首页 理论教育国Ⅲ柴油机维修技巧与故障案例分析:电控高压共轨柴油机

国Ⅲ柴油机维修技巧与故障案例分析:电控高压共轨柴油机

【摘要】:1)电控是指燃油喷射系统由柴油机ECU控制,ECU对每个喷油器的喷油量、喷油时刻进行精确控制,使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。图1-16 电控高压共轨柴油机的结构4)电控高压共轨系统的组成。电控高压共轨燃油喷射系统是在柴油机气缸盖上安装了一个燃油钢管,燃油钢管是一个长管状密闭容器,各缸喷油器通过高压油管与此管连接,共同使用这根油管,称为共轨。

1)电控是指燃油喷射系统由柴油机ECU控制,ECU对每个喷油器的喷油量、喷油时刻进行精确控制,使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。而传统的柴油机则是由机械控制,控制精度无法得到保障。

2)高压是指喷油系统喷油压力比传统柴油机要高出2倍多,最高能达到200MPa(而传统柴油机喷油压力为60~70MPa)。压力大,雾化好,燃烧充分,从而提高了发动机动力性,最终达到省油的目的。

3)共轨是指通过公共油管同时供给各个喷油器,喷油量经过ECU的精确计算,同时向各个喷油器提供同样品质、同样压力的燃油,使柴油机运转更加平顺,从而优化了柴油机的综合性能。而传统柴油机由各缸独自喷油,喷油量和喷油压力不一致,运转不均匀,造成燃烧不平稳,噪声大,油耗高。电控高压共轨柴油机的结构如图1-16所示。

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图1-16 电控高压共轨柴油机的结构

4)电控高压共轨系统的组成。电控高压共轨燃油喷射系统(图1-17)是在柴油机气缸盖上安装了一个燃油钢管,燃油钢管是一个长管状密闭容器,各缸喷油器通过高压油管与此管连接,共同使用这根油管,称为共轨。

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图1-17 四缸电控高压共轨燃油喷射系统

高压喷油泵通过单向阀不断地向共轨内部泵入高压柴油,共轨类似于制动系统的储气罐。压力传感器将共轨内的压力反馈给ECU,并通过控制电磁阀的适当开启卸油以调节共轨内的压力。共轨内的压力就是喷油器的喷油压力,可达140~160MPa,甚至更高。油压的产生方式与柱塞泵式完全不同。

供油正时由喷油器电磁阀控制,喷油量由电磁阀的持续开启时间控制,所以该系统既不需要提前器也不需要调速器。所有这些都由ECU自动控制。该系统的正常工作要求其喷油器电磁阀必须能够准时、快速、可靠地开闭,并且能承受长期高频率开闭的工况。

因此,电控共轨柴油机的动力性较好、省油,加速时排气无黑烟,但是电控装置的成本较高。

5)电控高压共轨柴油机的特点。柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,集计算机控制技术、现代传感器检测技术以及先进的喷油器结构于一身。它不仅能达到较高的喷油压力、实现喷油压力和喷油量的控制,而且还能实现预喷射和分段喷射,从而优化喷油特性、降低柴油机噪声和大大减少废气有害成分的排放量,主要特点如下。

①宽广的应用领域。用于小型乘用车和轻型货车,每缸功率可达30kW;用于重型货车、内燃机车船舶,每缸功率可达200kW左右。

②采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀,使得喷油过程的控制十分方便,并且可控参数多,利于柴油机燃烧过程的全程优化。

③采用共轨方式供油,喷油系统压力波动小,各喷油器间相互影响小,喷油压力控制精度较高,喷油量控制较准确。

④高速电磁开关阀频率高、控制灵活,使喷油系统的喷油压力可调范围大,并且能方便地实现预喷射等功能,为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段。

⑤系统结构移植方便、适应范围广,尤其是与目前的小型、中型及重型柴油机均能很好地匹配,因而市场前景广阔。

⑥可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷油压力(120~200MPa)。目前常用的BOSCH公司的共轨系统轨道压力为145MPa,可同时将NOx和微粒(PM)控制在较小的数值内,以满足排放要求。

⑦共轨式电控燃油喷射技术有助于减少柴油机的有害尾气排放量,并具有降低噪声、降低燃油消耗、提高动力输出等方面的综合性能。高压共轨电控燃油喷射技术的应用有利于地球环境保护,加速促进柴油机工业、汽车工业,特别是工程机械相关工业的向前发展,是柴油机今后重点应用的燃油喷射技术之一。