柴油機噴油技術的發展

    柴油機噴油技術經歷了傳統的純機械操縱式噴油和現代的電控操縱式噴油這兩個發展階段。而現代電控噴油技術的崛起，則應歸功于計算機技術和傳感檢測技術的迅猛發展。目前電控噴油技術已從初期的位置控制型發展到時間控制型。現代電控噴油技術實現的手段主要有電控泵噴嘴、電控單體泵以及電控共軌系統。

● 電控噴油系統的介紹

    泵噴嘴（UIS）

    在泵噴嘴系統中噴油泵和噴油嘴組成一個單元。每個發動機氣缸都在其缸蓋上裝有這樣一個單元，它或者直接通過搖臂或者間接的由發動機凸輪軸通過推桿來驅動。

    單體泵（UPS）

    單體泵系統工作方式跟泵噴嘴相同，它是一種模塊式結構的高壓噴射系統。與泵噴嘴系統不同的是，其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接，單體泵系統中每個氣缸都設置一個PF單柱塞噴油泵，由發動機的凸輪軸驅動。

    共軌系統（CRS）

    在共軌式蓄壓器噴射系統中，ECU通過接收各傳感器的信號，借助于噴油器上的電磁閥，讓柴油以正確的噴油壓力在正確的噴油點噴射出正確的噴油量，保證柴油機**佳的燃燒比、霧化和**佳的點火時間，以及良好的經濟性和**少的污染排放。

    電控高壓共軌和電控單體泵優劣勢對比

    共軌系統的特點

    柴油機共軌式電控燃油噴射技術是一種全新的技術，因為它集成了計算機控制技術、現代傳感檢測技術以及先進的噴油結構于一身。它不僅能達到較高的噴射壓力、實現噴射壓力和噴油量的控制，而且能實現預噴射和后噴，從而優化噴油特性形狀，降低柴油機噪聲和大大減少廢氣的排放量。該技術的主要特點是：

    1.采用先進的電子控制裝置及配有高速電磁開關閥，使得噴油過程的控制十分方便，并且可控參數多，益于柴油機燃燒過程的全程優化；

    2.采用共軌方式供油，噴油系統壓力波動小，各噴油嘴間相互影響小，噴射壓力控制精度較高，噴油量控制較準確；

    3.高速電磁開關閥頻響高，控制靈活，使得噴油系統的噴射壓力可調范圍大，并且能方便地實現預噴射、后噴等功能，為優化柴油機噴油規律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段；

    4.系統結構移植方便，適應范圍寬，不像其它的幾種電控噴油系統，對柴油機的結構形式有專門要求；尤其是高壓共軌系統，均能與目前的小型、中型及重型柴油機很好匹配。

● BOSCH電控共軌系統介紹

    1.BOSCH電控高壓共軌系統構成

    2.BOSCH電控高壓共軌結構示意圖

BOSCH電控高壓共軌安裝示意圖

    3.BOSCH電控高壓共軌系統工作原理

    在共軌式蓄壓器噴射系統中，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、噴射持續時間和噴射壓力由ECU（電子控制單元）計算出來。然后，ECU觸發電磁閥，使每一個氣缸的噴油器（噴油單元）相應地進行噴射。傳感器組成如下圖：

    ECU（電子控制單元）

    ECU是電控發動機的控制中心，通過接收各傳感器傳送來的發動機運行信息，加以運算處理后控制各執行器動作。ECU還包含著一個監測模塊。ECU和監測模塊相互監測,如果發現故障，它們中的任何一個都可以獨立于另一個而切斷噴油。

    其中噴油器線束，傳感器線束發動機出廠時已經做好，整車廠需要根據整車功能的需要來做整車線束。

    CPN2.2(+)高壓油泵

    齒輪泵ZP5

    共軌管

    存儲高壓，抑止因油泵供油和噴油而產生的波動。

    燃油粗濾器

    帶油水分離器，分離燃油中的水分。

    曲軸轉速傳感器

1、永磁鐵 2、傳感器殼體 3、發動機外蓋 4、軟鐵芯 5、線圈 6、傳感線圈

    原理：電磁感應

    功能：1、曲軸（發動機）轉速；2、曲軸上止點位置。

    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，它隨著凸輪軸旋轉。當這個齒經過凸輪軸傳感器的半導體膜片的時候，它的磁場就會使半導體膜片中的電子以垂直于流過膜片的電流的方向發生偏轉。產生一個短促的電壓信號（霍爾電壓），這個電壓信號告訴ECU，某1缸已經進入了壓縮階段。

    水溫傳感器

    原理：高靈敏度NTC（負溫度系數熱敏電阻）電阻阻值隨溫度下降而增大。

    軌壓傳感器

1、電子接頭 2、評估電路 3、帶傳感裝置的皮膜 4、高壓接頭 5、固定螺紋

    原理：傳感器皮膜上的傳感器元件將高壓管道內的壓力變化轉化成電壓信號輸送到ECU。一旦損壞，壓力控制閥就通過應急（備份）功能，按設定值被“盲”觸發。

    機油壓力傳感器

    功能：可同時檢測機油

    進氣壓力傳感器

    功能：可以檢測進氣壓力和溫度

    加速踏板傳感器

電控噴油器

    工作原理：

    1）電磁閥斷電：球閥關閉。控制腔壓力＋針閥彈簧壓力> 針閥腔壓力；針閥關閉，不噴射

    2）電磁閥通電：球閥開啟，瀉油孔瀉油。控制腔壓力＋針閥彈簧壓力< 針閥腔壓力；針閥抬起，噴射

    針閥抬起速度取決于瀉油孔與進油孔的流量差；針閥關閉速度取決于進油孔流量；噴射響應＝電磁閥響應＋液力系統響應；一般應為0.1ms~0.3ms (噴油速率控制的要求)。

    發動機傳感器線束

    傳感器線束包括：6個傳感器線束及與整車相關的V4線束。

    6個傳感器分別為：軌壓傳感器（2.12、2.13、2.14）、水溫傳感器（2.15、2.16），機油壓力傳感器（2.24、2.27、2.28、2.32），進氣壓力溫度傳感器（2.25、2.33、2.34.2.36），曲軸轉速傳感器（2.19、2.23），凸輪軸轉速傳感器（2.09、2.10）。V4包括排氣制動開關2.29、排氣制動電磁閥2.06、空調壓縮機繼電器2.11以及ECU電源輸出2.03。

    柴油機自帶的6個傳感器都是非常重要的傳感器，主機廠在安裝時應特別注意防護

 

    噴油器線束(cylinder connecter)

    噴油器線束包括發動機6個缸的噴油器（injector）以及控制高壓油泵的油量計量單元ZME(metering unit)。

    預留四根接線：

● BOSCH電控共軌系統優勢

    BOSCH燃油噴射系統參數的直觀表示

    BOSCH電控高壓共軌系統的優點

    BOSCH電控高壓共軌系統的優點：1. 噴油壓力的產生過程與噴油過程相互獨立；2. 噴油始點和燃油噴射量的控制各自獨立，可實現精確控制；3. **小穩定燃油噴射量極小，可以達到1mm3/次；4. 噴油系統響應靈敏，能靈活方便地實現預噴及后噴；5. 高壓噴射改善了進氣和燃油的混合及燃燒過程，降低了柴油機的排放；6. 高壓泵的驅動扭矩峰值小，機械噪音小；7. 不必要對柴油機結構進行重大改進即可替代傳統的噴油系統。

 

發表于 @ 2010年11月02日 15:34:00 |點擊數（）

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