發動機節能技術ppt課件-資料下載頁

　　

【正文】 （ TWV） ； 7—燃油箱； 8—節流孔； 9—控制室； 10—液壓活塞； 11—噴嘴； 12—噴油器； 13—高壓供油泵； 14—發動機轉速傳感器； 15—氣缸識別傳感器 高壓輸油泵的結構如圖 3–74 所示，和傳統系統的直列泵結構相似，通過凸輪和柱塞機構使燃油增加，各柱塞上方配置控制閥。凸輪有單作用型、雙作用型、三作用型及四作用型等多種。圖 3–74 中所示為三作用型。采用三作用型凸輪，可使柱塞單元減少到 l／ 3 。向共軌中供油的頻率和噴油頻率相同，這樣可使共軌中的壓力平穩。 圖 3–46 ECD–U2 系統的高壓輸油泵結構 l—三次工作凸輪； 2—挺柱體； 3—柱塞彈簧； 4—柱塞；5—柱塞套； 6—油泵壓力控制閥 （ PCV） ； 7—接頭；8—出油閥； 9—溢流閥 供油泵的基本工作原理見圖 3–75。①柱塞下行，控制閥開啟，低壓燃油經控制閥 PVC 流入柱塞腔；柱塞上行，但控制閥中尚未通電，控制閥仍處于開啟狀態，吸進的燃油并未升壓，經控制閥又流回低壓腔；②滿足必要的供油量定時，控制閥通電使其關閉，則回油流路被切斷，柱塞腔內燃油被升壓。因此，高壓燃油經出油閥（單向閥）壓入共軌內。控制閥關閉后的柱塞行程與供油量對應。如果使控制閥的開啟時間（柱塞的預行程）改變，則供油量隨之改變，從而可以控制共軌壓力；③凸輪越過最大升程后，則柱塞進入下降行程，柱塞腔內的壓力降低。這時出油閥關閉，壓油停止。控制閥處于斷電狀態，控制閥開啟，低壓燃油將被吸入柱塞腔內，既恢復到①狀態。 圖 3–75 高壓輸油泵的控制 共軌將供油泵輸出的高壓燃油經穩壓、濾波后，分配到各個氣缸的噴油器中去。在共軌上裝有共軌壓力傳感器、液流緩沖器和高壓溢流閥。液流緩沖器和高壓油管相連，將高壓燃油送入噴油器中。和高壓溢流閥相連的油管可使燃油流回油箱。液流緩沖器也可使共軌內和高壓管路內的壓力波動減小，以穩定的壓力將高壓燃油供入噴油器。而且一旦發生流出的油量過多等情況時，為了不至于損壞發動機，液流緩沖器可將燃油通路切斷，停止供油。 圖 3–76 共軌部件 l—封套； 2—高壓溢流閥； 3—共軌壓力傳感器； 4—液流緩沖器 噴油器控制噴油量和噴油定時，通過二位二通電磁閥的開啟和關閉進行控制。當二位二通閥開啟時（圖 3–79a）），控制腔內的高壓燃油經出油節流孔流入低壓腔中，控制室中的燃油壓力降低，但是，噴油嘴壓力腔的燃油壓力仍是高壓。壓力室中的高壓使針閥開啟，向氣缸內噴射燃油。當二位二通閥關閉時（圖 3–79b）），共軌高壓油經控制室的進油節流孔流入控制室，控制室的燃油壓力升高，使針閥下降，噴油結束。 圖 3–79 二位二通高速電磁閥控制的噴油器 a） 二位二通高速電磁閥開啟狀態； b） 二位二通高速電磁閥閉合狀態 2）若泵入共軌腔中的是中壓機油，則它進入噴油器后將類似傳統泵噴嘴中的凸輪，對噴油器中的活塞上方施壓。此活塞再通過柱塞壓縮下方的柴油，使其增為噴射的高壓而通到噴油嘴中類似常規噴嘴進行噴射。此種系統另有燃油供油及回油油路。此系統又稱為“ 液壓泵噴嘴系統 ”。 圖 3–81 美國 Caterpillar 公司 HEUI 系統 1—高壓機油泵； 2—機油油管；3—高壓機油共軌； 4—HEUI 噴油器； 5—燃油濾清器； 6—輸油泵； 7—燃油箱； 8—燃油回油管；9—ECU 電控模塊； 10—RPCV 壓力控制閥； 11—機油箱； 12機油泵； 13—機油冷卻器； 14—機油濾清器 圖 3–83 HEUI 響應特性圖 圖 3–84 HEUI 系統的預噴射結構 l—控制閥； 2—增壓活塞； 3—活塞套；4—噴油嘴； 5—進油孔； 6—精密回油孔 三、以電控噴射為主的柴油機 電子管理中心的主要功能 ? 目標噴油量控制 ? 目標噴油定時控制 ? 油量及噴油定時的補償控制 ? 冷起動及怠速穩定性控制 ? 過渡性能與煙度控制 ? 噴油規律與噴油壓力的控制 ? 其它參數及性能的控制 發動機轉速 ∕rmin－ 1 圖 3–85 ECD–U2 電控系統油量控制特性 循環噴油量∕ mm3 圖 3–86 定時控制脈譜 （ MAP） 圖圖例 發動機轉速 ∕rmin－ 1 提前角φPA（176。 ） 第八節 發動機其他節能技術 一、分缸斷油（閉缸技術） 部分負荷時 ECU通過設在燃油系統中的閥門切斷右面 3 個氣缸的燃油供應，只有左面 3 個氣缸得到燃油供應并點火工作，一部分廢氣被送回進氣管。進氣總管中設有 ECU控制的閥門，可將這兩組氣缸的進氣歧管分隔開，所以回流廢氣可經進氣管流入已經斷油的 3 個氣缸，再經過專門為這一組氣缸設置的排氣管排出。全負荷時，各缸一起工作。進氣總管中的閥門將兩組氣缸的進氣歧管接通，各缸都得到新鮮空氣和燃油供應。 圖 3–87 分缸斷油電子控制 1—空氣； 2—燃油； 3—廢氣 二、與變速器換檔相關的發動機控制 圖 3–88 變速器電子控制系統 1—檔位選擇桿； 2—檔位開關； 3—程序模塊開關； 4—加速踏板終端開關； 5—牽引力控制開關； 6—節氣門開關； 7—發動機負載傳感器； 8—發動機轉速傳感器； 9—變速器輸出軸轉速傳感器； 10—電子控制單元； 11—變速器控制； 12—點火控制； 13—噴油控制； 14—換檔閥和變矩器閥； 15—故障信號燈 三、進氣量電子控制 1. 進氣量電子控制的必要性 ? 通過節氣門以外的裝置調節進氣量的場合 ? 某些電子控制項目中為了改善平順性而要求逐步改變轉矩的場合 ? 為了迅速加熱三元催化器而在暖機階段推遲點火的場合 ? 牽引力電子控制、發動機限速控制和汽車限速控制的場合 ? 現代汽油直接噴射發動機中 2. 進氣量電子控制系統的組成 進氣量電子控制俗稱電子油門（ E–GAS），又稱導線駕駛（ Drive–by–Wire）。目前一般都采用節氣門調節進氣量，用節氣門作為進氣量電子控制的執行器，見圖 3–89。所以稱之為節氣門電子控制（ Electronic Throttle Control，縮寫成 ETC）。 圖 3–89 進氣量電子控制系統 1—加速踏板模塊； 2—各種傳感器； 3—發動機 ECU； 4—各種執行器； 5—節氣門裝置；6—監測模塊 四、停車 –起動運行電子控制 汽車在城市行駛工況中，怠速運行時間占總運行時間的比例可高達 20％～ 30％，而怠速油耗占總油耗的 5％ 左右。因此，如果停車時關閉發動機，取消怠速，對改善整車燃料消耗損失大有好處。 使用停車 起動電子控制時，離合器脫開、汽車停住或只是以大約 2km/h 的速度爬行時，發動機在幾秒鐘內就自動關閉。重新起動發動機時只要將離合器踏板踩到底，并將加速踏板踩下達其行程 1／ 3 以內就可以了。 停車 –起動運行雖然節省了怠速燃油，但增加了起動燃油的消耗。 五、發動機冷卻風扇控制 據實驗資料，汽車在 90% 以上的運行時間僅靠迎面風就能保證正常冷卻，并不需要風扇冷卻。但是，傳統的結構，只要發動機運轉，風扇就被驅動，而驅動風扇消耗的功率與轉速的三次方成正比，通常約占發動機有效功率的 5～ 10%，并且產生較大的風扇噪聲。 機械式風扇離合器。圖 3–90 所示是以形狀記憶合金作為溫控和驅動元件的機械式自動風扇離合器，它的基本結構是典型的機械式錐形摩擦離合器。主動件 5 通過滑鍵與主動軸 1 連接。從動件 3 安裝在滾動軸承 2 的外圈上，滾動軸承的內圈安裝在主動軸上。風扇安裝在從動件上。 圖 3–90 機械式風扇離合器 1—主動軸； 2—滾動軸承； 3—從動件； 4—摩擦片； 5—主動件； 6—回位彈簧； 7—形狀記憶合金螺旋彈簧 當螺旋彈簧處的環境溫度為 T1 ，時，彈簧處于較短狀態。隨著環境溫度的升高，螺旋彈簧快速伸長，當環境溫度上升到 T2 后，溫度再升高時，彈簧幾乎不再伸長。當環境溫度由 T2 下降到 T3 時，螺旋彈簧長度幾乎不變。當環境溫度由 T3下降到 T4 時，螺旋彈簧快速縮短，縮短到環境溫度為 T4 時，彈簧幾乎不再縮短。 圖 3–91 形狀記憶合金螺旋彈簧特性曲線