柴油電控噴射系統(tǒng)分析

1、    柴油電控噴射系統(tǒng)分析    侯孝華摘 要 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)一般都是由傳感器、電控單元（ecu）和執(zhí)行器等3部分組成。各種傳感器為ecu提供發(fā)動機的工況和使用條件的信息，使ecu作出判斷和計算，向執(zhí)行器噴油器、噴油泵（柴）發(fā)出指令電信號，調(diào)節(jié)供油量和供油定時（柴油機），以達到調(diào)節(jié)發(fā)動機運行狀態(tài)的目的。柴油發(fā)電機組屬于集機械，電子為一體的技術(shù)密集型產(chǎn)品，其能有效提升柴油發(fā)電機運行的可靠性，因而在各重要部門為保障供電發(fā)揮了關(guān)鍵性作用?；谏鲜霰尘?，文章對柴油電控噴射系統(tǒng)及其基本構(gòu)件、優(yōu)點及工作原理等展開了詳細分析。關(guān)鍵詞 柴油電控噴射系統(tǒng)；ecm

2、控制；傳感器：tk42 ：a ：1671-7597（2014）10-0076-011 概述柴油電控噴射系統(tǒng)是環(huán)境保護及性能提高必然發(fā)展得結(jié)果。因為柴油機的使用范圍越來越廣泛，數(shù)量也越來越多，對環(huán)境的影響越來越大。為更好地利用燃料的熱能，進一步降低油耗，控制排放?噪聲等污染，單純依靠機械控制的燃油噴射系統(tǒng)已無法實現(xiàn)，此時便迫切需要運用電控燃油噴射。目前，各主要制造商生產(chǎn)的柴油機，雖然其電控柴油機構(gòu)造有所差別，但原理基本相同。通過理解一種電控發(fā)動機的基本構(gòu)造及原理，就可以將這些技術(shù)很快地轉(zhuǎn)化到其他柴油發(fā)動機上。電控柴油機或汽油機等各種燃料的發(fā)動機，實質(zhì)上就是將計算機優(yōu)秀的控制能力運用于發(fā)動機的運行

3、控制。電控柴油機主要是燃油噴射系統(tǒng)依據(jù)各傳感器信號，通過專業(yè)計算機控制柴油機運行，文章將就該系統(tǒng)展開簡要介紹。2 電控柴油機供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理1）電控燃油系統(tǒng)。ecm由存儲器，微處理器（系統(tǒng)大腦）和按照要求控制執(zhí)行器，執(zhí)行器按照計算機輸出信號驅(qū)動電路執(zhí)行控制任務(wù)。執(zhí)行器的形式有：電控單體式噴油器（eui）?電控單體式噴油泵（eup）?液壓驅(qū)動電控單體式噴油器（heui），bosch的電控噴油泵高壓油管噴油嘴（edipln）系統(tǒng)和電控分配泵（edp）系統(tǒng)等。ecm接收并處理來自各傳感器及開關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，將各傳感器返回的電壓與ecm程序數(shù)據(jù)庫中所存儲的各開關(guān)及傳感器的特定數(shù)據(jù)進行比較?分析?并做

4、出判斷，發(fā)出控制信號，控制信號經(jīng)驅(qū)動電路控制噴油等動作。大多數(shù)傳感器都設(shè)計為從（ecm）接收5.0 v直流輸入信號，傳感器在根據(jù)工作情況，向（ecm）反饋0.5-5.0 v的信號，然后，ecm根據(jù)存儲器中預(yù)制的校正表，確定和計算產(chǎn)生一個脈寬調(diào)制（pwm）電信號以控制各噴油器向燃燒室噴油的時間，系統(tǒng)可以控制噴油的開始，持續(xù)和結(jié)束，保證發(fā)動機在任何負載和轉(zhuǎn)速下的性能達到最佳。燃油由噴油器（eui）噴入汽缸，噴油都是由安裝在汽缸蓋上的凸輪軸驅(qū)動或安裝在汽缸體內(nèi)的凸輪軸驅(qū)動。凸輪軸的機械作用能使燃油產(chǎn)生193mpa的壓力噴油壓力。2）發(fā)電機傳感器。各電控大功率柴油機的制造商大多采用原理相似甚至是完全相

5、同的發(fā)動機的傳感器來監(jiān)測發(fā)動機的工況，在有些發(fā)動機上傳感器上的安裝位置也很相似。這樣做主要是為了增加通用性，節(jié)約開發(fā)資源，方便機組用戶保養(yǎng)及使用。為了感測發(fā)動機的工況并對發(fā)動機進行保護，各種電控發(fā)動機通常都采用了下列傳感器，如定時基準(zhǔn)傳感器（trs）、同步基準(zhǔn)傳感器（rsr）等。電控柴油機等各式各樣的發(fā)動機需有各式各樣的傳感器來感知發(fā)動機的工作狀態(tài)。這一點是完全相同的。而且傳感器為通用件，以后有可能成為標(biāo)準(zhǔn)件。這就如同幾個偵察員（傳感器）再不同方位或不同方式偵察敵情，向指揮員（計算機）報告情況由指揮員分析各種情況，對比、比較、做出判斷、發(fā)出行動信號，由作戰(zhàn)人員執(zhí)行任務(wù)（執(zhí)行器，也可認為是噴油器

6、）。3 發(fā)電機控制和保護系統(tǒng)1）ecm的基本工作原理。ecm是電控系統(tǒng)的大腦，它連續(xù)不斷的從發(fā)動機的各個傳感器接受電壓信號，并對這些信號進行處理，決定向eui輸出脈寬調(diào)壓信號的寬度，噴油器電磁鐵的激勵時間越長，噴油噴入燃燒室的燃油量就越多。由于電控單體式噴油器需要的工作電流很大，ecm將電壓信號發(fā)送到與其處于通一殼體中的一系列驅(qū)動電路中。2）ecm的控制功能。發(fā)電機組中柴油機電控單元ecm接收各傳感器的電壓信號，并根據(jù)負載和發(fā)動機轉(zhuǎn)速向單體式噴油器發(fā)送指令脈沖。滿負載時，按照發(fā)動機轉(zhuǎn)速預(yù)先確定的噴油脈沖寬度（噴油器柱塞有效行程）來確定，調(diào)速器可以使發(fā)動機在各種負荷下根據(jù)存儲在校準(zhǔn)eeprom中

7、的信息將轉(zhuǎn)速精確地保持在設(shè)定值，調(diào)速器根據(jù)這些信息可以校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)可以實現(xiàn)閉環(huán)控制，利用各個傳感器向ecm提供的輸入信號，可以按附件性能和燃油經(jīng)濟性的要求將怠速設(shè)定在期望轉(zhuǎn)速，所以，動力輸出（pto）功能就易于控制。利用發(fā)動機機油溫度傳感器產(chǎn)生的電壓信號可以使發(fā)動機的冷起動性能比非電控發(fā)動機改善15%。如果ecm程序規(guī)定可以進行怠速停機控制，電子控制系統(tǒng)就能夠在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)3100 min后使其自動停機，停機計時器從發(fā)動機開始怠速運轉(zhuǎn)且彈簧駐車制動器起作用時開始計時。發(fā)動機渦輪增壓器的排氣壓力設(shè)定為接近2.03*10 pa，再配合以發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，使電子控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度更快，從而改善了

8、發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性和加速性。3）ecm的安全警告。通常機組發(fā)動機都有由ecm控制的維護監(jiān)測（mm）或報警功能，例如：到了該進行一項或多項柴油機維護作業(yè)的時間，就會發(fā)出報警信號，對操作員或維修技師進行提醒。維修電控發(fā)動機時，必須要遵守下列安全警告：焊接時將蓄電池電源與ecm的插接線速拆開，以防在焊接過程中對ecm產(chǎn)生損害。防電壓沖擊。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中或點火開關(guān)接通（on）時，切不可拆開或連接任何電線或連接器。發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，電控單體式噴油器從ecm接收的pwm信號的電壓范圍可能高達90 v和105 v，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中一定不要接觸噴油器的接線端子。對貼有靜電敏感標(biāo)識的電子元件進行操作時，要遵照下列操作指導(dǎo)進行，以降低人體和電子元件產(chǎn)生靜電的可能性。具體包括：安裝電子元件之前不要打開包裝；避免接觸電子元件的端腳；拆去元件包裝之前，一定要使包裝在發(fā)電機上可靠接地等。渦輪增壓氣的保護：有時需要在未連接渦輪增軋器進氣端輸氣管的情況下運轉(zhuǎn)發(fā)動機，但在運轉(zhuǎn)發(fā)動機之前必須給渦輪增壓器上防護裝置。4 結(jié)束語文章基于計算機角度，對電控技術(shù)及柴油機系統(tǒng)做了簡要分析與論述，其中用到了很多電子機械方面的基本知識，對柴油機的工作原理、構(gòu)造及維修應(yīng)注意的地方做了相應(yīng)的總結(jié)，希望能為實踐工作帶去一些幫助。不過，因本人對相關(guān)掌握還不是非常透徹，有關(guān)柴油電控噴射系統(tǒng)的理論