柴油電控噴射係統分析
技術研發
作者：侯孝華
摘 要 柴油機電控燃油噴射係統一般都是由傳感器、電控單元（ECU）和執行器等3部分組成。各種傳感器為ECU提供發動機的工況和使用條件的信息，使ECU作出判斷和計算，向執行器噴油器、噴油泵（柴）發出指令電信號，調節供油量和供油定時（柴油機），以達到調節發動機運行狀態的目的。柴油發電機組屬於集機械，電子為一體的技術密集型產品，其能有效提升柴油發電機運行的可靠性，因而在各重要部門為保障供電發揮了關鍵性作用。基於上述背景，文章對柴油電控噴射係統及其基本構件、優點及工作原理等展開了詳細分析。
關鍵詞 柴油電控噴射係統；ECM控製；傳感器
中圖分類號：TK42 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0076-01
1 概述
柴油電控噴射係統是環境保護及性能提高必然發展得結果。因為柴油機的使用範圍越來越廣泛，數量也越來越多，對環境的影響越來越大。為更好地利用燃料的熱能，進一步降低油耗，控製排放噪聲等汙染，單純依靠機械控製的燃油噴射係統已無法實現，此時便迫切需要運用電控燃油噴射。目前，各主要製造商生產的柴油機，雖然其電控柴油機構造有所差別，但原理基本相同。通過理解一種電控發動機的基本構造及原理，就可以將這些技術很快地轉化到其他柴油發動機上。電控柴油機或汽油機等各種燃料的發動機，實質上就是將計算機優秀的控製能力運用於發動機的運行控製。電控柴油機主要是燃油噴射係統依據各傳感器信號，通過專業計算機控製柴油機運行，文章將就該係統展開簡要介紹。
2 電控柴油機供給係統結構及原理
1）電控燃油係統。ECM由存儲器，微處理器（係統大腦）和按照要求控製執行器，執行器按照計算機輸出信號驅動電路執行控製任務。執行器的形式有：電控單體式噴油器（EUI）電控單體式噴油泵（EUP）液壓驅動電控單體式噴油器（HEUI），Bosch的電控噴油泵—高壓油管—噴油嘴（EDIPLN）係統和電控分配泵（EDP）係統等。ECM接收並處理來自各傳感器及開關的數據和信息，將各傳感器返回的電壓與ECM程序數據庫中所存儲的各開關及傳感器的特定數據進行比較分析並做出判斷，發出控製信號，控製信號經驅動電路控製噴油等動作。大多數傳感器都設計為從（ECM）接收5.0 V直流輸入信號，傳感器在根據工作情況，向（ECM）反饋0.5-5.0 V的信號，然後，ECM根據存儲器中預製的校正表，確定和計算產生一個脈寬調製（PWM）電信號以控製各噴油器向燃燒室噴油的時間，係統可以控製噴油的開始，持續和結束，保證發動機在任何負載和轉速下的性能達到最佳。燃油由噴油器（EUI）噴入汽缸，噴油都是由安裝在汽缸蓋上的凸輪軸驅動或安裝在汽缸體內的凸輪軸驅動。凸輪軸的機械作用能使燃油產生193MPA的壓力噴油壓力。
2）發電機傳感器。各電控大功率柴油機的製造商大多采用原理相似甚至是完全相同的發動機的傳感器來監測發動機的工況，在有些發動機上傳感器上的安裝位置也很相似。這樣做主要是為了增加通用性，節約開發資源，方便機組用戶保養及使用。為了感測發動機的工況並對發動機進行保護，各種電控發動機通常都采用了下列傳感器，如定時基準傳感器（TRS）、同步基準傳感器（RSR）等。電控柴油機等各式各樣的發動機需有各式各樣的傳感器來感知發動機的工作狀態。這一點是完全相同的。而且傳感器為通用件，以後有可能成為標準件。這就如同幾個偵察員（傳感器）再不同方位或不同方式偵察敵情，向指揮員（計算機）報告情況由指揮員分析各種情況，對比、比較、做出判斷、發出行動信號，由作戰人員執行任務（執行器，也可認為是噴油器）。