柴油机论文|柴油机技师论文
2.1目的
优化动力性、改善燃油使用经济性、控制排放,使柴油机从怠速至额定转速范围内均能获得最佳工作状况,防止可能发生的危险运行状况,延长零件的使用寿命。
2.2优点
2.2.1具有多功能的自动调节性能
工程机械用柴油机的运转工况是多变的,而且对油耗、排放和可靠性等要求较高。自动控制技术应用于柴油机的调节系统正好可以实现多功能的自动调节,从而保证柴油机动力性、燃料使用经济性、可靠性和操作方便性等性能充分发挥。
2.2.2减轻质量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性
对于现代高速柴油机而言,由于驱动喷油泵的扭矩较大,要设计一个紧凑和可靠的供油提前自动调节器很复杂,而且在柴油机总体布置上也比较困难。采用自动控制技术解决供油提前角自动调节问题,不仅可以容易地解决上述难题,而且提高了柴油机的紧凑性。
2.2.3部件安装连接方便,提高了维修性
采用自动控制系统,相关部件尺寸减小(特别是燃油供给系统),安装部位免受空间位置的约束,连接简便,有利于柴油机日常维护及修理。
2.2.4扩展了故障诊断、联络等功能
采用自动控制系统,可方便地与微型计算机相连,很容易实现柴油机性能检测与故障诊断功能,柴油机运行及检测数据的存储与传递等问题也迎刃而解,便于科学管理和使用。
2.2.5使柴油机的动力输出和负荷得到更精确的匹配
随着工程机械制造技术高速发展,为了提高自行式工程机械的作业效能,采用了电喷柴油机,电控自动变速器等自动控制装置,使自行式工程机械在作业时,能随着负荷的变化在一定范围内自动调整动力输出、动力传递,柴油机的动力输出和负荷得到更精确的匹配,充分发挥工程机械作业效能。
3 柴油机电控技术的特点
柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处,整个系统都是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油与空气的比例),柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小,且柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定的。柴油机电控技术有两个明显的特点:一是柴油喷射电控执行器复杂,二是柴油电控喷射系统的多样化。
3.1柴油机是一种热效率比较高的动力机械
柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点。其喷射压力高达200MPa,为汽油机喷射压力的百倍以上。对燃油高压喷射系统实施喷油量的电子控制,困难大得多。而且柴油喷射对喷射正时的精度要求很高,相对于柴油机活塞上止点的角度位置远比汽油机要求准确,这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。
3.2由于柴油机的喷射系统形式多样
传统的柴油机具有直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸泵等结构完全不同的系统。实施电控技术的执行机构比较复杂,形成了柴油喷射系统的多样化;同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力等多参数进行综合控制,其软件的难度也大于汽油机。
4 电控柴油喷射系统分类
最先出现的是电控喷油泵技术,而后又发展了电控泵喷嘴技术和高压共轨喷射技术,后两种技术是现在最主要的柴油机电控喷射技术。其中,电控泵喷嘴技术的喷油压力非常高,可以达到200MPa,并且泵和喷嘴装在一起,所以只需要很短的高压油引导部分,泵喷嘴系统也可以实现很小的预喷量,其喷油特性是三角形的,并采用了分段式预喷射,这是很符合柴油机的要求(大众公司的TDI发动机就是使用这种技术)。但电控泵喷嘴技术的喷油压力受柴油机转速影响,使用蓄压系统的高压共轨技术可以解决这个问题。它的喷油压力低于泵喷嘴系统,能达到160MPa。有些公司看中了它对任意缸数的发动机喷油压力调节很宽泛的特点,逐步扩大其使用范围(最早使用高压共轨的轿车是阿尔法罗密欧156和奔驰C级别车)。
4.1第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统,它用电子伺服机构代替机械调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整。其特点是保留了传统的喷油泵——高压油管——喷油器系统,只是对齿条或滑套的运动位置由原来的机械调速器控制改为计算机控制。这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS系统。
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