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3 柴油机电控技术的特点 柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处,整个系 统都是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。在电控喷射方 面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是 控制空燃比(汽油与空气的比例),柴油机的电控喷射系统则 是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小,且柴油机喷油控制 是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定 的。柴油机电控技术有两个明显的特点:一是柴油喷射电控执行 器复杂,二是柴油电控喷射系统的多样化。 1柴油机是一种热效率比较高的动力机械 柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点。其喷射压力 高达200MPa,为汽油机喷射压力的百倍以上。对燃油高压喷射系 统实施喷油量的电子控制,困难大得多。而且柴油喷射对喷射正 时的精度要求很高,相对于柴油机活塞上止点的角度位置远比汽 油机要求准确,这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。 2由于柴油机的喷射系统形式多样 传统的柴油机具有直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸泵等结构完全不同的系统。实施电控技 术的执行机构比较复杂,形成了柴油喷射系统的多样化;同时柴 油机需要对油量、定时、喷油压力等多参数进行综合控制,其软 件的难度也大于汽油机。 4 电控柴油喷射系统分类 最先出现的是电控喷油泵技术,而后又发展了电控泵喷嘴技 术和高压共轨喷射技术,后两种技术是现在最主要的柴油机电控 喷射技术。其中,电控泵喷嘴技术的喷油压力非常高,可以达到 200MPa,并且泵和喷嘴装在一起,所以只需要很短的高压油引 导部分,泵喷嘴系统也可以实现很小的预喷量,其喷油特性是三 角形的,并采用了分段式预喷射,这是很符合柴油机的要求 (大众公司的TDI发动机就是使用这种技术)。但电控泵喷嘴技 术的喷油压力受柴油机转速影响,使用蓄压系统的高压共轨技 术可以解决这个问题。它的喷油压力低于泵喷嘴系统,能达到 160MPa。有些公司看中了它对任意缸数的发动机喷油压力调节 很宽泛的特点,逐步扩大其使用范围(最早使用高压共轨的轿车 是阿尔法罗密欧156和奔驰C级别车)。 1第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统,它用 电子伺服机构代替机械调速器控制供油滑套位置以实现供油 量的调整。其特点是保留了传统的喷油泵——高压油管—— 喷油器系统,只是对齿条或滑套的运动位置由原来的机械调速器控制改为计算机控制。这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS系统。 2第二代柴油机电控燃油喷射系统也称时间控制系统,其特点 是供油仍维持传统的脉动式柱塞泵油方式,如博世公司的电控泵 喷嘴系统,但供油量和喷油定时的调节则由电脑控制的强力快速响应电磁阀的开闭时刻所 决定。一般情况下,电磁阀关闭时,执行喷油,电磁阀打开时,喷 油结束;喷油始点取决于电磁阀关闭时刻,喷油量则取决于电磁阀关闭时间的长短。时间控制系 统的控制自由度更大。 3第三代也称为直接数控系统,它完全脱开了传统的油泵 分缸燃油供应方式,通过共轨和喷油压力/时间的综合控制, 实现各种复杂的供油回路和特性。 因柴油机的喷射系统形式多样。国外柴油机的电控系统也型 式多样,有直列泵和分配泵的可变预行程TICS系统,有基于时间 控制的泵喷嘴系统,有蓄压共轨系统和高压共轨系统等。各种技 术方案都在原有的基础上发展,但高压共轨系统是总的发展方向。 5 高压共轨电控喷射系统 1共轨(Common-rail)式电控燃油喷射技术的原理 在汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射过程的时间只有 千分之几秒。实验证明,在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油 管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的 柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在 主喷射之后使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器的 针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开,产生二次 喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳 氢化合物(HC)的排放量,油耗增加。此外,每次喷射循环后高压 油管内的残余压力都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤 其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而 且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化 的缺陷,现代柴油机采用了一种称为“共轨”的技术。 共轨技术是指由高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环 系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油 方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供 油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转 速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化, 因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量, 喷油量大小取决于共轨管(公共供油管)压力和电磁阀开启时间 的长短。 共轨式电控燃油喷射技术,通过共轨直接或间接地形成恒定 的高压燃油分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的 高速电磁开关阀的开启与闭合,定时定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴 油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的着火时间、足 够的着火能量和最少的污染排放。 其主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各 种传感器等组成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵,高压油泵将 燃油加压送入高压共油轨,高压共油轨中的压力由电控单元根据 共油轨压力传感器测量的共油轨压力以及需要进行调节,高压共 油轨内的燃油经过高压油管,根据柴油机的运行状态,由电控单 元从预设的MAP图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液 控制的电子喷油器将燃油喷入汽缸(见图4)。 2共轨式电控燃油喷射技术的特点 柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,集计算 机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油器结构于一身。 它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制, 而且还能实现预喷射和分段喷射,从而优化喷油特性、减低柴 油机噪声和大大减少废气有害成分的排放量。其特点为: (1)采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀,使得 喷油过程的控制十分方便,并且可控参数多,利于柴油机燃烧过 程的全程优化。 (2)采用共轨方式供油,喷油系统压力波动小,各喷油器间相 互影响小,喷射压力控制精度较高,喷油量控制较准确。 (3)高速电磁开关阀频率高,控制灵活,使得喷油系统的喷射压力可调范围大,并且能方便地 实现预喷射等功能,为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低 废气排放提供了有效手段。 (4)系统结构移植方便,适应范围广,尤其是与目前的小型、 中型及重型柴油机均能很好匹配,因而市场前景广阔。 3高压共轨电控燃油喷射技术的发展前景 高压共轨系统被认为是20世纪内燃机技术的3大突破之一。目前,有待研究的有: (1)高压共轨系统的恒高压密封问题。 (2)高压共轨系统中共轨压力的微小波动所造成的喷油量 不均匀问题。 (3)高压共轨系统三维控制数据的优化问题。 (4)微结构、高频响应电磁开关阀在制造过程中的关键技术问 题。 综上所述,共轨式电控燃油喷射技术有助于减少柴油机的有 害尾气排放量,并具有降低噪声、降低燃油耗、提高动力输出 等方面的综合性能。高压共轨电控燃油喷射技术的应用有利于地 球环境保护,加速促进柴油机工业、汽车工业,特别是工程机械 相关工业的向前发展。 参考文献 李春明《汽车发动机燃油喷射技术》主编 北京理工大学出版社 蒋向佩《汽车柴油机构造与使用》主编 机械工业出版社 朱仙鼎《特种发动机》主编 机械工业出版社 
毕业论文撰写步骤1.选题选题是指确立论文题目,确定研究的目标和主攻方向一定要和所学本专业相关。考生在选题时应该注意以下四点:(1)理论联系实际,注重现实意义。首先要注意选题的实用价值,也就是我们选的题目,应是与社会生活密切相关、为人们所关心的问题,特别是社会经济发展过程中亟待解决的问题。这类问题反映着一定历史时期和阶段社会生活的重点和热点,是与广大人民群众的利益息息相关的。我们运用自己所学的理论知识对其进行研究,提出自己的见解,探讨解决问题的方法,这是很有意义的。其次要注意选题的理论价值。我们强调选题的实用价值,并不等于急功近利的实用主义,也绝非提倡选题必须有直接的效益作用。(2)难易适中,大小适度。要选好毕业论文的题目,把握“适中”的原则是很重要的。首先,题目的难易要适中。选题既要有“知难而进”的勇气和信心,又要做到“量力而行”。如果难度过大,超过了自己所能承担的范围,一旦盲目动笔,很可能陷入中途写不下去的被动境地,到头来迫使自己另起炉灶、更换题目,这样不仅造成了时间、精力的浪费,而且也容易使自己失去写作的自信心。当然如果论文题目选得过于容易,这样也不能反映出自己真实的水平。其次,题目的大小要适度。一般来说宜小不宜大,宜窄不宜宽。题目太大把握不住,考虑难以深入细致,容易泛泛而论。当然题目大点好还是小点好,每个人情况不同,难以一概而论。有的考生理论素养好,情况了解多,写作水平较高,也可以写大一点的题目。但一般来说,题目还是小一点、具体一点为好。小题目容易驾驭,只要写得丰满深入,同样很有价值。(3)知己知被,量力而行。所谓“知己”,就是要充分估计到自己的知识储备情况和分析问题的能力,同时还要充分考虑自己的特长和兴趣。所谓“知彼”,就是要要了解本专业本领域中已有的科研成果,了解别人已经解决了什么问题,还存在什么问题;是否有争论,争论的焦点是什么;那些方面的研究比较薄弱,那些方面的研究尚待开拓等等。只有知己知彼,才能避免重复和雷同。(4)勤于思索,刻意求新。毕业论文质量高低、价值大小,很大程度上取决于文章是否有新意。所谓新意,即论文中表现自己的新看法、新见解、新观点。有了较新颖的观点(即在某一方面或某一点上能给人以启迪),文章就有了灵魂,有了存在的价值。文章的新意可以从以下几个方面着眼:第一,从观点、题目到材料直至论证方法全是新的。这类论文写好了,价值较高,社会影响也大,但写作难度大。第二,以新的材料论证旧的课题,从而提出新的或部分新的观点、新的看法。第三,以新的角度或新的研究方法重做已有的课题,从而得出全部或部分新观点。第四,对已有的观点、材料、研究方法提出质疑,虽然没有提出自己新的看法,但能够启发人们重新思考问题。以上四个方面并不是对“新意”的全部概括,但只要能做到其中一点,就可以认为文章的选题有新意。2.拟定论文提纲根据论文题目,通过图书馆、情报机构、互联网等各种渠道,广泛搜集资料,还可以进行实地调查、开会、访谈、等方法来获取资料。有了充分的材料,还要进行整理和分析比较,去粗取精,去伪存真。对资料进行推敲、筛选,留下最能反映问题本质、最具有说服力的材料,提炼和形成自己的观点也就是论点,明确拟定论文提纲。形成论点时应注意:(1)论点要鲜明,不能含糊其词,同时论点又要辩证,不能走极端;(2)论点要科学正确,不与常理和事实相背离;(3)论点要准确,不要夸大其词,防止偏颇。拟定论文提纲可以是简单提纲,也可以是详细提纲。简单提纲只是概括地提示论文的要点,详细提纲则是把论文的主要论点和展开部分较详细的列出来,这样写作时就能更顺利完成。提纲可以采用标题式、提要式和图表式三种,一般标题式较为常用,用简洁的标题形式把论文各部分的内容要点概括出来,同时这些标题可直接作为论文中各部分的小标题。3.撰写正文正文是论文的核心部分,占据论文的主要篇幅,是提出问题和解决问题的过程。是作者理论水平和创造能力的集中体现,它决定着论文水平的高低和质量。论文的正文一般包括三大部分:绪论、本论和结论。绪论是论文的开头部分。主要讲清研究的动机、写作的理由、目的和意义、提出问题、概述内容、明确中心论点等。一般要求语言简洁扼要,开门见山,引人注目。也可以简要交代确定选题的过程和有关背景材料,目的是为了使读者更好地了解全文的旨要。本论是论文的主体,要求以充分有力的材料阐述观点,条理要清晰,逻辑要严密,要求内容扎实、丰厚。本论是表达作者的见解和研究成果的中心部分,要展开论题,对论点进行分析论证。考生在这一部分必须根据论题的性质正面论证,或反面批驳不同的看法,或解决别人未解决的问题,或论述新思想新发现等。论证是极其重要的,它决定着论文的成败。写好本论,应该注意以下几点:(1)论点必须明确新颖、深刻严肃;(2)论点必须有材料的支撑;(3)论证逻辑要严密。结论是全文的总结,是整篇论文中分析、论证问题的综合性概括,是论文的精华所在。其内容主要是研究结果说明了什么问题、得出了什么规律、解决了什么理论或实际问题、有何创新、还存在哪些不足及质疑等等。还可以对自己或他人在这一领域的研究进一步提出展望,以及对有关人士致谢等内容。结论要求完整、明确,不能含糊其词、模棱两可;不能与本论相矛盾,应与绪论呼应;对成果的评价要恰如其分,不能自鸣得意或借故贬低他人;语言应简洁、干净利落。4.论文修改与定稿正文初稿写好以后,考生应该多修改几遍,对整篇论文逐行逐句逐段反复推敲,检查每一个具体论点、论据、论证是否恰当有力,表达是否合乎逻辑,务求不留疑点。检查并修改初稿时应注意以下几点:(1)论点与论题的一贯性;(2)观点与材料的统一性;(3)论文的结构层次与逻辑思维的密切性;(4)论文语言表达的准确性;(5)标点符号使用的正确性;(6)采用的数据、年代、人物名及地名是否准确。然后和指导老师联系,须指导老师同意后方可定稿参加答辩。5.论文基本格式