共轨系统的基本介绍

日期:2014-11-02 / 人气: / 来源:未知

摘要:柴油机实行高压柴油电子控制的目的,是为了改善柴油机的燃油经济性和排放污染,同时,其在动力性、油耗以及驾驶性等方面相比传统机械系统也具有明显的优势: 1) 与同功率的汽油...

柴油机实行高压柴油电子控制的目的,是为了改善柴油机的燃油经济性和排放污染,同时,其在动力性、油耗以及驾驶性等方面相比传统机械系统也具有明显的优势:

1) 与同功率的汽油车相比,柴油车燃油消耗约节省25%~30%

2) 动力性强,主要表现在扭矩大,低速状态下加速快,拖拽性能佳等优势;

3) 可实现喷油的精确控制,具有多次喷射能力;

4) 较好的烟度控制能力与排放潜力;

5) 电控单元的精确控制,使得柴油细化,燃烧完善,有效抑制颗粒物与NOx生成;

6) CO2排放量比汽油车降低30%左右,HC的排放量也明显降低。

在电控单体泵、电控泵喷嘴、共轨系统这些柴油电子控制方案当中,以高压共轨燃油喷射系统最被广大主机厂所推崇,究其原因无外乎从机械控制式向电子控制式转变的方便度。共轨系统最大限度地降低了各老机型对升级进行机械更改的要求。

目前在中国市场上的共轨系统提供商主要是国际巨头,包括市场份额接近70%的德国博世BOSCH、日本的电装DENSO、美国的德尔福DELPHI、仅自供的卡特皮勒CATERPILLAR等。本土企业当中虽也有聚力进行共轨系统研发与生产的,包括新风、北油、龙泵、无锡油泵油嘴研究所等,但目前的技术成熟度与生产成熟度均未成气候,路漫漫其修远兮,仍须上下大力求索!

一、共轨系统主要组成

整个高压共轨系统可被分为电控系统与液力系统两大部分。液力系统包括燃油箱、燃油滤清器、高压油泵、高压油轨与喷油器;电控系统则包括电控单元、传感器与执行器这三类。

二、共轨系统工作原理

1通过油门踏板,传感器得到驾驶员的要求,将信号传送给电子控制单元,电子控制单元根据车辆工况(环境、进气量、转速、负荷等),对轨压、进气量以及喷油进行精确运算,从而控制执行器输出,实现驾驶员的要求。

2燃油从油箱被吸出后,经油水分离器与滤清器后被送入高压油泵,高压油泵将柴油输送到高压油轨中,高压油轨上有一压力传感器用来监控轨压。在整套高压共轨电控系统中,各类传感器及时检测出发动机的实际运行状态,由电子控制单元根据预置的程序进行运算后,确定适合于该工况下的最佳喷油量、喷油时刻、喷油速率等。也就是说,高压油泵、压力传感器和电子控制单元组成一组闭环控制系统,高压油泵把高压油输入到高压油轨,通过压力传感器对实际轨压的监控与反馈,实现喷油压力的精确控制。在此过程中喷油压力的产生和燃油喷射完全消除了彼此间的相互影响,且喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量。

低压供油油路的构成(箭头所示):油箱è燃油粗滤器(油水分离器) è齿轮泵è燃油精滤器è高压油泵入口。

低压回油油路的构成:由高压油泵、高压油轨、喷油器的回油组成,如箭头所示。

高压油路的构成(箭头所示):高压油泵è高压油轨è喷油器。

ECU计算所需要的传感器的输入(箭头所示):增压压力+环境压力+曲轴位置+凸轮轴位置+进气温度+冷却液温度+油门位置+空调开度等

ECU计算所需要的开关状态的输入(箭头所示):钥匙开关+离合器开关+刹车开关+车速+诊断等需求开关。

ECU对喷油量的控制输出(箭头所示):通过提供的电流强度和加电时间来控制高压油泵油量计量单元和喷油器的开闭。

ECU对辅助系统的控制输出(箭头所示):空调+电源+风扇+仪表。

低压供油油路为高压油路提供足够量的燃油,ECU根据传感器的输入通过油量计量单元对高压油路的压力进行控制,ECU通过给喷油器的加电时间对喷油量进行控制。多余的燃油经低压回油油路回到油箱。

三、高压共轨液力系统构成

高压共轨燃油系统中的液力部分,主要由燃油箱、滤清器、高压油泵、高压油轨以及共轨喷油器这几大部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:

1、 燃油箱:燃油储存;

2、 滤清器:对进入油路的柴油进行过滤;

3、 高压油泵:将低压燃油压缩为高压燃油输送到高压油轨;

4、 高压油轨:积蓄高压泵输送的高压燃油,提供给各缸喷油器,实现各缸供压的平衡;

5、 喷油器:执行器,实现缸内精确的燃油喷射。

四、高压共轨电控系统构成

共轨系统中电控系统一般由传感器、执行器、电控单元以及线束四部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:

1、 传感器:物理参数转换成电信号,并将各种信号提供给电控单元;

2、 电子控制单元:通过内部软件对接收的信号进行分析处理,并根据控制策略调控各执行器,同时对各信号进行监控和判断;

3、 执行器:接收电控单元发出的指令并执行相关动作;

4、 通讯接口:与外部系统进行通讯;

5、 供电电源:提供控制电路电能。

五、博世共轨系统

1、在目前中国市场上,博世在共轨系统方面可谓一家独大。博世共轨系统根据应用范围的不同分为商用车共轨系统CRSN和乘用车共轨系统CRS两大类。其中CRSN是指应用于中重型卡车上的系统,主要四大部件包括CPN2.2CP3.3)、CRIN、带跛行功能泄压阀的油轨以及电控单元ECUEDC7EDC17)。CRS是指应用于乘用轿车等上的系统,主要四大部件包括CP1HCB18)、CRI、通常不带跛行功能的油轨以及电控单元ECUEDC16EDC17)。

2、主要零部件图片如下图所示:

六、德尔福共轨系统

七、电装共轨系统

作者:eladyhot


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