【电控燃油系统控制什么】柴油机电控燃油喷射系统分析

目前柴油发动机大多使用电控喷射系统，与传统的机械喷射系统相比，电控喷射系统可以有效地提高柴油机的动力性和经济性，同时大大减少废气污染。今天我们简单谈谈柴油机电控喷射系统的工作原理和组成结构。

柴油机可燃混合物形成的特点是什么？

1.混合空间小，时间短。加油时间仅为汽油发动机的1/20 ~ 1/10，只有曲轴拐角处的15 ~ 35度

2.混合气体不均匀，阿尔法值变化范围大：大负荷下喷射量大，阿尔法值小，混合气体浓。怠速时喷射量小，阿尔法值大，搅拌机白，阿尔法值可以达到4 ~ 6。

3.喷着喷着，成分不断变化。

柴油机燃烧过程

燃烧过程可以分为四个阶段。

准备时间:从燃料喷发(A点)到火焰中心(B点)。

燃烧期间特性：

1.首先着火的是浓度合适，花园的位置和数量不固定。

2、此时喷射的流量占每循环流量的30% - 40%。

3.备用烟积流量越多，燃烧到一定程度时，同时着火的流量就越多，因此压力上升率太高，冲击性压力导致燃烧噪音增大，工作粗暴，零部件磨损加剧。

速燃机II:从火焰中心(B点)到最大压力点(C点)发生。

续延期间特性：

1、活塞正在接近商店店，燃烧几乎在等容进行。

2、快速燃烧的结果，产生了有利于边缘喷射边缘燃烧的条件。

3.现阶段进行的好坏标志是工作顺利顺利。这决定了上一个时期积累的流量量，红流量越少，压力上升率越低，事情就越顺利。

燃烧时间:从最大压力点(C点)到最大温度点(D点)。

延迟燃烧期间特性：

1、由于体积的增加，燃烧几乎在等压下进行。

2.电燃速度快。后期氧气减少，废气增多，燃烧速度减慢，燃烧条件越来越差，部分缺氧地区出现燃烧不完全现象，容易造成废气污染。

3、延迟燃烧结束温度最高在2000 - 2300k，热值达到每循环总热值的70%-80%。

4、怠速、燃油喷射量小，所以不会出现这一步。

后烟:从最高温度点(D点)到燃料基本耗尽(E点)。后燃烧期间特性：

1.气缸体积增大，压力和温度降低，有效热量已经很少了。

2.气流运动减弱，排气量增加，燃烧条件比缓慢的燃烧室更差，碳烟形成的可能性更大。

3.这一时期的延长将提高发动机排气温度，发动机过热，降低动力性和经济性。

由于柴油发动机等燃烧特性，柴油燃料供应系统有其独特的喷射规律。也就是说，启动喷射速度大，工作粗糙，噪音大。后期喷射速度小，保研增加，经济性下降。平均喷射速度小(喷射时间长)，燃烧速度慢，动力性和经济性差。因此，理想的喷射规律：先缓后急，尽可能缩短喷射时间。这样传统的机械燃料供应方式已经很难满足柴油机的喷射规律，因此产生了电控柴油机喷射系统。

目前柴油电气控制系统大多采用高压共轨系统，部分车型使用单体泵和泵喷嘴，但比较少见。

柴油机电控燃油喷射系统的优点

1、改善低温启动

电控系统可以用最佳程序代替司机进行这种繁琐的启动操作，从而使柴油机低温启动变得更加容易。

2、减少氮氧化物和烟雾排放

使用柴油机电控技术，可以在不超过烟雾极限的适当范围内准确控制燃油喷射量，根据发动机条件调整燃油喷射时间，有效地抑制烟雾排放。

3、提高发动机运行稳定性。

使用柴油机电控系统，不管负荷如何增减，都能保证启动

机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。

4、提高发动机的动力性和经济性

柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。

5、控制涡轮增压

采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。

6、适应性广

只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。

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。

工作过程：

供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。

共轨电控喷射系统中，最重要的控制就是喷油器喷射过程的控制，一般都采用带有电磁阀、具备预喷射功能的电控喷油器。具体喷射过程如下：

预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得NOX排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。

柴油机电控燃油喷射系统传感器

加速踏板位置传感器

功用：又称负荷传感器，用来检测加速踏板被驾驶员踩下的位置及位置变化。

凸轮轴/曲轴位置传感器

凸轮轴位置传感器：检测曲轴转角基准。 曲轴位置传感器：检测曲轴转角。

功用：产生的信号用于供（喷）油正时控制。

安装位置：曲轴、凸轮轴或飞轮处；

供（喷）油量传感器

功用：用来检测柴油机的实际供（喷）油量，产生的信号用来实现供（喷）油量的闭环

供（喷）油正时传感器

功用：用来检测柴油机的实际供（喷）油正时，产生的信号用来实现供（喷）油正时的闭环控制 。

压力传感器

柴油机电控系统中的压力传感器包括：进气管绝对压力传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器、压差传感器、燃油压力传感器。常用类型：压敏电阻式、压电式和电容式三种。

温度传感器

功用:检测进气温度传感器、冷却液温度传感器、燃油温度传感器、排气温度传感器等。 用来检测发动机各部位的温度，以修正供油量和供油时刻，还可以控制发动机的排气污染。

空气流量传感器

功用：测量进气量，用于进气控制和废气再循环控制。

柴油机电控燃油喷射系统主要附件

低压输油泵：低压输油泵的输出油压一般在1MPa以下，作用

是将柴油从油箱中吸出来供给高压油泵。

高压输油泵：高压油泵的主要作用是供给柴油机足够的高压柴油，同时保证柴油机迅速起动所需额外供油量和压力要求。

柴油滤清器

功用：滤除柴油中的杂质和水分。

常用的柴油滤清器为整体不可拆式，它旋装在泚清器座上 。一般

有粗滤和细滤两种。

共轨

功用：贮存高压输油泵提供的高压燃油，并根据需要分配给各喷油器，即起蓄压器的作用；此外，共轨应能抑制高压油泵供油和喷油器喷油时引起的压力波动，以保持共轨中压力的稳定。

共轨—流量限制器

功用：在非常情况下防止喷油器常开并持续喷油，即：一旦某喷油器常开并持续喷油，导致共轨输出的油量超过一定限值，流量限制器则会关闭该喷油器的供油通道上。

原理：由于弹簧和节流孔的作用，使限制阀向下移动的量随喷油速率增加而增大。喷油器异常泄漏使“喷油”速率和喷油量超过正常喷油最大值，限制阀完全关闭停止给喷油器供油。

共轨—限压阀

位置：一般安装在输油泵内或共轨上。

功用：限制共轨中的最高压力 。

原理：弹簧的预紧力根据规定的共轨最高压力调定。阀左侧承受的共轨压力超过右侧的弹簧力时，阀右移离开阀座，共轨中的燃油经限压阀流回油箱或输油泵进油侧，使共轨压力下降。

调压阀

位置：一般安装在输油泵出口或共轨上。

功用：根据ECU的指令实现对共轨压力的闭环控制。

原理：占空比控制型电磁阀。

与限压阀的主要区别：限压阀限制的最高压力取决于弹簧力，只能在其限制的最高压力附近调节压力且响应速度慢；调压阀则可在宽广的范围内按ECU指令调节油压，且响应速度快。

喷油器：

采用的是电磁阀式喷油器，由孔式喷油嘴和电磁阀（喷油器电磁阀的灵敏度为0.2 ms左右）等组成。喷油器喷孔的数量一般为6个左右。来自高压共轨的高压燃油，经油道流向喷油嘴，同时经节流孔流向针阀控制腔，针阀控制腔通过球阀控制的泄油孔与回油管路相连。

当喷油孔的电磁阀不通电时，泄油孔关闭，作用在针阀控制活塞顶部的压力大于作用在针阀承压面上的压力，针阀被迫进入阀座而将高压油道与燃烧室隔离。当喷油器的电磁阀通电时，泄油孔被打开，针阀控制腔的压力降低，作用于针阀控制活塞顶部的压力也随之下降。一旦压力降至低于作用于喷油嘴针阀承压面上的压力，针阀上升，燃油经喷油嘴喷孔喷入燃烧室。此外，在控制柱塞处泄漏的燃油，通过回油管和高压油泵出来的回油一起流回燃油箱。

老侯点评：

柴油机电控喷射系统是在汽油机电控喷射系统基础上发展而来的，所以二者的基本结构与控制方式基本相同，区别只是柴油电控喷射系统压力更高，喷油器更复杂，并且没有点火控制。同时采用电控喷射系统版本很多，有博世的、电装的、德尔福的等等，各家的结构和控制方式略有差别，但基本的功能是一样的。