柴油機電控技術總結

第一章

1.進入20世紀70年代以后，由于發(fā)動機排放物對大氣的污染和能源危機，柴油機面臨新的挑戰(zhàn)。

2.1922年，博世公司開始著手開發(fā)噴油泵和噴油嘴。1927年，開發(fā)成功直列式噴油泵。從此，制約狄塞爾發(fā)動機的技術關鍵被攻克。柴油機開始了第二歷史階段蓬勃發(fā)展的階段。

3.柴油機技術的三次飛躍：機械式燃油系統(tǒng)，增壓和中冷技術，電控噴油技術

4.哪些技術革新使經(jīng)濟性提高：直噴，渦輪增壓技，進氣冷卻，高噴油率，電子控制，EGR

5．電控技術三代變化：(1)第一代：凸輪壓油、位置控制。(2)第二代：凸輪壓油、時間控制。(3)第三代：共軌蓄壓、電磁閥時間控制。

6.柴油機的排放問題中最成問題的是浮游粒子（PM）和氮氧化物（NOx）；到目前為小，還沒有一種有效的技術措施可以使柴油機的顆粒排放(PM)和氮氧化物(NOx)同時降低。

7.含硫量對柴油機顆粒排放有密切關系，如圖1-31所示。要求柴油中硫含量盡可能低。目前歐洲柴油含硫量控制在500×10之內。在未來幾年內，將要采用含硫量為50×10和10×10的柴油。

8．為了滿足歐Ⅳ排放標準需要排氣后處理技術，采用顆粒濾清器及采用NOx催化劑(DeNOx)等。9.降低排放從燃燒方面考慮：(1)減少預混合燃燒。(2)促進擴散燃燒。

因此，對燃油系統(tǒng)的要求是：(1)最佳的噴油定時。(2)減少初期噴油量。(3)高壓化、良好霧化。(4)噴油結束干脆。(5)電子控制。10.降低排放的技術措施第二章

1．Theworkingcycleincludesfourstrokes:inductionstroke,compressionstroke,powerstrokeandexhauststroke.2.燃燒產(chǎn)物：Inthefirstplace，water(H2O)andcarbondioxide(CO2)aregenerated.Andinrelativelylowconcentrations。thefollowingsubstancesarealsoproduced:

-Carbonmonoxide(CO),-Unburnthydrocarbons(HC),-Nitrogenoxides(NOx),-Sulphurdioxide(SO2)andsulphuricacid(H2SO4),aswellasSootparticles.

燃燒最主要的產(chǎn)物是水和CO2，同時也會產(chǎn)生以下濃度相對較低的物質：一氧化碳（CO），未燃碳氫（HC），氮氧化物（NOx），二氧化硫（SO2）和硫酸（H2SO4），碳煙顆粒（Soot）

3.五個正時：Eachengineoperatingpointthusrequires：Thecorrectinjectedfuelquantity，Atthecorrecttime，Atthecorrectpressure，Atthecorrecttimesequence

AndAtthecorrectpointinthecombustionchamber

4.限制：Inadditiontotherequirementsforoptimummixtureformation,otherengine-specificandvehicle-specificoperatinglimitsmustbetakenintoaccountfor

fuelmeteringsuchas：-Smokelimit-Combustion-pressurelimit-Exhaust-gastemperaturelimit-Engine-speedandtorquelimitsand-Vehicle-specificandhousing-specificloadinglimits

5．發(fā)動機轉速越低，最終壓縮壓力和壓縮溫度越低，這種現(xiàn)象的原因是：開始時活塞與氣缸壁之間的油膜尚未形成導致漏氣損失；發(fā)動機冷態(tài)時，壓縮期間熱損失仍存在；另外，低溫時摩擦力更大，因為發(fā)動機部件的機械間隙減小，機油粘度更高。此外，由于冷態(tài)下電池電壓降低，起動轉速特別低。必須采取措施克服冷起動困難。6.影響發(fā)動機燃燒室內混合氣形成和燃燒過程的燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)有：供油始點（進油孔關閉）和噴射始點；噴油持續(xù)期和噴油速率曲線；噴油方向和噴束數(shù)目。過量空氣

7.油始點更為簡單，柴油機噴油泵對發(fā)動機的正時即為供油始點8.為什么噴油始點要控制在最小允許范圍內？

噴油始點對油氣混合氣的燃燒始點有顯著的影響。最高壓縮溫度發(fā)生在上止點。燃燒壓力陡增還導致發(fā)動機運轉粗暴。燃燒必須在排氣門打開前完成。燃燒始點提前，燃燒室內溫度升高，導致NOx排放升高。燃燒始點太遲，會導致不完全燃燒和未燃HC排放（圖2-12）。噴油始點還影響碳煙排放和不完全燃燒產(chǎn)物。噴油始點對比油耗與HC排放的影響是相反的，對黑煙排放與NOx排放的影響也是相反的。

9.Theterm“rateofdischarge”describesthecharacteristiccurveofthefuelquantityinjectedintothecombustionchamberasafunctionofcrankshaftorcamshaftangle(degreescrankshaftanddegreescamshaftrespectively).噴油速率:噴入燃燒室的燃油量隨曲軸轉角或凸輪角變化的特性曲線.

10.計算正時：直噴式柴油機的噴油持續(xù)期在額定轉速下約為25~30CA。若噴

油持續(xù)期為30CA，則對應的凸輪轉角為15，噴油泵轉速為201*r/min時噴油持續(xù)期為1.25ms。

-6-6

-11.提高噴油壓力可顯著改善混合氣：燃油壓力大使燃油速度高。燃油與空氣間的相對速度越高，燃燒室內空氣密度越大，柴油霧化越好。

12.Theregulationscontaintestmethodsforenginesand/orvehicles,measurementtechniques,andlimits.這些法規(guī)包括發(fā)動機（車輛）的測試方法、測量技術和限值

13.Limitswhichmustnotbeexceededapplytothefollowingexhaust-gascomponents:Unburnedorpartiallyburnedhydrocarbons(HC).Carbonmonoxide(CO)，Nitrogenoxides(NOx)．ParticulatematterandSmoke(vision-impairingcomponentofparticulatematter)

這些必須不能超過的限值針對以下排氣成分：未燃或部分燃燒碳氫（HC）一氧化碳(CO)，氮氧化物(NOx)，顆粒物(PM)，煙度（PM中影響視覺的成分）14

15.當噴油壓力超過1000bar時，碳煙排放可以大幅度降低，尤其在低速工況下。16.是，對碳煙和顆粒排放有利的措施大多數(shù)對油耗、NOx排放和噪聲有負面影響Ch3

1.柱塞行程不變，有效供油行程變化2.正時裝置控制的是噴油始點3.轉速增加時，

4.對二沖程機，噴油泵轉速與曲軸轉速是一致的，對四沖程機，噴油泵轉速與發(fā)動機凸輪軸轉速一樣，是曲軸轉速

的一半。

5.燃油噴射系統(tǒng)部件：完整的燃油噴射系統(tǒng)由以下部件組成：噴油泵；機械或電子調速器，用于控制發(fā)動機轉速

和噴油量；正時裝置（若需要），使供油始點隨發(fā)動機轉速變化；供油泵，將燃油從油箱經(jīng)燃油過濾器、油管供給給噴油泵；與氣缸數(shù)一樣多的高壓油管，連接噴油泵和噴嘴；噴嘴。6.一些專業(yè)名詞：Ch4

1.Theincreaseinenginespeedisproportionaltotheloadchange,i.e.thegreatertheengine-loadreduction,thegreatertheengine-speedincrease.Theresultingphenomenonisknownas“speeddroop”,andonereferstogovernorswitha“speed-droop”characteristic.

發(fā)動機轉速的增加與負荷的變化是成比例的，即負荷下降越大，轉速增加越大。這種現(xiàn)象稱為“速度陡降”，也稱為調速器的調速特性。2.

3.調速器的調速率通常以最大全負荷轉速（標定轉速，額定轉速）為參考，并按下式計算：4.調速器的基本作用是限制發(fā)動機最大轉速。

5.Thebasicjobofeverygovernoristolimittheengine’smaximumspeed.6.機械調速器包括以下幾類：

最大轉速調速器（單極調速器）：只控制發(fā)動機最高轉速最小-最大轉速調速器（兩極調速器）：控制最高轉速和怠速全程調速器：能控制從怠速到最高轉速的任何轉速全程兩極組合式調速器用于固定電站柴油機調速器7.兩級調速器特性圖：

圖中A點為冷起動油量位置。駕駛員將加速踏板踩到底，再松開，控制齒桿返回怠速位置（B）。暖機過程中，圍繞怠速控制曲線波動后，怠速最終穩(wěn)定在L點。一般來說，暖機后重新起動發(fā)動機不再需要最大供油量。

Ch5.

1.TheVEdistributorfuel-injectionpumpfulfillsthesestipulationsbycombiningFuel-supplypump，High-pressurepump，Governor，andTimingdevice，VE泵將結合在一起2.

3.Thefollowingnozzlesandnozzleholdersareusedwithin-lineinjectionpumps：Pintlenozzles(DN..)forindirect-injection(IDI)engines，andHole-typenozzlesfordirect-injection(DI)engines，

Standardnozzleholders(single-springnozzleholders)，withandwith-outneedle-motionsensor,andTwo-springnozzleholders,withandwithoutneedle-motionsensor．軸針式噴嘴，用于非直噴發(fā)動機，孔式噴嘴，用于直噴發(fā)動機，

標準噴油器體（單彈簧），帶或不帶針閥運動傳感器，雙彈簧噴油器，帶或不帶針閥運動傳感器，雙彈簧噴油器

4.Hole-typenozzlesareusedwithin-lineinjectionpumpsondirect-injectionengines.OnedifferentiatesbetweenSac-holeandSeat-holenozzles.

Thehole-typenozzlesalsovaryaccordingtotheirsizeTypePwith4mmneedlediameterandTypeSwith5and6mmneedlediameters．

孔式噴嘴用于直噴式發(fā)動機的直列噴油泵。分為：

根據(jù)尺寸大小分為P型（針閥直徑4mm）和S型（針閥直徑5～6mm）。\\Ch6.

1.柴油機ECU要處理信號的三種類型。

模擬輸入信號Analoginputsignals；數(shù)字輸入信號Digitalinputsignals；為了抑制干擾脈沖，由感應型傳感器來的脈沖輸入信號Inordertosuppressinterferencepulses,thepulse-shapedinputsignalsfrominductivesensors2.為汽車應用專門設計的通訊系統(tǒng)接口可分為兩類(***)傳統(tǒng)接口

串行接口，如控制器局域網(wǎng)絡（CAN）。

車輛中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c是：每個信號都分配有屬于自己的獨立連接線（圖7-2）。二進制信號只能用兩種狀態(tài)“1”或“0”來傳送，例如空調壓縮機“開”與“關”。On/Off可用于傳送連續(xù)變化的參數(shù)，如加速踏板位移傳感器的狀態(tài)。汽車電子部件之間數(shù)據(jù)交換的增加如今已達到這樣的程度，試圖通過傳統(tǒng)的配線和插件連接

器來處理這個問題不再是明智的選擇。它不僅使費用增加，而且這些配線的復雜程度已達到失控的程度。另外，ECU之間的數(shù)據(jù)交換也非常慢。

通過傳統(tǒng)接口進行數(shù)據(jù)傳送的問題可采用總線系統(tǒng)（數(shù)據(jù)高速公路）來解決。例如CAN，它是專門用于為汽車應用開發(fā)的總線系統(tǒng)。只要電控單元有串行CAN接口，上述信號就可通過CAN傳送。

3.CAN總線系統(tǒng)中，標識符標記要發(fā)送的數(shù)據(jù)內容和信息的優(yōu)先權。變化很快的信號，如發(fā)動機轉速信號，必須及時傳送，因此比變化相對慢的信號（如發(fā)動機溫度）分配了較高的優(yōu)先權。4.EDC

防抱死系統(tǒng)（ABS）：Antilockbrakingsystem(ABS),電子穩(wěn)定程序（ESP）：Electronicstabilityprogram(ESP),Ch7.

1.EDC系統(tǒng)由三系統(tǒng)模塊組成：1.傳感器與目標設定值傳感器，用于檢測運行工況，產(chǎn)生目標設定值。它們將不同的物理量轉換成電信號。2.電控單元（ECU）采用一定的控制算法將以上信息加工處理成合適的電輸出信號。3.電磁執(zhí)行器：將ECU的電輸出信號轉換成控制齒桿的機械運動。執(zhí)行器固定在噴油泵上，并通過線性螺線管移動控制齒桿。它代替了機械調速器2.齒桿位置的移動來改變噴油量3.一些傳感器

1.油泵速度傳感器一種感應型傳感器，在直列噴油泵執(zhí)行器內部，檢測油泵轉速。2.齒桿行程傳感器該傳感器也集成在油泵執(zhí)行器中，記錄油泵齒桿位置。3.增壓壓力傳感器渦輪增壓器的增壓壓力由一種壓阻式傳感器測量。4.溫度傳感器溫度傳感器用于測量進氣溫度、冷卻劑溫度、燃油溫度。5.車速傳感器行程記錄信號或車速傳感器信號用于確定車速。

6.加速踏板傳感器加速踏板設置，即駕駛員的轉矩輸入或發(fā)動機轉速輸入，由一個電位計記錄，它代替了機械式加速踏板的連接桿。

7.操作面板駕駛員可以輸入或取消車速和中間轉速的目標設定值。

8.制動、排氣制動、離合器開關每次需要執(zhí)行制動、排氣制動或離合器時，這些開關將相關信號發(fā)送到ECU。4.ECU可以適應發(fā)動機和汽車要求。

發(fā)動機數(shù)據(jù)在制造后立即存儲在ECU程序中。ECU采用這種形式使得ECU可用于許多不同的發(fā)動機和汽車型式而不用改造硬件。

ECU設計可在典型汽車應用的溫度中工作。因此ECU可安裝在駕駛室中或在發(fā)動機部件中的適當位置。對ECU的抗干擾提了很高的要求。根據(jù)這些要求，ECU配備了防短路輸入和輸出。它們也可以防護汽車電器系統(tǒng)的寄生脈沖。

通過過濾和屏蔽，ECU對外部干擾有很強的電磁兼容性（EMC）。Ch9

1.VR泵用于高速直噴式柴油機，特點是：高度動態(tài)的供油控制和噴油始點控制，噴嘴處噴油壓力高達1600bar。2.VR徑向活塞分配泵柴油噴射系統(tǒng)為電子控制EDC裝備了2個ECU：發(fā)動機ECU和噴油泵ECU。一方面是為了防止某些電子部件過熱，另一方面是為了防止在有些情況下為控制電磁閥需要很大的電流（達20A）時引起的干擾信號。

3．徑向分配泵噴油系統(tǒng)的燃油系統(tǒng)由低壓回路（低壓供油）、高壓回路（高壓供油）和ECU組成。4．噴油泵高壓部件

Radial-pistonhigh-pressurepump徑向活塞高壓泵High-pressuresolenoidvalve高壓電磁閥

Distributorshaftwithdistributorhead帶分配頭的分配軸Return-flowthrottlevalves回流節(jié)流閥Ch10

1.共軌和傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的比較：

在共軌蓄壓式噴油系統(tǒng)中，壓力產(chǎn)生與燃油噴射是完全相互分開的。噴油壓力的產(chǎn)生與發(fā)動機轉速和噴油量無關。燃油加壓貯存在高壓蓄壓器（油軌）準備噴射。噴油量由駕駛員決定，噴油始點和噴油壓力由ECU依據(jù)存儲的Map圖計算。然后ECU觸發(fā)電磁閥，每個缸的噴油器（噴射單元）相應噴油。2.

3.與噴油特性有關的部件：

4，“共軌”噴油系統(tǒng)由用于低壓供油的低壓回路和用于高壓供油的高壓回路、ECU組成。共軌系統(tǒng)的低壓回路組成如下：油箱，帶預過濾器；預輸油泵；燃油濾清器；低壓油管。

共軌系統(tǒng)的高壓回路組成如下：高壓泵，帶壓力調節(jié)閥；高壓油管；高壓蓄壓器（油軌），帶油軌壓力傳感器、限壓閥、限流閥；噴油器；回油管。

5.高壓回路的組成和最重要部件：最重要的部件有：高壓泵，帶油量控制閥，壓力調節(jié)閥，蓄壓器（油軌）油軌壓力傳感器，限壓閥，限流閥，噴油器6.一些部件的作用：蓄壓器貯存高壓燃油。壓力傳感器：

壓力調節(jié)閥根據(jù)發(fā)動機負荷設置正確的油軌壓力，并維持不變。

限壓閥的作用與過壓閥一樣，在超壓情況下，限壓閥通過開啟溢流通道，限制油軌壓力限流器：限流器的作用是在有一個噴油器始終開啟時防止連續(xù)噴射7.重要的傳感器：曲軸轉速傳感器，溫度傳感器，熱線空氣質量流量計

8.為什么必須對怠速轉速進行控制：在怠速工況，油耗絕大部分取決于發(fā)動機效率和怠速轉速。由于交通密集情況下的汽車油耗相當一部分是由于怠速工況引起的，顯然怠速速度必須保持最低。

然而怠速轉速必須設置，以便無論在什么運行工況，轉速不會在負荷下下降至發(fā)動機運轉不穩(wěn)甚至停轉。補充：

1.電控共軌系統(tǒng)分類壓力范圍及代表。按共軌壓力分：高壓共軌系統(tǒng)、中壓共軌系統(tǒng)

高壓共軌系統(tǒng)共軌內的壓力等于噴油器噴油壓力，噴油壓力通常較高（一般120～160MPa，目前達到300MPa），典型代表：Bosch共軌系統(tǒng)和日本電裝ECD-U2系統(tǒng)

中壓共軌系統(tǒng)共軌中的壓力較低（4～25MPa），在噴油器中有增壓裝置，以便實現(xiàn)高壓噴射（增壓后噴射壓力可達150MPa），典型代表：美國Caterpillar公司的HEUI共軌系統(tǒng)（共軌液壓式燃油噴射系統(tǒng)）

2，采用電控共軌系統(tǒng)的柴油機的突出優(yōu)點是，在理論分析、大量實驗的基礎上，綜合柴油機實際運行狀況，能夠自由控制噴油量、噴油壓力、噴射正時、噴油(速)率和多次噴射(預噴射、主噴射和后噴射)，不僅實現(xiàn)了節(jié)省燃料、減少廢氣有害成分的排放目標，并且給柴油機帶來了技術性能的全面提高。3，Bosch公司四代用于轎車柴油機的共軌噴射系統(tǒng)：

Bosch公司第一代用于轎車柴油機的共軌噴射系統(tǒng)及其特點：1350bar，靈活的預噴射；通過零件集成來減小零件尺寸；可滿足歐3排放要求；噴油量、噴油始點、噴油壓力和噴油速率能自由控制；噴射壓力較高，驅動扭矩較低

Bosch公司第二代共軌噴射系統(tǒng)：使用壓電石英作為執(zhí)行器替代高速電磁閥；噴油壓力提高到1600bar；可滿足歐4排放；預噴油量可控制在1mm3/st；每個噴射循環(huán)可以由預噴射、主噴射和多級后噴射等4～5次噴射組成；通過預噴射技術降低發(fā)動機噪聲，通過后噴射技術，降低發(fā)動機NOx和顆粒排放。

201*年，Bosch公司推出第三代共軌系統(tǒng)，噴油壓力達1800bar，用于排量達7升的輕型和中型商務車；（201*年Bosch公司發(fā)布的消息）第三代共軌系統(tǒng)帶有壓電直列式噴油器。壓電式（piezo）共軌系統(tǒng)的壓電執(zhí)行器代替了電磁閥，噴射控制更加精確的。省去了回油管，在結構上更簡單。壓力從20～200MPa彈性調節(jié)。最小噴射量可控制在0.5mm3，減小了煙度和NOX的排放。最高噴射壓力達到180MPa。

201*年，Bosch公司推出第四代共軌系統(tǒng)，噴油壓力達2500bar，用于排量可達16升的重型車；4，預噴，主噴，后噴的作用

擴展閱讀：柴油機電控技術總結

第一章

1.進入20世紀70年代以后，由于發(fā)動機排放物對大氣的污染和能源危機，柴油機面臨新的挑戰(zhàn)。

2.1922年，博世公司開始著手開發(fā)噴油泵和噴油嘴。1927年，開發(fā)成功直列式噴油泵。從此，制約狄塞爾發(fā)動機的技術關鍵被攻克。柴油機開始了第二歷史階段蓬勃發(fā)展的階段。

3.柴油機技術的三次飛躍：機械式燃油系統(tǒng)，增壓和中冷技術，電控噴油技術

4.哪些技術革新使經(jīng)濟性提高：直噴，渦輪增壓技，進氣冷卻，高噴油率，電子控制，EGR

5．電控技術三代變化：(1)第一代：凸輪壓油、位置控制。(2)第二代：凸輪壓油、時間控制。(3)第三代：共軌蓄壓、電磁閥時間控制。

6.柴油機的排放問題中最成問題的是浮游粒子（PM）和氮氧化物（NOx）；到目前為小，還沒有一種有效的技術措施可以使柴油機的顆粒排放(PM)和氮氧化物(NOx)同時降低。

7.含硫量對柴油機顆粒排放有密切關系，如圖1-31所示。要求柴油中硫含量盡可能低。目前歐洲柴油含硫量控制在500×10之內。在未來幾年內，將要采用含硫量為50×10和10×10的柴油。

8．為了滿足歐Ⅳ排放標準需要排氣后處理技術，采用顆粒濾清器及采用NOx催化劑(DeNOx)等。9.降低排放從燃燒方面考慮：(1)減少預混合燃燒。(2)促進擴散燃燒。

因此，對燃油系統(tǒng)的要求是：(1)最佳的噴油定時。(2)減少初期噴油量。(3)高壓化、良好霧化。(4)噴油結束干脆。(5)電子控制。10.降低排放的技術措施第二章

1．Theworkingcycleincludesfourstrokes:inductionstroke,compressionstroke,powerstrokeandexhauststroke.2.燃燒產(chǎn)物：Inthefirstplace，water(H2O)andcarbondioxide(CO2)aregenerated.Andinrelativelylowconcentrations。thefollowingsubstancesarealsoproduced:

-Carbonmonoxide(CO),-Unburnthydrocarbons(HC),-Nitrogenoxides(NOx),-Sulphurdioxide(SO2)andsulphuricacid(H2SO4),aswellasSootparticles.

燃燒最主要的產(chǎn)物是水和CO2，同時也會產(chǎn)生以下濃度相對較低的物質：一氧化碳（CO），未燃碳氫（HC），氮氧化物（NOx），二氧化硫（SO2）和硫酸（H2SO4），碳煙顆粒（Soot）

3.五個正時：Eachengineoperatingpointthusrequires：Thecorrectinjectedfuelquantity，Atthecorrecttime，Atthecorrectpressure，Atthecorrecttimesequence

AndAtthecorrectpointinthecombustionchamber

4.限制：Inadditiontotherequirementsforoptimummixtureformation,otherengine-specificandvehicle-specificoperatinglimitsmustbetakenintoaccountfor

fuelmeteringsuchas：-Smokelimit-Combustion-pressurelimit-Exhaust-gastemperaturelimit-Engine-speedandtorquelimitsand-Vehicle-specificandhousing-specificloadinglimits

5．發(fā)動機轉速越低，最終壓縮壓力和壓縮溫度越低，這種現(xiàn)象的原因是：開始時活塞與氣缸壁之間的油膜尚未形成導致漏氣損失；發(fā)動機冷態(tài)時，壓縮期間熱損失仍存在；另外，低溫時摩擦力更大，因為發(fā)動機部件的機械間隙減小，機油粘度更高。此外，由于冷態(tài)下電池電壓降低，起動轉速特別低。必須采取措施克服冷起動困難。6.影響發(fā)動機燃燒室內混合氣形成和燃燒過程的燃油噴射系統(tǒng)參數(shù)有：供油始點（進油孔關閉）和噴射始點；噴油持續(xù)期和噴油速率曲線；噴油方向和噴束數(shù)目。過量空氣

7.油始點更為簡單，柴油機噴油泵對發(fā)動機的正時即為供油始點8.為什么噴油始點要控制在最小允許范圍內？

噴油始點對油氣混合氣的燃燒始點有顯著的影響。最高壓縮溫度發(fā)生在上止點。燃燒壓力陡增還導致發(fā)動機運轉粗暴。燃燒必須在排氣門打開前完成。燃燒始點提前，燃燒室內溫度升高，導致NOx排放升高。燃燒始點太遲，會導致不完全燃燒和未燃HC排放（圖2-12）。噴油始點還影響碳煙排放和不完全燃燒產(chǎn)物。噴油始點對比油耗與HC排放的影響是相反的，對黑煙排放與NOx排放的影響也是相反的。

9.Theterm“rateofdischarge”describesthecharacteristiccurveofthefuelquantityinjectedintothecombustionchamberasafunctionofcrankshaftorcamshaftangle(degreescrankshaftanddegreescamshaftrespectively).噴油速率:噴入燃燒室的燃油量隨曲軸轉角或凸輪角變化的特性曲線.

10.計算正時：直噴式柴油機的噴油持續(xù)期在額定轉速下約為25~30CA。若噴

油持續(xù)期為30CA，則對應的凸輪轉角為15，噴油泵轉速為201*r/min時噴油持續(xù)期為1.25ms。

-6-6

-11.提高噴油壓力可顯著改善混合氣：燃油壓力大使燃油速度高。燃油與空氣間的相對速度越高，燃燒室內空氣密度越大，柴油霧化越好。

12.Theregulationscontaintestmethodsforenginesand/orvehicles,measurementtechniques,andlimits.這些法規(guī)包括發(fā)動機（車輛）的測試方法、測量技術和限值

13.Limitswhichmustnotbeexceededapplytothefollowingexhaust-gascomponents:Unburnedorpartiallyburnedhydrocarbons(HC).Carbonmonoxide(CO)，Nitrogenoxides(NOx)．ParticulatematterandSmoke(vision-impairingcomponentofparticulatematter)

這些必須不能超過的限值針對以下排氣成分：未燃或部分燃燒碳氫（HC）一氧化碳(CO)，氮氧化物(NOx)，顆粒物(PM)，煙度（PM中影響視覺的成分）14

15.當噴油壓力超過1000bar時，碳煙排放可以大幅度降低，尤其在低速工況下。16.是，對碳煙和顆粒排放有利的措施大多數(shù)對油耗、NOx排放和噪聲有負面影響Ch3

1.柱塞行程不變，有效供油行程變化2.正時裝置控制的是噴油始點3.轉速增加時，

4.對二沖程機，噴油泵轉速與曲軸轉速是一致的，對四沖程機，噴油泵轉速與發(fā)動機凸輪軸轉速一樣，是曲軸轉速

的一半。

5.燃油噴射系統(tǒng)部件：完整的燃油噴射系統(tǒng)由以下部件組成：噴油泵；機械或電子調速器，用于控制發(fā)動機轉速

和噴油量；正時裝置（若需要），使供油始點隨發(fā)動機轉速變化；供油泵，將燃油從油箱經(jīng)燃油過濾器、油管供給給噴油泵；與氣缸數(shù)一樣多的高壓油管，連接噴油泵和噴嘴；噴嘴。6.一些專業(yè)名詞：Ch4

1.Theincreaseinenginespeedisproportionaltotheloadchange,i.e.thegreatertheengine-loadreduction,thegreatertheengine-speedincrease.Theresultingphenomenonisknownas“speeddroop”,andonereferstogovernorswitha“speed-droop”characteristic.

發(fā)動機轉速的增加與負荷的變化是成比例的，即負荷下降越大，轉速增加越大。這種現(xiàn)象稱為“速度陡降”，也稱為調速器的調速特性。2.

3.調速器的調速率通常以最大全負荷轉速（標定轉速，額定轉速）為參考，并按下式計算：4.調速器的基本作用是限制發(fā)動機最大轉速。

5.Thebasicjobofeverygovernoristolimittheengine’smaximumspeed.6.機械調速器包括以下幾類：

最大轉速調速器（單極調速器）：只控制發(fā)動機最高轉速最小-最大轉速調速器（兩極調速器）：控制最高轉速和怠速全程調速器：能控制從怠速到最高轉速的任何轉速全程兩極組合式調速器用于固定電站柴油機調速器7.兩級調速器特性圖：

圖中A點為冷起動油量位置。駕駛員將加速踏板踩到底，再松開，控制齒桿返回怠速位置（B）。暖機過程中，圍繞怠速控制曲線波動后，怠速最終穩(wěn)定在L點。一般來說，暖機后重新起動發(fā)動機不再需要最大供油量。

Ch5.

1.TheVEdistributorfuel-injectionpumpfulfillsthesestipulationsbycombiningFuel-supplypump，High-pressurepump，Governor，andTimingdevice，VE泵將結合在一起2.

3.Thefollowingnozzlesandnozzleholdersareusedwithin-lineinjectionpumps：Pintlenozzles(DN..)forindirect-injection(IDI)engines，andHole-typenozzlesfordirect-injection(DI)engines，

Standardnozzleholders(single-springnozzleholders)，withandwith-outneedle-motionsensor,andTwo-springnozzleholders,withandwithoutneedle-motionsensor．軸針式噴嘴，用于非直噴發(fā)動機，孔式噴嘴，用于直噴發(fā)動機，

標準噴油器體（單彈簧），帶或不帶針閥運動傳感器，雙彈簧噴油器，帶或不帶針閥運動傳感器，雙彈簧噴油器

4.Hole-typenozzlesareusedwithin-lineinjectionpumpsondirect-injectionengines.OnedifferentiatesbetweenSac-holeandSeat-holenozzles.

Thehole-typenozzlesalsovaryaccordingtotheirsizeTypePwith4mmneedlediameterandTypeSwith5and6mmneedlediameters．

孔式噴嘴用于直噴式發(fā)動機的直列噴油泵。分為：

根據(jù)尺寸大小分為P型（針閥直徑4mm）和S型（針閥直徑5～6mm）。\\Ch6.

1.柴油機ECU要處理信號的三種類型。

模擬輸入信號Analoginputsignals；數(shù)字輸入信號Digitalinputsignals；為了抑制干擾脈沖，由感應型傳感器來的脈沖輸入信號Inordertosuppressinterferencepulses,thepulse-shapedinputsignalsfrominductivesensors2.為汽車應用專門設計的通訊系統(tǒng)接口可分為兩類(***)傳統(tǒng)接口

串行接口，如控制器局域網(wǎng)絡（CAN）。

車輛中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c是：每個信號都分配有屬于自己的獨立連接線（圖7-2）。二進制信號只能用兩種狀態(tài)“1”或“0”來傳送，例如空調壓縮機“開”與“關”。On/Off可用于傳送連續(xù)變化的參數(shù)，如加速踏板位移傳感器的狀態(tài)。汽車電子部件之間數(shù)據(jù)交換的增加如今已達到這樣的程度，試圖通過傳統(tǒng)的配線和插件連接

器來處理這個問題不再是明智的選擇。它不僅使費用增加，而且這些配線的復雜程度已達到失控的程度。另外，ECU之間的數(shù)據(jù)交換也非常慢。

通過傳統(tǒng)接口進行數(shù)據(jù)傳送的問題可采用總線系統(tǒng)（數(shù)據(jù)高速公路）來解決。例如CAN，它是專門用于為汽車應用開發(fā)的總線系統(tǒng)。只要電控單元有串行CAN接口，上述信號就可通過CAN傳送。

3.CAN總線系統(tǒng)中，標識符標記要發(fā)送的數(shù)據(jù)內容和信息的優(yōu)先權。變化很快的信號，如發(fā)動機轉速信號，必須及時傳送，因此比變化相對慢的信號（如發(fā)動機溫度）分配了較高的優(yōu)先權。4.EDC

防抱死系統(tǒng)（ABS）：Antilockbrakingsystem(ABS),電子穩(wěn)定程序（ESP）：Electronicstabilityprogram(ESP),Ch7.

1.EDC系統(tǒng)由三系統(tǒng)模塊組成：1.傳感器與目標設定值傳感器，用于檢測運行工況，產(chǎn)生目標設定值。它們將不同的物理量轉換成電信號。2.電控單元（ECU）采用一定的控制算法將以上信息加工處理成合適的電輸出信號。3.電磁執(zhí)行器：將ECU的電輸出信號轉換成控制齒桿的機械運動。執(zhí)行器固定在噴油泵上，并通過線性螺線管移動控制齒桿。它代替了機械調速器2.齒桿位置的移動來改變噴油量3.一些傳感器

1.油泵速度傳感器一種感應型傳感器，在直列噴油泵執(zhí)行器內部，檢測油泵轉速。2.齒桿行程傳感器該傳感器也集成在油泵執(zhí)行器中，記錄油泵齒桿位置。3.增壓壓力傳感器渦輪增壓器的增壓壓力由一種壓阻式傳感器測量。4.溫度傳感器溫度傳感器用于測量進氣溫度、冷卻劑溫度、燃油溫度。5.車速傳感器行程記錄信號或車速傳感器信號用于確定車速。

6.加速踏板傳感器加速踏板設置，即駕駛員的轉矩輸入或發(fā)動機轉速輸入，由一個電位計記錄，它代替了機械式加速踏板的連接桿。

7.操作面板駕駛員可以輸入或取消車速和中間轉速的目標設定值。

8.制動、排氣制動、離合器開關每次需要執(zhí)行制動、排氣制動或離合器時，這些開關將相關信號發(fā)送到ECU。4.ECU可以適應發(fā)動機和汽車要求。

發(fā)動機數(shù)據(jù)在制造后立即存儲在ECU程序中。ECU采用這種形式使得ECU可用于許多不同的發(fā)動機和汽車型式而不用改造硬件。

ECU設計可在典型汽車應用的溫度中工作。因此ECU可安裝在駕駛室中或在發(fā)動機部件中的適當位置。對ECU的抗干擾提了很高的要求。根據(jù)這些要求，ECU配備了防短路輸入和輸出。它們也可以防護汽車電器系統(tǒng)的寄生脈沖。

通過過濾和屏蔽，ECU對外部干擾有很強的電磁兼容性（EMC）。Ch9

1.VR泵用于高速直噴式柴油機，特點是：高度動態(tài)的供油控制和噴油始點控制，噴嘴處噴油壓力高達1600bar。2.VR徑向活塞分配泵柴油噴射系統(tǒng)為電子控制EDC裝備了2個ECU：發(fā)動機ECU和噴油泵ECU。一方面是為了防止某些電子部件過熱，另一方面是為了防止在有些情況下為控制電磁閥需要很大的電流（達20A）時引起的干擾信號。

3．徑向分配泵噴油系統(tǒng)的燃油系統(tǒng)由低壓回路（低壓供油）、高壓回路（高壓供油）和ECU組成。4．噴油泵高壓部件

Radial-pistonhigh-pressurepump徑向活塞高壓泵High-pressuresolenoidvalve高壓電磁閥

Distributorshaftwithdistributorhead帶分配頭的分配軸Return-flowthrottlevalves回流節(jié)流閥Ch10

1.共軌和傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的比較：

在共軌蓄壓式噴油系統(tǒng)中，壓力產(chǎn)生與燃油噴射是完全相互分開的。噴油壓力的產(chǎn)生與發(fā)動機轉速和噴油量無關。燃油加壓貯存在高壓蓄壓器（油軌）準備噴射。噴油量由駕駛員決定，噴油始點和噴油壓力由ECU依據(jù)存儲的Map圖計算。然后ECU觸發(fā)電磁閥，每個缸的噴油器（噴射單元）相應噴油。2.

3.與噴油特性有關的部件：

4，“共軌”噴油系統(tǒng)由用于低壓供油的低壓回路和用于高壓供油的高壓回路、ECU組成。共軌系統(tǒng)的低壓回路組成如下：油箱，帶預過濾器；預輸油泵；燃油濾清器；低壓油管。

共軌系統(tǒng)的高壓回路組成如下：高壓泵，帶壓力調節(jié)閥；高壓油管；高壓蓄壓器（油軌），帶油軌壓力傳感器、限壓閥、限流閥；噴油器；回油管。

5.高壓回路的組成和最重要部件：最重要的部件有：高壓泵，帶油量控制閥，壓力調節(jié)閥，蓄壓器（油軌）油軌壓力傳感器，限壓閥，限流閥，噴油器6.一些部件的作用：蓄壓器貯存高壓燃油。壓力傳感器：

壓力調節(jié)閥根據(jù)發(fā)動機負荷設置正確的油軌壓力，并維持不變。

限壓閥的作用與過壓閥一樣，在超壓情況下，限壓閥通過開啟溢流通道，限制油軌壓力限流器：限流器的作用是在有一個噴油器始終開啟時防止連續(xù)噴射7.重要的傳感器：曲軸轉速傳感器，溫度傳感器，熱線空氣質量流量計

8.為什么必須對怠速轉速進行控制：在怠速工況，油耗絕大部分取決于發(fā)動機效率和怠速轉速。由于交通密集情況下的汽車油耗相當一部分是由于怠速工況引起的，顯然怠速速度必須保持最低。

然而怠速轉速必須設置，以便無論在什么運行工況，轉速不會在負荷下下降至發(fā)動機運轉不穩(wěn)甚至停轉。補充：

1.電控共軌系統(tǒng)分類壓力范圍及代表。按共軌壓力分：高壓共軌系統(tǒng)、中壓共軌系統(tǒng)

高壓共軌系統(tǒng)共軌內的壓力等于噴油器噴油壓力，噴油壓力通常較高（一般120～160MPa，目前達到300MPa），典型代表：Bosch共軌系統(tǒng)和日本電裝ECD-U2系統(tǒng)

中壓共軌系統(tǒng)共軌中的壓力較低（4～25MPa），在噴油器中有增壓裝置，以便實現(xiàn)高壓噴射（增壓后噴射壓力可達150MPa），典型代表：美國Caterpillar公司的HEUI共軌系統(tǒng)（共軌液壓式燃油噴射系統(tǒng)）

2，采用電控共軌系統(tǒng)的柴油機的突出優(yōu)點是，在理論分析、大量實驗的基礎上，綜合柴油機實際運行狀況，能夠自由控制噴油量、噴油壓力、噴射正時、噴油(速)率和多次噴射(預噴射、主噴射和后噴射)，不僅實現(xiàn)了節(jié)省燃料、減少廢氣有害成分的排放目標，并且給柴油機帶來了技術性能的全面提高。3，Bosch公司四代用于轎車柴油機的共軌噴射系統(tǒng)：

Bosch公司第一代用于轎車柴油機的共軌噴射系統(tǒng)及其特點：1350bar，靈活的預噴射；通過零件集成來減小零件尺寸；可滿足歐3排放要求；噴油量、噴油始點、噴油壓力和噴油速率能自由控制；噴射壓力較高，驅動扭矩較低

Bosch公司第二代共軌噴射系統(tǒng)：使用壓電石英作為執(zhí)行器替代高速電磁閥；噴油壓力提高到1600bar；可滿足歐4排放；預噴油量可控制在1mm3/st；每個噴射循環(huán)可以由預噴射、主噴射和多級后噴射等4～5次噴射組成；通過預噴射技術降低發(fā)動機噪聲，通過后噴射技術，降低發(fā)動機NOx和顆粒排放。

201*年，Bosch公司推出第三代共軌系統(tǒng)，噴油壓力達1800bar，用于排量達7升的輕型和中型商務車；（201*年Bosch公司發(fā)布的消息）第三代共軌系統(tǒng)帶有壓電直列式噴油器。壓電式（piezo）共軌系統(tǒng)的壓電執(zhí)行器代替了電磁閥，噴射控制更加精確的。省去了回油管，在結構上更簡單。壓力從20～200MPa彈性調節(jié)。最小噴射量可控制在0.5mm3，減小了煙度和NOX的排放。最高噴射壓力達到180MPa。

201*年，Bosch公司推出第四代共軌系統(tǒng)，噴油壓力達2500bar，用于排量可達16升的重型車；4，預噴，主噴，后噴的作用

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