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广东省技工学校文化理论课教案共 9 页 第 1 页科目汽车构造七章 3 节 课题：柴油机电控喷射技术授课日期12.1612.20课时4班级授课方式导入、简要介绍、对比示例、重点介绍、归纳小结、多媒体作业题数拟用时间教学目的知识点：柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制能力点：了解电控柴油喷射技术理解柴油机喷油量控制过程理解柴油机喷油正时控制过程选用教具挂图重点柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制难点柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制教学回顾对比机械控制喷射系统导入审阅签名： 年 月 日教 学 过 程共 9 页 第 2 页一、 电控柴油喷射系统概述（注意：汽车和汽电专业简要介绍电控柴油喷射系统概述就可以，其它内容在汽车电子技术和发动机电控技术课程中介绍）1电控柴油喷射系统发展（1）第一代柴油机电控燃油喷射系统20世纪80年代开始，也称为常规压力电控喷油系统“位置控制” 保留了传统柴油机供油系统的基本组成和结构(如直列式柱塞泵、转子分配泵、P-T系统)，取消了机械控制部件(如调速器等)增加了控制系统(传感器、电控单元、电子调速器、电/液控制执行元件)控制精度和响应速度提高,不能控制喷油压力“时间控制”保留了传统燃油供给系统的基本组成和结构增加了控制系统(传感器、电控单元、高速电磁阀、电/液控制执行元件)由电磁阀的通、断电时刻和时间控制喷油泵的供油正时和供油量，不能单独控制喷油压力（2）第二代柴油机电控燃油喷射系统基本上改变了传统燃油供给系统的组成和结构主要以电控共轨式喷油系统为特征(各缸喷油器)“时间-压力控制”或“压力控制”直接控制喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等也称为高压电控喷油系统2电控柴油喷射系统优点 改善低温起动性降低NOX和烟度的排放提高发动机运转稳定性提高发动机的动力性和经济性控制涡轮增压适应性广：柴油机电控燃油喷射系统可以与变速器控制、怠速控制等各种控制组合实现集中控制3电控柴油喷射系统组成教 学 过 程共 9 页 第 3 页二、柴油机喷油量控制1位置控制方式（1）直列柱塞泵的供油量控制1）位置控制系统2）位置控制装置占空比电磁阀式电子调速器（图7-27）电磁力与占空比(平均电流)成正比电磁力与回位弹簧力平衡，齿条固定齿条位置传感器对供油量闭环控制直流电动机式电子调速器（略）教 学 过 程共 9 页 第 4 页（2）转子分配泵的供油量控制转子式电子调速器（图7-28）由定子、线圈、转子轴、滑套位置传感器等组成，偏心钢球伸入油量控制滑套定子不对称，会对转子轴产生电磁力矩当电磁力矩与转子回位弹簧力矩平衡时，转子轴就会使油量控制滑套固定在某一位置ECU通过占空比控制转子轴角度(供油量)ECU通过控制线圈电流方向来控制转子轴的转动方向滑套位置传感器对供油量进行闭环控制占空比电磁阀式电子调速器（略）2时间控制方式（1）转子分配泵的供油量控制时间控制系统教 学 过 程共 9 页 第 5 页时间控制工作过程（图7-29）高速（回油控制）电磁阀：安装在柱塞高压油腔的回油通道中，为常闭式柱塞泵油行程开始到高速电磁阀开启的时间长短决定喷油泵的供油量柱塞泵油行程开始时刻由供油正时确定，喷油始点传感器用于喷油正时闭环控制电磁阀关闭时间传感器用于供油量闭环控制驱动器功用：将控制器输出的控制信号放大为使电磁阀工作的电流后期一般将控制器、驱动器和ECU组合为一体泵角传感器：电磁感应式或霍尔式，检测喷油泵驱动轴的位置和转角，精确控制高速电磁阀开启和关闭的时刻（2）泵喷嘴的供油量控制（图7-30）电磁阀断电：凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，但不能喷油电磁阀通电：关闭回油道，凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，建立高压喷油电磁阀通电时刻：决定喷油正时电磁阀通电时间：决定喷油量教 学 过 程共 9 页 第 6 页3时间-压力控制方式（1）时间-压力控制系统（电控共轨系统）（图7-31）（2）时间-压力控制过程电/液控制式喷油器（图7-32）：三通电磁阀控制喷油器控制室进回油通道电磁阀断电时：进油开启，回油关闭；高压油进入控制室但喷油器不喷油电磁阀通电时：进油关闭，回油开启；控制室油压迅速下降，喷油器喷油；直到电磁阀再次断电使高压油进入控制室，喷油结束压力控制：燃油压力传感器提供油压信息，ECU控制供油压力调节阀使喷油压力稳定，时间控制：电磁阀通电开始时刻决定喷油正时，电磁阀通电时间决定喷油量高压输油泵提供高约120MPa油压教 学 过 程共 9 页 第 7 页4压力控制方式（1）压力控制系统（后期电控共轨系统）（图7-33）（2）压力控制过程蓄压式电/液控制式喷油器（图7-34）：三通电磁阀控制活塞上方进、回油通道电磁阀通电时：进油开启，回油关闭；低压油进入增压活塞上方和增压柱塞下方，增压使蓄压室中油压提高达100160MPa。但喷油器不喷油电磁阀断电时：进油关闭，回油开启；针阀上部油压下降，喷油器开始喷油(正时)，喷油时间决定于喷油(增压)压力，即取决于共轨油压ECU通过油压调节器控制共轨油压(压力调节)中压输油泵提供高约210MPa油压教 学 过 程共 9 页 第 8 页二、 柴油机喷油正时控制主要介绍第一代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时控制第二代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时由“时间-压力控制”和“压力控制”（前述）1直列柱塞泵供油正时电控系统（1）系统组成（图7-35）（2）系统工作过程正时控制器：安装在喷油泵驱动轴和凸轮轴之间，受液压控制，可使凸轮轴相对驱动轴转动转速传感器：安装在喷油泵驱动轴上正时传感器：安装在喷油泵凸轮轴上，用来检测凸轮轴的位置，对供油正时闭环控制供油提前角确定和控制：转速和负荷传感器信号确定基本点火提前角，冷却液温度等传感器信号进行修正，ECU通过正时控制器控制喷油泵供油正时（3）电控液压式正时控制器（图7-35）需减小供油提前角ECU控制进油道关闭，回油道开启，液压活塞右移。滑块和滑块销向内径向移动，安装在滑块销上的大小偏心轮转动，使凸轮轴相对驱动盘沿反方向转一角度，使正时推迟教 学 过 程共 9 页 第 9 页需提前供油提前角ECU控制进油道开启，回油道关闭，液压活塞左移。活塞推动滑块和滑块销向外径向移动，安装在滑块销上的大小偏心轮转动，使凸轮轴相对驱动盘沿转动方向转一角度，使正时提前 （a）需减小供油提前角 （b）需提前供油提前角2转子分配泵供油正时电控系统（1）系统组成（图7-36）（2）系统工作过程电控液压式正时控制器活塞左腔通油泵入口(低压)活塞右腔通油泵出口(高压)正