很好的柴油機共軌技術資料

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第一代位置控制系統(tǒng)位置控制系統(tǒng)不僅保存了傳統(tǒng)的泵－管－嘴系統(tǒng)，還保存了原噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的機械傳動機構，只是對齒條或者滑套的運動位置予以電子控制。

日本Denso公司的ECD－V1，德國Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都屬于位置控制的電控分配泵系統(tǒng)。日本Zexel公司的COPEC，德國Bosch公司的EDR系統(tǒng)和美國Caterpillar公司的PEEC系統(tǒng)等都屬于位置控制的電控直列泵系統(tǒng)。

第二代時間控制系統(tǒng)時間控制系統(tǒng)是用高速強力電磁閥直接控制高壓燃油，一般情況下，電磁閥關閉，開始噴油；電磁閥翻開，噴油結束。噴油始點取決于電磁閥關閉時刻，噴油量取決于電磁閥關閉的持續(xù)時間。傳統(tǒng)噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，對噴射定時和噴射油量控制的自由度更大。日本Zexel公司的Model-1電控分配泵，美國Detroit公司的DDEC電控泵噴嘴、德國Bosch公司的EUP13電控單體泵都屬于時間控制系統(tǒng)。我國專家歐陽明高和丹麥Sorenson研制的“泵－管－閥－嘴〔Pump/Pipe/Valve/Injector－PPVI〕〞電控燃油噴射系統(tǒng)也屬于第二代電控噴射系統(tǒng)泵噴嘴〔UIS〕在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個單元。每缸缸蓋上都裝有這樣一個單元，它直接通過搖臂或間接的由發(fā)動機凸輪軸通過推桿來驅動

單體泵系統(tǒng)是一種模塊式結構的高壓噴射系統(tǒng)。與泵噴嘴系統(tǒng)不同，其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接,UP單體泵系統(tǒng)中每個氣缸都設置一個PF單柱塞噴油泵，由發(fā)動機的凸輪軸驅動單體泵〔UPS〕

第三代壓力-時間控制電控燃油噴射系統(tǒng)共軌式燃油噴射系統(tǒng)可以分為高壓共軌系統(tǒng)和中壓共軌系統(tǒng)，其中中壓共軌系統(tǒng)根據其產生共軌壓力方式的不同又可以分為共軌蓄壓式電控燃油噴射系統(tǒng)和共軌液壓式電控燃油噴射系統(tǒng)。中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)共軌蓄壓式電控噴射系統(tǒng)中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)共軌液壓式電控燃油噴射系統(tǒng)高壓共軌高壓共軌高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來，并消除燃油中的壓力波動，然后再輸送給每個噴油器，通過控制噴油器上的電磁閥實現(xiàn)噴射的開始和終止。其主要特點可以概括如下：

共軌腔內的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內的增壓機構；而且共軌腔內是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。

通過高壓油泵上的壓力調節(jié)電磁閥，可以根據發(fā)動機負荷狀況以及經濟性和排放性的要求對共軌腔內的油壓進行靈活調節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。

通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調節(jié)不同工況下預噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。高壓共軌高壓共軌系統(tǒng)對柴油機性能和排放污染物的影響噴油速率增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。高壓共軌高壓共軌系統(tǒng)對柴油機性能和排放污染物的影響高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)主要由電控單元、高壓油泵、共軌管、電控噴油器以及各種傳感器等組成。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油加壓送入高壓油軌，高壓油軌中的壓力由電控單元根據油軌壓力傳感器測量的油軌壓力以及需要進行調節(jié)，高壓油軌內的燃油經過高壓油管，根據機器的運行狀態(tài)，由電控單元從預設的map圖中確定適宜的噴油定時、噴油持續(xù)期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入氣缸。高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理高壓油泵的供油量的設計準那么是必須保證在任何情況下的柴油機的噴油量與控制油量之和的需求以及起動和加速時的油量變化的需求。由于共軌系統(tǒng)中噴油壓力的產生于燃油噴射過程無關，且噴油正時也不由高壓油泵的凸輪來保證，因此高壓油泵的壓油凸輪可以按照峰值扭矩最低、接觸應力最小和最耐磨的設計原那么來設計凸輪。高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理共軌管將供油泵提供的高壓燃油分配到各噴油器中，起蓄壓器的作用。它的容積應削減高壓油泵的供油壓力波動和每個噴油器由噴油過程引起的壓力震蕩，使高壓油軌中的壓力波動控制在5Mpa之下。但其容積又不能太大，以保證共軌有足夠的壓力響應速度以快速跟蹤柴油機工況的變化。

高壓共軌管上還安裝了壓力傳感器、液流緩沖器〔限流器〕和壓力限制器。壓力傳感器向ECU提供高壓油軌的壓力信號；液流緩沖器〔限流器〕保證在噴油器出現(xiàn)燃油漏泄故障時切斷向噴油器的供油，并可減小共軌和高壓油管中的壓力波動；壓力限制器保證高壓油軌在出現(xiàn)壓力異常時，迅速將高壓油軌中的壓力進行放泄。高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理電控噴油器是共軌式燃油系統(tǒng)中最關鍵和最復雜的部件，它的作用根據ECU發(fā)出的控制信號，通過控制電磁閥的開啟和關閉，將高壓油軌中的燃油以最正確的噴油定時、噴油量和噴油率噴入柴油機的燃燒室。高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理高壓油管是連接共軌管和電控噴油器的通道，它應有足夠的燃油流量減小燃油流動時的壓降，并使高壓管路系統(tǒng)中的壓力波動較小，能承受高壓燃油的沖擊作用，且起動時共軌中的壓力能很快建立。各缸高壓油管的長度應盡量相等，使柴油機每一個噴油器有相同的噴油壓力，從而減少發(fā)動機各缸之間噴油量的偏差。各高壓油管應盡可能短，使從共軌到噴油嘴的壓力損失最小。高壓共軌系統(tǒng)的組成、結構與工作原理噴油器的種類壓電式磁電式高壓噴油的種類和成效動畫演示的共軌動作動畫演示的共軌動作動畫演示的共軌動作動畫演示的共軌動作BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構成BOSCH電控高壓共軌結構示意圖BOSCH共軌系統(tǒng)工作原理及主要零部件濰柴共軌實物詳解濰柴動力BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構成BOSCH電控高壓共軌結構示意圖BOSCH共軌系統(tǒng)工作原理及主要零部件濰柴共軌實物詳解濰柴動力CPN2.2高壓油泵，提供1600bar燃油壓力

CRIN2第二代噴油器，噴油壓力達1600barLWRN2高壓共軌管激光焊接、性能穩(wěn)定EDC7電控單元整車控制中心１、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構成２、BOSCH電控高壓共軌結構示意圖BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構成BOSCH電控高壓共軌結構示意圖BOSCH共軌系統(tǒng)工作原理及主要零部件濰柴共軌實物詳解濰柴動力2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理工作原理柴油共軌系統(tǒng)的管路布置低壓局部燃油濾清器高壓局部各類傳感器2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理壓電式噴油器逆壓電效應2〕壓電式噴油器2〕壓電式噴油器壓電執(zhí)行器及其特點2〕壓電式噴油器壓電執(zhí)行器及其特點壓電執(zhí)行器具備以下特點①壓電執(zhí)行器實際上無滯后時間；②開關非常迅速而精確；③可重復性非常好；④無結構設計所造成的諸如間隙之類的誤差；⑤在使用壽命期內性能穩(wěn)定；⑥壓電模塊可以預生產和預檢驗的執(zhí)行器方式供貨；其開發(fā)的難點是：①不同材料的溫度補償，并集成在一個可預生產的壓電執(zhí)行器模塊中；②能量的吸收和反響(回收)要設計的能量消耗最少；③針對壓電執(zhí)行器優(yōu)化電子控制單元、控制策略和可靠性方案。2、壓電式噴油器2〕壓電式噴油器壓電噴油器的根本工作原理實現(xiàn)壓電噴油器功能的主要組件是壓電執(zhí)行器、液壓接桿、伺服閥和噴嘴。壓電執(zhí)行器在非工作狀態(tài)時處于原始位置，伺服閥關閉，高壓范圍和低壓范圍相互隔斷。此時，液壓接桿補償可能存在(例如由于熱膨脹所引起的)間隙，噴嘴借助于緊挨著控制室的共軌壓力保持關閉狀態(tài)。壓電執(zhí)行器起作用時就將伺服閥翻開，從而使控制室中的壓力降低，噴嘴開啟。假設伺服閥關閉，控制室中的壓力隨之增大，噴嘴針閥也隨之關閉。2〕壓電式噴油器根本工作原理這種壓電噴油器被設計成沒有機械力通過推桿作用在噴嘴針閥上，因此運動質量和摩擦大大降低，并且噴油器的穩(wěn)定性和噴油誤差比通常的電磁閥控制噴油系統(tǒng)明顯改善。伺服閥與噴嘴針閥的緊密連接使得針閥對壓電執(zhí)行器的動作能直接作出迅速的反響，控制始點與噴油始點之間的延遲時間總共約150μs，這樣就能獲得高的針閥速度和重復性較好的最小噴油量。由于壓電執(zhí)行器集成在噴油器體中，因此取消了電磁閥控制噴油器中將噴嘴針閥運動傳遞到控制室的控制柱塞。與常規(guī)的電磁閥控制的噴油器相比，這種壓電噴油器的液壓傳遞路線從152mm縮短至42mm，減少了2/3。最大的噴嘴針閥運動速度可達1.3m/s，要比其他所有大量生產的電磁閥式共軌噴油系統(tǒng)約高一倍。2〕壓電式噴油器壓電噴油器的根本工作原理2、壓電式噴油器壓電噴油器的根本工作原理此外，從原理上講，這種壓電噴油器沒有從高壓油路向低壓油路泄漏的部位，這樣就提高了整個系統(tǒng)的液壓效率。同時，這種壓電噴油系統(tǒng)還能實現(xiàn)很短的噴射間隔。圖10示范性地示出了每循環(huán)5次噴射的實例，其噴射次數(shù)和時刻能與發(fā)動機工況相匹配。由于壓電共軌噴油系統(tǒng)工作的壓力高達160MPa，因此壓電噴油器對零件外表質量和幾何精度等方面的機械性能提出了極高的要求。其最小的噴孔直徑可到達0.12mm，并有意加工成圓錐形，噴孔內側進口處還采用液力研磨(液力沖蝕)工藝倒成圓角。所有的噴嘴針閥體孔直徑都經氣動量儀測量，針閥直徑那么按測得的噴嘴針閥體孔直徑尺寸進行自動配磨，確保該對精密偶件的配合間隙保持在大約2μm。2〕壓電式噴油器壓電噴油器的根本工作原理正因為針閥體和針閥偶件必須以如此小的公差來相互配對，因此機械加工的要求十分苛刻，毛坯要在23℃的恒溫車間內進行加工，噴嘴針閥體內孔的外表粗糙度要求到達Rz=0.6μm，并采用激光干預儀進行無缺陷檢驗，確保噴嘴針閥體孔和針閥幾何精度的正確性和一致性，從而使針閥在針閥體孔中的自由滑動到達最理想的狀態(tài)。為了證實加工質量完全一致，另外還要進行噴射油束形狀檢驗來控制最終的實際應用質量。噴油器的最后裝配那么要求在凈化室內進行，因為公差極其小，并必須確保性能的高可靠性，因此即使50μm大小的微粒就會妨害噴油器的正常功能，尤其是200μm大小以上的微粒決不允許進入噴油器。從功能和可靠性觀點出發(fā)，壓電共軌噴油系統(tǒng)對高壓零件的清潔度的要求比通常行程控制的噴油系統(tǒng)更高，因此除了噴油器的裝配之外最終檢驗也要進一步實現(xiàn)自動化，這是確保產品質量一致性的根底。2〕壓電式噴油器噴油器可以被拆分為一系列功能部件：孔式噴油嘴，液壓伺服系統(tǒng)和電磁閥。燃油來自于高壓油路，經通道流向噴油嘴，同時經節(jié)流孔流向控制腔，控制腔與燃油回路相連，途徑一個受電磁閥控制其開關的泄油孔。泄油孔關閉時，作用于針閥控制活塞的液壓力超過了它在噴油嘴針閥承壓面的力，結果，針閥被迫進入閥座且將高壓通道與燃燒室隔離，密封。當噴油器的電磁閥被觸發(fā)，泄油孔被翻開，這引起控制腔的壓力下降，結果，活塞上的液壓力也隨之下降，一旦液壓力降至低于作用于噴油嘴針閥承壓面上的力，針閥被翻開，燃油經噴孔噴入燃燒室。這種對噴油嘴針閥的不直接控制采用了一套液壓力放大系統(tǒng)，因為快速翻開針閥所需的力不能直接由電磁閥產生，所謂的翻開針閥所需的控制作用，是通過電磁閥翻開泄油孔使得控制腔壓力降低，從而翻開針閥。此外，燃油還在針閥和控制柱塞處產生泄漏，控制和泄漏的燃油，通過回油管，會同高壓泵和壓力控制閥的回油流回油箱。2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理工作原理柴油共軌系統(tǒng)的管路布置低壓局部燃油濾清器高壓局部各類傳感器2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理各類傳感器2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理2、BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)工作原理BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構成BOSCH電控高壓共軌結構示意圖BOSCH共軌系統(tǒng)工作原理及主要零部件濰柴共軌實物詳解

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〞蓄壓器噴射系統(tǒng)中，壓力的產生和燃油的噴射是完全脫開的。噴射壓力的產生跟發(fā)動機轉速和噴油量毫不相干。燃油以一定的壓力儲存在高壓蓄壓器〔即所謂的“共軌〞〕內，時刻準備著進行噴射。噴油量由駕車人確定，噴射起點、噴射持續(xù)時間和噴射壓力由ECU〔電子控制單元〕計算出來。然后，ECU觸發(fā)電磁閥，使每一個氣缸的噴油器〔噴油單元〕相應地進行噴射。傳感器組成如下：傳感器類型傳感器磁電式曲軸轉速傳感器數(shù)字量凸輪相位傳感器數(shù)字量

變阻傳感器熱敏電阻水溫、機油溫、燃油溫、進氣溫度等模擬量滑線變阻器加速踏板位置傳感器模擬量應變片變阻器軌壓傳感器、進氣壓力傳感器等模擬量ECU〔電子控制單元〕

電控發(fā)動機的控制中心，接收各傳感器傳送來的發(fā)動機運行信息，加以運算處理后向發(fā)動機的各執(zhí)行件發(fā)出指令控制其動作

初始機油注油口閥蓋凸輪軸相位傳感器:DG6齒輪泵

ZP5柴油出口〔到濾器〕柴油進口〔自油箱〕溢流閥潤滑油進口〔可選〕M-PROP

燃油計量閥柴油出口〔到油箱〕高壓油出口柴油進口〔自濾器〕凸輪軸

CPN2.2(+)高壓油泵

CPN2.2(+)高壓油泵共軌管

原理：電磁感應功能：1、曲軸〔發(fā)動機〕轉速2、曲軸上止點位置曲軸轉速傳感器1、永磁鐵2、傳感器殼體3、發(fā)動機外蓋4、軟鐵芯5、線圈6、傳感線圈凸輪軸轉速傳感器原理：霍爾效應相位確定：凸輪軸上安裝著一個用鐵磁性材料制成的齒，