻先麪栂壬吞岢隽吮脟娪推鞯母拍?,設(shè)想將噴油泵和噴油嘴一體化,無需高壓油管,獲得較高的噴油壓力。自 1950 年代以來,具有間歇控制泵噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)已用于船舶和卡車。之后,大眾與博世合作開發(fā)了乘用車電磁閥控制泵噴射系統(tǒng),直噴柴油發(fā)動機(jī)的汽車在歐洲得到了長足的發(fā)展。該發(fā)動機(jī)效率
6、高,燃油經(jīng)濟(jì)性好,降低發(fā)動機(jī)噪音。在泵-油嘴系統(tǒng)中,電控油泵與噴油器之間沒有管路連接,直接整體安裝在氣缸蓋上,不占空間。每個油泵都通過頂置凸輪軸驅(qū)動閥門和泵噴嘴,該凸輪軸必須非常堅固,才能承受噴油器產(chǎn)生的高壓。同時,凸輪軸的驅(qū)動系統(tǒng)也需要專門設(shè)計。電控泵噴嘴系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,噴嘴孔徑很小,因此噴油壓力很高,形成了極好的混合氣,保證了良好的燃油霧化,燃燒效率高,精確燃油噴射的控制??梢蕴岣咂瘘c(diǎn)和噴油量,從而提高動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性、減少排放和改善柴油機(jī)的NVH特性。目前采用該技術(shù)的車用柴油機(jī)可滿足歐IV排放標(biāo)準(zhǔn),峰值壓力可達(dá)2000bar。泵噴嘴系統(tǒng)應(yīng)用于直噴柴油機(jī),國產(chǎn)1.9TDI寶來
7、發(fā)動機(jī)應(yīng)用燃油噴射系統(tǒng),最大噴射壓力達(dá)到1800bar。然而,泵噴嘴直接噴射系統(tǒng)的缺點(diǎn)是燃料噴射壓力不能保持恒定。圖1顯示了博世最新的泵-噴嘴系統(tǒng),圖2是商用車泵-噴嘴系統(tǒng)的示意圖。高壓共軌技術(shù)“CRDI”是英文CommonRailDirectInjection的縮寫,意思是高壓共軌柴油直噴系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由高壓油泵、噴油管、高壓蓄能器(共軌)、噴油器、電控單元、傳感器和執(zhí)行器等組成。在高壓燃油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中,噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程是完全分開的。精確控制供油管的燃油壓力;通過控制噴油器電磁閥的開啟時間和持續(xù)時間來控制噴油提前角和噴油量。高壓油管的壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān),
8、可以大大降低柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程,有效降低發(fā)動機(jī)排放水平,提高發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。并降低燃燒噪音。圖3為電控高壓共軌系統(tǒng)組成示意圖,圖4為電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理示意圖。該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是:(1)與一般機(jī)械直列泵相比,噴射壓力較高,目前國內(nèi)最高噴射壓力可達(dá)1800bar;(2)噴油壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān),可提高發(fā)動機(jī)在低速高負(fù)荷下的性能;(3)可實(shí)現(xiàn)5次注射,可調(diào)整注射速度的形狀,實(shí)現(xiàn)理想的注射規(guī)律;(4)噴油正時和噴油量可通過ECU控制自由設(shè)定;(5)驅(qū)動扭矩小,其NVH指標(biāo)較好;(6)可通過電控系統(tǒng)進(jìn)行各氣缸的工作均勻度校正;(7)噴油壓力調(diào)節(jié)范圍寬,能適
9、應(yīng)各種工況,起動性能好。共軌系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:(1) 關(guān)鍵的燃油噴射技術(shù)被少數(shù)國外公司壟斷;(2)油品適應(yīng)性差;(3)共軌系統(tǒng)的可靠性未得到市場認(rèn)可;(4)用戶維護(hù)成本高,共軌發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)故障必須通過專業(yè)的故障診斷儀器檢測和維護(hù),不利于長途運(yùn)輸。目前,國際主要汽車零部件供應(yīng)商都在開發(fā)柴油共軌噴射系統(tǒng),如:博世、德爾福、西門子、電裝、威迪歐和麥格納-馬瑞利,它們是全球共軌噴射系統(tǒng)的主要供應(yīng)商,目前只有博世生產(chǎn)中國共軌柴油噴射系統(tǒng)。圖5是博世柴油電控共軌系統(tǒng)仿真圖。電控單元泵技術(shù)單元泵是指一缸一油泵,這里的油泵是指高壓油泵,也就是噴油泵。國外已經(jīng)成熟應(yīng)用的電控單體泵技術(shù)主要包括帶有出油控制閥的高壓燃
10、油泵,以及連接所需燃油管路和過濾系統(tǒng)的機(jī)械式噴油器。其基本結(jié)構(gòu)如下:油泵的柱塞驅(qū)動與發(fā)動機(jī)氣門機(jī)構(gòu)所需的凸輪軸一體化,從而實(shí)現(xiàn)從油泵到噴油器的最短燃油管路。發(fā)動機(jī)工作時,在發(fā)動機(jī)周圍安裝多個傳感器,檢測發(fā)動機(jī)狀態(tài),準(zhǔn)確靈活地控制噴入氣缸的噴油量和噴油正時。通過電子系統(tǒng)的優(yōu)化和油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計,可以提高噴油缸的噴油壓力,從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程,有效降低發(fā)動機(jī)排放水平,提高燃油經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動機(jī)的噪聲特性。圖6是單元泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。電控單體泵技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)是油泵和氣門機(jī)構(gòu)共用一個凸輪軸,最大限度地簡化了結(jié)構(gòu),縮短了油泵出油口到噴油器的管路距離。由于安裝在油泵出口的電磁閥,可以準(zhǔn)確計算燃油和控制
11、時間,可以更準(zhǔn)確地控制噴油正時和噴油量,有利于優(yōu)化燃燒過程。由于油泵的升壓原理與直列泵類似,其噴油規(guī)律呈“三角形”,具有“三角形”的特點(diǎn),有利于燃燒過程的優(yōu)化到一定程度。最大壓力可達(dá)18002000bar。但由于油泵壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,因此低速區(qū)壓力較低,不利于柴油機(jī)低速燃燒性能的提高。在國排放要求階段,噴油器的噴油開啟方式仍由彈簧壓力控制。進(jìn)入國IV階段,需要將機(jī)械噴油器改為電控噴油器,形成雙電磁閥單元泵系統(tǒng)。噴油壓力相應(yīng)提升至2500bar,采用系統(tǒng)一致性控制,優(yōu)化整個噴油過程。并可實(shí)現(xiàn)多次注射。無需對發(fā)動機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的調(diào)整,即可達(dá)到歐IV排放水平,具備達(dá)到歐V排放的潛力。電控單體
12、泵系統(tǒng)已在歐美成功應(yīng)用十余年,被公認(rèn)為性能優(yōu)越、穩(wěn)定可靠、使用壽命長的電控燃油噴射系統(tǒng)之一。近年來,歐洲和北美的重型汽車制造商仍將使用電控單元泵系統(tǒng)。電子控制單元ECU是以單片機(jī)為核心的微處理器。功能:處理來自車輛不同部位的傳感器數(shù)據(jù),判斷發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài),然后通過執(zhí)行器精確控制發(fā)動機(jī)。最重要的控制指令:噴油量和噴油正時脈沖3 、電磁線圈、電磁控制閥等執(zhí)行器。功能:執(zhí)行ECU發(fā)出的各種控制指令。三、電控單體泵發(fā)動機(jī)常用控制功能1、節(jié)氣門油量控制根據(jù)節(jié)氣門開度和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速計算節(jié)氣門油量,以便駕駛員控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和行駛車輛的速度。 2. 目標(biāo)噴射正時控制根據(jù)排放、油耗、功率等性能的綜合要求,如冷啟
13、動、噪聲等確定最佳噴射正時。 3. 油量和噴射正時的補(bǔ)償控制是基于環(huán)境參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的變化,例如大氣壓力、大氣溫度、冷卻水溫度和油。 4、冷啟動和怠速穩(wěn)定性控制油門踏板和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速決定了基本的啟動油量和時機(jī),通過水溫補(bǔ)償和噴油可以快速實(shí)現(xiàn)冷啟動-暖機(jī)-怠速全過程時間調(diào)整。通過比較各氣缸的爆速與平均轉(zhuǎn)速,調(diào)整各氣缸的油量,達(dá)到穩(wěn)定的怠速。 5、智能動力控制短時過載,即在短時間內(nèi)提高輸出扭矩的極限值,方便駕駛者不換檔爬坡。 6.可變怠速仲裁控制根據(jù)各種溫度、電池電壓和空調(diào)要求調(diào)節(jié)怠速。7、自動監(jiān)控、安全保護(hù)和自適應(yīng)控制ECU可以監(jiān)控和發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)中的故障,并及時顯示給用戶和維修人員。如果傳感器發(fā)生
14、故障,可以直接使用ECU中存儲的未校正目標(biāo)值或繼續(xù)與傳感器一起工作。如果ECU本身出現(xiàn)故障,它會切換到備用電路繼續(xù)工作。 ECU控制系統(tǒng)能夠識別控制值與實(shí)際值的偏差,系統(tǒng)的自適應(yīng)功能利用監(jiān)測到的偏差不斷修正計算機(jī)原始數(shù)據(jù),使電控系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性。8. 控制最高轉(zhuǎn)速以限制高速運(yùn)轉(zhuǎn)或冷機(jī)狀態(tài)下的噴油量,避免柴油機(jī)過大的機(jī)械應(yīng)力或熱負(fù)性。 9. 最大供油量控制根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和其他車輛運(yùn)行參數(shù)限制指令燃油量,以確保柴油機(jī)免受過大的機(jī)械應(yīng)力和熱負(fù)荷造成的損壞。 10. 單元泵校正對每個單元泵進(jìn)行校正,以提高氣缸的均勻性和一致性。除上述控制功能外,還有怠速微調(diào)、長時間怠速關(guān)機(jī)和CAN通訊。四、電控單體
15、泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理(見下圖)五、結(jié)論電控燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用改變了原有機(jī)械發(fā)動機(jī)的傳統(tǒng)觀念。它的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性,尤其是在廢氣排放水平方面,是任何其他動力機(jī)械無法比擬的。這一切都來自電子技術(shù)的作用。在現(xiàn)代社會發(fā)展的今天,人們已經(jīng)充分認(rèn)識到可持續(xù)發(fā)展的重要性,因此電控燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用將越來越普及。國柴油電控燃油系統(tǒng)技術(shù)路線的競爭與展望(一)2009-02-11 19:57:36 來源: HYPERLINK t _blank 汽車及零部件關(guān)鍵詞: HYPERLINK %20%20%20%20:/%20%20%20%20eeworld%20%20%20% t _blank
16、 國 HYPERLINK %20%20%20%20:/%20%20%20%20eeworld%20%20%20% t _blank 柴油 HYPERLINK %20%20%20%20:/%20%20%20%20eeworld%20%20%20% t _blank 電控燃油系統(tǒng)由于柴油機(jī)具有高扭矩、低油耗的特點(diǎn),而隨著現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展,發(fā)動機(jī)柴油化已成為節(jié)能減排的措施之一。為了控制柴油機(jī)的排放,在已經(jīng)強(qiáng)制執(zhí)行的國排放法規(guī)下,實(shí)現(xiàn)車用柴油電子控制的方案是一個明確的最優(yōu)方案和發(fā)展方向,即需要柴油機(jī)電子噴射系統(tǒng)。完全取代現(xiàn)有的機(jī)械噴射系統(tǒng)。油系統(tǒng)。柴油電噴技術(shù)屬于汽車核心零部件技術(shù),直接決定了
17、汽車柴油機(jī)的排放和綜合性能水平。在實(shí)現(xiàn)國家“節(jié)能減排”的長遠(yuǎn)目標(biāo)中,柴油電噴技術(shù)成為擺在全國各大汽車發(fā)動機(jī)企業(yè)面前必須攻克的首要難題。目前,國三排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)技術(shù)路線主要有四種:電控泵式噴油器(EUI)、高壓共軌(Common Rail)、電控單體泵(EUP)和電控受控管道泵 (EIL) + EGR。在這4條技術(shù)路線中,德爾福在中國市場推廣中輕型汽車共軌技術(shù),為重型汽車提供泵嘴和單元泵技術(shù);博世主要在中國市場推廣高壓共軌系統(tǒng);電裝目前正在開發(fā)針對中國市場的第三代和第四代共軌系統(tǒng)以及共軌系統(tǒng)的自適應(yīng)二次開發(fā);而自制的亞新科南岳和威特則提出了電控單元泵的低成本解決方案。毫無疑問,國外
18、對柴油機(jī)燃油系統(tǒng)技術(shù)路線的競爭已經(jīng)進(jìn)入了白熱化的階段。至于哪種技術(shù)方案最適合中國柴油車燃油系統(tǒng)技術(shù)市場當(dāng)前和未來的發(fā)展,亟待行業(yè)人士思考和思考。 .電控泵噴嘴技術(shù)早在 1905 年,柴油機(jī)創(chuàng)始人魯?shù)婪虻先麪栂壬吞岢隽吮脟娪推鞯母拍?,設(shè)想將噴油泵和噴油嘴一體化,無需高壓油管,獲得較高的噴油壓力。自 1950 年代以來,具有間歇控制泵噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)已用于船舶和卡車。之后,大眾與博世合作開發(fā)了乘用車電磁閥控制泵噴射系統(tǒng),直噴柴油發(fā)動機(jī)的汽車在歐洲得到了長足的發(fā)展。該發(fā)動機(jī)效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好,降低發(fā)動機(jī)噪音。在泵-油嘴系統(tǒng)中,電控油泵與噴油器之間沒有管路連接,直接整體安裝在氣缸蓋上,不占空間
19、。每個油泵都通過頂置凸輪軸驅(qū)動閥門和泵噴嘴,該凸輪軸必須非常堅固,才能承受噴油器產(chǎn)生的高壓。同時,凸輪軸的驅(qū)動系統(tǒng)也需要專門設(shè)計。電控泵噴嘴系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,噴嘴孔徑很小,因此噴油壓力很高,形成了極好的混合氣,保證了良好的燃油霧化,燃燒效率高,精確燃油噴射的控制。可以提高起點(diǎn)和噴油量,從而提高動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性、減少排放和改善柴油機(jī)的NVH特性。目前采用該技術(shù)的車用柴油機(jī)可滿足歐IV排放標(biāo)準(zhǔn),峰值壓力可達(dá)2000bar。泵噴嘴系統(tǒng)應(yīng)用于直噴柴油機(jī),國產(chǎn)1.9TDI寶來發(fā)動機(jī)應(yīng)用燃油噴射系統(tǒng),最大噴射壓力達(dá)到1800bar。然而,泵噴嘴直接噴射系統(tǒng)的缺點(diǎn)是燃料噴射壓力不能保持恒定。高壓
20、共軌技術(shù)“CRDI”是英文Common Rail Direct Injection的縮寫,意思是高壓共軌柴油直噴系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由高壓油泵、噴油管、高壓蓄能器(共軌)、噴油器、電控單元、傳感器和執(zhí)行器等組成。在高壓燃油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中,噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程是完全分開的。精確控制供油管的燃油壓力;通過控制噴油器電磁閥的開啟時間和持續(xù)時間來控制噴油提前角和噴油量。高壓油管的壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān),可以大大降低柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程,有效降低發(fā)動機(jī)排放水平,提高發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。并降低燃燒噪音。該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是:(1)與一般機(jī)械直列泵相比
21、,噴射壓力較高,目前國內(nèi)最高噴射壓力可達(dá)1800bar;(2)噴油壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān),可提高發(fā)動機(jī)在低速高負(fù)荷下的性能;(3)可實(shí)現(xiàn)5次注射,調(diào)整注射速度的形狀,實(shí)現(xiàn)理想的注射規(guī)律;(4)噴油正時和噴油量可通過ECU控制自由設(shè)定;(5)驅(qū)動扭矩小,其NVH指標(biāo)較好;(6)可通過電控系統(tǒng)進(jìn)行各氣缸的工作均勻度校正;(7)噴油壓力調(diào)節(jié)范圍寬,能適應(yīng)各種工況,起動性能好。共軌系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:(1) 關(guān)鍵的燃油噴射技術(shù)被少數(shù)國外公司壟斷;(2)油品適應(yīng)性差;(3)共軌系統(tǒng)的可靠性未得到市場認(rèn)可;(4)用戶維護(hù)成本高,共軌發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)故障必須通過專業(yè)的故障診斷儀器檢測和維修,不利于長途運(yùn)輸。目前,國際
22、主要汽車零部件供應(yīng)商都在開發(fā)柴油共軌噴射系統(tǒng),如:博世、德爾福、西門子、電裝、威迪歐和麥格納-馬瑞利,它們是全球共軌噴射系統(tǒng)的主要供應(yīng)商,目前只有博世生產(chǎn)中國共軌柴油噴射系統(tǒng)。電控單元泵技術(shù)單元泵是指一缸一油泵,這里的油泵是指高壓油泵,也就是噴油泵。國外已經(jīng)成熟應(yīng)用的電控單體泵技術(shù)主要包括帶有出油控制閥的高壓燃油泵,以及連接所需燃油管路和過濾系統(tǒng)的機(jī)械式噴油器。其基本結(jié)構(gòu)如下:油泵的柱塞驅(qū)動與發(fā)動機(jī)氣門機(jī)構(gòu)所需的凸輪軸一體化,從而實(shí)現(xiàn)從油泵到噴油器的最短燃油管路。發(fā)動機(jī)工作時,在發(fā)動機(jī)周圍安裝多個傳感器,檢測發(fā)動機(jī)狀態(tài),準(zhǔn)確靈活地控制噴入氣缸的噴油量和噴油正時。通過電子系統(tǒng)的優(yōu)化和油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)
23、計,可以提高噴油缸的噴油壓力,從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程,有效降低發(fā)動機(jī)排放水平,提高燃油經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動機(jī)的噪聲特性。電控單體泵技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)是油泵和氣門機(jī)構(gòu)共用一個凸輪軸,最大限度地簡化了結(jié)構(gòu),縮短了油泵出油口到噴油器的管路距離。由于安裝在油泵出口的電磁閥,可以準(zhǔn)確計算燃油和控制時間,可以更準(zhǔn)確地控制噴油正時和噴油量,有利于優(yōu)化燃燒過程。由于油泵的升壓原理與直列泵類似,其噴油規(guī)律呈“三角形”,具有“三角形”的特點(diǎn),有利于燃燒過程的優(yōu)化到一定程度。最大壓力可達(dá)18002000bar。但由于油泵壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,因此低速區(qū)壓力較低,不利于柴油機(jī)低速燃燒性能的提高。在國排放要求階段,噴油器的
24、噴油開啟方式仍由彈簧壓力控制。進(jìn)入國IV階段,需要將機(jī)械噴油器改為電控噴油器,形成雙電磁閥單元泵系統(tǒng)。噴油壓力相應(yīng)提升至2500bar,采用系統(tǒng)一致性控制,優(yōu)化整個噴油過程。并可實(shí)現(xiàn)多次注射。無需對發(fā)動機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的調(diào)整,即可達(dá)到歐IV排放水平,具備達(dá)到歐V排放的潛力。電控單體泵系統(tǒng)已在歐美成功應(yīng)用十余年,被公認(rèn)為性能優(yōu)越、穩(wěn)定可靠、使用壽命長的電控燃油噴射系統(tǒng)之一。近年來,歐洲和北美的重型汽車制造商仍將使用電控單元泵系統(tǒng)。在國內(nèi)產(chǎn)品的應(yīng)用中,考慮到發(fā)動機(jī)缸體的重新設(shè)計需要對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)鑄造和加工生產(chǎn)線進(jìn)行相對改變,為了控制成本,一般采用外置單元泵。但是,這種設(shè)計會對噪音和振動產(chǎn)生一定的影響
25、??偟膩碚f,電控單體泵技術(shù)通過將機(jī)械噴油器改進(jìn)為電磁閥噴油器,可以實(shí)現(xiàn)多次噴射,可以滿足國排放要求和未來國排放控制階段。升級要求。但針對歐洲更嚴(yán)格的歐V排放標(biāo)準(zhǔn)所采取措施的要求,電控單體泵相關(guān)系統(tǒng)的測試和試制工作仍在進(jìn)行中。電控直列泵+EGR技術(shù)電控直列泵+EGR技術(shù)稱為機(jī)械電控直列泵燃油噴射系統(tǒng)和冷卻電控EGR(廢氣再循環(huán))技術(shù)。該技術(shù)由發(fā)動機(jī)ECU(Electronic Control Unit)控制,通過進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、水溫傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、油門傳感器和車輛制動信號來感知發(fā)動機(jī)的各種狀態(tài),從而控制EGR控制閥的開度和廢氣再循環(huán)的比例,將部分廢氣和新鮮空氣引回發(fā)動機(jī)
26、氣缸參與燃燒,不僅降低了氣缸的燃燒溫度,而且有效地降低了氣缸的燃燒溫度。在高溫和富氧條件下控制NOx的產(chǎn)生,從而減少發(fā)動機(jī)中的廢氣量。氮氧化物含量。該系統(tǒng)采用電控供油率噴油泵,ECU控制行程前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對噴油量、噴油正時和噴油壓力的精確控制。該泵具有預(yù)沖程電控可調(diào)結(jié)構(gòu),其供油預(yù)沖程可由ECU在一定范圍內(nèi)全程電子調(diào)節(jié),并可根據(jù)不同工作需要改變預(yù)沖程柴油機(jī)的條件。通過ECU對預(yù)沖程的控制,可以獲得精確的噴射正時和噴射壓力。同時,配合油門位置傳感器,油量控制更加精準(zhǔn),確保柴油機(jī)在整個工作區(qū)域內(nèi)達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性能和排放性能。泵采用8孔低慣量噴油器,適合歐III排放要求。具有運(yùn)行可靠、性能優(yōu)良、適應(yīng)
27、性廣等特點(diǎn),可有效提高電控直列泵+EGR系統(tǒng)發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢如下:(1)開發(fā)周期短,技術(shù)開發(fā)與配套成本低;(2)單機(jī)成本優(yōu)勢明顯;(3)油品適應(yīng)性好,維護(hù)維修費(fèi)用低,用戶使用成本低;(4)噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原國機(jī)械噴油泵相似,維修方便;(5) EGR系統(tǒng)配有控制閥和峰值止回閥,可控制不同負(fù)載下的EGR率。III發(fā)動機(jī)采用權(quán)威部門認(rèn)可的電控直列泵+EGR技術(shù)。一汽自主研發(fā)的內(nèi)置式EGR國發(fā)動機(jī)已通過臺架試驗并已報批。玉柴、上柴、錫柴、濰柴等企業(yè)也在研發(fā)EGR發(fā)動機(jī)。開發(fā)周期約為36個月。比較分析目前,在從國II到國III排放的技術(shù)升級方面,國家政策導(dǎo)向的意圖是幫助企業(yè)如何順利升級到國III,同時
28、最大限度地降低開發(fā)投入成本。各企業(yè)可根據(jù)現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的特點(diǎn),選擇其國產(chǎn)品的技術(shù)路線。選擇可以不同,但達(dá)到的效果應(yīng)該是一樣的。從國II升級到國III ,確實(shí)是發(fā)動機(jī)的質(zhì)變。但是,這種質(zhì)的變化是從機(jī)械燃油噴射系統(tǒng)向電控系統(tǒng)的過渡,不一定是向特定燃油噴射系統(tǒng)的過渡。在滿足國標(biāo)準(zhǔn)方面,一般認(rèn)為:需要采用單缸4氣門技術(shù),使用機(jī)械泵也可以通過優(yōu)化燃燒等措施滿足歐排放法規(guī)室和廢氣處理。上世紀(jì)末,歐美重卡企業(yè)和發(fā)動機(jī)企業(yè)在從歐II過渡到歐III時,也采取了多種技術(shù)路線。有的采用共軌技術(shù)路線,有的采用泵噴嘴技術(shù)和單元泵技術(shù)。還有有用的機(jī)械泵可以達(dá)到國排放。國外大量的實(shí)踐經(jīng)驗和理論研究表明:電控泵噴嘴系統(tǒng)、電控高壓
29、共軌系統(tǒng)、電控單泵系統(tǒng)、電控直列泵系統(tǒng)等有能力滿足目前的國三和未來的國四排放要求。 .這四種系統(tǒng)由于各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)。沒有一個系統(tǒng)可以說是完美的,但每個系統(tǒng)都有自己的特點(diǎn)。就國內(nèi)發(fā)動機(jī)市場的發(fā)展而言,不一定是應(yīng)該摒棄哪條技術(shù)路線,堅決執(zhí)行哪條技術(shù)路線的問題,而是要因地制宜,揚(yáng)長避短。分析并使其適用于不同類型的發(fā)動機(jī)、不同的工況和不同的使用特性要求。中國幅員遼闊,地區(qū)差異巨大,基礎(chǔ)條件發(fā)展不平衡,用戶素質(zhì)不高,接受新技術(shù)的能力非常有限。這一系列客觀現(xiàn)實(shí)要求我們開發(fā)、應(yīng)用和推廣來自中國的新技術(shù)。從國情出發(fā),仔細(xì)考慮,具體分析,最后做出決定。電控泵噴嘴系統(tǒng)和電控高壓共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高
30、噴油壓力。發(fā)動機(jī)ECU可根據(jù)發(fā)動機(jī)工況要求靈活控制燃油分配、噴油時間、噴油壓力和噴油量,使發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。還可以在工況下實(shí)現(xiàn)完全燃燒,獲得高扭矩輸出、高效燃油經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的排放性能,而預(yù)噴射和多次噴射技術(shù)的應(yīng)用也大大降低了柴油機(jī)的噪音和振動。通過上述特性的控制,柴油機(jī)的響應(yīng)性和駕駛舒適性達(dá)到了汽油機(jī)的水平,同時具有顯著的燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放特性。作為噪聲和NVH特性相對較高、成本壓力較大的乘用車市場,如乘用車、高端輕型乘用車等配套發(fā)動機(jī)非常適合。對于中國廣大的輕型卡車、低端輕型客車和工程機(jī)械用柴油機(jī)市場來說,這款車型由于其低價定位,基本上是一種生產(chǎn)工具。當(dāng)采用國排放法規(guī)時,不僅企業(yè)的開發(fā)成
31、本和生產(chǎn)成本難以承受,而且企業(yè)的售后服務(wù)和維修壓力也很大;對于用戶來說,對油品和使用環(huán)境的要求也會讓他們望而卻步。因此,總的來說,在國家多、范圍廣的輕型車市場,基于“電控直列泵+EGR”技術(shù)的發(fā)動機(jī)解決方案會更適合。其優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)開發(fā)和配套成本低,單位成本低,油品適應(yīng)性好,維修方便。對于中重型卡車和大型乘用車,采用電控單體泵或“電控直列泵+EGR系統(tǒng)”將是更好的選擇。它最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單,對原型發(fā)動機(jī)的改動小,性能可靠,故障率低,使用壽命長,維修方便。與共軌和泵油嘴相比,具有成本優(yōu)勢,對油品的要求都不高。更適合國家和城市之間的大型物流和旅游市場需求。上述四種技術(shù)方案的現(xiàn)場應(yīng)用分類更適合我
32、國市場的發(fā)展特點(diǎn),對國內(nèi)燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)和國內(nèi)柴油機(jī)行業(yè)具有很好的傳承性和現(xiàn)實(shí)意義,也有助于提高我國的汽車柴油發(fā)動機(jī)。市場競爭力。電控單體泵在柴油機(jī)上的應(yīng)用字體: HYPERLINK javascript:; 小 HYPERLINK javascript:; 中 HYPERLINK javascript:; 大|發(fā)表于: HYPERLINK javascript:; 2008-7-30 13:50 未來世界 來源:春秋華人網(wǎng)電控柴油噴射技術(shù)是繼機(jī)械噴射技術(shù)、增壓技術(shù)之后柴油機(jī)問世后的第三個里程碑!國內(nèi)采用的柴油電控技術(shù)主要有:德爾福電控、共軌、博世共軌、電裝共軌、康明斯電控共軌、單體泵、威特單
33、體泵等。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)是一種新型燃油噴射系統(tǒng),可自由靈活地調(diào)節(jié)噴油量和噴油正時,噴油壓力高,為柴油機(jī)噴油過程提供了更靈活的控制技術(shù);并且噴油壓力大大提高,精確的噴油過程與高效燃燒控制有效配合。采用電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的柴油機(jī),不僅提高了功率和扭矩,還降低了油耗;改善排放,降低噪音,有效滿足國家環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的要求。單元泵燃油系統(tǒng)作為大功率柴油機(jī)的理想燃油系統(tǒng)具有廣闊的前景。 1、電控單體泵的優(yōu)點(diǎn)電控單體泵噴射可以使各種參數(shù)的調(diào)整和各種過程的控制更加精確和“靈活”,比機(jī)械柴油噴射更容易實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。 ;電控單體泵噴射突破了傳統(tǒng)機(jī)械式柴油噴射結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和局限性,實(shí)現(xiàn)了對預(yù)噴射、噴射率
34、和噴射壓力等的精確控制,其控制對象和目標(biāo)大大擴(kuò)展,除了常規(guī)的在除穩(wěn)態(tài)性能調(diào)節(jié)外,還可進(jìn)行各種過渡條件的優(yōu)化控制、故障自動監(jiān)測與處理、運(yùn)行過程自動化和自適應(yīng)控制等。近年來,該領(lǐng)域的理論研究和材料應(yīng)用發(fā)展迅速。 .半導(dǎo)體及金屬薄膜技術(shù)、陶瓷燒結(jié)技術(shù)等發(fā)展迅速。智能化、集成化、數(shù)字化將是傳感器未來的發(fā)展趨勢。二、柴油機(jī)控制系統(tǒng)的整體組成1.傳感器如車速傳感器、油門位置傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、爆震傳感器等。功能:采集和監(jiān)控柴油機(jī)和車輛的運(yùn)行狀態(tài),向ECU提供必要的控制信號。 2.ECU HYPERLINK %20%20%20%20:/attachment.php?aid=1417421 t _
35、blank 1.jpg HYPERLINK %20%20%20%20:/attachment.php?aid=1417422 t _blank 2.jpg電子控制單元ECU是以單片機(jī)為核心的微處理器。功能:處理來自車輛不同部位的傳感器數(shù)據(jù),判斷發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài),然后通過執(zhí)行器精確控制發(fā)動機(jī)。最重要的控制指令:噴油量和噴油正時脈沖。 3 、電磁線圈、電磁控制閥等執(zhí)行器。功能:執(zhí)行ECU發(fā)出的各種控制指令。三、電控單體泵發(fā)動機(jī)常用控制功能1、節(jié)氣門油量控制根據(jù)節(jié)氣門開度和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速計算節(jié)氣門油量,以便駕駛員控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和行駛車輛的速度。 2. 目標(biāo)噴射正時控制根據(jù)排放、油耗、功率等性能的綜合要求
36、,如冷啟動、噪聲等確定最佳噴射正時。 3. 油量和噴射正時的補(bǔ)償控制是基于環(huán)境參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的變化,例如大氣壓力、大氣溫度、冷卻水溫度和油。 4、冷啟動和怠速穩(wěn)定性控制油門踏板和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速決定了基本的啟動油量和時機(jī),通過水溫補(bǔ)償和噴油可以快速實(shí)現(xiàn)冷啟動-暖機(jī)-怠速全過程時間調(diào)整。通過比較各氣缸的爆速與平均轉(zhuǎn)速,調(diào)整各氣缸的油量,達(dá)到穩(wěn)定的怠速。 5、智能動力控制短時過載,即在短時間內(nèi)提高輸出扭矩的極限值,方便駕駛者不換檔爬坡。 6.可變怠速仲裁控制根據(jù)各種溫度、電池電壓和空調(diào)要求調(diào)節(jié)怠速。 7、自動監(jiān)控、安全保護(hù)和自適應(yīng)控制ECU可以監(jiān)控和發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)中的故障,并及時顯示給用戶和維修人員。如果
37、傳感器發(fā)生故障,可以直接使用ECU中存儲的未校正目標(biāo)值或繼續(xù)與傳感器一起工作。如果ECU本身出現(xiàn)故障,它會切換到備用電路繼續(xù)工作。 ECU控制系統(tǒng)能夠識別控制值與實(shí)際值的偏差,系統(tǒng)的自適應(yīng)功能利用監(jiān)測到的偏差不斷修正計算機(jī)原始數(shù)據(jù),使電控系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性。 8. 控制最高轉(zhuǎn)速以限制高速運(yùn)轉(zhuǎn)或冷機(jī)狀態(tài)下的噴油量,避免柴油機(jī)過大的機(jī)械應(yīng)力或熱負(fù)性。 9. 最大供油量控制根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和其他車輛運(yùn)行參數(shù)限制指令燃油量,以確保柴油機(jī)免受過大的機(jī)械應(yīng)力和熱負(fù)荷造成的損壞。 10. 單元泵校正對每個單元泵進(jìn)行校正,以提高氣缸的均勻性和一致性。除上述控制功能外,還有怠速微調(diào)、長時間怠速關(guān)機(jī)和CAN通訊。
38、四、電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理(見下圖) HYPERLINK %20%20%20%20:/attachment.php?aid=1417423 t _blank 3.jpg五、結(jié)論電控燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用改變了原有機(jī)械發(fā)動機(jī)的傳統(tǒng)觀念。它的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性,尤其是在廢氣排放水平方面,是任何其他動力機(jī)械無法比擬的。這一切都來自電子技術(shù)的作用。在現(xiàn)代社會發(fā)展的今天,人們已經(jīng)充分認(rèn)識到可持續(xù)發(fā)展的重要性,因此電控燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用將越來越普及。單元泵的組成:單元泵由柱塞、柱塞套、回位彈簧、彈簧座、出油閥、出油閥座、出油閥彈簧、出油閥壓縮螺母等零件。一、出油閥的結(jié)構(gòu)(一)出油
39、閥與閥座為精密聯(lián)結(jié)件,采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。導(dǎo)向孔、上下端面、座孔均經(jīng)過精密加工和研磨,匹配后不能互換。 (2)出油閥錐部是閥的軸向密封錐面,閥錐部在導(dǎo)向孔內(nèi)滑動配合起導(dǎo)向作用。尾部加工有凹槽以形成橫截面以允許燃料通過。出油閥中間的圓柱面稱為減壓區(qū),它與密封錐面之間形成一個減壓容積。 (3)閥座下端面與柱塞套上端面精密加工并緊密配合,按規(guī)定的擰緊力矩壓緊螺母壓緊。壓緊螺母與閥座之間有一定厚度的銅制高壓密封墊片。出油閥壓緊螺母與機(jī)殼上端面之間還有一個低壓密封墊片。 (4)出油閥壓緊螺母腔內(nèi)裝有帶凹槽的減壓容器,以減小腔空間的體積,促進(jìn)快速停注,限制出油閥的最大升程。 2、出油閥的作用(1)防止噴油
40、前滴油,提高噴油速度:噴油泵供油時,油壓高于預(yù)緊力后將油排出。出油閥彈簧和高壓油管殘壓。閥門升起,其密封錐離開閥座。只有當(dāng)出油閥上的泄壓帶完全脫離閥座導(dǎo)孔時,泵油腔內(nèi)的燃油才能進(jìn)入高壓油管。 P泵P彈簧+P殘-開; P 泵彈簧 + P 殘余 - 關(guān)閉。 (2) 防止噴油后滴油,提高關(guān)閉速度:當(dāng)停止供油時,高壓油管與泵室之間的通道會在高壓油管的泄壓帶下緣被切斷。出油閥進(jìn)入導(dǎo)管。出油閥完全就位后下降距離h,使高壓油管容積增大,使油壓迅速下降1MPa2MPa,斷油快速簡便,防止油壓波動和“縮管升油”。 “并產(chǎn)生噴油后滴油。 (3)防止燃油倒流,使高壓油管保持一定的殘壓。電控單體泵是我國商用車的重要選
41、擇之一 轉(zhuǎn)眼,國排放標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施已經(jīng)兩個多月了。盡管商用車行業(yè)還在爭論選擇哪條技術(shù)路線來應(yīng)對國三,但市場沒有等待,客戶正在做出自己的判斷和選擇。從7月份重卡銷量數(shù)據(jù)來看,國三實(shí)施后的首月,7月份重卡行業(yè)銷量為28916輛,較實(shí)施前6月銳減51.06%。其中,走常規(guī)排放控制技術(shù)路線(主要是電控高壓共軌技術(shù))的一汽和東風(fēng),7月份銷量環(huán)比下降約70%,遠(yuǎn)大于去年同期的降幅。行業(yè);在走非常規(guī)技術(shù)路線(H泵+EGR技術(shù))的同時,中國重汽7月份銷量環(huán)比也下降了35.18%,但降幅僅為一汽和東風(fēng)的一半。其月銷量5970輛,排名從6月份的第三位恢復(fù)到2007年的行業(yè)第一??磥恚x擇哪條技術(shù)路線確實(shí)是值得商用車
42、企業(yè)特別是中重型卡車企業(yè)思考的問題公司。事實(shí)上,經(jīng)過半年多的爭論,在商用車行業(yè),即使是商用車用戶也已經(jīng)對共軌技術(shù)和EGR技術(shù)相當(dāng)熟悉。共軌技術(shù)不僅先進(jìn),而且成熟,最有利于未來排放升級。但由于該技術(shù)目前幾乎完全被博世等跨國公司壟斷,成本較高,加之對油品敏感,產(chǎn)能不足,維修困難。該服務(wù)不方便且價格昂貴,因此中國客戶在一段時間內(nèi)會對此感到沮喪,這是有道理的。由于EGR技術(shù)已被歐美等發(fā)達(dá)國家淘汰,未來排放標(biāo)準(zhǔn)升級難度很大。尤其是該技術(shù)的發(fā)動機(jī)可以安裝“失效”裝置,政府檢測到時有效,平時失效。 、東風(fēng)等商用車企業(yè)當(dāng)然不足為奇。但由于該技術(shù)成本低,對油品不太敏感,維修服務(wù)方便廉價,短期內(nèi)作為過渡性解決方案
43、受到客戶的歡迎是合理的。但令人不解的是,目前業(yè)界爭論的焦點(diǎn)主要集中在“電控高壓共軌噴射”和“H泵+EGR”這兩項技術(shù)上,很少有人談及歐洲商用車巨頭如何實(shí)現(xiàn)歐III,甚至歐IV的主流技術(shù)電控單體泵。據(jù)統(tǒng)計,目前歐洲市場85%以上的重型柴油機(jī)采用電控單元泵技術(shù)。該技術(shù)發(fā)動機(jī)的每個氣缸的燃油噴射均由其自身獨(dú)立的噴射單元完成。高壓油管用于連接單元泵和噴油器。柴油燃料通過安裝在單元泵體中的電磁操作溢流閥供應(yīng)到噴油器。 ECU接收并處理來自各個傳感器的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)信息,并將其與存儲的最優(yōu)值進(jìn)行比較,從而控制噴油正時和噴油量。其最大注射壓力目前可以達(dá)到2000bar或更高。電控組合泵是將電控單泵組合成一體
44、的類型,其工作原理與電控單泵基本相同。由于電控單元泵為發(fā)動機(jī)的每個氣缸都配備了一個高壓泵,其最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對簡單,對原型發(fā)動機(jī)的改動少,性能可靠,故障率低,使用壽命長維護(hù)方便。另外,單元泵對油的清潔度不是很敏感,特別是由于噴油壓力大,大功率柴油機(jī)的敏感性相對較弱。在國油產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足要求的情況下,采用單泵技術(shù)的優(yōu)勢不言而喻。當(dāng)然,與高壓共軌系統(tǒng)相比,電控單體泵也有不足之處,主要是無法自由控制噴油壓力,柴油機(jī)低速性能較差。好消息是,目前在中國,威特和亞新科南岳已經(jīng)完全克服和掌握了單泵技術(shù)的所有難題。全套中輕型商用柴油車,其產(chǎn)品價格目前僅為電控高壓共軌噴射系統(tǒng)的一半;與此同時,一汽和東風(fēng)兩大
45、龍頭企業(yè)所屬的發(fā)動機(jī)企業(yè)也進(jìn)入了單元泵技術(shù)的最后階段。研究階段,產(chǎn)品預(yù)計2009年上半年推出。預(yù)計以威特、亞新科南越為代表的國產(chǎn)電控組合泵產(chǎn)品明年產(chǎn)能預(yù)計在25萬-35萬套,它們的價格可以降低到共軌系統(tǒng)的35%-45%。 .噴油泵的分類及結(jié)構(gòu)來源:admin 發(fā)布時間:2007-04-04噴油泵又稱高壓燃油泵,是燃油系統(tǒng)中最重要的部件。噴油泵的作用是根據(jù)柴油機(jī)工況的要求,提高燃油壓力,在準(zhǔn)確的時間向燃燒室噴射一定量的燃油。對噴油泵的要求:(1)噴油泵的供油量應(yīng)滿足柴油機(jī)在各種工況下的需要,即負(fù)荷大時供油量增加,負(fù)荷小時供油量減少。同時,要保證各氣缸的供油量應(yīng)相等。(2)根據(jù)柴油機(jī)的要求,噴油泵
46、應(yīng)保證各缸供油開始時間相同,即各缸供油提前角相同,供油持續(xù)時間應(yīng)相同,應(yīng)急燃料供應(yīng)應(yīng)迅速啟動,燃料應(yīng)迅速停止。它整潔,避免滴油。(3)根據(jù)燃燒室的形式和混合氣的形成方法,噴油泵必須向噴油器提供足夠壓力的燃油,以保證良好的霧化質(zhì)量。噴油泵按其整體結(jié)構(gòu)可分為單泵和合成泵(整體泵)。1、單體泵單體泵主要由柱塞和柱塞套組成。它沒有凸輪軸,有的甚至沒有滾子傳動部分。由于該單元泵易于布置在缸蓋附近,大大縮短了高壓油管,目前用于200mm缸徑以上的大功率中低速柴油機(jī)。2、合成泵合成泵安裝在與柱塞耦合器相同的缸數(shù)相同的泵體內(nèi)。每個氣缸都有一組燃油噴射元件,由泵體凸輪軸的相應(yīng)凸輪驅(qū)動?,F(xiàn)在從整體式噴油泵中取出一
47、個泵組進(jìn)行說明。結(jié)構(gòu)圖如下:其主要部件有:凸輪軸、滾子體、柱塞和柱塞套、柱塞彈簧、旋轉(zhuǎn)套和齒圈、出油閥和與壓縮管連接的閥座等。柱塞套和柱塞是一對主要部件。燃油噴射泵中的精密耦合器。它們經(jīng)過精心加工和相互匹配,直徑間隙僅為0.001 -0.003mm。這對零件只能成對更換,不能單獨(dú)更換。柱塞套上開有兩個孔,使柱塞套腔與油道相通,右側(cè)油孔處有一縱槽,其中插有螺釘,使柱塞套固定在油道上。泵體,不能旋轉(zhuǎn)。柱塞上部有一環(huán)形槽,通過縱向槽與柱塞上端面相通。螺旋斜面從縱向槽開始調(diào)節(jié)供油量。柱塞的下部有兩個肩部和法蘭。柱塞肩插入旋轉(zhuǎn)套筒的切口中。然后轉(zhuǎn)動套筒自由地安裝在柱塞套筒上。開口齒圈用螺釘固定在旋轉(zhuǎn)套筒
48、上,并與齒桿嚙合。齒輪桿安裝在泵體的縱向孔內(nèi)并與調(diào)速桿連接。當(dāng)齒輪桿在操縱桿和調(diào)速器的作用下作軸向運(yùn)動時,各油泵上的轉(zhuǎn)動套和柱塞也轉(zhuǎn)動一定的角度。柱塞彈簧的下支承板安裝在柱塞法蘭上。彈簧加載的軸承板支撐在泵體上。彈簧的作用是使柱塞下降。凸輪軸上的凸輪通過滾柱體作用在柱塞上,使其向上移動。滾子體是凸輪與柱塞之間的傳動體,本身承受側(cè)向推力,柱塞只接受軸向力。滾子體的下軸上裝有滾子,滾子體下軸裝在滾針軸承上,滾子體的上端旋入調(diào)節(jié)螺釘和安全螺母。電控單體泵電控單體泵的特點(diǎn)電控單體泵的噴射壓力高,達(dá)到200MPa;可靠性和耐久性好;燃油噴射系統(tǒng)(包括單元泵、ECU、常規(guī)噴嘴、高壓油管)成本低,低成本;噴
49、射壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載而變化;噴射模式為先慢后銳的三角形,與發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)配合良好,有利于減少NOx排放;噴射正時與凸輪輪廓有關(guān),可實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射;可達(dá)到歐III排放,配合電控噴油器可達(dá)到歐IV。電控單體泵的應(yīng)用主要用于中重型車用柴油機(jī),也可用于輕型車、皮卡等,單缸功率20-70kW。電控單體泵應(yīng)用領(lǐng)域電控專家對基于電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的柴油機(jī)進(jìn)行研究,采用中斷循環(huán)的方法實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射控制算法。結(jié)果表明,在單體泵燃油噴射系統(tǒng)上采用合適的控制算法和執(zhí)行器驅(qū)動,可以很好地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射并取得良好的效果。該算法獨(dú)立于硬件平臺,可用于電控單元泵柴油機(jī)和共軌柴油機(jī)的噴射控制。轉(zhuǎn)眼,距離國三排放標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施已經(jīng)兩
50、個多月了。盡管商用車行業(yè)還在爭論選擇哪條技術(shù)路線來應(yīng)對國三,但市場沒有等待,客戶正在做出自己的判斷和選擇。從7月份重卡銷量數(shù)據(jù)來看,國三實(shí)施后的首月,7月份重卡行業(yè)銷量為28916輛,較實(shí)施前6月銳減51.06%。其中,走常規(guī)排放控制技術(shù)路線(主要是電控高壓共軌技術(shù))的一汽和東風(fēng),7月份銷量環(huán)比下降約70%,遠(yuǎn)大于去年同期的降幅。行業(yè);在走非常規(guī)技術(shù)路線(H泵+EGR技術(shù))的同時,中國重汽7月份銷量環(huán)比也下降了35.18%,但降幅僅為一汽和東風(fēng)的一半。其月銷量5970輛,排名從6月份的第三位恢復(fù)到2007年的行業(yè)第一??磥?,選擇哪條技術(shù)路線確實(shí)是值得商用車企業(yè)特別是中重型卡車企業(yè)思考的問題公司
51、。事實(shí)上,經(jīng)過半年多的爭論,在商用車行業(yè),即使是商用車用戶也已經(jīng)對共軌技術(shù)和EGR技術(shù)相當(dāng)熟悉。共軌技術(shù)不僅先進(jìn),而且成熟,最有利于未來排放升級。但由于該技術(shù)目前幾乎完全被博世等跨國公司壟斷,成本較高,加之對油品敏感,產(chǎn)能不足,維修困難。該服務(wù)不方便且價格昂貴,因此中國客戶在一段時間內(nèi)會對此感到沮喪,這是有道理的。由于EGR技術(shù)已被歐美等發(fā)達(dá)國家淘汰,未來排放標(biāo)準(zhǔn)升級難度很大。尤其是該技術(shù)的發(fā)動機(jī)可以安裝“失效”裝置,政府檢測到時有效,平時失效。 、東風(fēng)等商用車企業(yè)當(dāng)然不足為奇。但由于該技術(shù)成本低,對油品不太敏感,維修服務(wù)方便廉價,短期內(nèi)作為過渡性解決方案受到客戶的歡迎是合理的。但令人不解的是
52、,目前業(yè)界爭論的焦點(diǎn)主要集中在“電控高壓共軌噴射”和“H泵+EGR”這兩項技術(shù)上,很少有人談及歐洲商用車巨頭如何實(shí)現(xiàn)歐III,甚至歐IV的主流技術(shù)電控單體泵。據(jù)統(tǒng)計,目前歐洲市場85%以上的重型柴油機(jī)采用電控單元泵技術(shù)。該技術(shù)發(fā)動機(jī)的每個氣缸的燃油噴射均由其自身獨(dú)立的噴射單元完成。高壓油管用于連接單元泵和噴油器。柴油燃料通過安裝在單元泵體中的電磁操作溢流閥供應(yīng)到噴油器。 HYPERLINK :/ /Search/superEnd.asp?keyword=%E9%98%80&Table=CN_ProductInfos&TradeType=&ValidDays=0&province=&city=&
53、ProductCatalog=&NewsCatalog=&ExpoType=&expostatus=&HallType=&position=Title&InputTime=&rowsperpage=10 t _blank ECU接收并處理來自各個傳感器的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)信息,并將其與存儲的最優(yōu)值進(jìn)行比較,從而控制噴油正時和噴油量。其最大注射壓力目前可以達(dá)到2000bar或更高。電控組合泵是將電控單泵組合成一體的類型,其工作原理與電控單泵基本相同。由于電控單元泵為發(fā)動機(jī)的每個氣缸都配備了一個高壓泵,其最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對簡單,對原型發(fā)動機(jī)的改動少,性能可靠,故障率低,使用壽命長維護(hù)方便。另外,單元
54、泵對油的清潔度不是很敏感,特別是由于噴油壓力大,大功率柴油機(jī)的敏感性相對較弱。在國油產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足要求的情況下,采用單泵技術(shù)的優(yōu)勢不言而喻。當(dāng)然,與高壓共軌系統(tǒng)相比,電控單體泵也有不足之處,主要是無法自由控制噴油壓力,柴油機(jī)低速性能較差。好消息是,目前在中國,威特和亞新科南岳已經(jīng)完全克服和掌握了單泵技術(shù)的所有難題。全套中輕型商用柴油車,其產(chǎn)品價格目前僅為電控高壓共軌噴射系統(tǒng)的一半;與此同時,一汽和東風(fēng)兩大龍頭企業(yè)所屬的發(fā)動機(jī)企業(yè)也進(jìn)入了單元泵技術(shù)的最后階段。研究階段,產(chǎn)品預(yù)計2009年上半年推出。預(yù)計以威特、亞新科南越為代表的國產(chǎn)電控組合泵產(chǎn)品明年產(chǎn)能預(yù)計在25萬-35萬套,它們的價格可以降
55、低到共軌系統(tǒng)的35%-45%。 .根據(jù)以上分析,筆者認(rèn)為,電控單體泵是適合我國國情的商用車國技術(shù)路線的重要選擇,毫不夸張地說是最佳選擇。初步測算,到今年年底,共軌系統(tǒng)將占國內(nèi)燃油噴射系統(tǒng)市場的60%,單泵和直列泵+EGR各占20%; 2009年年中,這三種技術(shù)將各占三分之一。一;但到2009年底,單元泵將上升到40%或更高,而共軌系統(tǒng)和直列泵+EGR將分別下降到30%以下。士兵戰(zhàn)斗-分解-單元泵柴油噴射系統(tǒng) HYPERLINK %20%20%20%20:/%20%20%20%20AutoFan%20%20%20% 車友2004年07月15簡介:專用泵柴油系統(tǒng)可以說是柴油機(jī)的一場革命,不僅是發(fā)動
56、機(jī)性能的顯著提升專用泵柴油系統(tǒng)可以說是柴油機(jī)的一次革命,不僅是發(fā)動機(jī)性能的顯著提升,而且在設(shè)計上也是一次徹底的創(chuàng)新,因為每個噴嘴都有一個高壓油泵早期,柴油發(fā)動機(jī)主要用于重型車輛。隨著人們對柴油機(jī)的進(jìn)一步了解,柴油機(jī)動力性和舒適性的進(jìn)一步提升,以及燃油價格的不斷上漲,柴油機(jī)也逐漸應(yīng)用于家用汽車中,歐洲40%的家用車使用柴油機(jī)。柴油機(jī)具有油耗低、低速扭矩大、維修率低等特點(diǎn)。柴油機(jī)的發(fā)展與排放法規(guī)的逐步完善息息相關(guān)?;仡?1980 年代加州制定新的排放法規(guī)時,為了減少加速過程中的廢氣煙霧,康明斯開發(fā)了機(jī)械可變正時 (MVT)。 )系統(tǒng)。隨著歐二、歐三排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺,人們發(fā)現(xiàn),要提高柴油機(jī)的性能,需要
57、兩點(diǎn):一是電控;二是電控。二是噴油壓力高。因此在 1990 年代后期,能夠達(dá)到 1800 bar 噴射壓力的單元泵柴油噴射系統(tǒng)開始用于乘用車和商用車。單元泵柴油噴射系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可分為兩種形式,系統(tǒng)不逃逸凸輪軸的驅(qū)動力單元泵柴油噴射系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可分為兩種形式,一種是泵噴嘴系統(tǒng)UIS(Unit Injector System),主要應(yīng)用于轎車,尤其是大眾品牌轎車。油嘴為一體式,可直接安裝在發(fā)動機(jī)缸蓋上,泵油嘴由發(fā)動機(jī)頂置凸輪軸驅(qū)動。另一種是單元泵系統(tǒng)UPS(Unit Pump System),主要用于商用車,在重卡中最為常見。在車身和氣缸蓋上,單元泵也由凸輪軸驅(qū)動。我們回想一下傳統(tǒng)的柴油機(jī),噴油器
58、在噴油時的動作是由凸輪軸控制的,而在單元泵柴油噴射系統(tǒng)中,凸輪軸提供高壓油泵的驅(qū)動力。每個氣缸的噴油量單獨(dú)求解,由發(fā)動機(jī)控制模塊調(diào)節(jié)。發(fā)動機(jī)每個氣缸的燃油噴射由其自己的噴射單元完成。從結(jié)構(gòu)上看,噴油泵與噴油器距離越近,噴油精度越高,因此兩種單元泵系統(tǒng)都能提供高精度的噴油。柴油從油箱中出來后,首先由主燃油泵增壓,然后由單元泵增壓??蛇_(dá)到1800bar的高壓噴射使燃油霧化非常好。并且經(jīng)濟(jì)性顯著提高,可以獲得更大的功率和更好的排放特性。噴射由電磁閥控制。電磁閥的瞬時動作決定了噴油的時機(jī),噴油量由電磁閥通電時間的長短決定。電磁閥接受來自發(fā)動機(jī)控制模塊的指令。單元泵柴油噴射系統(tǒng)是對其前輩的改進(jìn),但有其局
59、限性高達(dá) 1800 bar 的噴射壓力和電控閉環(huán)控制系統(tǒng)使其輕松滿足歐 III 排放標(biāo)準(zhǔn)。精確的電子控制和高精度的燃油泵和噴嘴系統(tǒng)降低了發(fā)動機(jī)的噪音和振動。以往的直列泵使用一定時間后需要進(jìn)行校準(zhǔn),而單體泵的柴油噴射系統(tǒng)則沒有這個問題,但是一旦出現(xiàn)問題就需要更換泵體。由于油泵需要安裝在氣缸蓋或靠近凸輪的氣缸體中,12L對卡車V6發(fā)動機(jī)的排量影響不大,但2L會對發(fā)動機(jī)的布局產(chǎn)生一定的影響。凸輪軸不僅驅(qū)動進(jìn)排氣門,還驅(qū)動高壓油泵,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。最重要的是它不會脫離凸輪軸驅(qū)動來產(chǎn)生噴射壓力。它的工作原理決定了噴油壓力與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量有關(guān)。它不能保持恒定的高壓注射壓力。低速小負(fù)荷時燃油壓力必然升高。
60、做作的。應(yīng)用單元泵技術(shù)的奔馳重卡在中國已運(yùn)行4年,今年推出的新寶來1.9TDi采用泵噴嘴系統(tǒng)2000年,作為最新一代重卡來到中國的奔馳重卡Actros,應(yīng)用了單元泵的燃油噴射技術(shù),給人的駕駛馬力強(qiáng)勁,加速迅速,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),并大大降低了噪音。 Actros在中國跑了幾十萬到幾百萬公里,還沒有水土不服,說明單泵柴油噴射系統(tǒng)還是可以適應(yīng)中國柴油的,但是國產(chǎn)柴油雜質(zhì)比較多,這從油-水分離器。國產(chǎn)柴油的渾濁產(chǎn)生,我們看到新車從港口下船時看到的柴油是清澈透明的金黃色。現(xiàn)在燃料價格隨著世界形勢單方面上漲,燃料質(zhì)量總是被擱置。為了實(shí)現(xiàn)更好的排放,柴油質(zhì)量的提高也很關(guān)鍵。德國大眾對泵噴嘴技術(shù)有著獨(dú)特的熱愛,
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