1、第1页柴油机共轨控制系统一、为什么需要共轨控制系统;二、柴油机三种电控系统的对比;(1)第一代位置控制式(2)第二代时间控制式(3)第三代高压共轨控制系统三、柴油机的空气控制系统;四、共轨控制系统的结构细节;五、关于共轨系统的一些基本问题;第2页柴油机面临的问题第3页1 柴油机面临的问题 与汽油机比较: HC和CO排放相对较少 CO2少 NOx排放和汽油机基本相当,但是汽油机可以加三效催化装置 微粒排放较高 噪声较大解决NOx和PM的排放第4页柴油机面临的问题第5页柴油机面临的问题第6页柴油机发展趋势 理想喷射特性 预喷射、初始喷射速率低,主喷速率高,后喷停止速度快 缸内高压喷射 轿车:200
2、0bar,卡车:2600bar以上 增压中冷,废气再循环(EGR) 提高升功率、经济性和降低排放第7页柴油机发展趋势 排气后处理微粒捕捉器,氧化催化器,NOx催化器 解决方案:电子控制: 电子控制燃油喷射 电子控制可变截面涡轮 电子控制废气再循环 电动进排气门 电子控制单元实现理想的喷油速率是解决柴油机排放的基础,配合空气系统和电子控制,是柴油机发展的根本途径。第8页2 柴油机三种电控燃油喷射系统的对比1 位置控制式2 时间控制式3 高压共轨系统第9页2.1 第一代位置控制式1 分配泵位置控制2 直列泵位置控制3 第一代电控系统的总体特点第10页机械式分配泵2.1.1 分配泵位置控制系统第11
3、页位置控制式分配泵喷油量调整屏蔽轴油量控制套筒凸轮轴分配转子位置传感器油温传感器定时控制活塞分配转子定时电磁阀出油阀第12页另一种位置电控VE泵线圈衔铁位置传感器油量控制套筒断油电磁阀定时控制阀第13页控制特点油量控制特点:调速器被取消;对油量控制套筒实施位置饲服控制;喷射量的间接控制定时控制特点:电磁阀控制定时活塞两端的压力,实现对定时的间接控制第14页喷射定时的反馈方法实际喷射定时的反馈喷嘴针阀升程的检测:利用针阀运动导致螺线管中电磁变化来反馈喷射始点压力销螺线管喷嘴架双弹簧喷嘴信号接口第15页2.1.2 直列泵的位置控制式系统第16页油量控制元件取消机械调速器对齿条/拉杆的位置实施电控/
4、第17页装有柔性动力系统的混合调速器第18页装有柔性动力系统的康明斯发动机第19页2.1.3 第一代电控系统特点总结间接控制喷油量位置饲服间接控制喷油定时液力系统饲服控制喷射压力大小控制取决于原有机械系统的性能喷油速率控制取决于原有机械系统的性能优点:技术难度小,改动工作量小,成本低,可以实现机械混合运行,安全可靠;缺点:间接控制,响应慢,对发动机性能改善有限第20页2.2 第二代时间控制式1 分配泵系统2 直列泵系统3 电控单体泵/ 泵喷嘴系统4 第二代电控系统的总体特点第21页2.2.1 基于分配泵的电控系统第22页分配泵的电控系统框图传感器燃油箱 喷油器加速踏板传感器滤清器电磁阀第23页
5、喷油控制功能密封端口第24页ECU模块第25页凸轮轴位置传感器第26页控制时序第27页2.2.2 基于直列泵的电控系统简化直列油泵喷嘴电磁阀位置/转速传感器输油泵电控单元高压油路低压油路PPVI:在直列泵上实施的时间控制式电控系统第28页PPVI液力系统结构框图ECG 电磁阀低压系统柱塞凸轮轴直列泵壳体电控单元高压油管喷油器第29页PPVI系统工作特点PPVI系统的特点:传统的齿条被取消;柱塞斜槽被取消,只起加压的作用;喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制;电磁阀关闭时刻决定喷射定时;电磁阀关闭持续时间决定喷油量;第30页2.2.3 泵喷嘴和单体泵系统1 机械式单体泵系统2 喷油量控制3 喷油定时控制4 喷嘴的结构