柴油机电控系统设计开题报告.doc

本科毕业设计（论文）开题报告题目柴油机电控系统设计指导教师院（系、部）机械工程学院专业班级机械工程及自动化02-4班学号姓名日期教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状1、目的：优化动力性、改善燃油使用经济性，使柴油机运转平稳，提高柴油机排放性能达到环保要求。2、意义：柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。随着我国经济发展，使用柴油机的车辆、机械迅速增加。而另一方面石油短缺，环境、噪声污染问题越来越严重。急需研制生产高扭矩、高寿命、低油耗、低排放的柴油发动机。柴油电控发动机将计算机技术传感器技术及信息技术应用在传统柴油发动机上。实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。随着电控柴油机技术日趋成熟以上问题都将得到解决和改善。3、研究现状；柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间压力控制（压力控制）柴油机电子控制技术始于20世纪70年代，20世纪80年代以来，英国卢卡斯公司、德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场，以满足日益严格的排放法规要求。由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点，柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。因此柴油机的使用范围越来越广，数量越来越多。同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越高。依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求，也难以实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。近年来，随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展，使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子控制的要求，并且电子控制燃油喷射很容易实现。实际上，柴油机排气中CO和HC比汽油机少得多，NOX和微粒排放量明显高于汽油机，这与柴油机燃烧机理有关。柴油机是一种非均质燃烧，可燃混合气形成时间很短，而且可燃混合气形成与燃烧过程交错在一起。通过分析柴油机喷油规律得到：喷入燃料的雾化质量、汽缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。提高喷油压力和柴油雾化效果、使用预喷射、分段喷射等可以有效的改善排放。经过多年的研究和新技术应用，柴油机的现状已与以往大不相同。现代先进的柴油机一般采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。随着国际上日益严格的排放控制标准(如欧洲、标准)的颁布与实施，无论是汽油机还是柴油机都面临着严峻的挑战，解决的办法之一是采用电子控制燃油喷射的技术。现在，柴油机电子控制技术在发达国家的应用率已达到60%以上。二、研究方案及预期结果1、研究主要内容：汽车有害排放物的产生及影响因素分析，柴油机电控燃油喷射系统的结构与组成，柴油机共轨式电控燃油喷射技术，共轨系统关键部件研究。电控单元的设计：CPU的选型，传感器的选型。2、研究方法：汽车工程学，机械设计，物理化学，电子学，高等数学计算机控制技术等相关学科实现研究内容的要求。3预期结果：1降低氮氧化物和烟度的排放。2提高发动机的动力性和经济性。优化柴油机电控喷油系统。3对柴油机共轨式喷油系统的喷油器等关键部件进行研究分析，及选择。4使柴油机排放标准达到欧洲号标准三、研究进度第1-6周，准备开题报告，搜集资料准备设计:去图书馆借书，到工厂参观请教。第7-8周，分析普通柴油机原理，分析柴油机电控与汽油机电控的不同之处：柴油机电控主要控制喷油量和喷油提前角，汽油机电控主要控制参数为空燃比。柴油机电控系统三部分：传感器及其它信号输入装置，电控单元ECU，执行器。着重研究喷油系统。第9周，从动力，经济，环保等方面确定柴油机主要参数及性能指标了解国家世界环保环保要求。第10-11周，电控燃油喷射系统的局部，总体结构分析，设计；第12周，编写设计说明书；第13-15周，编写毕业设计论文；第16-17周，提交毕业论文；第18-19周，毕业答辩。四、主要参考文献1刘越琪，张海峰.发动机电控技术.机械工业出版社2002.7（专著）2必浩祥.国内外柴油机电控技术发展动态及我国今后的方向.（专著）内燃机燃油喷射和控制.1996,3SchuckertM.SchulzeL.TschokeH.共轨柴油喷射系统的设计4许家龙，腾泽英野.电控高压共轨喷油系统-ECD-U2.日本电装,国外内燃机2000（2）（期刊）5周文华，高压共轨燃油喷射-电控系统开发研究.内燃机工程学2001（3）6YoshihisaYamaki等.“ApplicationofCommonRailFuelInjectionSystemtoaHeavyDutyDieselEngine”.SAE9422947吴健全，任继文，卜晓明.轿车柴油机车用发动机2000（3）8王丰年，宋年秀.电喷发动机。人民交通出版社2004（专著）9周云山，于秀敏.汽车电控系统理论与设计.北京理工