柴油机电控燃油喷射系统PPT文件格式下载.ppt

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采用“时间-压力控制”或“压力控制”，喷油压力较高，称为高压电控系统。

以共轨系统为代表的。

a第三代柴油机电控系统：

集“共轨”技术、“时间控制”燃油喷射技术、涡轮增压中冷技术、多气门技术、废气再循环技术、选择性催化还原、过滤器再生技术、压电技术等于一体，以压电式高压共轨系统为代表。

2.2.柴油机与汽油机比较柴油机与汽油机比较a对混合气混合气浓度的控制方式不同：

汽油机在理度的控制方式不同：

汽油机在理论混合气混合气浓度附近工作，度附近工作，柴油机柴油机对混合气混合气浓度没有相度没有相对固定的要求。

固定的要求。

a对喷油油压力的要求不同：

汽油机多点系力的要求不同：

汽油机多点系统压力力0.250.250.35MPa0.35MPa，单点点系系统压力力0.070.070.10MPa0.10MPa，而柴油机，而柴油机喷油油压力高达力高达100100200MPa200MPa，建立，建立更高的更高的喷油油压力是重点和力是重点和难点。

点。

a对燃燃烧过程的控制途径不同：

汽油机通程的控制途径不同：

汽油机通过控制点火正控制点火正时和点火能量来和点火能量来控制，柴油机通控制，柴油机通过控制控制喷油正油正时、喷油持油持续时间和和喷油速率来控制。

油速率来控制。

a柴油柴油喷射的射的电控控执行器复行器复杂：

柴油机具有高：

柴油机具有高压、高、高频、脉、脉动等特点，等特点，而且而且对喷油正油正时的精度要求很高，的精度要求很高，这就就导致了柴油致了柴油喷射的射的电控控执行器行器要复要复杂得多。

得多。

a柴油机柴油机电控燃油控燃油喷射系射系统形式多形式多样：

传统的柴油机具有的柴油机具有结构完全不同构完全不同的系的系统，形成了柴油，形成了柴油喷射系射系统的多的多样化。

化。

3.现代柴油机先进技术现代柴油机先进技术a“共共轨”技技术w指利用一个“公共油轨”向各缸喷油器供油，油压可独立控制。

a“时间控制控制”燃油燃油喷射技射技术w由ECU控制的高速电磁阀来直接控制供（喷）油的开始与结束时刻。

a涡轮增增压中冷技中冷技术w废气涡轮增压，中冷却器冷却（50以下）。

a多气多气门技技术w每个气缸2个以上气门。

a废气再循气再循环技技术w降低NOx的排放量。

4.柴油机电控燃油喷射系统的功能柴油机电控燃油喷射系统的功能w供（供（喷）油量控制）油量控制：

ECU根据根据转速、加速踏板位置确定基本供（速、加速踏板位置确定基本供（喷）油）油量；

根据水温、量；

根据水温、进气温度、起气温度、起动开关、空开关、空调开关、反开关、反馈信号等信号等对供（供（喷）油量油量进行修正。

行修正。

w供（供（喷）油正）油正时控制：

控制：

ECU根据根据转速、速、负荷信号来确定基本的供（荷信号来确定基本的供（喷）油提前角；

再根据反油提前角；

再根据反馈信号信号进行修正。

a供（供（喷）油速率和供（）油速率和供（喷）油）油规律律wECU根据根据转速速和和负荷信号荷信号作作为主控信号，按主控信号，按预设的程序确定最佳的程序确定最佳的供（的供（喷）油速率和）油速率和规律。

律。

a喷油油压力的控制力的控制wECU以以转速速和和负荷信号荷信号作作为主控信号，按主控信号，按预设的程序确定最佳的的程序确定最佳的喷油油压力，并力，并对喷油油压力力进行行闭环控制。

控制。

a柴油机低油柴油机低油压保保护wECU根据机油根据机油压力力传感器信号，当机油感器信号，当机油压力低力低时减少供油量，降减少供油量，降低低转速并速并报警；

当机油警；

当机油压力降到一定力降到一定值时，切断燃油供，切断燃油供给，强制制熄火。

熄火。

a增增压器工作保器工作保护wECU根据增根据增压压力信号适当力信号适当调节供（供（喷）油量，并在增）油量，并在增压压力力过高或高或过低低时报警。

警。

5、共轨式电控燃油喷射系统、共轨式电控燃油喷射系统1共共轨式式电控系控系统类型型w高压共轨系统：

由高高压输油油泵（压力在120MPa以上）直接产生高压燃油输送至共轨中，一般采用“时间-压力控制”方式，又称第一代共轨式电控燃油喷射系统。

w中压共轨系统：

由中中压输油油泵（1013MPa）将中压燃油输送到共轨中，采用带有增有增压作用的作用的喷油器油器使喷油压力达到120-150MPa。

一般采用“压力控制”方式，也是第二代共轨式电控燃油喷射系统。

w压电式共轨系统：

上述均属电磁阀式共轨系统，压电式共轨系统利用压电晶体作为执行元件，通过控制喷油器针阀的升程（或喷油开始与结束）来实现燃油喷射控制。

为第三代共轨式电控燃油喷射系统。

2高高压共共轨系系统a由油箱、高压输油泵、共轨、喷油器和各种电子元件组成。

1-ECU2-三通电磁阀3-油箱4-节流孔5-控制室6-控制活塞7-喷油器针阀偶件；

8-喷油器9-共轨10-高压输油泵11-曲轴位置传感器12-凸轮轴位置传感器13-加速踏板位置传感器14-调压阀15-燃油压力传感器3中中压共共轨系系统低压输油泵油箱燃油滤清器中压输油泵热交换器调压阀公共油轨回油管电磁阀和油压增压器喷油器蓄电池ECU4压电式共式共轨系系统w对现代柴油机代柴油机电控燃油控燃油喷射系射系统的要求的要求实现预喷射射、后后喷射射甚甚至至多多次次喷射射功功能能，关关键就就是是要求要求电控系控系统的的执行元件必行元件必须有很好的灵敏性有很好的灵敏性。

a预喷射射是指主喷射前百万分之一秒内向缸内喷射少量柴油。

通过对预喷射量的控制来实现对着火延迟期内混合气形成数量的控制，从而达到防止柴油机工作粗暴、减小噪声的目的。

a后后喷射射是指在膨胀过程中进行的喷射。

后喷射的柴油燃烧放出的热量，可提高柴油机在缓燃期和补燃期的温度，从而降低HC和CO的排放量。

a多次多次喷射射是指在柴油机的1个工作循环内进行若干次（一般多于3次）喷射，可以根据柴油机工况对喷油速率和喷油规律进行精确控制。

w压电共共轨系系统的特点的特点a压电式共轨系统是指采用了压电技术的共轨系统，主要是控制喷油器的执行元件用压电元件取代了电磁阀，称为压电式式喷油器油器。

a喷射射压力高：

力高：

20200MPa弹性调节，最高喷射压力达到180MPa。

a控控制制精精度度高高、切切换频率率高高：

压电式喷油器每个工作循环喷射次数可达5次（电磁阀式喷油器为3次），最小喷射间隔时间可达0.1ms，最小喷射量可控制在0.5mm3以下。

a响响应速速度度快快：

压电元件施加电压以后的0.1ms内就会发生形变。

节能、寿命长，可使喷油速率、喷射规律以及精确度达到最优。

w陶瓷是天然或人工合成的粉状化合物，陶瓷是天然或人工合成的粉状化合物，经过成形和高温成形和高温烧结制成的，由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶固体制成的，由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶固体材料材料。

w压电陶瓷陶瓷是在一定的工是在一定的工艺下，将下，将压电材料材料经过高温高温烧结，然，然后后进行机械加工，按照需要的方式行机械加工，按照需要的方式烧上上银电极，并用直流极，并用直流电压电场进行极化行极化处理后得到的理后得到的多晶体材料多晶体材料，即一种具有，即一种具有压电效效应的功能型材的功能型材料。

它料。

它的生的生产工工艺与陶瓷生与陶瓷生产工工艺相似，所相似，所以称其以称其为压电陶瓷。

陶瓷。

压电陶瓷压电陶瓷在通电的情况下，其晶粒会产生极性重组，这在通电的情况下，其晶粒会产生极性重组，这使得晶体的长度会产生变换，使得晶体的长度会产生变换，极化过程。

极化过程。

4压电式共式共轨系系统奥迪奥迪V6轿车装用的轿车装用的3.0LTDI柴油机压电式共轨系统柴油机压电式共轨系统4压电式共式共轨系系统w压电式式喷油器（分两油器（分两类）a用压电元件控制油道的喷油器：

此类喷油器的结构原理与前述采用电磁阀控制的喷油器基本相同，只是用压电元件取代了电磁阀。

a用压电元件控制针阀升程的喷油器：

无增压功能，只适用高压柴油共轨系统。

此类喷油器在直喷式的汽油机和柴油机上均已得到应用。

博世压电式博世压电式喷油器（案例）喷油器（案例）w2005年末推出的第三代共年末推出的第三代共轨系系统的改的改进型采用了型采用了压电陶瓷陶瓷执行器，其运行器，其运动部件由原来的部件由原来的4个减少个减少为1个，运个，运动质量减少量减少75%，开关，开关时间比比电磁磁阀少少50%。

该系系统的的喷射射压力力为160MPa，喷油器响油器响应时间为0.lms，每次循，每次循环可可实现5次次喷射。

射。

柴油机电控系统用传感器柴油机电控系统用传感器1.加速踏板位置传感器a功用：

又称负荷传感器，用来检测加速踏板被驾驶员踩下的位置及位置变化。

a类型：

电位计式、差动电感式和霍尔式。

电位计式加速踏板位置传感器电位计式加速踏板位置传感器）传感器外形；

）内部电路）传感器外形；

）内部电路w差差动电感式加速踏板感式加速踏板位置位置传感器：

感器：

推杆与加速踏板联动，衔铁与推杆做成一体。

当加速踏板的位置发生变化时，在两个线圈中移动，使两个线圈内的自感电动势发生一增一减的变化，根据输出端线圈的电压信号即可确定加速踏板的位置。

差动电感式加速踏板位置传感器a）传感器外形；

b）内部结构1-加速踏板；

2-推杆；

3-加速踏板位置传感器；

4-线束连接器；

5-线圈；

6-衔铁w霍霍尔式加速踏板位置式加速踏板位置传感器：

a传感器永久磁铁安装在与加速踏板联动的轴上，霍尔元件则是固定的；

a当加速踏板位置变化时，与加速踏板联动的轴就会带动永久磁铁转动，从而改变永久磁永久磁铁与霍与霍尔元件元件之之间的相的相对位置位置，使作用在霍尔元件上的磁场强度发生变化，结果导致霍尔元件输出的电压发生变化。

霍尔式式加速踏板位置传感器2.凸凸轮轴/曲曲轴位置位置传感器感器a凸轮轴位置传感器：

检测曲轴转角基准（G信号）。

a曲轴位置传感器：

检测曲轴转角（Ne信号）。

a功用：

产生的信号用于供（喷）油正时控制。

a安装位置：

曲轴、凸轮轴或飞轮处；

a安装在直列柱塞泵中的正时传感器，安装在分配泵内的泵角传感器，均是用来检测泵轴转角及其转角基准位置的传感器，与凸轮轴/曲轴位置传感器结构原理相同。

电磁感应式、霍尔式两种。

与汽油机完全相同与汽油机完全相同!

3.供（供（喷）油量）油量传感器感器a功用：

用来检测柴油机的实际供（喷）油量，产生的信号用来实现供（喷）油量的闭环控制。

w直列柱塞泵供油齿条（或拉杆）位置传感器w分配泵油量控制滑套位置传感器w无压力室喷油器针阀升程传感器。

a供油齿条（或拉杆）和滑套位置传感器通常采用差动电感式。

a针阀升程传感器通常采用霍尔式。

4.供（供（喷）油正）油正时传感器感器a功用：

用来检测柴油机的实际供（喷）油正时，产生的信号用来实现供（喷）油正时的闭环控制。

检测供（喷）油正时的方法不同，所采用的传感器也不同。

w直列柱塞泵位置控制方式中的正时传感器w分配泵位置控制方式中的正时活