某型電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性分析

某型電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性分析,某型電控,柴油發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力,分析 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述 設(shè)計(jì) (論文 )題目 某型電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性 分析 作者所在系 別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級(jí) 者 姓 名 饒欽 作 者 學(xué) 號(hào) 20124014138 指導(dǎo)教師姓名 臧繼嵩 指導(dǎo)教師職稱 講師 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說(shuō) 明 1． 根據(jù)學(xué)校《畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻(xiàn)綜述 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻(xiàn)綜述各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱。 4．學(xué)生撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述， 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻(xiàn)綜述的撰寫(xiě)格式按畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )撰寫(xiě)規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在 2000字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開(kāi)題報(bào)告同時(shí)提交。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 某型電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性分析 摘要： 本文首先闡述柴油機(jī)電控噴油技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的背景和現(xiàn)狀，接著介紹柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的基本組成和控制原理，簡(jiǎn)要介 紹了其分類。根據(jù)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成和控制原理以及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，針對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有柴油機(jī)電控技 術(shù)存在的幾個(gè)問(wèn)題，探討將來(lái)柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展方向和前景。并綜合得出未來(lái)最具前景的系統(tǒng)為電控高壓共軌式噴油系統(tǒng)。 關(guān) 鍵詞 ： 柴油機(jī)；電控系統(tǒng)；噴油技術(shù)；發(fā)展動(dòng)向和前景。 of at of it’s at to of in at of in of 、引言 車用的柴油機(jī)自 1897 年第一臺(tái)產(chǎn)生以來(lái)，由于它的高效、節(jié)能等性能在汽車動(dòng)力中受到高度重視，特別在近現(xiàn)代，柴油機(jī)的應(yīng)用趨勢(shì)在逐漸擴(kuò)大，由于車用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)能源消耗較大 ，對(duì)環(huán)境污染特別嚴(yán)重，所以對(duì)該項(xiàng)污染問(wèn)題不能忽視，全世界的能源枯竭和所以人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車尾氣對(duì)世界的污染日益嚴(yán)重，所以全世界人類在對(duì)節(jié)約能源和汽車尾氣排放上有了更高的規(guī)定。所以目前在考慮燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)降低車用機(jī)排放，以滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，已經(jīng)是關(guān)系未來(lái)柴油機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。所以近期柴油機(jī)領(lǐng)域的主要工作主要為開(kāi)發(fā)新技術(shù)，大力解決柴油機(jī)排放問(wèn)題，可以說(shuō)將來(lái) 車用柴油機(jī)車的關(guān)鍵技術(shù)就是柴油機(jī)及其電控燃油噴射系統(tǒng)的研究 1。只要控制了燃油噴射系統(tǒng)即可主導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)甚至汽車的市場(chǎng)?，F(xiàn)在國(guó)外如歐美市場(chǎng)電子控制高壓燃 油噴射技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)，在所有滿足歐Ⅲ及其將來(lái)的排放法規(guī)要求的車用柴油機(jī)已經(jīng)全部采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)，所以說(shuō)柴油機(jī)電控噴油技術(shù)是未來(lái)柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 ２、國(guó)內(nèi)外電控柴油機(jī)發(fā)展背景和現(xiàn)狀 ２．１ 國(guó)外 2 柴油機(jī)的發(fā)展已有一百年多的歷史，其技術(shù)發(fā)展可分為三個(gè)階段。第一階段： 20世紀(jì) 20 年代中期以德國(guó) 司為代表的機(jī)械式噴油系統(tǒng)代替了蓄壓式供油系統(tǒng)，這樣柴油機(jī)在車輛上的應(yīng)用就產(chǎn)生了。第二階段： 50 年代初廢氣渦輪增壓技術(shù)，奠定了它在該行業(yè)中的動(dòng)力裝置的基礎(chǔ)。第三個(gè)階段： 80 年代至今， 現(xiàn)代微機(jī)作為電控單元的電控技術(shù)在柴油機(jī)上的應(yīng)用，就有了現(xiàn)代先進(jìn)汽車柴油機(jī)電控系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展，使柴油機(jī)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放及噪聲指標(biāo)等具有了強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)能力，柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展因而進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段。僅 1993 年統(tǒng)計(jì)，德國(guó) 司的電控分配泵和電控直列泵在市場(chǎng)上已超 25 萬(wàn)臺(tái)，美國(guó)底特律柴油機(jī)公司 控泵噴嘴系統(tǒng)生產(chǎn)了 10 萬(wàn)多臺(tái)，還有日本一些公司生產(chǎn)的可變預(yù)行程的 列泵已達(dá) 2 萬(wàn)多臺(tái)，其中絕大部分是電控的。另外如美國(guó) 司、日本 司、德國(guó) 了共軌電控燃油噴射系統(tǒng)研究，并相繼投入到生產(chǎn)中 2。到目前為止，各國(guó)已研制并生產(chǎn)各種柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)，有力的緩解了當(dāng)前的世界性能源危機(jī)和汽車污染。一些汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的柴油機(jī)電控技術(shù)水平目前已相當(dāng)發(fā)達(dá)。 目前歐美國(guó)家中 100％重型車、 90％輕型車采用柴油機(jī)，歐洲的柴油轎車在轎車保有量中比例超過(guò)40％，新車產(chǎn)量比例超過(guò) 50％。博世公司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的保守預(yù)測(cè)是，到 2015 年，柴油車所占比例能達(dá)到 25％，而同樣到 2015 年據(jù)有些文章 3 介紹在美國(guó)輕型車輛和轎車領(lǐng)域，柴油車的市場(chǎng)份額將提高到大約 15％。 柴油機(jī)的電子 控制技術(shù)大致可分為 3 個(gè)階段：（ 1） 20 世紀(jì) 70 年代的初始研發(fā)階段，此時(shí)電控主要用于發(fā)電機(jī)組用柴油機(jī)；（ 2） 20世紀(jì) 80 年代為實(shí)用階段，發(fā)展了多種位置控制式和時(shí)間控制式電噴系統(tǒng)，被控量也由原來(lái)的一種發(fā)展為多種；（ 3） 20 世紀(jì) 90 年代至今為成熟階段，功能更為強(qiáng)大的電噴系統(tǒng)可以控制噴油量、噴油正時(shí)、噴油壓力以及噴油率 4。 ２．２ 國(guó)內(nèi) 目前國(guó)內(nèi)的柴油機(jī)電控燃油噴射技術(shù)比國(guó)外又落后很多，我國(guó)汽車工業(yè)與國(guó)際水平還存在相當(dāng)大的差距，對(duì)電控柴油機(jī)技術(shù)的應(yīng)用還是不完善。我國(guó)的柴油機(jī)電控技術(shù)起步較晚，自 20 世 紀(jì) 80 年代中期以后，許多科研單位和院校進(jìn)行了該項(xiàng)技術(shù)的研究，并有了一定成果。 在位置控制系統(tǒng)方而，國(guó)內(nèi)研究的是比較多的。如長(zhǎng)春汽車研究所對(duì)直列泵的可變預(yù)行程控制進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了 列柴油機(jī)的調(diào)速控制；北京理工大學(xué)用電磁閥通過(guò)液壓伺服機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)齒條實(shí)現(xiàn)了直列泵的噴 油量控制；東汽公司在 進(jìn)行的基于調(diào)節(jié)齒桿位置控制油量的調(diào)速器系統(tǒng)也取得了一定成效 5。 在開(kāi)發(fā)高壓共軌系統(tǒng)及其與柴油機(jī)匹配技術(shù)方面目前正處于研制開(kāi)發(fā)階段，目前主要研究工作是柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)這方面研 究的重點(diǎn)大學(xué)如吉林工業(yè)大學(xué)等以及長(zhǎng)春和無(wú)錫的等 70 個(gè)研究所分別在循環(huán)供（噴）油量和供（噴）正時(shí)的“位置控制”、“時(shí)間控制”和“共軌式系統(tǒng)＂等各個(gè)方面進(jìn)行了開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)研究工作，并取得了顯著成果。 國(guó)內(nèi)既積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)又努力自主開(kāi)發(fā)，04 年底威孚集團(tuán)和 司聯(lián)合組建了博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司，該公司以司技術(shù)為依托在無(wú)錫生產(chǎn)高壓共軌系統(tǒng)。 司滿足歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的高壓共軌系統(tǒng)已投入使用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。 國(guó)內(nèi)在一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題如高速電磁閥的研究、泵油量的控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)發(fā)、泄漏問(wèn)題、 各學(xué)科分工合作等還不怎么成熟和完善。目前相關(guān)企業(yè)正在致力于做一些共軌電控及其標(biāo)定系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)、零部件的優(yōu)化調(diào)整、燃油特性分析和燃油系統(tǒng)的模擬計(jì)算等方面工作 ３、柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)基本原理 ３．１ 原理 柴油機(jī)電控機(jī)整個(gè)系統(tǒng)共分為發(fā)動(dòng)機(jī)部分、電控單元（ 制部分和執(zhí)行器3 三大部分 6。 1）發(fā)動(dòng)機(jī)部分即系統(tǒng)中的信號(hào)的采集和輸入相對(duì)應(yīng)的硬件部分。通常有若干個(gè)具有各樣功能的傳感器和信號(hào)調(diào)理電路組成，該傳感器主要指柴油機(jī)和共軌組件及相應(yīng)的傳感器等； 2）電控單元部分即 制部分為系統(tǒng)的軟件部分，即系統(tǒng)的 控制方法和控制策略電控單元，它負(fù)責(zé)對(duì)各種傳感器信號(hào)進(jìn)行分析處理，通過(guò)其內(nèi)算法，向被控單元輸出控制信號(hào)； 3）執(zhí)行器部分包括測(cè)功儀、油耗儀、水溫和機(jī)油溫度調(diào)節(jié)裝置等，它是 柴油機(jī)的接口，接受 信號(hào)以改變柴油機(jī)的狀態(tài) 7。 其中電子控制單元（ 系統(tǒng)的控制有噴油量控制、噴油定時(shí)控制、共軌壓力控制、目標(biāo)怠速控制、逐缸平衡控制等。這些控制策略一般是在 原理上的開(kāi)環(huán)控制，但關(guān)于某些特殊參數(shù)如軌壓、怠速油量的控制一般采用比例積分微分反饋控制。 ３．２ 電控柴油機(jī)分類及應(yīng)用現(xiàn)狀 柴油機(jī)電控噴 油系統(tǒng)按控制原理可分為位置控制和時(shí)間控制系統(tǒng)兩大類，更細(xì)化的分類法應(yīng)該是位置控制系統(tǒng)（或稱第一代電控噴油系統(tǒng)）、時(shí)間控制系統(tǒng)（或稱第二代）和壓力時(shí)間控制系統(tǒng)（或稱共軌系統(tǒng)、第三代）。位置控制系統(tǒng)包括電控直列泵系統(tǒng)和電控分配泵系統(tǒng)；時(shí)間控制系統(tǒng)包括電控泵－噴嘴系統(tǒng)、電控分配泵系統(tǒng)、電控單體泵或直列泵系統(tǒng)；壓力時(shí)間控制系統(tǒng)包括電控泵－噴嘴系統(tǒng)、電控分配泵系統(tǒng)、電控單體泵或直列泵系統(tǒng)；壓力時(shí)間控制系統(tǒng)（即共軌噴油系統(tǒng)）包括增壓式共軌系統(tǒng)（也可稱為中壓共軌系統(tǒng)）和高壓共軌系統(tǒng)，中壓共軌系統(tǒng)按其產(chǎn)生高壓噴射方式的不同 分為蓄壓式電控燃油噴射系統(tǒng)和液力增壓式電控燃油系統(tǒng) 8。目前最先進(jìn)的電控燃油噴射系統(tǒng)是電控泵噴嘴系統(tǒng)和共軌式噴油系統(tǒng) 9,10。泵噴嘴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，噴油嘴孔徑很小，所以燃油噴射壓力比傳統(tǒng)機(jī)械式噴油系統(tǒng)有較大提高。電控共軌系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行反復(fù)多次的噴射，且可以任意調(diào)節(jié)噴射壓力，可使得發(fā)動(dòng)機(jī)在極為理想的振動(dòng)噪音指標(biāo)可進(jìn)行低速扭矩。上述可知新一代轎車柴油機(jī)均普遍采用該項(xiàng)技術(shù)。目前一些配備電控分配泵的中型車用柴油機(jī)也改用電控共軌系統(tǒng)，如美國(guó)康明斯公司的 列柴油機(jī)。 ３．３ 電控柴油機(jī)噴油技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 柴油機(jī)電控技術(shù)得到大量應(yīng)用后。目前與傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)相比，電控燃油噴射系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： １） 控制自由度較寬，能在不同的運(yùn)行工況下迅速調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量、噴油正時(shí)、噴油壓力和噴油速率等參數(shù)的最優(yōu)控制，使柴油機(jī)在大部分工況下均有較好的性能。 ２） 控制精度高，尤其是對(duì)上述同等參數(shù)的控制精度均遠(yuǎn)高于機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)，控制功能更強(qiáng)。 ３） 能全面考慮非主要因素的影響燃油噴射和缸內(nèi)燃燒的一系列因素如大氣壓力、水溫、油溫、柴油品質(zhì)等，并做出準(zhǔn)確的校正。 4、參考文獻(xiàn) ［ 1］徐家龍．柴油機(jī)電控噴油技術(shù) ［ M］．北京：人民交通出版社， 2004， 15 ［ 2］陳亮，高獻(xiàn)坤，王導(dǎo)南．柴油機(jī)電子燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀［ J］．內(nèi) 燃機(jī)， 2008（ 2）： 1［ 3］冒曉建． 壓共軌噴油系統(tǒng)電子控制的研究與電控供油泵的開(kāi)［ D］．上 海：上海交通大學(xué)， 2002： 3 ［ 4］周文華．柴油機(jī)電控技術(shù)綜合研究［ 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