新疆农业大学专业文献综述题目: 柴油发动机电控共轨系统的原理及检修姓名: 吴晓波学院: 科学技术学院专业: 农业电气化及其自动化班级: 112班学号: 115236432成绩:指导教师: 巴寅亮职称: 副教授2015 年3 月6 日新疆农业大学教务处制柴油发动机电控共轨系统的原理及检修作者:吴晓波指导教师:巴寅亮摘要:随着能源和环境问题的日益突出,实现节能减排具有重要的现实意义。
高压共轨柴油机是柴油机领域的最新研究成果,相比传统柴油机,采用高压共轨技术可使柴油机在不同工况下都可以达到最佳燃烧状态,显著地改进了柴油机的经济性与噪音,文章主要对柴油发动机电控共轨系统原理,故障检测及分析作出简单阐述。
关键词:柴油机;高压共轨;故障检测分析;The principle of diesel engine electronic control common rail system and maintenanceName: Wuxiaobo Tutor: BayanliangAbstract: With energy and environment problem increasingly prominent, to achieve energy conservation and emissions reduction has important practical significance. High pressure common rail diesel engine is a latest research achievements in the field of diesel engine, compared with the traditional diesel engine, the high pressure common rail technology can make diesel engine under different conditions can achieve best combustion state, significantly improve the economy and the noise of diesel engine, the paper mainly principle of diesel engine electronic control common rail system, fault detection and analysis brieflyKey words: diesel engine; high pressure common rail; fault detection is analyzed;随着工程机械、运输车辆等各类以柴油机为动力的设备数量骤增,设备尾气排放已成为污染环境的主要因素之一,减排已成为当前环境保护工作的重中之重。
再者则随着能源危机日益加重,石油越来越匮乏,对柴油机的节能要求也越来越高。
当前世界各国都在竞相寻找和探究有效的节能减排技术措施和方法。
电控共轨燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放,提高其燃烧效率的新技术[1]。
在国内随着国Ⅲ、国Ⅳ尾气排放标准的实施,电控共轨系统在工程机械、运输车辆上的柴油机中应用越来越普遍。
为此对电控共轨系统的结构原理作一个初步探索。
1. 柴油机电控技术的发展历程由于柴油的物理化学特性,柴油发动机必须配备较复杂的喷射系统。
传统的采用机械控制的柴油发动机噪音大、排放污染严重。
20世纪90年代后半期,柴油发动机发生了一次重大的技术变化, 即有柴油发动机心脏之称的燃油喷射系统从机械式转向电子控制式。
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下, 在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的[2]。
汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。
柴油机电控技术发展的三个阶段:位置控制、时间控制、时间—压力控制(压力控制)[3]。
( 一) 第一代柴油机电控燃油喷射系统: 常规压力电控喷油系统( 二) 第二代柴油机电控燃油喷射系统: 高压电控喷油系统( 三) 第三代柴油机电控燃油喷射系统: 共轨电控喷射系统高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,已成为21世纪柴油机燃油系统的主流。
电控共轨系统是解决柴油机排放问题和进一步改善性能的关键。
2. 柴油机电控高压共轨系统概述2.1 电控高压共轨系统的组成及特点高压共轨系统由五个部分组成, 即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器[4]。
高压共轨系统利用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, 通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。
高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构,最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离,以此对轨管内的油压实现精确控制[5]。
①可靠性,对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证,中型比较成熟。
②继承性,结构简单,安装方便。
③灵活性,高压共轨油压独立于发动机转速控制,整车控制功能强。
④喷油压力,共轨管压力 1600bar、普通压力 180kgf/cm 2 。
⑤多次喷油,可以实现多次喷射,目前最好的共轨系统可以进行 6 次喷射,共轨系统的灵活性好。
⑥升级潜力,多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。
⑦匹配适合性,结构移植方便,适应范围广,与柴油机均能很好匹配。
⑧时间控制,时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统,用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断,喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定,时间控制系统结构简单,将喷油量和喷油正时的控制合二为一,控制的自由度更大,同时能较大地提高喷油压力。
⑨环保,高压共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机尾气排放量,以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能[6]。
2.2 电控共轨系统的工作原理在电控高压共轨喷射系统中,压力的产生和燃油的喷射是完全脱开的。
喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。
燃油以一定的压力储存在高压蓄压器(即“共轨”)内,时刻准备着进行喷射。
喷油量由操作人员确定,喷射起点、喷射持续时间和喷射压力由电子控制单元计算出来。
ECU触发电磁阀使每一个气缸的喷油器(喷油单元)相应地进行喷射。
ECU 是电控发动机的控制中心,通过接收各传感器传送来的发动机运行信息,加以运算处理后控制各执行器动作。
ECU 还包含着一个监测模块。
ECU 和监测模块相互监测,如果发现故障,它们中的任何一个都可以独立于另一个而切断喷油[7]。
其中,喷油器线束。
传感器线束发动机出厂时已经做好,整机厂需要根据整车功能的需要来做整车线束。
3. 汽车柴油发动机电控高压共轨系统的主要故障电控共轨式发动机是一有机整体,零部器件相互关联、精密配合,共同完成整机能量转换。
在使用中由于各种不可预见的因素而会产生故障,牵涉到燃油供给系统的常见故障症状主要有启动困难、功率不足、运转不稳、排烟异常等,其造成的原因不外乎供油系统零部件出现堵、漏、卡、坏[8]。
其主要故障有:(1)柴油机发动机启动困难。
(2)柴油发动机动力不足。
(3)柴油发动机工作不稳定,容易熄火等。
4. 汽车柴油发动机电控高压共轨主要故障诊断与分析柴油发动机电控高压共轨具有随机故障自诊断系统和专用诊断仪接口,对诊断故障提供了一定的帮助。
该机故障诊断仪采用 KTS 650诊断仪,它是用计算机技术对发动机电控系统进行自动化检测,检测结果以文字、数据、波形等形式显示在液晶显示屏上,根据需要可以打印,所以在排除故障时需灵活使用诊断仪,并结合必要的常规检查。
但一些特殊故障仍然需要经验丰富的维修技工靠传统的维修经验和维修手段来诊断和排除故障[9]。
4.1 电控高压共轨柴油发动机在使用中应该注意的问题(1)电控柴油喷射系统对柴油的清洁度要求很高,应使用牌号和质量完全符合要求的柴油,柴油滤清器要定期更换。
(2)严格按照汽车发动机说明书要求使用电源。
安装或更换电瓶必须使用正规厂家的电瓶,同时保证极性接线正确,尽量不要使用跨接电路的方法来启动发动机。
(3)防止ECU系统受到激烈的机械冲击和震动,以免损坏发动机的大脑。
(4)洗车时应注意不可用水冲洗发动机的微机控制单元及其他电子装置。
(5)发动机放置于通风干燥处,远离发射电磁场的电气设备,避免强电磁场对微机系统的干扰。
(6)对供油系统检修前,应拆除电瓶的搭接线[10]。
5. 结论高压共轨电控燃油喷射技术的出现使得柴油机的发展获得了新生,它不仅保留了传统柴油机卓越的燃油经济性能,还开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。
在此,就共轨喷射系统在国内的发展提出一点看法。
政府应该在制定环保法规的同时,采取措施确保燃油质量。
以目前低劣的柴油质量,根本无法适应电子控制高压共轨燃油喷射系统的要求。
目前我国对高压共轨燃油喷射系统的研究与开发尚处于起步阶段,发动机燃油喷射系统由机械式喷射系统向电控式喷射系统过渡还主要依靠国外技术来实现。
为尽快提高我国的自主开发和核心竞争力,应不遗余力地在电控喷油器、液力控制阀、喷油嘴偶件和高速执行器、ECU 软硬件等关键零部件的制造以及控制策略和功能、匹配标定技术、提高产品可靠性和安全、降低制造成本等方面开展研究。
参考文献:[1]王均效,陆家祥,谭丕强等,柴油机高压共轨燃油喷射系统的发展动态[J].内燃机 ,2001.[2]田晋跃,现代汽车新技术概论[M].北京大学出版社 .2010.[3]张家玺,新编汽车电控燃油喷射系统结构与检修[M].金盾,2003.[4]严安辉、韦忠霞.车柴油发动机电控系统原理与检修[M].国防工业出版社,2007,6[5]Tan Xu-Guang,Sang Hai-Lang,QIU Tao,Fan Zhi-Qiang,Yin Wen-Hui..The Impact of Common Rail System's Control Parameters on the Performance of High-power Diesel[J],Energy Procedia, 2012[6]谭明裕,刘建华,综合维修电子报,2011年007版[7]宋福昌,电子控制高压共轨柴油机故障检修[M].国防工业出版社 ,2007.[8]张月相,王雪艳,刘大学等,电控汽车柴油发动机培训教程[M],黑龙江科学技术出版社 ,2007.[9]母忠林,电控高压共轨柴油机燃油系统的结构与维修[Z].道依茨柴油机服务有限公司.2011[10]朱玉平.怎样维修电控柴油轿车[M].北京机械工业出版社,2006新疆农业大学科学技术学院本科生专业文献综述成绩评阅表专业(班级)姓名学号题目文献综述评定成绩:指导教师签名:年月日注:成绩评定使用五级制(优、良、中、及格、不及格)。