柴油发动机电控学习教案.pptx

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1、会计学1柴油发动机电控柴油发动机电控第一页，共102页。第一节第一节 概述概述第二节柴油机电控燃油喷射第二节柴油机电控燃油喷射系统系统(xtng)的功能与组成的功能与组成第三节共轨柴油喷射系统第三节共轨柴油喷射系统(xtng)第四节柴油发动机集中管理第四节柴油发动机集中管理系统系统(xtng)柴油机电控技术柴油机电控技术(jsh)简介简介第1页/共101页第二页，共102页。第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 一、柴油机电控技术的发展一、柴油机电控技术的发展一、柴油机电控技术的发展一、柴油机电控技术的发展(fzh(fzh n)n)二、柴油机电控燃油喷射系统的优二、柴油机电控燃油喷射系统

2、的优二、柴油机电控燃油喷射系统的优二、柴油机电控燃油喷射系统的优点点点点 第2页/共101页第三页，共102页。柴油机和汽油机有哪些柴油机和汽油机有哪些柴油机和汽油机有哪些柴油机和汽油机有哪些(n(n xi)xi)区别？区别？区别？区别？n n燃烧方式不同(b tn)n n功率不同(b tn)n n排放不同(b tn)n n油耗不同(b tn)n n燃料不同(b tn)n n第3页/共101页第四页，共102页。传统传统传统传统(chunt(chunt ng)ng)的柴油给你留下什么印象？的柴油给你留下什么印象？的柴油给你留下什么印象？的柴油给你留下什么印象？n nNVH（Noise,Vibe

3、ration,Harshness)n nExhaust（PM、NOx、）第4页/共101页第五页，共102页。事实上，事实上，事实上，事实上，n n1991年，西欧柴油(chiyu)小汽车占总销量的14%n n2001年，销量增加到27%n n2003年，德国柴油(chiyu)小客车占有率达44.9%n n奥地利新车销量中，柴油(chiyu)车占72.2%n n法国67.3%n nVW柴油(chiyu)车占51%n n而在我国，柴油(chiyu)小客车占有率不足10%！n n BUT WHY？第5页/共101页第六页，共102页。BecauseBecausen n环保意识n n欧洲柴油补贴政策

4、n n德国柴油、汽油价格比约为0.6：10.7：1n n，河南，93#G/5.91;0#D/5.78 元/升n n严格的排放(pi fn)要求n n2011年，EU6，PM允许值几乎为0n n油品的差异n n先进的柴油机电控系统第6页/共101页第七页，共102页。第7页/共101页第八页，共102页。第8页/共101页第九页，共102页。针对传统柴油机突出问题，现代针对传统柴油机突出问题，现代针对传统柴油机突出问题，现代针对传统柴油机突出问题，现代(xindi)(xindi)电控柴油机所作的改电控柴油机所作的改电控柴油机所作的改电控柴油机所作的改变变变变n nNVH（噪声、振动、粗糙）n n

5、引导喷射n n提高发动机结构刚度n n其他技术：如采用平衡轴、剪式齿轮、进气消声、飞轮减振n n排放n nCO2：DI/IDI，中冷增压n nNOx：连续(linx)EGR，中冷式EGRn nPM：高压燃油喷射，如第9页/共101页第十页，共102页。第10页/共101页第十一页，共102页。第11页/共101页第十二页，共102页。第12页/共101页第十三页，共102页。其他其他其他其他(qt)(qt)控制措施控制措施控制措施控制措施n n氧化型催化转化(zhunhu)器n n还原型催化转化(zhunhu)器n n可变喷嘴截面涡轮增压器第13页/共101页第十四页，共102页。n n连续再

6、生式柴油(chiyu)颗粒过滤器第14页/共101页第十五页，共102页。n n碳烟烧除过滤器第15页/共101页第十六页，共102页。n nSCR法（Selective Catalytic Reduction)第16页/共101页第十七页，共102页。一、柴油机电控技术一、柴油机电控技术一、柴油机电控技术一、柴油机电控技术(jsh)(jsh)的发展的发展的发展的发展 柴柴柴柴油油油油机机机机电电电电控控控控技技技技术术术术是是是是在在在在解解解解决决决决能能能能源源源源危危危危机机机机和和和和排排排排放放放放污污污污染染染染两两两两大大大大难难难难题题题题的的的的背背背背景景景景下下下下，在

7、在在在飞飞飞飞速速速速发发发发展展展展的的的的电电电电子子子子控控控控制制制制(kngzh)(kngzh)技技技技术术术术平平平平台台台台上上上上发发发发展展展展起起起起来来来来的的的的。汽汽汽汽油油油油机机机机电电电电控控控控技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展为为为为柴柴柴柴油油油油机机机机电电电电控控控控技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展提供了宝贵经验。提供了宝贵经验。提供了宝贵经验。提供了宝贵经验。柴柴柴柴油油油油机机机机电电电电控控控控技技技技术术术术发发发发展展展展的的的的三三三三个个个个阶阶阶阶段段段段：位位位位置置置置控控控控制制制制(kngzh)(kngzh)、时时

8、时时间间间间控控控控制制制制(kngzh)(kngzh)、时时时时间间间间压压压压力力力力控控控控制制制制(kngzh)(kngzh)（压压压压力力力力控控控控制制制制(kngzh)(kngzh)）第17页/共101页第十八页，共102页。n n燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素，高压直喷系统和共轨系统都使柴油机的燃油经济性和排放性能有很大改善。n n废气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。n n发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制，保证发动机能够在保持良好的动力性基础上，燃油经济性和排放性能都能达到最优，同时降低振动(zhndng)和噪音。第18页/共101页第十九页，共102页。

9、（常规压力电控喷油系统）（常规压力电控喷油系统）（常规压力电控喷油系统）（常规压力电控喷油系统）不不不不仅仅仅仅保保保保留留留留了了了了传传传传统统统统的的的的泵泵泵泵管管管管嘴嘴嘴嘴系系系系统统统统，还还还还保保保保留留留留了了了了原原原原喷喷喷喷油油油油泵泵泵泵中中中中的的的的齿齿齿齿条条条条、滑滑滑滑套套套套、柱柱柱柱塞塞塞塞上上上上的的的的斜斜斜斜槽槽槽槽等等等等控控控控制制制制油油油油量量量量的的的的机机机机械械械械传传传传动动动动机机机机构构构构，只是对齿条或者滑套的运动位置予以只是对齿条或者滑套的运动位置予以只是对齿条或者滑套的运动位置予以只是对齿条或者滑套的运动位置予以(y(y

10、 y y)电子控制。电子控制。电子控制。电子控制。优优优优点点点点：结结结结构构构构不不不不需需需需改改改改动动动动，生生生生产产产产继继继继承承承承性性性性好好好好，便便便便于于于于对对对对现现现现有有有有柴柴柴柴油油油油机进行升级换代。机进行升级换代。机进行升级换代。机进行升级换代。缺缺缺缺点点点点：系系系系统统统统响响响响应应应应慢慢慢慢、控控控控制制制制频频频频率率率率低低低低、控控控控制制制制自自自自由由由由度度度度小小小小、控控控控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。制精度不够高，喷油压力无法独立控制。制精度不够高，喷油压力无法独立控制。制精度不够高，喷油压力无法独立控制。第一代第

11、一代 位置位置(wi zhi)控制系统控制系统第19页/共101页第二十页，共102页。n n日本Denso公司的ECDV1，德国Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都属于位置控制的电控分配泵系统(xtng)。日本Zexel公司的COPEC，德国Bosch公司的EDR系统(xtng)和美国Caterpillar公司的PEEC系统(xtng)等都属于位置控制的电控直列泵系统(xtng)。第20页/共101页第二十一页，共102页。第二代第二代第二代第二代 时间时间时间时间(shjin)(shjin)控制系统控制系统控制系统控制系统n n时间控制系统是用高速强力电磁阀直接控制高

12、压燃油，一般情况下，电磁阀关闭，开始喷油；电磁阀打开，喷油结束。n n喷油始点取决于电磁阀关闭时刻，喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。n n传统(chuntng)喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消，对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。第21页/共101页第二十二页，共102页。n n日本(r bn)Zexel公司的Model-1电控分配泵，美国Detroit公司的DDEC电控泵喷嘴、德国Bosch公司的EUP13电控单体泵都属于时间控制系统。我国专家欧阳明高和丹麦Sorenson研制的“泵管阀嘴（Pump/Pipe/Valve/InjectorPPVI）”电控燃油喷射系统也

13、属于第二代电控喷射系统。第22页/共101页第二十三页，共102页。第三代第三代第三代第三代 共轨电控喷射共轨电控喷射共轨电控喷射共轨电控喷射(pnsh)(pnsh)系统系统系统系统 n n高压共轨系统被世界内燃机行业公认为高压共轨系统被世界内燃机行业公认为2020世纪三大突破之一，将成为世纪三大突破之一，将成为2121世纪柴油机燃油系统的主流。德国世纪柴油机燃油系统的主流。德国BoschBosch公司、日本公司、日本DensoDenso公司和英公司和英国国LucasLucas公司都研制出了电控高压共轨系统，并广泛应用。公司都研制出了电控高压共轨系统，并广泛应用。n n改变了传统燃油供给系统的

14、组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用器共用(nn yn yn)一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间时间压力控制压力控制”或或“压力控制压力控制”。第23页/共101页第二十四页，共102页。第三代第三代第三代第三代 共轨电控喷射共轨电控喷射共轨电控喷射共轨电控喷射(pnsh)(pnsh)系统的基本特点系统的基本特点系统的基本特点系统的基本特点n n 高压共轨系统利用

15、较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制(kngzh)喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。n n共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。第24页/共101页第二十五页，共102页。n n通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨 腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能(xngnng)。n n通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与

16、主喷射的间隔。第25页/共101页第二十六页，共102页。Bosch Bosch 第四代共轨柴油第四代共轨柴油第四代共轨柴油第四代共轨柴油(chiyu)(chiyu)喷射系统喷射系统喷射系统喷射系统n n系统压力不变n n采用变几何喷油器喷孔，喷射压力达200MPan n双油路，双段动作。n n怠速、小负荷，第一段第一油路打开，精密控制喷油，降低油耗和污染(wrn)n n需要大功率时，第二段动作打开所有喷孔第26页/共101页第二十七页，共102页。二、柴油机电控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射(pnsh)(pnsh)系统的系统的系统的系统的优点优点优

17、点优点1、改改善善低低温温(dwn)起起动动性性2、降降低低氮氮氧氧化化物物和和烟烟度度的排放的排放3、提提高高发发动动机机运运转转稳稳定定性性4、提提高高发发动动机机的的动动力力性性和经济性和经济性5、控制涡轮增压、控制涡轮增压6、适应性广、适应性广第27页/共101页第二十八页，共102页。现代现代现代现代(xindi)(xindi)电控柴油机比汽油机有哪些优势？电控柴油机比汽油机有哪些优势？电控柴油机比汽油机有哪些优势？电控柴油机比汽油机有哪些优势？n n燃烧效率高，热转换率高达40%左右，因为它的压缩比高出汽油机一倍，所以利用率比较(bjio)高。与汽油机相比，柴油机节能可达30%。n

18、 n柴油机跟汽油机相比，它的扭矩大。n n柴油比汽油便宜！并且能量密度大！n n耐久性佳，总维护成本低。n n低排放，尤其是CO2第28页/共101页第二十九页，共102页。第29页/共101页第三十页，共102页。第二节柴油机电控燃油喷射系统第二节柴油机电控燃油喷射系统第二节柴油机电控燃油喷射系统第二节柴油机电控燃油喷射系统(xt(xt ng)ng)的的的的 功能与组成功能与组成功能与组成功能与组成 一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统(xt(xt ng)ng)的功能的功能的功能的功能二、柴油机电控燃油喷射系统二、柴油机电控燃油喷射系统二、柴油机电控燃油喷

19、射系统二、柴油机电控燃油喷射系统(xt(xt ng)ng)的组成的组成的组成的组成第30页/共101页第三十一页，共102页。一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统一、柴油机电控系统(xt(xt ng)ng)的的的的功能功能功能功能1.1.燃油喷射燃油喷射燃油喷射燃油喷射(pnsh)(pnsh)控制控制控制控制2.2.怠速控制怠速控制怠速控制怠速控制3.3.进气控制进气控制进气控制进气控制4.4.增压控制增压控制增压控制增压控制5.5.排放控制排放控制排放控制排放控制6.6.起动控制起动控制起动控制起动控制7.7.巡航控制巡航控制巡航控制巡航控制8.8.故障自诊断和失效保护故障

20、自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护9.9.柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制第31页/共101页第三十二页，共102页。1.1.燃油喷射控制燃油喷射控制燃油喷射控制燃油喷射控制燃燃燃燃油油油油喷喷喷喷射射射射控控控控制制制制主主主主要要要要(zh(zh yo)yo)包包包包括括括括：供供供供（喷喷喷喷）油油油油量量量量控控控控制制制制、供供供供（喷喷喷喷）油油油油正正正正时时时时控控控控制制制制、供供供供（喷喷喷喷）油油油油速速速速率率率率控控控控制制制制和和和和喷喷喷喷油油油油压压压压力力力力

21、控控控控制等。制等。制等。制等。第32页/共101页第三十三页，共102页。2.怠速控制怠速控制(kngzh)柴柴油油机机的的怠怠速速控控制制(kngzh)主主要要包包括括怠怠速速转转速速控控制制(kngzh)和和怠怠速速时时各各 缸缸 均均 匀匀 性性 的的 控控 制制(kngzh)。第33页/共101页第三十四页，共102页。3.3.进气控制进气控制进气控制进气控制柴柴柴柴油油油油机机机机的的的的进进进进气气气气控控控控制制制制主主主主要要要要包包包包括括括括进进进进气气气气节节节节流流流流控控控控制制制制、可可可可变进气涡流变进气涡流变进气涡流变进气涡流(wli)(wli)控制和可变配气

22、正时控制。控制和可变配气正时控制。控制和可变配气正时控制。控制和可变配气正时控制。第34页/共101页第三十五页，共102页。4.4.增压控制增压控制增压控制增压控制柴油机的增压控制主要是由柴油机的增压控制主要是由柴油机的增压控制主要是由柴油机的增压控制主要是由ECUECU根据柴油机转速信号、负根据柴油机转速信号、负根据柴油机转速信号、负根据柴油机转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁通阀的开度或废荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁通阀的开度或废荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁通阀的开度或废荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、增压器涡轮

23、废气进口截面大小等措施，气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废气进口截面大小等措施，气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废气进口截面大小等措施，气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴油机的扭矩特性油机的扭矩特性油机的扭矩特性油机的扭矩特性(txng)(txng)，提高加速性能，降低排放和噪声。，提高加速性能，降低排放和噪声。，提高加速性能，降低排放和噪声。，提高加速性能，降低排放和噪声

24、。第35页/共101页第三十六页，共102页。5.5.排放控制排放控制排放控制排放控制(kngzh)(kngzh)柴油机的排放控制柴油机的排放控制柴油机的排放控制柴油机的排放控制(kngzh)(kngzh)主要是废气再循环主要是废气再循环主要是废气再循环主要是废气再循环（EGREGR）控制）控制）控制）控制(kngzh)(kngzh)。ECUECU主要根据柴油机转速主要根据柴油机转速主要根据柴油机转速主要根据柴油机转速和负荷信号，按内存程序控制和负荷信号，按内存程序控制和负荷信号，按内存程序控制和负荷信号，按内存程序控制(kngzh)EGR(kngzh)EGR阀开度，阀开度，阀开度，阀开度，以

25、调节以调节以调节以调节EGREGR率。率。率。率。第36页/共101页第三十七页，共102页。6.起动控制起动控制柴柴油油机机起起动动控控制制主主要要包包括括供供（喷喷）油油量量控控制制、供供（喷喷）油油正正时时控控制制和和预预热热装装置置控控制制，其其中中供供（喷喷）油油量量控控制制和和供供（喷喷）油油正正时时控控制制与其他与其他(qt)工况相同。工况相同。第37页/共101页第三十八页，共102页。7.7.巡航控制巡航控制巡航控制巡航控制带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航带有巡航控制功能的柴油

26、机电控系统，当通过巡航控制开关选定巡航控制模式后，控制开关选定巡航控制模式后，控制开关选定巡航控制模式后，控制开关选定巡航控制模式后，ECUECU即可根据车速即可根据车速即可根据车速即可根据车速(ch s)(ch s)信号等自动维持汽车以一定车速信号等自动维持汽车以一定车速信号等自动维持汽车以一定车速信号等自动维持汽车以一定车速(ch s)(ch s)行驶。行驶。行驶。行驶。第38页/共101页第三十九页，共102页。8.8.故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护柴油柴油柴油柴油(chiyu)(chiyu)机电控系统中也包含故障自诊断和失机电控系统中也

27、包含故障自诊断和失机电控系统中也包含故障自诊断和失机电控系统中也包含故障自诊断和失效保护两个子系统。柴油效保护两个子系统。柴油效保护两个子系统。柴油效保护两个子系统。柴油(chiyu)(chiyu)机电控系统出现故机电控系统出现故机电控系统出现故机电控系统出现故障时，自诊断系统将点亮仪表盘上的障时，自诊断系统将点亮仪表盘上的障时，自诊断系统将点亮仪表盘上的障时，自诊断系统将点亮仪表盘上的“故障指示灯故障指示灯故障指示灯故障指示灯”，提醒驾驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定提醒驾驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定提醒驾驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定提醒驾驶员注意，并储存故障

28、码，检修时可通过一定的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启动相应保护程序，使柴油动相应保护程序，使柴油动相应保护程序，使柴油动相应保护程序，使柴油(chiyu)(chiyu)能够继续保持运转能够继续保持运转能够继续保持运转能够继续保持运转或强制熄火。或强制熄火。或强制熄火。或强制熄火。第39页/共101页第四十页，共102页。9.9.柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制 在装

29、用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制ECUECU和自动变速器控制和自动变速器控制和自动变速器控制和自动变速器控制ECUECU合为一体，实现柴油机与自合为一体，实现柴油机与自合为一体，实现柴油机与自合为一体，实现柴油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车动变速器的综合控制，以改善汽车动变速器的综合控制，以改善汽车动变速器的综合控制，以改善汽车(qch)(qch)的变速性能。的变速性能。的变速性能。的变速性能。第40页/共101页第四十一页，共102页。二、柴油机电

30、控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射二、柴油机电控燃油喷射(pnsh)(pnsh)系统的组成系统的组成系统的组成系统的组成 柴柴油油机机电电控控燃燃油油喷喷射射系系统统除除了了控控制制喷喷油油量量外外，对对喷喷油油正正时时和和喷喷油油的的压压力力都都有有很很高高的的要要求求。（柴柴油油机机电电控控燃燃油油喷喷射射系系统统的的喷喷油油压力较高约压力较高约19.6MPa19.6MPa）各各种种柴柴油油电电控控系系统统的的区区别别在在于于控控制制功功能能、传传感感器器的的数数量量和和类类型型、执执行行元元件件的的类类型型、控控制制软软件件、主主要要电电控控元元件件的的结结构构原原理

31、理和和安安装装位位置置，基基本本组组成成(z(z chnchn)与与其其他他电电子子控控制制系系统统一一致致，也也由由传传感器感器ECUECU执行元件三部分组成执行元件三部分组成(z(z chn chn)。第41页/共101页第四十二页，共102页。1.传感器传感器(1)加加速速(ji s)踏踏板板位位置置传感器传感器(2)反馈信号传感器反馈信号传感器(3)燃油温度传感器燃油温度传感器(4)其其他他传传感感器器和和信信号号开开关关第42页/共101页第四十三页，共102页。2.2.柴油机控制柴油机控制柴油机控制柴油机控制ECUECU根根根根据据据据各各各各传传传传感感感感器器器器输输输输入入入

32、入信信信信号号号号和和和和内内内内存存存存程程程程序序序序，计计计计算算算算出出出出供供供供（喷喷喷喷）油油油油量量量量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。3.3.执行元件执行元件执行元件执行元件执执执执行行行行ECUECU的的的的指指指指令令令令(zh(zh lng)lng)，调调调调节节节节柴柴柴柴油油油油机机机机的的的的供供供供（喷喷喷喷）油油油油量量量量和供（喷）油正时。和供（喷）油正时。和供（喷）油正时。和供（喷）油正时。

33、第43页/共101页第四十四页，共102页。第三节 共轨柴油(chiyu)喷射系统第44页/共101页第四十五页，共102页。第45页/共101页第四十六页，共102页。第46页/共101页第四十七页，共102页。第47页/共101页第四十八页，共102页。第48页/共101页第四十九页，共102页。第49页/共101页第五十页，共102页。第50页/共101页第五十一页，共102页。第51页/共101页第五十二页，共102页。第52页/共101页第五十三页，共102页。第53页/共101页第五十四页，共102页。第54页/共101页第五十五页，共102页。第55页/共101页第五十六页，共1

34、02页。第56页/共101页第五十七页，共102页。第57页/共101页第五十八页，共102页。第58页/共101页第五十九页，共102页。第59页/共101页第六十页，共102页。Denso Denso 共轨式柴油共轨式柴油共轨式柴油共轨式柴油(chiyu)(chiyu)喷射系统喷射系统喷射系统喷射系统第60页/共101页第六十一页，共102页。第61页/共101页第六十二页，共102页。第62页/共101页第六十三页，共102页。第63页/共101页第六十四页，共102页。第64页/共101页第六十五页，共102页。Isuzu Common Rail Isuzu Common Rail 第

35、65页/共101页第六十六页，共102页。第66页/共101页第六十七页，共102页。第67页/共101页第六十八页，共102页。第68页/共101页第六十九页，共102页。Caterpillar CRFICaterpillar CRFI第69页/共101页第七十页，共102页。第70页/共101页第七十一页，共102页。第71页/共101页第七十二页，共102页。第72页/共101页第七十三页，共102页。第73页/共101页第七十四页，共102页。第74页/共101页第七十五页，共102页。第75页/共101页第七十六页，共102页。第76页/共101页第七十七页，共102页。第77页/共

36、101页第七十八页，共102页。第78页/共101页第七十九页，共102页。第79页/共101页第八十页，共102页。第80页/共101页第八十一页，共102页。预预预预喷喷喷喷射射射射在在在在主主主主喷喷喷喷射射射射之之之之前前前前，将将将将小小小小部部部部分分分分燃燃燃燃油油油油喷喷喷喷入入入入气气气气缸缸缸缸，在在在在缸缸缸缸内内内内发发发发生生生生预预预预混混混混合合合合或或或或者者者者部部部部分分分分燃燃燃燃烧烧烧烧，缩缩缩缩短短短短主主主主喷喷喷喷射射射射的的的的着着着着火火火火延延延延迟迟迟迟期期期期。这这这这样样样样缸缸缸缸内内内内压压压压力力力力升升升升高高高高率率率率和和和

37、和峰峰峰峰值值值值压压压压力力力力都都都都会会会会下下下下降降降降，发发发发动动动动机机机机工工工工作作作作比比比比较较较较缓缓缓缓和和和和，同同同同时时时时缸缸缸缸内内内内温温温温度度度度降降降降低低低低使使使使得得得得NOXNOX排排排排放放放放减减减减小小小小。预预预预喷喷喷喷射射射射还还还还可可可可以以以以降降降降低低低低失失失失火火火火的的的的可可可可能能能能性性性性，改改改改善善善善高高高高压压压压共轨系统的冷起动性能。共轨系统的冷起动性能。共轨系统的冷起动性能。共轨系统的冷起动性能。主主主主喷喷喷喷射射射射初初初初期期期期降降降降低低低低喷喷喷喷射射射射速速速速率率率率，也也也也

38、可可可可以以以以减减减减少少少少着着着着火火火火延延延延迟迟迟迟期期期期内内内内喷喷喷喷入入入入气气气气缸缸缸缸内内内内的的的的油油油油量量量量。提提提提高高高高主主主主喷喷喷喷射射射射中中中中期期期期的的的的喷喷喷喷射射射射速速速速率率率率，可可可可以以以以缩缩缩缩短短短短喷喷喷喷射射射射时时时时间间间间从从从从而而而而缩缩缩缩短短短短缓缓缓缓燃燃燃燃期期期期，使使使使燃燃燃燃烧烧烧烧在在在在发发发发动动动动机机机机更更更更有有有有效效效效的的的的曲曲曲曲轴轴轴轴转转转转角角角角范范范范围围围围内内内内完完完完成成成成，提提提提高高高高输输输输出出出出功功功功率率率率，减减减减少少少少燃燃燃

39、燃油油油油消消消消耗耗耗耗(xioho)(xioho)，降降降降低低低低碳碳碳碳烟烟烟烟排排排排放放放放。主主主主喷喷喷喷射射射射末末末末期期期期快快快快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。下一页第81页/共101页第八十二页，共102页。第82页/共101页第八十三页，共102页。第83页/共101页第八十四页，共102页。第四节第四节第四节第四节 柴油发动机管理系统柴油发动机管理系统柴油发动机管理系统柴油发动机管理系统n

40、 n发动机管理系统的核心(hxn)功能由电控单元来实现。传感器为EDC电控单元提供发动机的当前工况信息，电控单元对传感器的信号进行分析以后，根据预定的控制策略对执行器发出控制信号，控制喷油量、喷油始点、增压压力、废气再循环和电热塞系统。第84页/共101页第八十五页，共102页。发动机管理系统总图发动机管理系统总图(zn t)第85页/共101页第八十六页，共102页。一、喷油量控制系统一、喷油量控制系统一、喷油量控制系统一、喷油量控制系统(kn(kn zh x t zh x t n n)n nEDC电控单元分析(fnx)发动机转速、加速踏板位置和冷却水温等传感器的信号，确定所需喷油量，并发相

41、应控制信号给喷油泵中的油量调节器。通过安装在油量调节器上的活塞位移传感器的反馈，实现油量的闭环控制。在空气量不够的情况下为了避免黑烟，要根据烟度限制MAP图限制油量。第86页/共101页第八十七页，共102页。第87页/共101页第八十八页，共102页。二、喷油定时二、喷油定时二、喷油定时二、喷油定时(dn(dn sh)sh)控制系统控制系统控制系统控制系统 n n喷油始点影响发动机起动性能、燃油经济性和排放性能。EDC电控单元通过喷油量、发动机转速和冷却水温等信号(xnho)确定最优喷油始点，给喷油泵中的喷油始点控制阀发出相应的控制信号(xnho)。针阀升程传感器针阀升程传感器喷油始点控制阀

42、喷油始点控制阀第88页/共101页第八十九页，共102页。三、增压压力三、增压压力三、增压压力三、增压压力(yl)(yl)控制系统控制系统控制系统控制系统n n 第89页/共101页第九十页，共102页。四、废气四、废气四、废气四、废气(fiq)(fiq)再循环控制系统再循环控制系统再循环控制系统再循环控制系统 n n废气再循环（EGR）是为了减少排气中的氮氧化物。直喷系统的缸内温度相对较高，而且柴油机工作在富氧的环境下，因此排气中产生大量的氮氧化物。部分的排气通过EGR阀与新鲜空气混合进入发动机，这样缸内混合气的含氧量就降低，从而降低氮氧化物排放。废气再循环率要受到限制，因为过多(u du)

43、的废气会使碳氢、一氧化碳和微粒排放恶化。第90页/共101页第九十一页，共102页。第91页/共101页第九十二页，共102页。五、电热五、电热五、电热五、电热(dinr)(dinr)塞控制系统塞控制系统塞控制系统塞控制系统 n n电热塞控制集成在电热塞控制集成在EDCEDC电控单元中，控制分为两部分：预热和后电控单元中，控制分为两部分：预热和后热。热。n n预热：由于直喷柴油机的启动性能好，预热只需在温度低于预热：由于直喷柴油机的启动性能好，预热只需在温度低于+9+9以下进行，冷却水温传感器为电控单元提供准确的以下进行，冷却水温传感器为电控单元提供准确的温度信号，驾驶员通过温度信号，驾驶员通

44、过(tnggu)(tnggu)仪表盘上的预热报警灯了解预热仪表盘上的预热报警灯了解预热情况。情况。n n后热：发动机启动以后，就要进入后热阶段，后热可以减少发后热：发动机启动以后，就要进入后热阶段，后热可以减少发动机的噪音，改善怠速工况的发动机性能，并且降低碳动机的噪音，改善怠速工况的发动机性能，并且降低碳氢排放。发动机转速达到氢排放。发动机转速达到2500rpm2500rpm时后热阶段停止。时后热阶段停止。第92页/共101页第九十三页，共102页。第93页/共101页第九十四页，共102页。六、六、六、六、废气废气废气废气(fiq)(fiq)后处理装置后处理装置后处理装置后处理装置n n柴

45、油机的排放主要由氮氧化物、碳氢、一氧化碳和微粒组成。氧催化转化器可以降低碳氢、一氧化碳以及部分微粒，氮氧化物排放要通过废气再循环等方式(fngsh)进行控制，而微粒则由微粒捕捉器处理。第94页/共101页第九十五页，共102页。1.1.氧催化氧催化氧催化氧催化(cu hu)(cu hu)转化器转化器转化器转化器 n n柴油机工作在富氧的环境下，不适宜采用三元催化器，这里采用氧催化柴油机工作在富氧的环境下，不适宜采用三元催化器，这里采用氧催化转化器。氧催化转化器是一个圆筒形的陶瓷载体，中间有许多细长的通转化器。氧催化转化器是一个圆筒形的陶瓷载体，中间有许多细长的通道，可以道，可以(ky(ky)大

46、大增加陶瓷载体内部的表面积。活性催化材料是用真大大增加陶瓷载体内部的表面积。活性催化材料是用真空金属化的方法加到陶瓷表面的，有害物质与催化材料接触时就会被转空金属化的方法加到陶瓷表面的，有害物质与催化材料接触时就会被转化。在氧催化转化器中，大约化。在氧催化转化器中，大约80%80%未燃烧或部分燃烧的未燃烧或部分燃烧的HCHC被转化成水蒸被转化成水蒸气和气和CO2CO2，有害的，有害的COCO被转化成被转化成CO2CO2，氮氧化物，氮氧化物NOxNOx不能被氧传感器转化，不能被氧传感器转化，因此采用废气再循环的方法减少因此采用废气再循环的方法减少NOxNOx排放。排放。第95页/共101页第九十

47、六页，共102页。第96页/共101页第九十七页，共102页。第97页/共101页第九十八页，共102页。2.2.微粒微粒微粒微粒(wil)(wil)捕捉器（捕捉器（捕捉器（捕捉器（DPFDPF）n n微粒捕捉器主要用来净化柴油机排气中的颗粒物，是现代柴油机满足欧以上排放法规的有效手段。柴油机微粒捕捉器的核心是过滤体和过滤体再生(zishng)装置。过滤体由多孔陶瓷过滤材料或多孔金属材料制成，目前的过滤体的过滤效率可达90以上而不会引起过高的排气阻力。再生(zishng)装置一般是通过直接加热微粒，同时利用催化剂降低微粒着火点，使微粒氧化达到过滤体再生(zishng)的目的。第98页/共101

48、页第九十九页，共102页。第99页/共101页第一百页，共102页。小小小小 结结结结n n柴油机的电子控制包括燃油控制、进排气的控制以及对废气的后处理。其中的燃油喷柴油机的电子控制包括燃油控制、进排气的控制以及对废气的后处理。其中的燃油喷射控制是关键，也是柴油机电子控制中的难点。射控制是关键，也是柴油机电子控制中的难点。n n高压喷射可以有效地改善柴油机的经济性和排放，而灵活的喷油速率控制（例如预喷高压喷射可以有效地改善柴油机的经济性和排放，而灵活的喷油速率控制（例如预喷射）是解决柴油机的排放和噪声的有效措施。射）是解决柴油机的排放和噪声的有效措施。n n废气涡轮增压则不仅能改善柴油机的动力

49、性、经济性，废气涡轮增压则不仅能改善柴油机的动力性、经济性，而且还可以有效地降低柴油机的微粒排放。而且还可以有效地降低柴油机的微粒排放。n n通过废气再循环（通过废气再循环（EGREGR），柴油机的氮氧化物排放也可大大降低。最后，通过后处理），柴油机的氮氧化物排放也可大大降低。最后，通过后处理装置可以进一步降低柴油机的排放。装置可以进一步降低柴油机的排放。n n所有这些控制功能只有利用电子控制系统，实现系统综合与优化匹配所有这些控制功能只有利用电子控制系统，实现系统综合与优化匹配(p(p pi)pi)，才能获，才能获得柴油机的最佳性能。得柴油机的最佳性能。第100页/共101页第一百零一页，共102页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第101页/共101页第一百零二页，共102页。