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1、第八章 柴油机燃料供给系教案（理论20学时，实训6学时，共26学时）学习目标：1.了解柴油机的基本结构和工作原理。2.了解柴油机共轨技术的特点作用、类型。3.了解电控共轨柴油机的故障的诊断方法。4.理解柴油机电控共轨技术的原理、工作情况和检修方法。5.掌握柴油发动机各部件常见故障的检修方法。6.掌握柴油机各种症状特征及检测方法。讲授内容：第一节 柴油机燃料供给系的构造和工作原理 导入 改革开放以来，通过技术引进和技术改造，我国车用柴油机技术得到了长足进步，柴油车走上了健康发展的道路。2003年与1990年相比，我国柴油车产量增长达6.5倍，中、轻吨位以上载货车柴油机比例已高达73以上。与此同时
2、，我国柴油机排放水平有了很大的提高，柴油机生产骨干企业的多种产品排放基本上达到了欧1排放标准，一汽-大众部分产品（捷达SDI、宝来TDI）更是达到欧2、欧3准。从总体上看，汽油车在我国汽车产品中的主导地位仍没有改变，从产业发展角度看还存在许多亟待解决的问题。从本次课开始，我们开始学习柴油发动机构造及一般的检修方法。主讲内容 一、柴油机燃料供给系的功用和组成1、功用（1）贮存、过滤和输送燃料；(2)根据柴油机的不同工况，以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷人燃烧室，迅速形成良好的混合气并燃烧；(3)根据柴油机的负荷变化，调节供油量并稳定柴油机转速； (4)将燃烧后的废气从气缸中导出并排人大
3、气中。2、组成柴油机燃料供给系由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成及废气排出装置等四部分组成。3、燃油供给装置的工作过程二、可燃混合气的形成与燃烧室1可燃混合气的形成与燃烧过程（结合校本教材图8-2讲解）气缸内压力p随曲轴转角变化的关系曲线；当曲轴转到相应于上止点前的O点的位置时，喷油泵开始供油，随着供油压力急剧升高，当转到A点的位置时，喷油器开始喷油。喷油泵开始供油时刻的曲柄位置(O点)与其转至上止点位置时的曲轴转角称为供油提前角。喷油器开始喷油时刻的曲柄位置(A点)与其转至上止点位置时的曲轴转角称为喷油提前角。因为供油开始时并不能立即喷油，所以喷油提前角略小于供油提前角。喷入气缸内的柴
4、油要在曲轴已转到相应于B点的位置时，才开始发火燃烧。 通常将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段。备燃期：指喷油始点A与燃烧始点B之间的时间间隔。速燃期：指B、C两点间的时间间隔。 缓燃期：指从最高压力点C起到最高温度点D止的时间间隔。后燃期：指从D点起直至燃烧停止时的E点的时间间隔。2柴油机燃烧室柴油机的燃烧室容积由活塞顶与气缸盖底面包围而成。柴油机燃烧室按其结构型式可分为统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。(1)统一式燃烧室(直接喷射式)（结合图8-5讲解）统一式燃烧室是由凹形活塞顶与气缸盖底面所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶上。(2)分隔式燃烧室（结合图8-6讲解）分隔式
5、燃烧室由两部分组成，一部分由活塞顶与气缸盖底面围成，称为主燃烧室；另一部分在气缸盖内，称为副燃烧室。主、副燃烧室之间由一个或几个孔道相连通。分隔式燃烧室的常见型式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。小结 本节讲解了柴油发动机的组成、燃烧过程和燃烧室的结构，希望大家能回去后认真复习。复习思考题 请描述柴油机燃烧过程？喷油器的结构及工作原理 柱塞式喷油泵泵油原理导入 上一次课，我们学习了柴油机的组成和工作原理，那从这一次课开始，我们就来深入各组成部件，认识各部件结构和工作原理，这次课，我们首先学习喷油器的结构和工作原理。主讲内容一、喷油器的结构及工作原理喷油器的功用是把柴油雾化成细小的颗粒，并分布到
6、燃烧室中。对喷油器的要求是：应具有一定的喷射压力和射程，以及合适的喷注锥角。在规定的停止喷油时刻应立即切断燃油的供给，不发生滴油现象。 常见的喷油器有孔式和轴针式两种型式。 1孔式喷油器（图87是柴油机所用的双孔闭式喷油器。）孔式喷油器主要用于具有直接喷射燃烧室的柴油机。工作原理：装在喷油器体上部的调压弹簧7通过顶杆8使针阀紧压在针阀体的密封锥面上，将喷孔关闭。由喷油泵输出的高压柴油从进油管接头17经过喷油器体9与针阀体13中的孔道进入针阀中部周围的环状空间。油压作用在针阀的承压锥面上，造成一个向上的轴向推力，当此推力克服了调压弹簧的预紧力以及针阀与针阀体间的摩擦力后，针阀即上移而打开喷孔，高
7、压柴油便从针阀体下端的两个喷油孔喷出。当喷油泵停止供油时，由于油压迅速下降， 针阀在调压弹簧作用下及时回位，将喷孔关闭。喷射开始时的喷油压力取决于调压弹簧的预紧力，其预紧力用调压螺钉5调节。在喷油器工作期间，有少量柴油渗入针阀体与针阀之间的间隙。这部分柴油对针阀起润滑作用，并沿顶杆8周围的空隙上升，通过回油管螺栓1上的孔进入回油管，流回柴油箱(见图81)。提问：若喷雾效果差，如何进行调整2轴针式喷油器轴针式喷油器的工作原理与孔式的相同。在构造上与孔式不同之处是：轴针式喷油器的针阀下端的密封锥面以下还延伸出一个轴针，其形状呈倒锥形(图89)或圆柱形。轴针伸出喷孔外，使喷孔呈圆环状的狭缝。喷油时喷
8、注呈空心的锥状或柱形。 图88 缝隙式滤芯构造及工作原理 图89 轴针式喷油器针阀的工作状态 1-针阀；2-针阀体常见的轴针式喷油器只有一个喷孔。由于喷孔直径较大，孔内有轴针上下运动，喷孔不易积炭，而且还能自行清除积炭。二、柱塞式喷油泵泵油原理（结合图8-10讲解）当柱塞下移到图8-10a所示位置燃油自低压油腔经油孔 4和8吸入并充满泵腔。当柱塞自下死点上移到柱塞上部的圆柱面两个油孔4和8完全封闭柱塞继续上升柱塞上部泵腔的燃油压力立即增高克服出油阀弹簧7的弹力出油阀开始上升。柱塞继续上移到图8-10c所示位置斜槽3同油孔8接通泵腔内的燃油流向低压油腔泵腔内油压剧降出油阀立即回位喷油泵供油停止柱
9、塞继续上行至上死点但不再泵油。总结 本次课讲解了喷油器的结构和工作原理以及柱塞式喷油泵泵油原理，大家需要将其弄清楚。复习思考题 请描述喷油器的结构。号喷油泵的结构及工作原理导入 上一次课，我们学习了喷油器的结构和工作原理以及柱塞式喷油泵泵油原理，先让我们回顾上一次课所讲的内容。主讲内容 1、安装位置喷油泵安装在发动机机体一侧，由柴油机曲轴通过齿轮驱动，齿轮轴和喷油泵的凸轮轴用联轴节连接，调速器装在喷油泵的后端。2、组成（1）分泵（结合图8-11讲解）分泵是带有一副柱塞偶件的泵油机构，其数量与发动机的气缸数相等。分泵由柱塞偶件7和8、柱塞弹簧18、弹簧下座19、出油阀偶件10、12、出油阀弹簧1
10、5、减容器14、出油阀压紧座13等主要零件组成。出油阀偶件出油阀偶件位于柱塞套的上面，出油阀座与柱塞套的接触平面为密封面。拧入出油阀压紧座13，通过高压密封垫圈11将出油阀座10与柱塞套压紧，同时使出油阀弹簧15把出油阀12压紧在出油阀座10上。出油阀2的圆锥面是密封面，阀的尾部同阀座内孔作滑动配合，为出油阀的运动导向。供油时油流通过阀尾的切槽4顶开出油阀。出油阀中部的圆柱面3称为减压环带，其作用是在喷油泵供油停止后，迅速降低高压油管中的油压，使喷油器立即停止喷油。 图8-12出油阀1-出油阀座;2-出油阀 3-减压环带;4-切槽、油量调节机构 （结合图8-13讲解）油量调节机构的作用是根据发
11、动机工况要求相应改变喷油泵的供油量，并保证各缸的供油量一致。其工作原理是：通过转动柱塞，改变其与柱塞套的相对角位置，从而改变柱塞的有效行程来改变喷油泵的供油量。 工作原理：在柱塞4的下端压装着调节臂3，其端头插入固定在供油拉杆1上的调节叉2的凹槽内。调节叉数与喷油泵的分泵数相同。供油拉杆装在泵体的导向套管中，其轴向位置受驾驶员或调速器的控制。移动供油拉杆，柱塞就相对柱塞套转动，从而调节供油量。移动供油拉杆时，各分泵柱塞旋转角度相同，因此各缸供油量的变化相同。图813 拨叉式油量调节机构1-供油拉杆；2-调节叉；3-调节臂；4-柱塞各缸供油量均匀性的调整，可通过改变调节叉在供油拉杆上的位置来实现
12、。提问：调整供油拉杆位置是同时调整油量还是单独调整油量。传动机构 传动机构由凸轮轴和滚轮传动部件组成。凸轮轴的两端支承在圆锥滚子轴承上，前端装有联轴节，后端装有调速器。 泵体 泵体分为上体和下体两部分，由铝合金或灰铸铁铸成。分泵、油量调节机构及传动部分都装在泵体上。 上体上有纵向油道，即低压油腔。 在下体内加入柴油机机油，保证传动机构的润滑。 总结 本次课主要讲解了号喷油泵的结构及工作原理，大家回去后，重点复习其组成结构的特点。复习思考题 出油阀偶件是如何工作的，若出油阀损坏能否单独更换。喷油泵的速度特性及调速器的类型导入 回顾上一次课的内容。主讲内容一、喷油泵的速度特性供油量随转速变化的关系
13、称为喷油泵的速度特性。喷油泵每次的供油量主要取决于供油拉杆的位置，其次还会受到发动机转速的影响当发动机转速升高柱塞运动速度加快柱塞套上油孔的节流作用增大，当柱塞上移泵腔内油压增加供油时刻略有提前。柱塞上升到斜槽与回油孔相通时供油停止时刻略微延后。喷油泵的速度特性对工况多变的车用柴油机是非常不利的。（1）在高速或大负荷时，喷油泵在速度特性的作用下，会自动将供油量加大，促使发动机转速进一步升高，转速和供油量如此相互作用的结果，而出现“飞车”现象。（2）在怠速工况下工作(如短暂停车，起动暖机等)，由于喷油泵速度特性的作用，其供油量会自动减少，使发动机转速进一步降低。如此循环作用，最后将使发动机熄火。
14、反之，当机内阻力稍有减小时，柴油机转速将不断升高。二、调速器的类型汽车用柴油发动机的调速器按其功能可分为：两速调速器(只控制发动机的怠速和最高转速)、全速调速器(可控制发动机在怠速至最高转速之间的任一给定转速下稳定运转)和综合调速器(兼具两速和全速调速器的功能)。调速器按其转速传感方式可分为：气动式调速器(利用膜片感知进气管真空度的变化，自动调节供油量实现调速)、机械离心式调速器(利用喷油泵凸轮轴的旋转，使飞块产生离心力，实现调速作用)和复合式调速器(同时采用气动作用和离心作用进行调速)。1、两速调速器 油泵凸轮轴带动飞块座11转动飞块9铰接在飞块座上滑动轴10可在飞块座孔中轴向移动。工作原理
15、：（结合图8-24）当曲轴转速超过发动机的怠速转速时，飞块离心力的轴向分力大于低速弹簧5的预紧力，滑动轴右移并通过调速杠杆8使供油拉杆1右移(减油)，发动机减速，直至转速降至怠速转速(400500rmin)，顶块2的球头碰到滑套3时为止。 若转速低于怠速转速，则飞块离心力下降，低速弹簧通过顶块将滑动轴、调速杠杆和供油拉杆等向左推(加油)，使转速上升至怠速范围，从而保证发动机稳定的怠速工况。当发动机在大于怠速转速、小于规定的最高转速之间工作时，由于飞块离心力的轴向分力小于高、低速弹簧的合力，所以滑动轴的位置将保持不变(使顶块2的球失右侧压在滑套3的左端)，即调速器不起调速作用。在这段转速范围内，
16、发动机转速的调节是由驾驶员通过油门踏板、操纵臂6等杆件控制供油量的增减来实现的。当发动机超过规定的最高转速时，飞块的离心力大于高、低速弹簧的合力而使滑动轴推动顶块2、滑套3右移，并带动供油拉杆右移减油，从而限制了发动机的最高转速。如使发动机熄火，将停车手柄扳到停止供油位置即可。总结 本次课，我们讲解了喷油泵的速度特性及调速器的类型，大家复习重点应放在理解两速调速器的工作原理上。复习思考题 请描述两速调速器的工作原理。全速调速器的结构和工作原理导入上一次课，我们介绍了喷油泵的速度特性及调速器的类型，同时要求大家应能理解两速调速器的工作原理。主讲内容 一、号喷油泵调速器的构造（结合图8-25）1、
17、结构喷油泵凸轮轴22的后部固定有驱动锥盘21，其末端松套着推力锥盘26。飞球保持架18为一圆盘，从中心孔向外开有均布的六条径向直切口。由六个块状的飞球座16和12个飞球所组成的飞球组件分别嵌装在这六个直切口中，可以沿直切口作径向滑动。驱动锥盘的内锥面上有六个均布的锥形凹坑。六个飞球组件的左端嵌入此凹坑中，右端则顶靠在推力锥盘的内锥面上。调节螺柱6上装有四个弹簧：校正弹簧24、起动弹簧2、低速弹簧4和高速弹簧3(统称调速弹簧)。起动弹簧和低速弹簧的后端都支承在可沿轴向滑动的弹簧座7上。起动弹簧的前座14支承在径向推力球轴承上，高、低速弹簧的前座15支承于起动弹簧前座的内圆面上。高速弹簧呈自由状态
18、，端头留有一定间隙。校正弹簧座25可轴向移动。2、工作原理：发动机工作时，飞球组件产生离心力，使其沿飞球保持架18上的径向直切口向外滑动，由此产生的轴向分力推动锥盘26向右移动，从而带动拉板13使油量调节拉杆19右移，以减少供油量。转速下降后，飞球组件的离心力减小，在调速弹簧及自重的作用下，沿保持架上的径向直切口向内滑动，从而推力锥盘组件带动油量调节拉杆左移，使供油量增加，转速上升。停机手柄27装于前壳17的顶部。壳体顶部和底部设有加油口和放油孔，分别用螺塞11和螺钉1堵住。螺塞11上钻有通气孔，以免壳内润滑油受热时所产生的蒸汽压力过高而造成漏油。通气孔道内有泡沫塑料滤芯，防止灰尘等脏物进入调
19、速器。二、号喷油泵调速器工作原理（图8-26）调速叉10处于示某一固定位置，此时若柴油机发出的有效转矩正好与外界阻力矩平衡，因而转速稳定，飞球组件离心力所造成的轴向推力FA和调速弹簧作用力FB相平衡。拉板13和油量调节拉杆19处于一定的位置，并与调节螺柱6的凸肩之间保持一定的间隙1。若此时外界阻力矩突然减小，而驾驶员未改变调速叉的位置，则发动机转速将会升高，于是FA大于FB，使油量调节拉杆自动右移，供油量减小，发动机的有效转矩也随之减小，直至与外界阻力矩相等时为止，转速便不再升高，FA与FB取得新的平衡。此时柴油机以比外界阻力矩变化前略高的转速稳定运转，间隙1也稍有增大。相反，当外界阻力矩突然
20、增加，发动机转速降低时，FA小于FB，使拉板自动左移，增加供油量，发动机有效转矩变大，直至其有效转矩与外界阻力矩相等，转速不再降低，FA与FB重新取得平衡为止。此时柴油机以较前略低的转速稳定运转，间隙1也稍有减小。油量校正装置号泵调速器设有油量校正装置，其作用是在发动机短期超负荷时，使油量调节拉杆能再向左移，额外增加供油量，增大发动机转矩。起动加浓装置柴油机冷起动时，气缸内温度低，燃油蒸发条件差。为便于起动，调速器装有起动加浓装置。停机当需要停机时，转动停机手柄27，通过停机挡块带动油量调节拉杆向右移动到极限位置，使油泵柱塞停止供油。总结本次课，大家需要掌握号喷油泵调速器的构造和工作原理。复习
21、思考题 请描述油量校正装置的工作原理。喷油泵的驱动与供油正时导入回顾上一次课所将内容主讲内容一、喷油泵的驱动喷油泵是由柴油机曲轴前端的正时齿轮1，通过一组齿轮来驱动的。喷油泵通常是靠底部定位并安装在托板7上，用联轴器4把驱动齿轮2和喷油泵的凸轮轴连接起来。有的柴油机在其间串联了空气压缩机3和供油提前角自动调节器5。二、联轴器(1)联轴器的作用 弥补喷油泵安装时造成的喷油泵凸轮轴和驱动轴的同轴度偏差。 用小量的角位移调节供油提前角，以获得最佳的喷油提前角。(2)联轴器的构成三、喷油泵的正时所谓喷油泵的正时，就是保证喷油泵对柴油机有正确的供油时刻。调整方法：转动曲轴，使第一缸活塞处于压缩行程上止点
22、前规定的供油开始位置转动校验好的喷油泵凸轮轴，使凸轮轴上的从动凸缘盘上的记号与泵体上的记号对正；将联轴器前组钢片2上的两个弧形孔上的记号与供油提前角自动调节器1上的相应记号对正，然后用两个螺钉6将二者紧固连接。启动柴油机试车。 四、供油提前角调节装置 （结合图8-31，8-32，8-33讲解）机械离心式供油提前角自动调节器装在联轴器和喷油泵之间。1、组成供油提前角自动调节器由主动部分、从动部分和离心件(飞块)三部分组成。主动部分：主动盘1(即联轴器的从动凸缘盘)的腹板上压装着两个销轴10，销轴上各套装有飞块9和弹簧座片2，飞块的另一端压有销钉3，在销钉上松套着滚轮内座圈4和滚轮8。从动部分：从
23、动盘臂6松套在主动盘1的内孔中，其外圆面与主动盘的内圆面滑动配合，以保证主动盘与从动盘的同心度。从动盘的毂用半圆键与喷油泵凸轮轴连接，臂的一侧做成平面和固定在销轴上的弹簧座片2之间装有弹簧5，臂的另一侧做成弧形面，滚轮8紧压在弧形面上。 离心件：飞块9安装在主动部分，通过滚轮和从动部分靠接，利用弹簧的预紧力迫使飞块收拢于原始位置，以保证静止或怠速时初始的供油提前角不变。2、工作原理发动机工作时，主动盘1连同飞块9受联轴器的驱动而沿上图6中（b）所示箭头方向旋转两个飞块在离心力的作用下绕安装在主动盘上的销轴10转动通过滚轮、从动盘臂迫使凸轮轴沿箭头方向相对于主动盘转动一个角度弹簧的张力与飞块的离
24、心力平衡主动盘与从动盘臂6同步旋转。此时，供油提前角等于初始角加上。随转速的升高而增大，直到最大转速时为止。总结本次课的重点内容为供油提前角调节装置的结构和工作原理，大家回去后应作重点复习。复习思考题 供油提前角调节装置工作原理如何。柴油机供给系的辅助装置导入柴油发动机除了前面所讲的一些主要部件外，要想维持其正常工作，还需要其他一些辅助装置。主讲内容一、柴油滤清器 柴油的滤清一般都是过滤式的。滤芯的材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等，其中以纸质滤芯应用最广。二、输油泵（图8-34、8-35、8-36）1、作用输油泵的作用是使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路的阻力，并以足够的数量(约为全负
25、荷最大喷油量的34倍)向喷油泵输送柴油。2、工作原理：喷油泵凸轮轴转动时轴上的偏心轮1与活塞弹簧4配合活塞3作往复运动。当偏心轮的凸起部将滚轮、顶杆和活塞推动上移时单向阀5关闭、6开启柴油自内室经单向阀6流入外室。当偏心轮越过最大升程后活塞被弹簧4推动下移单向阀5开启，柴油被吸人内室。与此同时，活塞下方的外室容积减小，油压增高，单向阀6关闭外室中的柴油被压出经输油泵出油口流往柴油滤清器。当输油泵的供油量大于喷油泵的需要量，或柴油滤清器阻力过大时，油路和输油泵外室的油压升高。若此油压与弹簧4的压力平衡，则活塞停在某一位置，不能回到下死点，即活塞的有效行程减小，从而减少了输油量，并限制油压的进一步
26、提高，实现了输油量和供油压力的自动调节。三、柴油机的起动辅助装置改善柴油机低温起动性能的方法：一是改善着火条件，使燃料易于燃烧(1)电热塞加热(2)火焰加热器加热二是降低柴油机的起动阻力矩。在柴油机上安装减压机构。总结本次课我们讲解了，柴油机供给系的辅助装置的结构，尤其是输油泵的结构和工作原理，希望大家可后多加复习。复习思考题 请简述输油泵的工作原理。柴油机电控技术的发展导入 载货汽车和轿车的柴油机不仅随着转速改变喷油量和喷油时间，而且随着负荷的变化采用复杂的控制模型对温度、进气压力等参数进行补偿控制。进入20世纪80年代，越来越多的汽车柴油机采用了电子控制，而且电子控制的项目愈来愈多，这些技
27、术在不同的柴油机上，在不同的条件下逐步实施，使柴油机的电控技术水平一步一步地提高，柴油机的电控技术一代又一代地向前发展。到目前为止，柴油机电控燃油系统的主要类型有：电控直列泵、电控分配泵和电控共轨燃油系统。从本次课开始，我们来了解柴油机电控技术。主讲内容一、柴油机电控技术的发展柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间压力控制（压力控制）第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控喷油系统）优点：结构不需改动，生产继承性好，便于
28、对现有柴油机进行升级换代。缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统）改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间压力控制”或“压力控制”。特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点1、改善低温起动性电子控制系统
29、能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。 2、降低氮氧化物和烟度的排放采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。 3、提高发动机运转稳定性采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。 4、提高发动机的动力性和经济性柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机动力性和经济性。 5、控制涡轮增压采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6、适应性广只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油
30、泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。 总结本次课，介绍了柴油机电控技术的发展，以及柴油机电控技术的优点，请大家回去后上网查找与此相关的资料。复习思考题 柴油机电控技术有哪些优点。柴油机电控燃油喷射系统的功能与组成导入上次课我们介绍了柴油机电控技术的发展和特点，这次课我们深入了解它的组成。主讲内容一、柴油机电控系统的功能1.燃油喷射控制燃油喷射控制主要包括：供（喷）油量控制、供（喷）油正时控制、供（喷）油速率控制和喷油压力控制等。 2.怠速控制
31、柴油机的怠速控制主要包括怠速转速控制和怠速时各缸均匀性的控制。 3.进气控制柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、可变进气涡流控制和可变配气正时控制。 4.增压控制柴油机的增压控制主要是由ECU根据柴油机转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴油机的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和噪声。 5.排放控制柴油机的排放控制主要是废气再循环（EGR）控制。ECU主要根据柴油机转速和负荷信号，按内存程序控制EGR阀开度，以调节EGR率。 6.起动控制柴油机起动控制主要包括供
32、（喷）油量控制、供（喷）油正时控制和预热装置控制，其中供（喷）油量控制和供（喷）油正时控制与其他工况相同。 7.巡航控制带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航控制开关选定巡航控制模式后，ECU即可根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。 8.故障自诊断和失效保护柴油机电控系统中也包含故障自诊断和失效保护两个子系统。柴油机电控系统出现故障时，自诊断系统将点亮仪表盘上的“故障指示灯”，提醒驾驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启动相应保护程序，使柴油能够继续保持运转或强制熄火。9.柴油机与自动变速器的综合控制 在装用电控自动变速器的柴油车上，
33、将柴油机控制ECU和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变速性能。 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。（柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa）各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类型、执行元件的类型、控制软件、主要电控元件的结构原理和安装位置，基本组成与其他电子控制系统一致，也由传感器ECU执行元件三部分组成。 1.传感器(1)加速踏板位置传感器(2)反馈信号传感器(3)燃油温度传感器(4)其他传感器和信号开关2.柴油机控制ECU根据各传感器输入信号
34、和内存程序，计算出供（喷）油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。3.执行元件执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）油正时。 总结 本次课我们介绍了电控柴油机的组成和功用，大家课后应多注意这方面的信息。复习思考题 柴油机电控系统由哪些部件构成。柴油机电控燃油喷射系统实例导入上一次课我们介绍了柴油机电控燃油喷射系统的组成，基本上每一个柴油机电控系统都少不了这些部件，这一节课，我们就具体的实例进行讲解。主讲内容一、日本电装公司1系统日本丰田公司柴油轿车最早装用的就是由日本电装公司开发的ECDV1系统，该系统是在转子分配式喷油泵的基础上，加装电子控制装置而形成的。主要传感
35、器包括：发动机转速传感器、加速踏板位置传感器、滑套位置传感器、正时活塞位置传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、空档开关、起动开关、空调开关等。 ECDV1系统的控制功能包括：燃油喷射控制、进气节流控制、预热塞控制、自诊断和安全保护功能等。 二、日本电装公司ECDV3系统日本电装公司开发的ECDV3系统也是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。与ECDV1系统相比，主要是喷油量控制方法不同，ECDV3系统是通过控制喷油时间来实现对喷油量控制的，即ECU在确定喷油器的喷油开始时刻后，再通过回油控制电磁阀来控制柱塞泵回油的时刻（即停
36、止喷油的时刻），以此来控制喷油量；为控制喷油时间，在转子分配式喷油泵内增设了泵角传感器。泵角传感器采用电磁感应式，向ECU提供喷油泵凸轮轴位置和转角信号。此外，ECDV3系统装用光电式着火正时传感器，对喷油正时实施反馈控制。发动机转速传感器安装在曲轴上。 三、日本五十铃公司TEC系统五十铃公司LTEC（全电子控制式）是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的全电子控制式柴油机电控燃油喷射系统。该系统的主要特点是：具有巡航控制功能，设有燃油温度传感器，不对喷油正时进行反馈控制。此外，加速踏板位置传感器采用差动电感式；进气节流（节气门）不受ECU控制。 四、直列柱塞泵电控系统装用直流电动机
37、式电子调速器的直列柱塞泵电控系统，用电子调速器取代原有的机械调速器，以实现对喷油量的控制；用正时控制器取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器，来对喷油正时进行控制；并设有油量调节拉杆（或齿条）位置传感器和正时传感器，对喷油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式。 五、美国Caterpillar公司HEU系统该系统具有共轨式柴油机电控燃油喷射系统的基本组成和结构，属第二代电控共轨式燃油喷射系统。该系统的控制功能包括：燃油喷射控制、进气控制、起动控制、故障自诊断、失效保护和应急备用，同时还具有与其他控制系统进行数据传输的功能。HEUI系统的喷油量控制采用了“压力控制”方式，通过由传感器、ECU和执
38、行元件等组成的控制系统，对循环喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行控制。 六、日本电装公司ECDU2系统该系统主要用于载重汽车装用的柴油机上，日本日野汽车公司、三菱汽车公司和日产汽车公司生产的载重汽车柴油机多数采用ECDU2系统。该系统具有共轨式喷油系统的基本组成和结构，属于第二代柴油机电控燃油喷射系统， ECDU2系统的组成由各种传感 器、ECU、燃油压力控制阀和三通电磁阀等组成的控制系统，对喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行“时间压力控制” 。 总结不同的电控系统有着不同的优缺点，日本在电控柴油喷射系统上处于世界领先水平，大家回去以后重点复习电装公司的ECD系统。复习思考题 请简述日本电装公司ECDV3系统的工作原理。实训二十、二十一、二十二详见实训指导书。