柴油机蓄压式共轨喷油1.ppt
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1、柴油机蓄压式共轨喷油系统ECD-CR,山东交通学院 王林超,第一节 概述,一、柴油机的特点,柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构,都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。但前者用压燃柴油作功,后者用点燃汽油作功,一个“压燃”一个“点燃”,就是两者的根本区别点。 汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸,然后被火花塞点燃作功; 柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入气缸,在压缩空气中被压燃作功。 这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。比汽油机上其它的零部件要求要高,传统的
2、柴油机比汽油机贵大概贵在这个部分。,一汽-大众推出的捷达SDI和宝来TDI已经基本赶上了国际柴油轿车的技术水平。,一汽大众已经正式上市了柴油版奥迪轿车,这款奥迪的型号为A6 3.0TDI。,TDI是英文Turbo Direct Injection 的缩写,意为涡轮增压直接喷射(柴油发动机) SDI是英文Suction Direct Injection 的缩写,意为自然吸气直接喷射(柴油发动机),第三节,柴油机蓄压式共轨喷油系统ECD-CR,轨者,道也。多个喷油器并联在一个蓄油管道上喷油,为“共轨喷油”。英文称:Common Rail(共用轨道),简称: CR。 它用于柴油机电子控制系统ECD,
3、称为“柴油机蓄压式共轨喷油系统”(Diesel Accmulator Fuel-Injection System Common Rail)。简称:ECD-CR系统。,ECD控制系统的结构型式有多种,如直列式泵、分配式泵等,都是在传统的基础上修补改进,而共轨喷油系统完全摆脱了传统结构,较彻底的溶入先进的电控系列,成为柴油机发展的新模式。,一、ECD-CR系统机理特点: 1、提高喷油压力是排气净化的最佳手段直接喷射的柴油机,只有提高喷油压力(达140Mpa),才能使燃油分布均匀,加速油气混合的速度,改善燃烧条件,微粒碳烟的生成量才能减少。,2、用电脑精确控制喷油规律,是提高动力性、经济性、净化性和
4、减小振噪感的最佳手段所谓“喷油规律”,它包括了:喷油时刻的早晚、喷油量的多少及喷油率的好坏。,喷油率是一个喷油周期,始点到终点间油量的变化情况。最好是按“先少、后多”分段喷油的规律变化。 即:先预喷-再主喷-又补喷(补喷是为了净化,减少NOx生成量),分三个过程进行。这样,才能和柴油机的燃烧规律一致(即:备燃期、速燃期、缓燃期、后燃期),相辅相成的配合,获得最佳燃烧状态。,3、压力的产生与喷油过程分离,可以准确的控制循环供油量(g)_ 传统的柱塞泵压力的产生和喷油分不开,相互影响,其供油始点与喷油始点相差8 ,是“管胀油缩”造成的,仃喷后又“管缩油胀”,造成滴油。其速度特性是:循环供油量(g)
5、随转速的加大而加大,这是因柱塞副的漏泄和回油孔的节流作用的加大,出现的恶果。因而,需加装出油阀和调速器,复杂了结构内容,加大了故障率。,而共轨系统的喷油压力是用专门的高压泵供油,并恒压存储于蓄压器中,时刻准备喷油,各缸的喷油器用电脑控制其电磁阀准确开闭喷油,能做到g和v的合理匹配。喷油压力恒定与发动机转速无关,因而去消了成本高、结构复杂、故障率较高的出油阀和调速器。,4、共轨控制的喷油特性: (1)预喷射在上止点前一定角度喷出少量燃油,进行“预燃”,可缩短“备燃期”,压力升高率P/可减小,振噪感减小,工作柔和。 (2)主喷射是在上止点后喷油,功率的增大和扭矩的提高,是来自主喷射,在恒压情况下贯
6、穿整个喷油过程。 (3)补喷射在柴油机燃烧过程的缓燃期的后期,燃烧温度己达高峰,如适量喷油,可改善燃条件和净化性,减少了NOx的生成量。,5、共轨控制实际喷油量的获得: 电脑ECU根据各种传感器的反馈信号,用开环控制和闭环控制相结合的方式,对喷油量进行精确的随机计算控制。,6、共轨喷油系统传感器信号和执行元件的内容:有十四个传感器信号,通过电脑ECU处理后,指令十一个执行控制系统,进行随机控制。,四、BOSCH式共轨喷油系统的结构组成: 是由:低压油路、高压油路、各种传感器、电脑ECU、各种执行元件等,由五个部分组成。,电子控制系统,高压油轨(共轨)式柴油机主要由传感器群、ECU、执行器群及连
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