学习目标:
1、熟悉电控柴油机燃油系的组成与功用;
2、熟悉电控柴油喷射的基本原理;
3、掌握高压共轨燃油系统的组成及其工作原理;
4、熟悉电磁式喷油器的结构与工作原理;
5、了解压电式喷油器的工作原理;
一、电控柴油喷射的特点及分类
1、特点
(1)对喷油定时的控制精度高(高于0.50CA),反应速度快;
(2)对喷油量的控制精确、灵活、快速,喷油量可随意调节,可实现预喷射和后喷射,改变喷油规律;
(3)喷油压力高(高压共轨电控喷油系统高达200MPa),不受发动机转速影响,优化了燃烧过程;
(4)无零部件磨损,长期工作稳定性好;
(5)结构简单,可靠性好,适用性强,可以在新老发动机上应用。
2、分类
柴油机电控喷射系统可分为两大类,即位置控制系统和时间控制系统。
现以燃油分配管(共轨)式电控柴油喷射系统为例说明其结构及工作原理。
二、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。

1、高压共轨燃油系统组成及主要部件
(1)高压油泵
由于共轨系统中喷油压力的产生与燃油喷射过程无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。



高压泵结构和工作原理视频:
(2)共轨管
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。

(3)喷油器
电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件,它的作用根据ECU发出的控制信号,通过控制电磁阀的开启和关闭,将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。

(4)燃油压力传感器

(5)限压阀

(6)流量限制器
2、高压共轨燃油系统的工作原理
(1)喷油量的控制:ECU根据加速踏板位置和柴油机转速等传感器的信号确定基本喷油量,再按进气管压力和燃油温度等传感器及起动开关输入的信息进行修正,最后计算出最佳喷油量,并向喷油器通电。ECU通过控制通向喷油器的电脉冲宽度(通电时间)来控制喷油量。
(2)喷油定时的控制:ECU根据加速踏板位置和柴油机转速确定基本喷油时刻,再按进气管压力和冷却液温度等传感器以及起动开关输入的信号进行修正,最后确定出最佳喷油时刻,ECU按此时刻向喷油器通电,即ECU对喷油器通电的时刻决定了喷油始点。
(3)喷油压力的控制:喷油压力等于燃油分配管内的燃油压力。在燃油分配管6上设置燃油压力传感器5和限压阀7,后者用来防止燃油分配管内油压过高。
(4)喷油规律的控制:喷油规律是指喷油速率随时间或曲轴转角的变化关系,而喷油速率则是单位时间的喷油量。由于喷油规律对柴油机的性能有重要影响,因此,针对具有不同混合气形成与燃烧方式的柴油机应选择不同的喷油规律。在燃油分配管式电控柴油喷射系统中,当喷油压力保持不变时,喷油量惟一决定于ECU对喷油器的通电脉冲宽度。因此,只要改变指令脉冲就可以改变喷油规律。

