柴油發(fā)電機(jī)直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：2023-09-17 點(diǎn)擊：174
柴油發(fā)電機(jī)直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
機(jī)械式燃油系統(tǒng)中基本控制信息是柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，而基本參數(shù)要轉(zhuǎn)換成飛塊的離心力和彈簧的作用， 所以必須在彈簧特性的范圍內(nèi)設(shè)定控制方式，其自由度很小。另外，若信息量多一點(diǎn)，則桿系復(fù)雜，裝置龐大。但在電子控制燃油系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機(jī)的狀態(tài)和環(huán)境條件都可用各種傳感器檢出，電子控制單元?jiǎng)t可計(jì)算、判斷出最適合于柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)的控制條件，并輸出到執(zhí)行器。因此，電子控制直列泵燃油系統(tǒng)和傳統(tǒng)的機(jī)械燃油系統(tǒng)相比有著不可估量的優(yōu)勢(shì)。康明斯公司在本文中講解了直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)、工作原理與結(jié)構(gòu)組成等柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)知識(shí)。
一、直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
在直噴式柴油發(fā)電機(jī)中，采用電子控制共軌式燃油系統(tǒng)與采用普通凸輪驅(qū)動(dòng)的泵噴嘴系統(tǒng)相比，優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：
（1）廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，每缸功率可達(dá)200kw左右。
（2）更高的噴油壓力，目前已達(dá)200mpa，將來還有繼續(xù)提高的可能。
（3）噴油的始點(diǎn)、噴油的終點(diǎn)可方便地改變。
（4）可以實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射和后噴射，可以根據(jù)排放等要求實(shí)現(xiàn)多段噴射。
（5）噴油壓力與實(shí)際使用工況相適應(yīng)。在電子控制共軌式燃油系統(tǒng)中，噴油壓力的建立與燃油噴射之間無互相依存關(guān)系，噴油壓力不取決于柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量。在高壓燃油存儲(chǔ)器(共軌管)中，始終充滿噴射用的具有一定壓力的燃油。噴油量由電子控制單元通過計(jì)算決定，受其他制約條件很少。
（6）噴油正時(shí)和噴油壓力在ecu中有存儲(chǔ)的特性曲線(map)算出。然后，電磁閥控制裝在每個(gè)柴油發(fā)電機(jī)氣缸上的噴油器(噴油單元)予以實(shí)現(xiàn)。
二、工作原理與結(jié)構(gòu)組成
在電子控制直列泵燃油噴射系統(tǒng)中，由調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制調(diào)節(jié)齒桿的位置，從而控制供油量；由提前器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和噴油器凸輪軸間的相位差，從而控制噴油時(shí)間。調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和提前器執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電子控制直列泵燃油噴射系統(tǒng)中的兩個(gè)特殊機(jī)構(gòu)。
1、工作原理
圖1所示為直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)。其工作原理是：各傳感器將信號(hào)傳給ecu進(jìn)行處理，與柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速狀態(tài)相適應(yīng)的信號(hào)送到電子調(diào)速器和相應(yīng)的電磁閥，使調(diào)速器和時(shí)間控制器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而調(diào)整噴油量和噴油時(shí)間。
圖1 直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)原理圖
2、燃油噴射量的控制
ecu發(fā)出信號(hào)使電子調(diào)速器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，來控制燃油的應(yīng)的電磁閥，使調(diào)速器和時(shí)間控制器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而調(diào)整噴油量和噴油時(shí)間。噴射量和噴射時(shí)間。電子調(diào)速器的兩種類型為直流電動(dòng)機(jī)型和螺線管型。
（1）直流電動(dòng)機(jī)型電子調(diào)速器。
圖2左圖所示為直流電動(dòng)機(jī)型電子調(diào)速器。其工作原理：對(duì)線圈通電時(shí)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與永磁鐵的磁場(chǎng)相互作用，使線圈和滑套向上或者向下移動(dòng)，而滑套通過杠桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)直列柱塞泵油量調(diào)節(jié)拉桿左右移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量的調(diào)節(jié)。
（2）螺線管型電子調(diào)速器。
圖2右圖所示為螺線管型電子調(diào)速器。其工作原理：當(dāng)電流通過螺線管時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與通電占空比成正比的電磁力，該電磁力使電樞和油量調(diào)節(jié)拉桿或齒條移動(dòng)，電磁力與油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）回位彈簧力平衡，改變螺線管的通電占空比來調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）的位置。
圖2 電子調(diào)速器原理結(jié)構(gòu)圖
（3）燃油噴射時(shí)間的控制
圖3所示為供油正時(shí)控制系統(tǒng)圖，包括正時(shí)控制器、電磁閥、柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、正時(shí)傳感器和ecu等。
圖3 燃油泵供油正時(shí)控制系統(tǒng)圖
（1）傳感器
傳感器將測(cè)得的信號(hào)傳給ecu，ecu對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)出指令給執(zhí)行器（電磁閥）動(dòng)作，用從柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油泵來的機(jī)油使時(shí)間控制器動(dòng)作，來進(jìn)行燃油噴射時(shí)間的控制。
（2）雙組式電磁閥
雙組式電磁閥的結(jié)構(gòu)如圖4所示，結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)電磁閥分別用來控制進(jìn)油和出油，柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油從p孔流入到電磁閥內(nèi)，從a管流向時(shí)間控制器，一部分機(jī)油從回流孔返回到柴油發(fā)電機(jī)油底殼，其回流量根據(jù)控制中心的信號(hào)由電磁閥來控制。
（3）時(shí)間控制器
時(shí)間控制器如圖5所示，主要由缸筒、活塞、凸輪、法蘭和圓盤等組成，通過來自電磁閥的機(jī)油進(jìn)行提前角或滯后角的控制。
圖4 雙組式電磁閥結(jié)構(gòu)圖
圖5 時(shí)間控制器結(jié)構(gòu)圖
（4）電控液壓提前器
電控液壓提前器的工作原理如圖6所示。4個(gè)沿軸向布置的液壓活塞在較低液壓時(shí)就能運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)滑塊以克服彈簧彈力向外運(yùn)動(dòng)，滑塊通過滑塊銷使雙偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，雙偏心輪的構(gòu)造改變了驅(qū)動(dòng)軸與凸輪軸之間的相位。由于活塞僅是通過斜面來推動(dòng)滑塊，并不是通過鉸鏈，因此即使液壓系統(tǒng)失靈了，滑塊靠離心力的作用仍然可以向外運(yùn)動(dòng)，像機(jī)械式噴油提前器那樣起作用。驅(qū)動(dòng)軸通過驅(qū)動(dòng)盤、滑塊、滑塊銷、大小偏心輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。正時(shí)推遲：進(jìn)油通道關(guān)、回油通道開，液壓腔內(nèi)油壓下降，回位彈簧使活塞右移，滑塊和滑塊銷內(nèi)移，安裝在滑塊銷上的大小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪軸相對(duì)驅(qū)動(dòng)盤沿與轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向轉(zhuǎn)過一定角度。
電控液壓提前器工作原理圖
（5）供油正時(shí)控制
直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)供油正時(shí)控制：ecu主要根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號(hào)確定基本供油提前角，再根據(jù)其他信號(hào)進(jìn)行修正。同時(shí)，ecu根據(jù)正時(shí)傳感器信號(hào)判斷實(shí)際的供油正時(shí)，并對(duì)供油正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。正時(shí)控制器為電控液壓式，可改變泵驅(qū)動(dòng)軸與凸輪軸的相對(duì)位置。控制正時(shí)控制器的液壓油路的電控元件為電磁閥型和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型。
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)電壓變化故障分析
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柴油發(fā)電機(jī)組配件介紹——噴油泵
不配備柴油發(fā)電機(jī)的企業(yè)在停電時(shí)會(huì)遭遇的4大影響
如何選購柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)油?五個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)幫你輕松做出選擇!
盡可能減小柴油發(fā)電機(jī)組零部件之間的磨損度也是延長機(jī)組壽命的有效方式
民用建筑柴油發(fā)電機(jī)組：如何選擇一款可靠的備用電源？
常用1200KW康明斯柴油發(fā)電機(jī)組參數(shù)
機(jī)械式燃油系統(tǒng)中基本控制信息是柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，而基本參數(shù)要轉(zhuǎn)換成飛塊的離心力和彈簧的作用， 所以必須在彈簧特性的范圍內(nèi)設(shè)定控制方式，其自由度很小。另外，若信息量多一點(diǎn)，則桿系復(fù)雜，裝置龐大。但在電子控制燃油系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機(jī)的狀態(tài)和環(huán)境條件都可用各種傳感器檢出，電子控制單元?jiǎng)t可計(jì)算、判斷出最適合于柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)的控制條件，并輸出到執(zhí)行器。因此，電子控制直列泵燃油系統(tǒng)和傳統(tǒng)的機(jī)械燃油系統(tǒng)相比有著不可估量的優(yōu)勢(shì)。康明斯公司在本文中講解了直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)、工作原理與結(jié)構(gòu)組成等柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)知識(shí)。
一、直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
在直噴式柴油發(fā)電機(jī)中，采用電子控制共軌式燃油系統(tǒng)與采用普通凸輪驅(qū)動(dòng)的泵噴嘴系統(tǒng)相比，優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：
（1）廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，每缸功率可達(dá)200kw左右。
（2）更高的噴油壓力，目前已達(dá)200mpa，將來還有繼續(xù)提高的可能。
（3）噴油的始點(diǎn)、噴油的終點(diǎn)可方便地改變。
（4）可以實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射和后噴射，可以根據(jù)排放等要求實(shí)現(xiàn)多段噴射。
（5）噴油壓力與實(shí)際使用工況相適應(yīng)。在電子控制共軌式燃油系統(tǒng)中，噴油壓力的建立與燃油噴射之間無互相依存關(guān)系，噴油壓力不取決于柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油量。在高壓燃油存儲(chǔ)器(共軌管)中，始終充滿噴射用的具有一定壓力的燃油。噴油量由電子控制單元通過計(jì)算決定，受其他制約條件很少。
（6）噴油正時(shí)和噴油壓力在ecu中有存儲(chǔ)的特性曲線(map)算出。然后，電磁閥控制裝在每個(gè)柴油發(fā)電機(jī)氣缸上的噴油器(噴油單元)予以實(shí)現(xiàn)。
二、工作原理與結(jié)構(gòu)組成
在電子控制直列泵燃油噴射系統(tǒng)中，由調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制調(diào)節(jié)齒桿的位置，從而控制供油量；由提前器執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和噴油器凸輪軸間的相位差，從而控制噴油時(shí)間。調(diào)速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和提前器執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電子控制直列泵燃油噴射系統(tǒng)中的兩個(gè)特殊機(jī)構(gòu)。
1、工作原理
圖1所示為直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)。其工作原理是：各傳感器將信號(hào)傳給ecu進(jìn)行處理，與柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速狀態(tài)相適應(yīng)的信號(hào)送到電子調(diào)速器和相應(yīng)的電磁閥，使調(diào)速器和時(shí)間控制器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而調(diào)整噴油量和噴油時(shí)間。
圖1 直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)原理圖
2、燃油噴射量的控制
ecu發(fā)出信號(hào)使電子調(diào)速器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，來控制燃油的應(yīng)的電磁閥，使調(diào)速器和時(shí)間控制器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而調(diào)整噴油量和噴油時(shí)間。噴射量和噴射時(shí)間。電子調(diào)速器的兩種類型為直流電動(dòng)機(jī)型和螺線管型。
（1）直流電動(dòng)機(jī)型電子調(diào)速器。
圖2左圖所示為直流電動(dòng)機(jī)型電子調(diào)速器。其工作原理：對(duì)線圈通電時(shí)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與永磁鐵的磁場(chǎng)相互作用，使線圈和滑套向上或者向下移動(dòng)，而滑套通過杠桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)直列柱塞泵油量調(diào)節(jié)拉桿左右移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量的調(diào)節(jié)。
（2）螺線管型電子調(diào)速器。
圖2右圖所示為螺線管型電子調(diào)速器。其工作原理：當(dāng)電流通過螺線管時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與通電占空比成正比的電磁力，該電磁力使電樞和油量調(diào)節(jié)拉桿或齒條移動(dòng)，電磁力與油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）回位彈簧力平衡，改變螺線管的通電占空比來調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）的位置。
圖2 電子調(diào)速器原理結(jié)構(gòu)圖
（3）燃油噴射時(shí)間的控制
圖3所示為供油正時(shí)控制系統(tǒng)圖，包括正時(shí)控制器、電磁閥、柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、正時(shí)傳感器和ecu等。
圖3 燃油泵供油正時(shí)控制系統(tǒng)圖
（1）傳感器
傳感器將測(cè)得的信號(hào)傳給ecu，ecu對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)出指令給執(zhí)行器（電磁閥）動(dòng)作，用從柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油泵來的機(jī)油使時(shí)間控制器動(dòng)作，來進(jìn)行燃油噴射時(shí)間的控制。
（2）雙組式電磁閥
雙組式電磁閥的結(jié)構(gòu)如圖4所示，結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)電磁閥分別用來控制進(jìn)油和出油，柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油從p孔流入到電磁閥內(nèi)，從a管流向時(shí)間控制器，一部分機(jī)油從回流孔返回到柴油發(fā)電機(jī)油底殼，其回流量根據(jù)控制中心的信號(hào)由電磁閥來控制。
（3）時(shí)間控制器
時(shí)間控制器如圖5所示，主要由缸筒、活塞、凸輪、法蘭和圓盤等組成，通過來自電磁閥的機(jī)油進(jìn)行提前角或滯后角的控制。
圖4 雙組式電磁閥結(jié)構(gòu)圖
圖5 時(shí)間控制器結(jié)構(gòu)圖
（4）電控液壓提前器
電控液壓提前器的工作原理如圖6所示。4個(gè)沿軸向布置的液壓活塞在較低液壓時(shí)就能運(yùn)動(dòng)。活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)滑塊以克服彈簧彈力向外運(yùn)動(dòng)，滑塊通過滑塊銷使雙偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，雙偏心輪的構(gòu)造改變了驅(qū)動(dòng)軸與凸輪軸之間的相位。由于活塞僅是通過斜面來推動(dòng)滑塊，并不是通過鉸鏈，因此即使液壓系統(tǒng)失靈了，滑塊靠離心力的作用仍然可以向外運(yùn)動(dòng)，像機(jī)械式噴油提前器那樣起作用。驅(qū)動(dòng)軸通過驅(qū)動(dòng)盤、滑塊、滑塊銷、大小偏心輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。正時(shí)推遲：進(jìn)油通道關(guān)、回油通道開，液壓腔內(nèi)油壓下降，回位彈簧使活塞右移，滑塊和滑塊銷內(nèi)移，安裝在滑塊銷上的大小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪軸相對(duì)驅(qū)動(dòng)盤沿與轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向轉(zhuǎn)過一定角度。
電控液壓提前器工作原理圖
（5）供油正時(shí)控制
直列泵電控燃油噴射系統(tǒng)供油正時(shí)控制：ecu主要根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號(hào)確定基本供油提前角，再根據(jù)其他信號(hào)進(jìn)行修正。同時(shí)，ecu根據(jù)正時(shí)傳感器信號(hào)判斷實(shí)際的供油正時(shí)，并對(duì)供油正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。正時(shí)控制器為電控液壓式，可改變泵驅(qū)動(dòng)軸與凸輪軸的相對(duì)位置。控制正時(shí)控制器的液壓油路的電控元件為電磁閥型和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型。
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)電壓變化故障分析
國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組柱塞式B型噴油泵的結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機(jī)組配件介紹——噴油泵
不配備柴油發(fā)電機(jī)的企業(yè)在停電時(shí)會(huì)遭遇的4大影響
如何選購柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)油?五個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)幫你輕松做出選擇!
盡可能減小柴油發(fā)電機(jī)組零部件之間的磨損度也是延長機(jī)組壽命的有效方式
民用建筑柴油發(fā)電機(jī)組：如何選擇一款可靠的備用電源？
常用1200KW康明斯柴油發(fā)電機(jī)組參數(shù)