淺談柴油機(jī)電控技術(shù)
(作者未知) 2009/6/5
(接上頁)賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控制能力,就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳,使 柴油機(jī)在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。
1.3.3改善柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性
用戶對柴油機(jī)的燃油消耗率非常關(guān)注。高噴射壓力、獨立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率,從而提高了柴油機(jī)的燃油使用經(jīng)濟(jì)性。
1.3.4獨立的燃油噴射正時控制
噴射正時直接影響到柴油機(jī)活塞上止點前噴入汽缸的油量,決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性,但導(dǎo)致NOX增加。而不依賴于轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射正時控制能力,是在燃油消耗率和排放之間實現(xiàn)最佳平衡的關(guān)鍵措施。
1.3.5可變的預(yù)噴射控制能力
預(yù)噴射可以降低顆粒排放,又不增加NOX排放,還可改善柴油機(jī)冷啟動性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放,降低噪聲,改善低速扭矩。但是預(yù)噴射量、預(yù)噴射與主噴射之間的時間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預(yù)噴射控制能力對柴油機(jī)的性能和排放十分有利。
1.3.6最小油量的控制能力
供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機(jī)怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當(dāng)供油系統(tǒng)具有預(yù)噴射能力后將會使控制小油量的能力進(jìn)一步降低。由于工程機(jī)械用柴油機(jī)的工況很復(fù)雜,怠速工況經(jīng)常出現(xiàn),而電噴柴油機(jī)容易實現(xiàn)最 小油量控制。
1.3.7快速斷油能力
噴射結(jié)束時必須快速斷油,如果不能快速斷油,在低壓力下噴射的柴油就會因燃燒不充分而冒黑煙,增加HC排放。電噴柴油機(jī)噴油器上采用的高速電磁開關(guān)閥很容易實現(xiàn)快速斷 油。
1.3.8降低驅(qū)動扭矩沖擊載荷
燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作,既增加了驅(qū)動系統(tǒng)所需要的平均扭矩,也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對驅(qū)動系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力,是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。而電噴柴油機(jī)技術(shù)中的高壓共軌技術(shù)則大大降低了驅(qū)動扭矩 沖擊載荷。
2 柴油機(jī)電子控制技術(shù)的目的及優(yōu)點
2.1目的
優(yōu)化動力性、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放,使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得最佳工作狀況,防止可能發(fā)生的危險運(yùn)行狀況,延長零件的使用壽命。
2.2優(yōu)點
2.2.1具有多功能的自動調(diào)節(jié)性能
工程機(jī)械用柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況是多變的,而且對油耗、排放和可靠性等要求較高。自動控制技術(shù)應(yīng)用于柴油機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)正好可以實現(xiàn)多功能的自動調(diào)節(jié),從而保證柴油機(jī)動力性、燃料使用經(jīng)濟(jì)性、可靠性和操作方便性等性能充分發(fā)揮。
2.2.2減輕質(zhì)量、縮小尺寸、提高柴油機(jī)的緊湊性
對于現(xiàn)代高速柴油機(jī)而言,由于驅(qū)動噴油泵的扭矩較大,要設(shè)計一個緊湊和可靠的供油提前自動調(diào)節(jié)器很復(fù)雜,而且在柴油機(jī)總體布置上也比較困難。采用自動控制技術(shù)解決供油提前角自動調(diào)節(jié)問題,不僅可以容易地解決上述難題,而且提高了柴油機(jī)的緊湊性。
2.2.3部件安裝連接方便,提高了維修性
采用自動控制系統(tǒng),相關(guān)部件尺寸減小(特別是燃油供給系統(tǒng)),安裝部位免受空間位置的約束,連接簡便,有利于柴油機(jī)日常維護(hù)及修理。
2.2.4擴(kuò)展了故障診斷、聯(lián)絡(luò)等功能
采用自動控制系統(tǒng),可方便地與微型計算機(jī)相連,很容易實現(xiàn)柴油機(jī)性能檢測與故障診斷功能,柴油機(jī)運(yùn)行及檢測數(shù)據(jù)的存儲與傳遞等問題也迎刃而解,便于科學(xué)管理和使用。
2.2.5使柴油機(jī)的動力輸出和負(fù)荷得到更精確的匹配
隨著工程機(jī)械制造技術(shù)高速發(fā)展,為了提高自行式工程機(jī)械的作業(yè)效能,采用了電噴柴油機(jī),電控自動變速器等自動控制裝置,使自行式工程機(jī)械在作業(yè)時,能隨著負(fù)荷的變化在一定范圍內(nèi)自動調(diào)整動力輸出、動力傳遞,柴油機(jī)的動力輸出和負(fù)荷得到更精確的匹配,充分發(fā)揮工程機(jī)械作業(yè)效能。
2.3 柴油機(jī)電控技術(shù)的特點
柴油機(jī)電控技術(shù)與汽油機(jī)電控技術(shù)有許多相似之處,整個系統(tǒng)都是由傳感器、電控單元和執(zhí)行器三部分組成。在電控噴射方面柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要差別是,汽油機(jī)的電控噴射系統(tǒng)只是控制空燃比(汽油與空氣的比例),柴油機(jī)的電控噴射系統(tǒng)則是通過控制噴油時間來調(diào)節(jié)輸出油量的大小,且柴油機(jī)噴油控制是由發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速踏板位置(油門、供油拉桿位置)來決定的。柴油機(jī)電控技術(shù)有兩個明顯的特點:一是柴油噴射電控執(zhí)行器復(fù)雜,二是柴油電控噴射系統(tǒng)的多樣化。
2.3.1柴油機(jī)是一種熱效率比較高的動力機(jī)械
柴油機(jī)燃油噴射具有高壓、高頻、脈動等特點。其噴射壓力高達(dá)200MPa,為汽油機(jī)噴射壓力的百倍以上。對燃油高壓噴射系統(tǒng)實施噴油量的電子控制,困難大得多。而且柴油噴射(未完,下一頁)
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