毕业论文：电控柴油机的发展前景

毕业论文 毕业论文答辩ppt模板下载毕业论文ppt模板下载毕业论文ppt下载关于药学专业毕业论文临床本科毕业论文下载 ：电控柴油机的发展前景 黑龙江林业职业技术学院 黑龙江林业职业技术学院 毕 业 设 计(论 文) 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: 电控柴油机的发展前景 专 业:汽车检测与维修 班 级:07-1班 学 号:200706080117 姓 名:郑伟龙 指导教师: 2010年 6 月 18日 黑龙江林业职业技术学院 目 录 摘要 前言 第1章、柴油机电控技术的产生 第2章、柴油机电控燃油喷射系统技术分析 2.1、机械式改进型电控燃油系统 2.2、开发型电控燃油系统 2.3、科学型电控燃油系统 第3章、柴油机共轨式电控燃油喷射系统先进性分析 第4章、柴油机共轨式电控燃油喷射系统科学性综述. 第5章、柴油机电控技术的展望 第 6 章柴油机的优势 6.1节能优势 6.2 动力优势 6.3环保优势 6.4安全优势 6.5可靠性高 第7章柴油机常出现的故障以及处理措施 7.1捣缸故障 7.2烧瓦故障 7.3断轴故障 7.4“飞车”故障 7.5粘缸故障 第8章我国电喷柴油机今后努力的方向 8.1高速高压电磁阀是关键部件 8.2在共轨式喷油系统中 8.3在执行机构的开发研制 1 黑龙江林业职业技术学院 8.4在执行机构的开发研制 第9章同时柴油机的发展面临的两大主要 9.1能源问题 9.2排放问题 结论 致谢 参考文献 2 黑龙江林业职业技术学院 摘要 本论文运用了大学3年里的理论知识结合实习期间的实际应用阐述柴油机电控技术产生和发展的基础上,分析了柴油机燃油电控技术的现状,论述了柴油机共轨式电控燃油喷射系统的先进性和科学性,并指出我国今后在发展柴油机电控技术过程中的努力方向和柴油机的优势以及常出现的故障。 关键词:柴油机;电控技术;燃油喷射系统;诊断与排除 3 黑龙江林业职业技术学院 前言 自1897年第一台柴油机问世以来,在百余年的发展过程中,柴油机技术历经了三个重要的发展阶段:第一阶段是20世纪20年代末用机械式喷油系统取代了原来的蓄压式供油系统;第二阶段是在20世纪50年代广泛采用增压技术,使功率提高30%~100%甚至更多,在高原缺氧地区也能大大提高动力性和加速性等性能指标,而且在改进了中间冷却技术后对赤道附近的热带地区也将更加适应;到了20世纪的80年代,柴油机发展到第三阶段,即微机电子控制技术蓬勃兴起,而且已成为柴油机电控技术发展的重要方向。在第三个阶段发展过程中,柴油机还远不如汽油机的电控技术那样普及,但其发展趋势也已被许多人所认识。。 4 黑龙江林业职业技术学院 第1章、柴油机电控技术的产生 众所周知,柴油机的特点是功率高、扭矩大,在工作中“能挑重担、吃苦耐劳”,这是汽油机无法相比的。但是,柴油机对雾化质量有着特殊的要求,它是利用高压喷油实现燃烧充分,使排放烟度符合排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。在柴油机上,燃油喷射系统是保障高压喷油的核心部件,而传统的机械式燃油喷射系统存在着严重的缺陷和不足。作为喷射系统心脏的柱塞式喷油泵在工作中采用柱塞脉动式供油方式,导致进一步提高柴油喷射压力受到限制;同时由于喷油泵结构复杂,在机械式调速器和供油提前装置的自动调节过程中不可避免地出现磨损和惯性冲击等,使油量调节受到影响、提前供油受到限制,造成动力性和经济性降以及排放烟度、噪声和耐久性受到影响。微电子技术、机电一体化技术及其它相关技术共同发展的过程带动了柴油机燃油喷射系统的变革:从机械供油装置的改进逐步发展到电控燃油喷射系统,继而发展到柴油机电子控制技术。纵观目前的柴油机电子控制技术,主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现在三个方面,即电控燃油喷射系统、数控电子调速器和电控变截面涡轮增压器。虽然种类繁多,但其组成均由四部分组成,即被控对象柴油机有关零部件、各种传感器、电控单元(ECU,即Electronic Control Unit) 和执行器,它们共同构成了闭环反馈控制系统。在柴油机工作中的反馈控制即是电子控制技术的具体 现,其核心是电控燃油喷射系统。 第2章、柴油机电控燃油喷射系统技术分析 柴油机电控燃油喷射系统具有远优于机械式燃油喷射系统的性能,在其结构型式、工作原理和控制方式上,基本上可划分为三种产品。 2.1机械式改进型电控燃油系统 主要应用于20世纪70年代,其特点是不改变原来的机械式供油装置和喷射系统(即泵主体与原来一般喷油泵相同,或继续使用原泵体);只是在供油和供油量调节的机构中,以电控单元(ECU)为核心的位置伺服控制系统取代原来的柱塞泵或分配泵中机械式离心调速器和提前供油两项装置的功能,实现了供油量和喷油定时的自动调节,因而该种燃油系统也被称为位置控制式电控燃油喷射系统。 2.2开发型电控燃油系统 5 黑龙江林业职业技术学院 虽然在供油方式上仍维持着传统的脉动式柱塞泵油,但是其供油调节则由电控单元(ECU)控制的强力快速响应电磁阀开闭时刻所决定,因而大大简化了机械结构,提高了喷射压力和燃油量以及定时供油的调节精度,使柴油机获得较好的性能。该种电控燃油喷射系统又可分为电控喷油泵—喷嘴系统和泵—管—嘴—阀系统等类型,在工作中比纯机械式和机械式改进型电控燃油系统具有许多优越性,但仍然存在着许多不足,如喷油压力随发动机转速而变化,喷射的残余压力不稳定,影响后续喷油;特别是电磁阀的响应快慢直接影响到喷油特性,在转速较高或者瞬时转速变化很大的情况下其影响尤为严重。因此,对电磁阀的要求特别严格,诸如在溢流通道的开闭面积、内部高压的保持、快速响应、电压波动时修正等方面。目前虽然已采用小电磁阀配合液压自动阀两级机构共同作用,仍未能满足使用要求,在电磁阀的改进方面有待于继续研究。 2.3科学型电控燃油系统 主要有电控液压泵—喷嘴系统和高压共轨式电控喷射系统。两种类型其主要特点是基本脱开了传统的机械式供油原理,采用了压力时间式燃油计量原理,因而也可称之为压力控制式电控喷射系统。由于在其工作过程中,燃油泵并不直接产生高压,而是向公共油道供油以维持所需要的共轨压力,再通过连续调节共轨压力利用增压活塞使之达到喷射高压而定时定量喷油,因此习惯上又把该种电控燃油系统称之为共轨式电控燃油喷射系统 第3章、柴油机共轨式电控燃油喷射系统先进性分析 柴油机共轨式电控燃油喷射系统在工作过程中,由于增压活塞面积比一定,共轨油路中控制油(机油或柴油)的压力由电控中心控制,不受发动机转速影响;而喷油定时和喷油量则由电磁阀的提升和下降时间决定,也由电控中心进行控制,故可以实现油量开始供给控制、定量控制、喷油压力控制和喷油规律等项优化选用。共轨式电控燃油喷射系统的共轨油道中供给高压机油。在工作过程中,机油作为控制油,解决了柴油机在热工况下柴油粘度降低热启动困难的问题;同时,机油粘度高,密封适应性好。但是,在初始启动时,由于机油压力建立较慢,使冷启动比较困难。另外,在每次喷油过程中,控制阀均需完成一个开关动作,对电磁阀的响应时间要求高而且精确。当柴油作为控制油时,喷油定时则由接通三通阀定时来控制,因而对三通阀要求响应时间快,要达到断油迅速果断干脆,必须始终处在高压工作状态;对其强度要求高,而密封问题尚未根本解决则有待于今后努力。 第4章:柴油机共轨式电控燃油喷射系统科学性综述 柴油机共轨式电控燃油喷射系统采用共轨油道控制油压,同汽油机电控喷射系统处;但其工作压力相 6 黑龙江林业职业技术学院 差10~30倍,这是因为柴油机需要特殊的高压喷油才能利于雾化而充分燃烧。由于共轨油道中的高压要求,随之带来的高压密封要求、强度要求、快速响应动作要求也较难解决。目前美国BKM公司研制的中压共轨式电控燃油喷射系统(又叫共轨蓄压式电控燃油喷射系统),其输油泵工作压力可降到2~10MPa之间;其关键技术是采用了蓄压式喷油器,实现低压共轨、高压喷射。该种喷射系统对强度和密封性要求较低,但在工作中平均有效压力偏低,不利于柴油雾化和空气混合,使微粒排放有所增加,影响排放质量;特别是柴油喷出过程中,蓄压室内开始压力高而后其压力逐渐降低,使喷油速率越来越低,不符合先缓后急的喷油燃烧规律。目前德国奔驰公司同博世公司又共同开发独特的高压共轨式电控柴油喷射系统,配置的电控压力调节器为该公司开发的专利产品,可以实现柴油机部分停缸控制,使低速工作时降低功率消耗;共轨油道中压力可在15~140MPa范围内自由调节,成功地实现低的喷油率、预喷射和多次喷射有许多相似之。 第5章:柴油机电控技术的展望 由于柴油机在工作中对高压喷油的特殊要求,在某种程度上制约了柴油机电控技术的发展。尽管到目前为止柴油机的电控技术还不如汽油机那样成熟,但是由于柴油机特有的经济性、耐久性和良好的排放性能,除了应用在大中型货车上,各种轿车也逐渐推广和选用电喷柴油机。意大利菲亚特集团研制的阿尔法—罗密欧156型轿车选用的FIAT1?9FID柴油机就配置了共轨式电喷系统。近20年来,轿车和客车上选用高速轻型电喷柴油机呈发展趋势,如德国大众公司高尔夫(GOIF)轿车中就有两种首选电喷柴油机,以其动力强劲、百公里油耗仅5.2升(汽油机为8.7升)的优良经济性能使世人瞩目。除此之外,日本小松公司、宝马公司及法国标致—雪铁龙集团等相继推出电喷柴油机系列,其应用范围也愈来愈广泛。 第6章:柴油机的优势 柴油机的优势与汽油机相比，柴油机热效率高，油耗低，功率大，可靠性高。使用寿命长，而且废气中CO、CO2和HC排放相对低.因此柴油轿车在以下几个方面具有优势: 6.1 节能优势: 柴油机油耗低，与同等排量的汽油车相比，能够节油30% ,45%以上。由于柴油轿车具有优异的节油特性，行驶成本远远低于汽油轿车。在原油价格持续上涨、国内成品油价也不断上调的情况下，汽车使用的经济性无论对社会还是个人，都显示出巨大的价值。 6.2 动力优势:柴油机的动力性能好，现代柴油机由于采用了先进技术，振动和噪音远较传统柴油机低。柴油机在部分负荷运转时的燃烧比全负荷时更好，无进气节流损失，这也使城市工况下柴油机的动力性能更优于汽油机。而且，由于中国的路况比较复杂，丘陵、山地多，拥有高扭矩输出的柴油机能增强轿车的通过性。 7 黑龙江林业职业技术学院 6.3 环保优势:柴油轿车CO2的排放量比汽油机低30,以上，大大降低了对温室效应的影响。柴油轿车的一氧化碳和碳氢化合物的排放也远低于汽油车。而达到欧IV标准的柴油轿车，其排放的微小颗粒物和氮氧化合物已经与汽油车非常接近。 6.4 安全优势:与汽油相比，柴油不易挥发，着火点较高，不易因偶然情况被点燃或发生爆炸，所以使用柴油比使用汽油更为稳定，柴油轿车在使用、维修过程中比汽油轿车安全得多。柴油轿车几乎不可能发生自燃的情况搜企网，遇到严重的交通事故发生柴油泄漏时，柴油轿车极少出现燃烧、爆炸等情况。 6.5 可靠性高:柴油发动机的转速较低，气缸燃烧温度与汽油车相比也较低，相关零部件不易老化，零部件磨损也比汽油发动机小，寿命也相对要长，所以柴油发动机的故障率远远低于汽油发动机。柴油发动机是压燃而不是点燃，没有高压线圈、火花塞、分电器等点火系统，当然也不会出现点火系统的故障，由于这一特点，使得柴油轿车更加耐用。 汽车业界早有共识，柴油轿车是21世纪轿车发展的方向之一, 世界先进水平的绿色柴油机----一种环保的、燃油效率高、经济性和动力性强的柴油发动机。我国是一个石油贫乏的国家，40%的石油依赖于进口，随着人们生活水平的提高，汽车特别是轿车的需求量在不断增加，随之而来的是燃油消耗量也将越来越大。而目前我国轿车的燃油主要是汽油，要想降低汽油的消耗量，最有效的办法就是尽快找到替代资源。对于天然气、电池等燃料，由于目前技术还不成熟，很难作为短期的汽油替代品，相比之下，柴油则更具有优势。柴油的价格便宜，更重要的是因为它发热量高，所以耗油量低且更环保。 第7章:柴油机常出现的故障以及处理措施 柴油机发生故障前，一般其转速、声音、排气、水温、机油压力等方面会表现出某种异常迹象 7.1、捣缸故障:预兆特征捣缸属破坏性较大的机械故障，除气门落缸引起捣缸外，大多是由于连杆螺栓松退引起的，连杆螺栓松退或拉伸后，连杆轴承配合间隙增大，这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声，敲击声由小变大，最后连杆螺栓完全脱落或折断，连杆及轴承盖甩出，打破 机体及有关零件。 处理措施:立即停机检修，更换新件。 7.2、烧瓦故障:预兆特征柴油机工作中转速突然降低，负荷加重，发动机冒黑烟，机油压力 下降，曲轴箱内发生“唧唧”的干摩擦声。 处理措施:立即停机，拆盖检查连杆轴瓦，查明原因，维修更换。 8 黑龙江林业职业技术学院 7.3、断轴故障:预兆特征当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时，故障征兆尚不明显，随着裂纹的扩大加重，发动机曲轴箱内发出沉闷的敲击声，转速变化时敲击声加重，发动机冒 黑烟，不久，敲击声逐渐增大，发动机产生抖动，曲轴断裂，随即熄火。 处理措施:发现预兆立即停机检查，发现裂纹应及时更换曲轴。 7.4、“飞车”故障:预兆特征“飞车”前，柴油机一般都会出现冒蓝烟、烧机油或转速不稳 现象。 处理措施:一是关油门停止供油，并踏下制动器;二是堵塞进气管，切断空气的进入;三是迅速松开高压油管停止供油;四是车用柴油机行走中可用高挡重负荷(制动)，使发动机因扭气不足 而熄火。 7.5、粘缸故障:预兆特征粘缸一般在柴油机严重缺水的情况下发生，粘缸前发动机运转无力，水温表指示超过100?，往机体上滴几滴冷水，有“嘶嘶”的响声，并冒白烟，水滴很快蒸发。 处理措施:怠速运转一段时间或熄火摇转曲轴帮助冷却，使水温降至40?左右，再缓慢加入冷却 水。注意不要立即加冷却水，否则会导致机件因局部温度突然下降过快而变形或产生裂痕。 第8章:我国电喷柴油机今后努力的方向 柴油机电控技术在我国的研究虽然起步较晚,但目前已取得可喜的成果。例如:天津大学已开发出一种共轨蓄压式电控柴油喷射系统(1997年专利);上海船舶研究所、北京理工大学等单位也相继研究出节流式电控喷油器和喷油定时电子控制系统,已经应用到汽车上;无锡市油泵油嘴研究所也在电子调速器方面取得较大进展,并于2000年在常州市举办的国际中小企业产品博览会上亮相。从总体上讲,我国的柴油机电喷技术现在仍滞后于世界上许多发达国家,主要在四个方面急需加强: 8.1高速高压电磁阀是关键部件,国外已达0.27ms的开闭周期,而我国仍处于研制阶段,所涉及到电工材料、微电子技术方面的问题较难解决。 9 黑龙江林业职业技术学院 8.2在共轨式喷油系统中,供油泵的供油量控制尚缺少灵敏的控制机构,因此在供油过程中油压与油量的脉动变化仍制约着供油量的准确性。 8.3在执行机构的开发研制上,仍限于传统的机械装置,未能从根本上向机电一体化和微电子化方向发展。 影响密8.4共轨油道中的控制油多以中、高压为主,因此许多工作部件因为润滑不当使磨损加剧,封而泄漏增加,在产生泄漏后降压不可避免;今后对加强密封、防止泄漏最佳材料的研究有待于加强 第9章同时柴油机的发展面临的两大主要问题 9.1能源问题世界能源消费自1978年以来就出现强劲增长。其中，亚太地区的石油消耗的增长尤为迅速。我国是一个石油消耗大国。从1993年我国成为石油纯进口国以来，进口量越来越大，2004年原油进口达到9000多万t(预计到2010年，我国的石油消费将达到3(5,3(8亿t。因此(能源供应方面的压力大。 9.2次就是排放问题，柴油机的排放污染物，包括一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)，氮氧化合物(NOX)，微粒(PM)等，这些成分的质量总和在柴油机排气中所占的比例虽然还不到l,，但它们是有害的，因此被列为有害排放物 10 黑龙江林业职业技术学院 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 柴油机电控技术还面临着许多课题需要解决，特别是当采用高压电控喷射时，柴油机电控系统的成本占发动机成本的一半。尽管如此，只有在汽车柴油机上广泛采用电控技术(才能面对越来越严格的排放法规的挑战。近年来柴油机电控系统的发展势头是令人瞩目的(以柴油汽车用得最多的欧洲为例，由于欧洲道路车辆用多缸柴油机从2000年开始执行欧?排放标准，电控技术已在需要满足欧?排放标准的柴油机上普遍使用。但一些研究机构和大的厂商则早已着手研制满足欧?排放标准的电路电控柴油机。柴油机电控技术的发展主要沿着以下方向进行: (1)随着柴油机的广泛应用及人们对环境保护的深入(新一代的电控共轨系统是电控燃油喷射系统的发展趋势; (2)随着计算机技术、网络技术和信息技术的发展，将会出现更加完善的电子控制系统，实现智能化的柴油机是柴油机电控技术发展的必然趋势。 。 11 黑龙江林业职业技术学院 致谢 时间过的很快，转眼间美好而又充实的三年大学时光即将结束了，在这三年的大学生活中我得到了广大老师给予的关心和帮助。在此我忠心的感谢我敬爱的老师～还有在论文写作中给予我帮助的同事，对此我深表感谢～最后感谢母校培养了我教育了我～让我成为一个对国家对社会有用的人～ 12 黑龙江林业职业技术学院 参考文献 [1]李东江,宋良玉.现代汽车电子控制技术[M].北京:科学技术文献出版社,1998. [2]皇甫鉴,范明强.现代汽车电子技术与装置[M].北京:北京理工大学出版社,1999. [3]钱守一.共轨式柴油机燃油喷射系统[J].上海汽车,2000 13