汽车电子控制技术课件：第五章　电控柴油发动机控制系统及检修

第五章电控柴油机的发动机控制系统和检修，电控柴油机是为了应对越来越严格的排放限制和能源危机而开发的下一代内燃机，可实现在所有情况下都能稳定控制的高压喷射，具有灵活的多级喷射和正确的喷射量和喷射正时控制等优点提高柴油机动力性，实现低污染、低油耗的核心任务是改善柴油机燃烧过程，保证构成燃烧过程的进气、喷射、燃烧三要素油、气体良好混合，在不同情况下满足不同燃烧和发热的要求。 第五章电控柴油机的发动机控制系统和检修，第一节柴油机电控柴油喷射系统的发展历史，柴油机的发展，柴油机通过改善燃烧系统和增压中的冷温等技术措施，可以改善排放，改善燃耗，提高输出功率传统的柴油机采用机械控制系统控制柴油机的喷射时机和喷射量，具有良好的控制性能，另一方面，开发快速、高功率、高性能的电气控制传动技术的要求很高，难度很高，因此柴油机的电气控制技术的发展要比汽油发动机第一节柴油机电控柴油机喷射系统的发展历史、柴油机的发展、自20世纪80年代以来微电子技术的迅速发展和汽油机的电控成功，解决了柴油机电控技术的瓶颈，使柴油机电控技术也得到发展采用能够通过故障显示和自诊断功能改善车辆安全性和维护便利性的冷启动、改善稳定怠速的电控技术，改善了运行性能，降低了噪音和振动，提供了舒适易操作的行驶加速等性能，推动了柴油机电控的发展并加速了发展。 第一节柴油机电控柴油喷射系统的发展历程大致可分为三个阶段：发展柴油机sDI电控燃油喷射系统、发展柴油机电控燃油喷射技术。 第一阶段： 20世纪70年代初期研究开发阶段，此时电控主要用于发电机组柴油机。 第二阶段： 20世纪80年代的实用阶段，发展了多种位置控制和时间控制电气系统，受控量原则之一发展了多种。 第三阶段： 20世纪90年代处于成熟阶段，更强大的电喷射系统能够控制喷射量、喷射时期、喷射压力、喷射率。 从控制喷射量的方式出发，首先开发了位置控制式，其次是时间控制式，目前研究最多的是压力时间控制式。 第一节柴油发动机电控柴油喷射系统的发展历史二、柴油sDI电控燃料喷射系统的发展，1 .位置控制这一控制系统的结构简单，保留了传统的泵-管-喷嘴系统，传统的燃料喷射系统改造较少。 它保持了原来的串联喷油泵和分配泵的基本结构，在喷油泵上搭载了由相对于曲轴的齿轮轴位移传感器、凸轮轴的旋转角位移传感器和微处理器构成的控制系统，分别控制喷射量和喷射正时。 根据该喷油泵的结构和高压油管的连接长度，可分为串联泵位置控制系统和分配泵位置控制系统。 这种控制方式的缺点是控制过程慢，精度低，喷射压力也难以进一步提高，不能改变原喷射系统中的喷射规律(可变预应力行程有一定的调节作用)。 2、时间控制式时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵-喷嘴系统，用高速电磁阀直接控制高压燃料的开关，喷油量由电磁阀的开关时间决定。 时间控制系统结构简单，喷射量和喷射正时控制合为一体，控制自由度更大，同时能大大提高喷射压力。 该控制方式的缺点是，该控制方式仍采用脉冲高压供油原理，无法控制喷射压力，对高速电磁阀性能的依赖度大，制造相当困难。第一节柴油发动机电控柴油喷射系统的发展历史是二、柴油sDI电控燃料喷射系统的发展，三、共轨电控燃料喷射系统出现在二世纪九十年代以后，共轨燃料喷射系统是柴油电控技术发展过程的一大飞跃。 改变传统喷油系统的结构，最大的特点是分离燃料压力的产生和燃料喷射，精密控制共轨内的油压，高压油管压力的大小与发动机转速几乎无关。 第一节柴油机电控柴油喷射系统的发展历史二、柴油机sDI电控喷射系统的发展，电磁阀控制喷油器取代传统的机械式喷油器，共轨中的燃料压力产生于高压泵，压力大小与发动机转速无关共轨的燃料压力由电磁压力调节阀控制，根据发动机的动作进行连续的压力调节。 电子控制单元作用于喷射器的电磁阀的脉冲信号控制燃料的喷射过程。 喷射量的大小依赖于燃料轨道的液压和电磁阀的打开时间的长度、喷油嘴的液体流动特性。 第一节柴油机电控柴油喷射系统的发展历程二、柴油机sDI电控燃料喷射系统的发展历程一、第一节柴油机电控柴油喷射系统的发展历程二、柴油机sDI电控燃料喷射系统的发展是由喷射高压形成的差异高压共轨系统。 高压油泵(压力为120Mpa以上)直接产生高压燃料后，输送到共轨消除压力脉动，分配给各喷射器的电子控制装置根据需要发出指令信号后，高速电磁阀急速打开或关闭，控制喷射器的动作，根据设定的要求将高压燃料中压共轨系统。 中压油泵(压力1013Mpa )将中压燃料输送到共轨，消除压力的脉动，分配到带增压活塞的喷油器的高速电磁阀开闭阀接收到来自电子控制装置的指令信号后，立即开闭，控制燃料器的动作，通过高压柱塞的增压作用，将来自共轨的中压燃料中压共轨系统还包括共轨蓄压式和共轨液压式，共轨蓄压式控制油和喷射油均来自共轨，共轨液压式控制油来自共轨，喷射油来自燃料泵，因此与该系统的控制油第一节柴油发动机电控柴油喷射系统的发展历程二、柴油sDI电控燃油喷射系统的发展历程一、第一节柴油发动机电控柴油喷射系统的发展历程三、电控技术的发展前景，与未来汽车采用柴油动力的比例相比柴油机电控技术的发展比汽油机慢得多，但起点高，近年来发展特别快，迄今已发展了三代。 将来，发展喷射压力的高压化和灵活调整、喷射量和喷射正时的自由控制、喷射速度的最佳控制方向。 最终实现柴油机全电子控制是必然趋势。 高压电控燃料喷射系统对排放控制非常有利，其中共轨电控燃料喷射系统的供油和燃料计量完全分离，其喷射压力、喷射过程和持续喷射期间不受负荷和转速的影响，尤其受到各国的欢迎。 第一节结束，第一节为怠速控制，第二节为胜达CDX/GDF柴油机车的优点和喷油控制原理，胜达CDX/GDF柴油机车的优点，胜达CDX/GDF柴油机车具有经济、节能、环保、动力强、安全性能好、耐久性等优点。1、经济型喷气柴油车燃料效率好，燃料效率比同级汽油发动机车低45%。 在城市情况下，油55L能行驶1000多辆，行驶成本远低于汽油发动机车，特别适合出租车、租赁行业和年行驶距离在3万公里以上的客户。 根据2012年7月以来销售的柴油出租车的用户1万3千台的反馈信息，城市的状况是开空调时的百公里的实际燃料费5.5L不开空调5.3L。 在同等条件下开汽油发动机车的空调是10.5L，不开空调是9.5L。 国际原油价格持续上涨，国内产品的石油价格也持续上涨。 成品油价越高，柴油车的经济性就越明显。 柴油的能量密度高于汽油。 柴油机采用缸内直喷、压燃、稀薄燃烧等先进技术，燃烧效率高，热转换效率最高可达45%，汽油机热转换效率最高可达30%，柴油机比汽油机热转换效率提高50%。 因此，柴油机的油耗远低于汽油发动机。 第二节捷克达CDX/GDF柴油机车的优点和喷油控制原理，捷克达CDX/GDF柴油机车的优点，第二节捷克达CDX/GDF柴油机车的优点和喷油控制原理，捷克达CDX/GDF柴油机车的优点，2 .环保捷克达迪目前满足和超过了国内所有城市和地区的排放要求。 长期以来，人们对柴油和柴油机产生了各种误解。 这与国产柴油质量差、柴油技术滞后有着不可分割的关系。 随着捷克柴油车销量的增加，人们的误解逐渐消除。 柴油车的能源消耗是汽油发动机车的45%60%，燃料消耗低不仅需要节约能源，还需要减少排放量，两者成正比。 第二节胜达CDX/GDF柴油机的优点和喷油控制原理之一，胜达CDX/GDF柴油机的优点，柴油机产生的温室气体比汽油机少45%，CO和HC的排放量少。 另外，在臭氧层被破坏的威胁也不容忽视这一点上，柴油机也具有明显的优势。 缺点：我国柴油车噪音大，产生黑烟的原因是技术落后。 目前我国柴油机卡车技术基本上是上世纪70年代的技术，多采用机械加油系统，技术相对滞后，而且不使用排气净化装置。 80年代以来，世界柴油机技术发展迅速，柴油机车已经采用电控加油系统，有排气处理装置，满足环境保护的要求已经不成问题。 有些卡车过期使用，恶意超载，马拉大型车偏离发动机的设计状况和经济使用区域，进而驾驶员有意将柴油机的喷射量调整到过浓状态，达到超载行驶的目的，冒出浓黑烟是这种情况。 捷克柴油车采用大众集团先进的电控加油技术，无需手工调整，也不会冒黑烟。 第二节捷达CDX/GDF柴油机的优点和喷油控制原理一、捷达CDX/GDF柴油机的优点、第二节捷达CDX/GDF柴油机的优点和喷油控制原理一、捷达CDX/GDF柴油机的优点、3 .节能城市情况下捷达迪据出租车年节约12万公里，一辆车每年可节约5400L的燃料。 以北京为例，现在的6万7千辆出租车的一半，例如3万3千辆变成柴油车的话，每年可以节约1万782亿l汽油，即13万t，节能的数字很大。 私家车每年行驶2万3万km，平均行驶2.5万km，柴油车一百公里节约燃料，计算为4.5L，一辆车每年可节约1125L汽油。 从北京到2012年12月有390万辆私家车，都是汽油车，一半换成柴油车，每年节约5.85亿l汽油，即43万吨。 除了节约了3万3千辆出租车的13万吨以外，北京每年还能节约56万吨汽油。 第二节捷克DCX/GDF柴油车的优点和控制机油喷射的原理之一，捷克DCX/GDF柴油车的优点，中国已经是世界第二大石油消费国，50%的石油依赖进口。我国经济增长对能源尤其是原油，而且对海外原油的依赖度过大。 柴油车的普及对减少对进口石油的依赖，减少由于石油价格上涨而引起的物价上涨具有重大战略意义。 4 .动力强的柴油机低速扭矩大，有利于低转速下的加速。 运行中，通过以下试验验证了喷气柴油车比汽油机车强。 (1)3速启动。 起动时慢慢松开离合器，不用踩油门踏板就能顺利起动。 五个人满员也能三个人开始。 油离配合在4速、5速也可以发动，满载也没问题。 汽油车不能这样开动。 (本考试的目的是验证捷克柴油车的健康。 平时陡坡以1速起步，缓坡，平路以2速起步) (2)后退时无须踩油门踏板，后退速度快，节约油量。 低转速验证柴油机是否健康。 (3)5档怠速行驶。 车速可达4050km/h，许多捷克出租车司机在找客人时使用这种方法可以提高油耗。 第二节捷克DCX/GDF柴油车的优点和喷油控制原理一、捷克DCX/GDF柴油车的优点，(4)坡道起步不拉刹车，加1档释放离合器车前进，半联动释放刹车踏板前进。 因为不会汽油车，所以不半连动的话就不能放松停车制动。 (5)捷克柴油车即使在不好的道路上也能安全、顺畅地通过，而且燃料效率高。 不用踩油门踏板，以45度的角度行驶道路的齿。 捷克柴油车在泥泞、雪花、摇晃的道路上适应性很好，不滑。 第二节胜达CDX/GDF柴油车的优点和喷油控制原理一、胜达CDX/GDF柴油车的优点；(6)上坡路不减速，三、四级都能上坡。 用户获得的利润：在行驶中减少换档频率，改善油耗。 (7)打开空调开关，观察发动机转速，判别发动机的声音，转速几乎不变化，发动机的声音变化也不明显，发动机很健康，不需要为了开动空调而增加耗电量，使用空调时的耗油量几乎不增加。 第二节捷达CDX/GDF柴油车的优点和喷油控制原理一、捷达CDX/GDF柴油车的优点、第二节捷达CDX/GDF柴油车的优点和喷油控制原理一、捷达CDX/GDF柴油车的优点、5 .安全性能与汽油相比较起火点高，在偶然情况下不易点火或爆炸，柴油是在260350的温度范围内从石油中提炼出来的烃，含碳87%、氢12.6%、氧0.4%。 柴油车在使用、维修过程中比汽油机车安全得多，柴油车自燃的概率也非常低，几乎不存在。 (汽油常压下的着火点为-20，着火点也在0以下)柴油常压下的着火点在55以上，着火点在接近80时难以燃烧，储藏或使用时难以起火，引起火灾。 严重的交通事故发生柴油泄漏的情况下，柴油车燃烧、爆炸、自燃的情况极少。 柴油车不管是撞车还是被枪击都不会燃烧或爆炸，电影中汽车撞车或被枪击燃烧或爆炸的场面是汽油发动机车。 军队和警察的车辆采用柴油机是国际通行的做法。 第二节捷克DCX/GDF柴油机的优点和喷油控制原理一、捷克DCX/GDF柴油机的优点，6 .高可靠性柴油机转速低，气缸燃烧温度相对较低，相关部件不易老化，部件磨损少于汽油机，寿命短据台湾媒体报道，大众集团柴油机的无故障行驶距离为85万km，是汽油机的4045万km的一倍以上。 柴油车的整车寿命至少比汽油车长20%以上。柴油发动机不是在燃烧，而是在燃烧，因此没有高压线、火花塞、分电器、点火系统等，当然也不会发生高压线、火花塞、分电器、点火系统等故障。 第二节捷达CDX/GDF柴油机优点和喷油控制原理一、捷达CDX/GDF柴油机优点、第二节捷达CDX/GDF柴油机优点和喷油控制原理二、柴油机喷油控制原理、柴油机ECU喷嘴喷油喷油控制由发动机的转速和油门踏板的位置决定。 基本