● 柴油機(jī)噴油技術(shù)的發(fā)展
柴油機(jī)噴油技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)的純機(jī)械操縱式噴油和現(xiàn)代的電控操縱式噴油這兩個(gè)發(fā)展階段。而現(xiàn)代電控噴油技術(shù)的崛起,則應(yīng)歸功于計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感檢測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展。目前電控噴油技術(shù)已從初期的位置控制型發(fā)展到時(shí)間控制型?,F(xiàn)代電控噴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)的手段主要有電控泵噴嘴、電控單體泵以及電控共軌系統(tǒng)。
● 電控噴油系統(tǒng)的介紹
泵噴嘴(UIS)
在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個(gè)單元。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸都在其缸蓋上裝有這樣一個(gè)單元,它或者直接通過(guò)搖臂或者間接的由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸通過(guò)推桿來(lái)驅(qū)動(dòng)。
單體泵(UPS)
單體泵系統(tǒng)工作方式跟泵噴嘴相同,它是一種模塊式結(jié)構(gòu)的高壓噴射系統(tǒng)。與泵噴嘴系統(tǒng)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(tǒng)中每個(gè)氣缸都設(shè)置一個(gè)PF單柱塞噴油泵,由發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)。
共軌系統(tǒng)(CRS)
在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中,ECU通過(guò)接收各傳感器的信號(hào),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(diǎn)噴射出正確的噴油量,保證柴油機(jī)最佳的燃燒比、霧化和最佳的點(diǎn)火時(shí)間,以及良好的經(jīng)濟(jì)性和最少的污染排放。
電控高壓共軌和電控單體泵優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比
共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)
柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一種全新的技術(shù),因?yàn)樗闪擞?jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測(cè)技術(shù)以及先進(jìn)的噴油結(jié)構(gòu)于一身。它不僅能達(dá)到較高的噴射壓力、實(shí)現(xiàn)噴射壓力和噴油量的控制,而且能實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和后噴,從而優(yōu)化噴油特性形狀,降低柴油機(jī)噪聲和大大減少?gòu)U氣的排放量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是:
1.采用先進(jìn)的電子控制裝置及配有高速電磁開(kāi)關(guān)閥,使得噴油過(guò)程的控制十分方便,并且可控參數(shù)多,益于柴油機(jī)燃燒過(guò)程的全程優(yōu)化;
2.采用共軌方式供油,噴油系統(tǒng)壓力波動(dòng)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(zhǔn)確;
3.高速電磁開(kāi)關(guān)閥頻響高,控制靈活,使得噴油系統(tǒng)的噴射壓力可調(diào)范圍大,并且能方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、后噴等功能,為優(yōu)化柴油機(jī)噴油規(guī)律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段;
4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便,適應(yīng)范圍寬,不像其它的幾種電控噴油系統(tǒng),對(duì)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有專(zhuān)門(mén)要求;尤其是高壓共軌系統(tǒng),均能與目前的小型、中型及重型柴油機(jī)很好匹配。
● BOSCH電控共軌系統(tǒng)介紹
1.BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)構(gòu)成
2.BOSCH電控高壓共軌結(jié)構(gòu)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(tǒng)工作原理
在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中,壓力的產(chǎn)生和燃油的噴射是完全脫開(kāi)的。噴射壓力的產(chǎn)生跟發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量毫不相干。燃油以一定的壓力儲(chǔ)存在高壓蓄壓器(即所謂的“共軌”)內(nèi),時(shí)刻準(zhǔn)備著進(jìn)行噴射。噴油量由駕車(chē)人確定,噴射起點(diǎn)、噴射持續(xù)時(shí)間和噴射壓力由ECU(電子控制單元)計(jì)算出來(lái)。然后,ECU觸發(fā)電磁閥,使每一個(gè)氣缸的噴油器(噴油單元)相應(yīng)地進(jìn)行噴射。傳感器組成如下圖:
ECU(電子控制單元)
ECU是電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制中心,通過(guò)接收各傳感器傳送來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行信息,加以運(yùn)算處理后控制各執(zhí)行器動(dòng)作。ECU還包含著一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊。ECU和監(jiān)測(cè)模塊相互監(jiān)測(cè),如果發(fā)現(xiàn)故障,它們中的任何一個(gè)都可以獨(dú)立于另一個(gè)而切斷噴油。
其中噴油器線束,傳感器線束發(fā)動(dòng)機(jī)出廠時(shí)已經(jīng)做好,整車(chē)廠需要根據(jù)整車(chē)功能的需要來(lái)做整車(chē)線束。
CPN2.2(+)高壓油泵
齒輪泵ZP5
共軌管
存儲(chǔ)高壓,抑止因油泵供油和噴油而產(chǎn)生的波動(dòng)。
燃油粗濾器
帶油水分離器,分離燃油中的水分。
曲軸轉(zhuǎn)速傳感器
1、永磁鐵 2、傳感器殼體 3、發(fā)動(dòng)機(jī)外蓋 4、軟鐵芯 5、線圈 6、傳感線圈
原理:電磁感應(yīng)
功能:1、曲軸(發(fā)動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)速;2、曲軸上止點(diǎn)位置。
凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器
原理:霍爾效應(yīng)
相位確定:凸輪軸上安裝著一個(gè)用鐵磁性材料制成的齒,它隨著凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這個(gè)齒經(jīng)過(guò)凸輪軸傳感器的半導(dǎo)體膜片的時(shí)候,它的磁場(chǎng)就會(huì)使半導(dǎo)體膜片中的電子以垂直于流過(guò)膜片的電流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。產(chǎn)生一個(gè)短促的電壓信號(hào)(霍爾電壓),這個(gè)電壓信號(hào)告訴ECU,某1缸已經(jīng)進(jìn)入了壓縮階段。
水溫傳感器
原理:高靈敏度NTC(負(fù)溫度系數(shù)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(píng)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(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸送到ECU。一旦損壞,壓力控制閥就通過(guò)應(yīng)急(備份)功能,按設(shè)定值被“盲”觸發(fā)。
機(jī)油壓力傳感器
功能:可同時(shí)檢測(cè)機(jī)油
進(jìn)氣壓力傳感器
功能:可以檢測(cè)進(jìn)氣壓力和溫度
加速踏板傳感器
電控噴油器
電控噴油器的安裝
WP12機(jī)型
工作原理:
1)電磁閥斷電:球閥關(guān)閉??刂魄粔毫Γ橀y彈簧壓力> 針閥腔壓力;針閥關(guān)閉,不噴射
2)電磁閥通電:球閥開(kāi)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(jìn)油孔的流量差;針閥關(guān)閉速度取決于進(jìn)油孔流量;噴射響應(yīng)=電磁閥響應(yīng)+液力系統(tǒng)響應(yīng);一般應(yīng)為0.1ms~0.3ms (噴油速率控制的要求)。
發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器線束
傳感器線束包括:6個(gè)傳感器線束及與整車(chē)相關(guān)的V4線束。
6個(gè)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(jī)油壓力傳感器(2.24、2.27、2.28、2.32),進(jìn)氣壓力溫度傳感器(2.25、2.33、2.34.2.36),曲軸轉(zhuǎn)速傳感器(2.19、2.23),凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器(2.09、2.10)。V4包括排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)2.29、排氣制動(dòng)電磁閥2.06、空調(diào)壓縮機(jī)繼電器2.11以及ECU電源輸出2.03。
柴油機(jī)自帶的6個(gè)傳感器都是非常重要的傳感器,主機(jī)廠在安裝時(shí)應(yīng)特別注意防護(hù)
噴油器線束(cylinder connecter)
噴油器線束包括發(fā)動(dòng)機(jī)6個(gè)缸的噴油器(injector)以及控制高壓油泵的油量計(jì)量單元ZME(metering unit)。
預(yù)留四根接線:
白色(2.03):ECU的電源輸出(24v);灰色(2.06):接排氣制動(dòng)電磁閥;橙色(2.11): 接空調(diào)壓縮機(jī)繼電器;藍(lán)色(2.29):接排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān),控制蝶閥的打開(kāi)?,F(xiàn)在已經(jīng)做成標(biāo)準(zhǔn)接頭。
整車(chē)功能線束
● BOSCH電控共軌系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
BOSCH燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)的直觀表示
BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
BOSCH電控高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):1. 噴油壓力的產(chǎn)生過(guò)程與噴油過(guò)程相互獨(dú)立;2. 噴油始點(diǎn)和燃油噴射量的控制各自獨(dú)立,可實(shí)現(xiàn)精確控制;3. 最小穩(wěn)定燃油噴射量極小,可以達(dá)到1mm3/次;4. 噴油系統(tǒng)響應(yīng)靈敏,能靈活方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴及后噴;5. 高壓噴射改善了進(jìn)氣和燃油的混合及燃燒過(guò)程,降低了柴油機(jī)的排放;6. 高壓泵的驅(qū)動(dòng)扭矩峰值小,機(jī)械噪音??;7. 不必要對(duì)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大改進(jìn)即可替代傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)。
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