随着对柴油机节能、排放与噪声方面日益严格的要求,除了要提高喷油压力以外,还必须在喷油量、喷油正时、喷油压力和喷油规律控制方面进行优化,以保证柴油机与其燃料供给和调节系统之间在各个工况下,实现合理与精确的匹配。在机械式控制方式中,尽管人们已在喷油泵与机械式调速器上采取了多种措施,但仍难以完全满足上述要求。为此,必须对柴油机及其燃料供给与调节系统实行电子控制(Electronic Diesel Control,缩写EDC)。
与机械控制方式相比,柴油机电控喷射有以下几个优点:
(1)电控技术能使控制更为全面和精确,比之原有的机械或机、液控制更易实现性能优化并对相互矛盾要求进行合理折中,这样就能使燃油消耗率和有害物的排放量大幅度下降。
(2)由于机械或机、液控制在结构、工艺上的复杂性和局限性,很多已被证明是有效的改善性能的措施,如预喷射或多次喷射、喷油率与喷油压力的精确控制等均难以实现,采用电控后有助于满足这些控制要求。
此外,即便机械或机、液控制能实现的项目,如:油量正、负校正,增压补偿,供油提前等,也因每一项功能都得增加附属装置而使成本上升、可靠性下降,远不如电控软件增减来得简便。(www.daowen.com)
(3)采用电控技术后,控制对象和目标大为扩展,除常规稳态性能调控外,还可扩展到各种过渡过程的优化控制、故障自动监测与处理、操作过程自动化以及自适应控制等,最终发展成为整机的电脑管理系统,从而使整机性能与可靠性得到大幅度的提高。
在第1章中已经说明,柴油机电控喷射按控制方式分为两大类:一类是位置控制方式(图1-22),它的特点是在原来机械控制循环喷油量和喷油正时的基础上,用线位移或角位移的电磁执行机构或电磁-液压执行机构来控制循环供油量(喷油泵齿杆位移),还可以用改变柱塞预行程的办法,改变喷油正时和供油速率,从而兼顾高压喷射中高速大负荷和低怠速工况对喷油过程的不同要求,其典型产品有直列式柱塞泵电控系统、一部分VE分配泵电控系统以及电子调速器等;另一类是时间控制方式(图1-23),该类电控高压喷射装置的工作原理与传统机械式的完全不同,是在高压油路中利用一个或几个高速电磁阀的启闭来控制喷油泵的供油和喷油器的喷油过程,喷油量的多少是由喷油压力的大小与喷油器针阀开启时间的长短来决定的,而喷油或供油正时与持续期则由控制电磁阀的开启时刻确定,这样就可以实现喷油量、喷油正时和喷油速率的柔性和综合控制,其典型产品是带高速电磁阀控制的VE和VR型分配泵、新型高压单体泵(UPS)、泵-喷嘴(UIS)和共轨(CR)电控系统。
本章将首先介绍一些有关电控柴油机电子控制的基本知识,在此基础上再进一步说明各种燃料供给与调节系统的电控方式。
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