毕业设计（论文）-汽车柴油发动机电控技术.doc

西安科技大学继续教育学院
毕业论文(设计)
汽车柴油发动机电控技术

专业名称:汽车运用与维修
班级:09高汽一班
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指导老师:
评阅老师:
2011年09月

汽车柴油发动机电控技术摘要
21世纪是绿色柴油机的时代,传统的燃油系统已经不能适应柴油机技术发展的需要,机械技术与电子技术的结合使得汽车技术发生了一系列深刻的变化。柴油机电控系统,是必然之选。到目前为止,世界上许多发达国家已经研究并生产了很多功能各异的柴油机电控系统。柴油机电子控制的内容已由当初的燃油喷射系统单一控制,逐步发展到了各个系统控制,如可变气门驱动系统、可变进气涡轮控制系统以及废气再循环等。21世纪柴油机电子控制系统将进入发展的鼎盛时期。目前我国生产的宝来、奥迪轿车以及长城哈弗、华泰圣达菲等一些SUV都已采用了柴油机电控技术,其中很多技术处于世界先进水平,如高压共轨喷射技术、泵喷嘴技术等。本篇突出了柴油机电控部分的构原理和目前先进的柴油机电控技术。
关键词:绿色、环保、鼎盛
第1章概述
电控柴油机发展情况
采用电子控制技术是当前柴油机技术发展的重要方向之一。早在20世纪70年代,世界上许多技术发达国家就已竞相开发柴油机电子控制技术。到目前为止,已研制出了许多功能各异的柴油机电子控制技术,其中大部分已经投放市场,取得了显著的经济效益。与此同时,也有利的推动了柴油机电子控制技术的进一步发展。
柴油机电子控制系统的发展主要经历了电控直列喷油泵、电控分配泵、电控泵喷嘴和共轨燃油系统几个阶段。
20世纪90年代共轨燃油系统出现,问世不久,已显示了它巨大的优越性。
电控柴油共轨系统的主要特点 1 改善柴油机的经济性
由于柴油机具有优异的节油特性,行驶成本远远低于汽油轿车。在原油价格不断上涨的情况下,它的经济性无论是对社会还是个人,都显示出巨大的价值。
2 提高控制精度
控制系统的控制精度越高,被控对象的功能指标就越容易接近最优值。计算机控制的精度主要体现在三个方面:输入信号的高保真、信号均以数字形式传输,只要计算机的位数够高,就能保证足够的精度、高分辨率的输出信号。
3 控制策略灵活
柴油机电控燃油喷射系统的类型
1. 位置控制式系统
保留传统喷射系统的基本结构,只是将原有的机械控制机构用电控元件取代,在原机械控制循环喷油量和喷油定时的基础上,改进更新机构功能,使用直线比例式和旋转式电磁执行机构控制油量调节齿杆(或拉杆)位移和提前器运动装置的位移,实现循环喷油量和喷油定时的控制,使控制精度和响应速度较机械式控制方式得以提高。系统技术特征与系统特点: (1)数字控制器通过执行机构的连续式位置伺服控制,对喷射过程实现间接调节,故相对其它电控燃油喷射系统,执行响应较慢、控制频率较低和控制精度不太稳定。(2)不能改变传统喷射系统固有的喷射特性,电控可变预行程直列泵虽能对喷油速率起到一定的调节作用,但却使直列泵机构复杂性加大。(3)柴油机的结构几乎无须改动即可改造成位置控制式喷射系统,故生产继承性好,便于对现有机器进行升级改造。(4)由于燃油泵输送和计量机构基本不变,喷油系统参数受柴油机转速影响大,很难实现喷油规律控制,凸轮机构、柱塞套的应力和变形限制了喷油压力的进一步提高。
2. 时间控制式系统
时间控制系统有许多比纯机械式或第一代系统优越的地方,但其燃油喷射压力仍然与发动机转速关,喷射后残余压力不恒定。另外电磁阀的响应直接影响喷射特性,特别是在转速较高或瞬态转速变化很大的情况下尤为严重,而且电磁阀必须承受高压,因此对电磁阀提出了很高的要求。
3. 共轨系统
共轨控制式电控燃油喷射系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理。共轨式电控喷射系统具有公共控制油道(共轨管),高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力,通过连续调节共轨压力来控制喷射压力,采用压力时间式燃油计量原理,用电磁阀控制喷射过程。该系统根据柴油机运行工况的不同,不仅可以适时地控制喷油量与喷油定时,使其达到与工况相适应的最优数值,而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为可能。且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。系统技术特征(1)不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理,高压油泵+共轨油管。(2)采用压力时间式燃油计量原理,用电磁阀控制喷射过程。(3)可以柔性控制喷油压力、喷油量、和喷油定时, 喷油速率的控制也成为可能。
对于不同的柴油机,其控制策略往往不同,当需要改进或与其他机型匹配时,传统的办法是改变机械控制系统,周期长成本高。计算机控制系统需要改变的仅仅是EPROM中的软件程序。有些情况下,甚至不需要变更便能用于不同的柴油机。
4 电子控制
整个系统有传感器、电控单元和执行器三大部分组成。最