电控发动机的工作原理

Optional Phase-In for NOX
2007-2009
EURO-III
0.04
0.03
0.02
EURO Transient
0.01
EURO-V
EURO-IV
0.00
US10
US07
0
1
2
3
4
5
NOx/NOx+HC [g/HP-hr]
中国采用的排放标准
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中国采用的是欧洲的排放标准
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喷油系统工作原理简述（2）
电控泵喷嘴燃油喷射系统主要由电子控制部分与燃油机 械组件组成。其中，电子控制部分主要由发动机控制器 (ECM)与相应的传感器构成；燃油机械组件主要由喷油器内 的柱塞泵、喷油器控制电磁阀、输油泵、驱动凸轮、喷油器 以及低压油管组成。系统的工作原理为：输油泵从油箱中将 燃油泵出，经过滤清器和油水分离器等装置，最终将燃油输 入到发动机缸盖内的中压共轨管中,在喷油器摇臂挺杆下行 和喷油器控制电磁阀的控制下完成燃油进入柱塞泵中;在喷 油器摇臂挺杆上行时,由系统控制单元ECM发出喷油指令,喷 油器控制电磁阀关闭,使油嘴内产生的高压油适时的喷入气 缸中 。当喷油器内的柱塞泵上的回油孔打开时，供油腔内 的油压急剧下降，喷油器针阀迅速关闭，喷油过程结束。
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。
4、泵喷系统的组成
ECM中央控制器
压力传感器
喷油器总成
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线束总成
电子油门踏板
水温传感器
工作原理图方框图
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电子油门踏板
喷油器
缸盖内油管
ECM中央控制器
传 曲轴位置传感器 凸轮位置传感器
感 增压压力传感器 进气温度传感器
器 水温传感器 燃油温度传感器
喷油系统工作原理简述（1）
O+N2=NO+N N+O2=NO+O
（1-1） （1-2）
N+OH=H+NO
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颗粒：
●柴油机颗粒由碳烟（Soot）和有机可溶成分（SOF）组成； ●当排气温度超过500℃时，排气微粒基本是很多碳质微粒的聚
集体，称为碳烟； ●当排气温度低于500℃时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称
为有机可溶成分（SOF），一般来说，SOF占PM质量的15%30%； ●降低柴油机微粒排放问题的关键是碳烟排放。碳烟生成的重要 条件是高温下燃料严重缺氧。实验证明，过量空气系数小于 0.5的混合气，燃烧以后必定产生碳烟； ●改善燃烧室内混合气的均匀性，是降低碳烟排放的根本。
其他：
●一氧化碳-CO:在缸内缺氧的情况下产生，柴油不完全燃烧的产物。
●碳氢化合物-HC:燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧产物。
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3) 柴油机排放特点： ●由于柴油机使用的混合气的平均空燃比比理论空燃比大，故
其CO及HC排放明显低于汽油机。 ●柴油机燃烧方式，为压燃式，由于燃烧室内可燃混合气混合
★国二：机械位置控制系统
由喷油泵（调速器、齿条、柱塞、旋槽、齿圈、滑套、油 门拉杆、停油拉杆）、高、低压油管、喷油嘴等组成。
由油门拉杆、停油拉杆控制喷油泵机械调速器输出油量， 喷油定时为固定值。
★国三：电路时间控制系统
取消了传统喷油泵的调速器、油门拉杆、停油拉杆、齿条、 齿圈、滑套、柱塞旋槽。
喷油定时和喷油量由有ECU精确控制电磁阀所决定。 喷油定时: 由电磁阀通电（关闭）的时刻所决定。 喷油量: 由电磁阀通电、断电（关闭、开启）的时间长短 所决定。
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喷油系统工作原理简述（3）
由以上叙述可知，电控泵喷嘴燃油喷射系 统具有结构紧凑和结构相对简单的特点。喷 油器电磁阀的通电时刻、断电时刻和通、断 电持续时间是完全由ECM控制，它主要是 ECM根据当前发动机传感器的信号，判断柴 油机的工作状态，确定当前的喷油量以及喷 油正时等，然后向电磁阀发送喷油控制指令， 从而实现对发动机的喷油量与喷油正时的精 确、灵活的控制。
劣势
电控高压喷射 系统（共轨/泵 喷嘴/单体泵）
①排放达标一致性好； ②国三常规设计路线，
升级国四必备技术； ③发动机动力性、燃油
耗指标提高 。
①成本增加较大； ②燃油系统零配件通用
性差价格高； ③服务人员技术培训难
度大。
机械泵+废气再 wenku.baidu.com环
①与国二产品零配件 通用性强；
②技术含量低，售后 服务无技术障碍，培 训压力小。
第一部分
服务政策的制定背景
2、降低排放主要技术措施：
主要排放物
生成机理
NOX：
高温 富氧
PM：
空气混合不充分 局部空气稀薄 机油消耗高
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对应技术措施
推迟喷油 电控多次喷射 废气再循环（EGR）
增压中冷 四气门 降低机油耗 电控喷射 高压喷油 排气后处理
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3、主要技术路线优劣势比较：
优势
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前图为泵喷嘴燃油系统结构框图。传感器将采 集到的汽车和发动机运行参数及驾驶者的操作意 图送到ECM，ECM根据传感器输入的信号，经过 预先设定的控制策略进行计算和处理，输出指令 驱动喷油器控制电磁阀，将由喷油器内部泵产生 的高压燃油在适当的时刻喷入气缸。由于采用电 子控制和高速响应的电磁阀，能够实现喷油量、 喷油正时精确、柔性控制，改善发动机缸内燃烧， 从而降低发动机的有害排放物，提高发动机的经 济性、动力性和可驾驶性。
③比国二产品成本只 略有增加，有较大 成本优势；
①非国三常规技术路 线，升级国四难度 较大；
②排放一致性控制困 难；
③废气再循环控制不当 对燃油耗、动力性影 响较大。
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二、电控高压喷油系统
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1、柴油机电控系统发展历史
第二部分 2008年陕重汽服务政策的解读
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2、电控喷射系统特点
国Ⅱ——欧Ⅱ 国Ⅲ——欧Ⅲ 国Ⅳ——欧Ⅳ
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1、柴油发动机排气污染物特点： 1）柴油机主要污染物分类： 氮氧化物-NOx： 燃烧过程中氮氧反应的产物；氮氧 化物和碳氢在光照作用下形成一种基态臭氧，它是烟 雾的一种主要成份。 一氧化碳-CO: 矿物燃料燃烧所致，柴油完全燃烧后 这种产物较少。 碳氢化合物-HC: 燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧 产物。 颗粒-PM: 未燃或部分燃烧的润滑油、燃油以及硫氧 化物的产物。
3、电控喷射系统分类
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• 凡陕重汽生产销售的商用汽车（含该车配装的所 有总成及零部件），用户在严格按照相关产品使 用说明的要求进行正确的使用和维护，并按《陕 重汽汽车产品新车强制保养规定》进行强制保养 和定期保养的前提下，在产品保修期限（使用时 间和/或使用里程规定）内，产品因设计、制造、 装配及材料等质量问题，造成的各类故障或零部 件损坏（丧失使用功能，下同），经陕重汽服务 机构（含陕重汽特约服务机构）鉴定确认的，陕 重汽给予保修服务，以确保修户车辆正常使用。
不均匀，局部区域出现过量空气系数小于0.6的现象，导致碳 烟大量生成，因此颗粒物的排放远高于汽油机；
。 ●NOX的排放二者相当
因此柴油机排放控制主要侧重于PM和NOX排放量的降低上。 下页图为重型发动机PM和NOX排放限值变化图。
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国三与欧I相比加严 72.2%
国三与欧I相比加严 37.5%
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一、重卡车型应对国三主要技术措施
国 Ⅲ的含义
销售公司
世界上的三大排放标准：
1、欧洲排放法规 2、美国的排放法规 3、日本的排放法规
销售公司
什么在推动柴油机技术的不断升级？
Particulate [g/HP-hr]
0.10
US02
TIER-3
US98
0.09
0.08 0.07 0.06 0.05
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ISM电控发动机的燃油系统 的控制原理
陕重汽销司 石少林 2008.8.2
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主要内容
一、重卡车型应对国三主要技术措施 1、柴油机排气污染物特点 2、降低排放主要技术措施 3、主要技术路线优劣势比较
二、电控高压喷射系统 1、柴油机电控系统发展历史 2、电控喷射系统特点 3、电控喷射系统分类
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2）柴油机排放物生成机理：
氮氧化物
★在内燃机排放的氮氧化物中占压倒多数的是NO。 柴油本身含氮很少，不足以产生显著的NOX排放，NO的主 要来源是供给发动机的空气中的分子状的氮。
★NO的生成速度与温度有密切关系，在高温和富氧条件下， NO的生成速度高。 ★与NO的生成量相比，NO2的生成量较少。在柴油机的排 放中NO2与NO之比为10%~30% 。 NO生成机理可由下面三 个反应式来表示：