电子控制柴油机喷射系统

控制系统图
• 喷油器： 其功用就是按照电控单元的指令 在既定时刻以一定的规律将一定数量的燃 油喷入气缸。喷油器品种很多，但其基本 原理相同，结构相似。日本电装公司生产 的二通阀式喷油器的结构。
Leabharlann Baidu
回油口 高压进油口
• 二通阀由内阀和外阀组成，内阀不动，外阀可动。 外阀在ECU未向喷油器通电时被弹簧力和燃油压 力压紧在外阀座面上，回油口被封闭。来自燃油 分配管的高压燃油从进油口向上经进油量孔进入 控制室，向下进入喷油嘴压力室。控制室内的燃 油压力经油压活塞作用到喷油嘴的针阀上，这时 针阀处于关闭状态。当ECU对喷油器通电时，外 阀被电磁力吸引向上提起，回油口被打开。控制 室内的高压燃油经回油量孔和回油口流回柴油箱， 控制室内的燃油压力下降。这时喷油嘴压力室仍 为高压，于是在高压燃油的作用下针阀开启并向 气缸内喷油。当ECU对喷油器断电时，电磁力消
• 5)流量限制器: 其功用是防止喷油器可 能出现的超常喷油现象。流量限制器 一端连接燃油分配管，另一端连接喷 油器。在正常流量的情况下，活塞和 球阀在燃油压力的推动下向右移动， 并停驻在流量限制器内的某一中间位 置上。若由于某种原因流量突然加大 时，活塞和球阀被燃油推到最右端， 球阀压在阀座上，将出油孔封闭，终 止向喷油器供油。
燃油分配管(共轨)式电控柴油喷射系统
• 在电控柴油喷射系统中设置燃油分配管始 于20世纪90年代中期。在这类系统中，燃 油在供油泵内增压后先供入燃油分配管， 再由燃油分配管分配到各缸喷油器。喷油 器直接由ECU控制其启闭，这与电控汽油 喷射系统基本相同，所不同的是，由于柴 油机喷油压力较高，因此，燃油分配管需 承受较高的燃油压力。
电子控制柴油机共轨喷射系统
2007年12月
• 什么是共轨技术,为什么要采用共轨技术呢? 在汽车柴油机中，高速运转使柴油喷射过程的时 间只有千分之几秒，实验证明，在喷射过程中高 压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化 的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压 力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱 塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有 时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次 上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经 关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于 二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳 氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。
• 为了改善柴油机运转性能和降低 燃油消耗率，同时也为了适应严 格的柴油机排放标准的需要，从 20世纪80年代初期开始，各种电 子控制柴油喷射系统(以下简称 电控柴油喷射系统)相继问世。 与传统的机械控制柴油喷射系统 相比，电控柴油喷射系统有下列
特点:
• （1）喷油正时与燃油计量完全分开， 喷油压力和喷油过程由ecu适时控制。
高压油泵
• 3)燃油分配管: 电控柴油喷射系 统中的燃油分配管，其工作压力 较高，一般为120～140MPa， 并在其上安装有燃油压力传感器、 流量限制器和限压阀等。
• 4)燃油压力传感器：其功用是测量燃油分配 管中的实时压力，并将测量结果传输ECU 作为燃油分配管内油压的反馈控制信号。 燃油压力传感器由膜片、求值电路板、电 器接头和外壳等构成。燃油分配管内的燃 油压力经燃油压力传递孔作用于由半导体 压电敏感元件制成的膜片上，膜片因受压 而变形，从而使膜片表面涂层的电阻值发 生改变，并在电阻电桥中转换为电压信号， 此电压信号经求值电路放大后传输给ECU。
• （2）可依据发动机具体情况调整各缸 喷油压力、喷油始点、喷油持续时间， 以追求喷油的最佳控制点。
• （3）能实现很高的喷油压力。并能实 现柴油的预喷射。
• 1.ECD-V1
• 电控柴油喷射系统的控制部分一般由传感 器、电控单元(ECU)和执行器等3部分组成。 传感器的功用是实时检测柴油机与汽车的 运行状态，以及驾驶员的操作意向和操作 量等信息，并将其传输给电控单元。电控 单元的核心部分是计算机，它与系统中设 置的软件一起负责信息的采集、处理、计 算和执行程序，并将运行结果作为控制指 令输出给执行器。执行器的功用是按照电 控单元的控制指令，调节供油量和供油定 时。
• 特点:
• (1)高压共轨系统的恒高压密封问题。 (2)高压共轨系统中共轨压力的微小波动所
造成的喷油量不均匀问题。 (3)高压共轨系统三维控制数据的优化问题。 (4)微结构、高频响电磁开关阀涉及与制造
失，外阀在弹簧力的作用下重新压在外阀座面上， 回油口被封闭，控制室内的燃油压力升高，使针
• 供油泵： 在燃油分配管式电控柴油 喷射系统中所应用的供油泵多为柱 塞式泵，其中包括直列柱塞式和径 向柱塞式。一般大型柴油机多采用 直列柱塞式供油泵，而中小型柴油 机多采用径向柱塞式供油泵。柱塞 的数量一般为2～3个，驱动柱塞的 凸轮则有单作用式、双作用式、三 作用式和四作用式等多种形式。
• 6)限压阀: 其功用相当于安全阀，用
来限制燃油分配管中的油压过高。当 燃油分配管中的油压为正常值时，弹 簧通过弹簧座将球阀压紧在阀座上。 当燃油压力超过正常值时，燃油克服 弹簧力将球阀顶开，部分燃油从燃油 分配管径球阀、弹簧座的边缘和空心 螺栓流回柴油箱，使燃油分配管中的 油压下降。当油压恢复正常后，球阀 又被弹簧压紧在阀座上，终止回油。
• 此外，每次喷射循环后高压油管 内的残压都会发生变化，随之引 起不稳定的喷射，尤其在低转速 区域容易产生上述现象，严重时 不仅喷油不均匀，而且会发生间 歇性不喷射现象。为了解决柴油 机这个燃油压力变化的缺陷，现 代柴油机采用了一种称为“共轨” 的技术。
• 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和
ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生 和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式， 由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管， 通过对公共供油管内的油压实现精确控制， 使高压油管压力大小与发动机的转速无关， 可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机 转速的变化，因此也就减少了传统柴油机 的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量 大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和 电磁阀开启时间的长短。