《汽车发动机管理系统》第3章 电控柴油机小柴油机.pptx

第3章 柴油机管理系统;德国BOSCH公司的高压共轨式喷油系统主要由高压泵、燃油滤清器、燃油泵、高压喷油器、高压传感器、限压阀、油管等组成，如图3.1和图3.2所示。;BOSCH公司的高压共轨式喷油系统组成;1．高压泵结构;工作过程;2.齿轮泵;3．喷油器;当电磁线圈无电流通过时，高压燃油经进油口进入喷油器的控制腔和下端喷油嘴针阀处，此时上下两处的燃油压强相同，而由于阀门调节杆上方有效截面积比针阀处有效截面积大，所以阀门调节杆受到合力方向向下，喷油器针阀紧压在针阀座上，喷油器停止喷油。;当发动机控制单元给电磁线圈供电时，衔铁上移，控制腔上端节流孔打开，控制腔压力变小，针阀控制杆受到合力方向向上，针阀控制杆向上运动，喷油器针阀开启，高压燃油喷入气缸，完成燃油喷射过程，喷射时间根据电控单元给电磁线圈的通电时间而定，通电时间越长，则针阀打开的时间越长，喷入气缸内的燃油就越多。;3.2泵管嘴喷油系统结构原理;径向柱塞分配式喷油泵实物图;叶片泵;径向柱塞分配式喷油泵工作原理;压缩过程：如图所示，燃油由两个活塞来压缩，活塞通过滚子由斜凸轮调整环来驱动，驱动力来自传动轴。;3）分配过程：如图所示，电磁阀关闭时，燃油由分配轴和分配器体经回油节流阀和喷油嘴分配到各气缸。;径向柱塞分配式喷油泵喷油始点调节装置工作原理;工作原理：如图所示，随着转速的升高，喷油始点应“提前”。喷油始点调节装置就是执行该任务的。喷油始点调节装置的控制活塞通过弹簧力压在喷油始点调节活塞上，控制活塞的环形腔通过一个孔从喷油泵的内腔得到燃油压力，喷油始点阀确定控制活塞的环形腔内燃油压力的大小。;⑷预热系统;发动机管理系统;3.3泵喷嘴喷油系统结构原理; 泵喷嘴喷油系统组成;2.泵喷嘴结构;3.工作过程 ⑴吸油过程;⑵压缩过程如图所示，当凸轮旋转到上面时，摇臂以摇臂轴为中心顺时针转动，喷油器内柱塞向下运动，高压控制腔产生高压燃油，但此时喷油器针阀并不开启，原因是高压控制腔内的高压燃油通过控制阀芯流向针阀的下端和针阀顶座，由于针阀上下所承受压力的有效面积不同，针阀受到的合力向下。 ;⑶喷射过程发动机控制单元采集当前的负荷、转速、水温等信号，计算出需要的喷油量，并控制喷油器动作。控制方式是给喷油器中的压电元件通电，当压电元件有电压作用时，由于逆压电效应，压电元件会变形，变形量通过放大板作用到控制阀芯，如图3.31和图3.32所示。如图3.33所示，控制阀芯向左运动，把高压腔通向针阀顶座的通道关闭，但高压腔内高压燃油仍与针阀下端相通，随着高压腔内压力的持续增大，针阀受到的合力方向向上，针阀开启喷油。 ;⑷停油过程：如图3.34所示，当发动机控制单元确认喷油量已经满足工况需求时，发动机控制单元将停止对喷油器中压电元件供电。此时控制阀芯在回位弹簧的作用下向右移动，针阀上下端面受到相同燃油压强，但因作用面积不同，针阀受到的合力向下，喷油器停止喷油。 ;3.4柴油机辅助控制系统系统;2.可调叶片式废气涡轮增压器;3.4.2柴油机废气再循环系统;⑵单阀控制;3.4.3柴油微粒过滤器;1）被动再生被动再生时，发动机管理系统不进行干预，碳颗粒不断被燃烧掉。这一过程首先会在发动机高负荷，废气温度为350℃至500℃时进行，例如快车道行驶时。这种情况下，碳颗粒通过和氮氧化合物反应转化为二氧化碳和氮气。 2）加热过程为尽快加热冷态氧化催化转化器和微粒过滤器至工作温度，发动机管理系统在主喷油过程后启动二次喷油过程。二次喷油在缸内燃烧，升高了燃烧温度级别。所释放出的热量通过废气流到达氧化催化转化器和微粒过滤器，将其加热。一旦氧化催化转化器和微粒过滤器的工作温度已到达一段时间后，加热过程结束。 ;3）主动再生大部分工况下废气温度太低，无法启动被动再生。此时由于碳颗粒无法被动消除，会在过滤器中累积起来。一旦过滤器中的碳颗粒含量到达一定程度，发动机管理系统介入主动再生，工作过程如图3.48所示。碳颗粒在废气温度550致650℃时被燃烧，生成二氧化碳。主动再生功能通过发动机控制单元内的两个预设模型计算出微粒过滤器中的碳颗粒含量。一个碳颗粒含量模型是基于驾驶员驾驶风格和废气温度传感器以及氧传感器信号。另一个碳颗粒含量模型则是基于微粒过滤器的流体阻力。通过废气压力传感器1，废气温度传感器和空气质量计的信号进行计算。 ;3.4.4柴油机预热装置