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[讲稿]电喷柴油机的工作原理.doc

[讲稿]电喷柴油机的工作原理

赵一青
2017-10-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《[讲稿]电喷柴油机的工作原理doc》,可适用于初中教育领域

讲稿电喷柴油机的工作原理电喷柴油发动机的工作原理和使用方法电喷柴油机的工作原理高压共轨(CommonRail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)通过公共供油管内的油压实现精确控制使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管通过对公共供油管内的油压实现精确控制使高压油管压力大小与发动机的转速无关可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来并消除燃油中的压力波动然后再输送给每个喷油器通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。其主要特点可以概括如下:共轨腔内的高压直接用于喷射可以省去喷油器内的增压机构而且共轨腔内是持续高压高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。通过高压油泵上的压力调节电磁阀可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节尤其优化了发动机的低速性能。通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时喷射油量以及喷射速率还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。高压共轨系统由五个部分组成即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。预喷射在主喷射之前将小部分燃油喷入气缸在缸内发生预混合或者部分燃烧缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降发动机工作比较缓和同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性改善高压共轨系统的冷起动性能。主喷射初期降低喷射速率也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成提高输出功率减少燃油消耗降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油降低烟度和碳氢排放。与过去的机械式供油方式不同电喷发动机由高压油泵将柴油高压送到输油轨上输油轨连接喷油器电脑板来控制喷油顺序和时间电脑板和曲轴传感器这些取代了时规齿轮来带动高压泵和正时。通过进气流量计与氧传感器给电脑信号电脑计算完毕发出指令由喷油器上的电磁阀开关控制喷油嘴的喷油量及时间来实现发动机的工况。开环控制是指控制装置与被控对象之间只有按顺序工作没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响没有自动修正或补偿的能力。闭环控制系统刚好相反就是被控对象与控制装置之间是有反馈的。输出的经过会返回控制装置来进行调整。举个例子你就明白了:比如要对电机转速做一个最简单的闭环控制系统就是这样的要求把电机转速设定为转每分钟一个测速传感器测量电机的实时转速并把这个信号给控制器控制器会不断比较实时转速和设定转速。如电机转速从开始上升小于时候电机继续加速如果超过就开始减速如此往复直到速度最后稳定至则不在调整。但系统受到外界干扰使得转速脱离(超过或者低于)系统就又开始调整直至动态平衡这就是闭环控制和开环控制的不同点。电喷柴油发动机使用和省油方法电喷车的行车电脑中都会存储“减速断油”的程序比如车辆以转分高速运转在司机突然松开油门车速降低发动机转速下降的情况下行车电脑会控制喷油嘴做出“减速断油”的动作此时缸体内没有燃油喷射和燃油燃烧。这样的情况相当于“让车辆带着发动机转动”当发动机转速降到转分(不同车型的具体转速不同)时喷油恢复正常。如果是在正常的行驶情况(减挡减速)下从“减速断油”到“正常喷油”的过程是有一段时间的这段时间实际上是比较省油的。但是如果突然在高速时挂到空挡此时发动机转速会立即跌到怠速状态行车电脑会控制喷油嘴开始喷油这样就缩短了上述过程油耗实际上是在增加。那么空挡滑行到底能不能省油呢,纯理论的陈述使人们无法正确的理解因此用数据来解释这个问题更能让人理解。专业人员为此专门进行了测试:通过他们的测试发现在kmh等速下完全抬起油门踏板直线滑行至停止在这个过程中空挡滑行的耗油量为mL滑行距离为米而带挡滑行的耗油量只有mL其滑行距离为米比空挡短多米。两者相比带挡滑行比空挡滑行更省油。首先要说明的是空挡滑行存在安全隐患~因为摘挡后没有发动机制动下坡时很不安全在平地上遇到突发情况也来不及处理。人们通常认为挂空挡切断发动机的动力(发动机不熄火)的情况下利用汽车惯性进行滑行可以省油。其实目前市场上大部分的汽车无论是手动挡还是自动挡车型都属于电喷车(电脑控制燃油喷射)。电喷车在不加油的状态下电脑都将此时默认为怠速供油状态也就是说以为空挡滑行可以省下的燃油实际上一滴没少用而且还有可能造成变速箱离合器等动力传输系统损坏。每一种型号的汽车都经过严格计算来确定各种配置如合客牌汽车使用缸O电喷柴油发动机那么根据这款动力的速比来确定变速箱、离合器、差速器、轮胎型号。也就是说所有的驾驶员都要根据每种车型的使用说明规范操作。电喷柴油机:采用电子控制燃油喷射及排放的柴油机即为电喷柴油机。电喷柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器将实时检测的参数同时输入计算机(ECU)与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)进行比较经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。执行器根据ECU指令控制喷油量(供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间)和喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点)同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制使柴油机运行状态达到最佳。的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术(手法或方法)。主要目的为降低排出排气再循环(ExhaustGasRecirculation)为汽车用小型内燃机在燃烧后将排出气体气体中的氮氧化物(NOx)与分担部分负荷时可提高燃料消费率。取其每个英语单字的字首“EGR”为通称。

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