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淺談柴油機電控技術
（作者未知） 2009/6/5
淺談柴油機電控技術
摘要：介紹了柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況、控制原理和應用特點及高壓共軌技術的 工作原理、研究方向、應用前景。從當前農用運輸車柴油機在總體設計、裝車匹配和現場使用中存在的問題出發(fā)，提出了設計、生產以及使用中需要重視的某些環(huán)節(jié)。共軌式電控燃油噴射技術有助于減少柴油機的有害尾氣排放量，并具有降低噪聲、降低燃油耗、提高動力輸出等方面的綜合性能。高壓共軌電控燃油噴射技術的應用有利于地球環(huán)境保護，加速促進柴油機工業(yè)、汽車工業(yè)，特別是工程機械相關工業(yè)的向前發(fā)展�！≈行」β什裼蜋C的生產在我國已經將近50 a了。80年代以后通過引進、仿制或咨詢又新發(fā)展了一批機型。這些機型在國民經濟建設中發(fā)揮過或正在發(fā)揮著重要作用。但隨著時間的推移，已日益不能滿足市場需求，與國外同類機型相比，動力性能較差，燃油消耗率偏高，比質量大，排放指標高，可靠性低，壽命短，生產工藝落后，極少或沒有采用電控技術，幾乎沒有增壓中冷機型，設計上極少采用新技術等等。
在此世紀之交，我們應當在吸收引進、仿制、咨詢、生產以及使用經驗的基礎上，開發(fā)具有中國特色的世界一流水平的新機型。應當牢牢把握住這個稍縱即逝的機遇，推動我國中小功率特別是農用柴油機再上一個新臺階。
關鍵：柴油機，電子控制，高壓共軌技術 農用車 匹配 技術設計
1 柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢
1.1柴油機電子控制技術的發(fā)展狀況
柴油機電子控制技術始于20世紀70年代，20世紀80年代以來，英國盧卡斯公司、德國博世公司、奔馳汽車公司、美國通用的底特律柴油機公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十鈴汽車公司及小松制作所等都競相開發(fā)新產品并投放市場，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)要求。
由于柴油機具備高扭矩、高壽命、低油耗、低排放等特點，柴油機成為解決汽車及工程機械能源問題最現實和最可靠的手段。因此柴油機的使用范圍越來越廣，數量越來越多。同時對柴油機的動力性能、經濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。依靠傳統(tǒng)的機械控制噴油系統(tǒng)已無法滿足上述要求，也難以實現噴油量、噴油壓力和噴射正時完全按最佳工況運轉的要求。近年來，隨著計算機技術、傳感器技術及信息技術的迅速發(fā)展，使電子產品的可靠性、成本、體積等各方面都能滿足柴油機進行電子控制的要求，并且電子控制燃油噴射很容易實現。
實際上，柴油機排氣中CO和HC比汽油機少得多，NOX排放量與汽油機相近，只是排氣微粒較多，這與柴油機燃燒機理有關。柴油機是一種非均質燃燒，可燃混合氣形成時間很短，而且可燃混合氣形成與燃燒過程交錯在一起。通過分析柴油機噴油規(guī)律得到：噴入燃料的霧化質量、汽缸內氣體的流動以及燃燒室形狀等均直接影響燃燒過程的進展以及有害排放物的生成。提高噴油壓力和柴油霧化效果、使用預噴射、分段噴射等可以有效的改善排放。
經過多年的研究和新技術應用，柴油機的現狀已與以往大不相同。現代先進的柴油機一般采用電控噴射、高壓共軌、渦輪增壓中冷等技術，在重量、噪音、煙度等方面已取得重大突破，達到了汽油機的水平。隨著國際上日益嚴格的排放控制標準 (如歐洲Ⅳ、Ⅴ標準)的頒布與實施，無論是汽油機還是柴油機都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，解決的辦法之一是采用電子控制燃油噴射的技術�，F在，柴油機電子控制技術在發(fā)達國家的應用率已達到60%以上。
1.2何謂電噴柴油機
采用電子控制燃油噴射及排放的柴油機即為電噴柴油機。電噴柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU(計算機)和執(zhí)行機構三部分組成。其任務是對噴油系統(tǒng)進行電子控制，實現對噴油量以及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉速、油門踏板位置、噴油時刻、進氣溫度、進氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器，將實時檢測的參數同時輸入計算機(ECU)，與已儲存的設定參數值或參數圖譜(MAP圖)進行比較，經過處理計算按照最佳值或計算后的目標值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據 ECU指令控制噴油量(供油齒條位置或電磁閥關閉持續(xù)時間)和噴油正時(正時控制閥開閉或電磁閥關閉始點)，同時對廢氣再循環(huán)閥、預熱塞等執(zhí)行機構進行控制，使柴油機運行狀態(tài)達 到最佳。
1.3柴油機電子控制技術的發(fā)展趨勢
1.3.1高的噴射壓力
為滿足排放法規(guī)的要求，柴油噴射壓力從10MPa提高到200MPa。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。
1.3.2獨立的噴射壓力控制
傳統(tǒng)柴油機的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉速負荷有關。這種特性對于低轉速、部分負荷條件下的燃油經濟性和排放不利。若供油系統(tǒng)具有不依（未完，下一頁）
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