7.1 柴油机电控喷油系统(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（国防科学技术大学出版社）

柴油机电控燃油技术（EFI）指的是：由电子控制系统根据收集到的各传感器信息，按预设的程序进行计算，通过控制各执行器（如喷油器、电子提前器和电磁溢油阀等）来控制喷油量、喷油压力、喷油时间、喷油率和其他附加控制功能。EFI柴油机系统通过控制燃油喷油量和喷油正时使之达到最佳水平。其主要有如下优点： （1）输出功率大。 （2）油耗低。 （3）尾气排放少。 （4）噪声低。 （5）稳定性强等。 第7章 柴油机电控喷油技术 7.1.1 柴油机电控燃油系统的组成 柴油机电控系统由三大部分组成：传感器、控制器（ECU—电子控制单元）和执行器。 图7-1 柴油机电控喷油系统的组成 7.1 柴油机电控喷油系统 7.2.1 主要传感器工作原理 1.加速踏板位置传感器 图7-2 加速踏板位置传感器 2.曲轴位置传感器 曲轴位置传感器装在发动机缸体上，它以TDC信号检测曲轴转角的基准位置按曲轴转角基准位置信号的形式检测。 图7-3 曲轴位置传感器的安装位置与结构 4.涡轮压力传感器 涡轮压力传感器经空气软管和VSV阀，连接到进气歧管，并检测进气歧管压力（进气量）。 图7-6 涡轮压力传感器 7.2 电控分配泵系统 电控分配泵系统按照控制方式的不同分为位置控制式电控分配泵和时间控制式电控分配泵系统。 7.2.1 位置控制式电控分配泵系统 ECD-V1电控分配泵是一种早期的位置控制式分配泵系统。 图7-7 位置控制式分配泵系统 1.电动调速器 电动调速器的构造 ，由转子式溢油控制线圈和油量控制机构组成。 图7-8 电动调速器的构造 转子式溢油控制线圈的构造及工作原理 。非对称磁极铁心上绕有线圈，ECU根据有关辅助信号可通过改变占空比的方法控制流入线圈电流的大小,就能使转子在0～60°范围内旋转。当转子旋转时，轴端偏心安装的滚珠拨动溢油环沿柱塞作轴向移动，从而增减喷油量。在转子上端装有溢油环位置传感器，用以向ECU反馈喷油量的变化情况。 图7-9 转子式溢油控制线圈的构造及工作原理 2.正时控制器 正时控制器由正时控制阀（TCV）和正时活塞组成。 图7-10 正时控制器的结构图 工作原理 正时控制阀受ECU控制，控制连接正时活塞高压室和低压室的中间通路控制通往正时活塞高压室的油压，实现对喷油提前角的控制。当正时控制阀线圈通电时，高压室与低压室连通，使得正时活塞两端的油压差消失，在复位弹簧的作用下，正时活塞复位，使喷油时间推迟。当正时控制阀线圈断电时，高压室与低压室隔断，正时活塞在高压油压力的作用下压缩复位弹簧向下移动，使凸轮盘相对于滚柱的位置产生偏转，使喷油时间提前。由ECU控制正时控制阀线圈通电时的长短即可控制喷油提前角。通电时间长，喷油提前角减少；通电时间短，喷油提前角增大。 7.2.2 时间控制式电控分配泵系统 20世纪90年代，日本电装公司研制的ECD-V3系统开始了时间控制式电控分配泵时代。在结构上取消了原VE泵的溢油环，在泵的泄油通路上设置了一个电磁溢油阀，采用时间控制方式。由于采用高频响应的电磁溢油阀，明显改善了各缸不均匀性控制、过渡过程控制、变速特性控制、熄火控制和喷油率控制等。 图7-11 ECD-V3时间控制式电控分配泵系统 图7-12 ECD-V5时间控制式电控分配泵系统 图7-13 ECD-V5系统的主要零部件及其位置 1.时间控制式电控分配泵结构与工作原理 （1）内凸轮式泵油装置。ECD—V5型分配泵采用新型内凸轮压油结构，喷油压力可 达130MPa以上。 内凸轮式泵油装置 进油过程： 滚轮从凸轮顶部转向轮谷，两对置柱塞在残压和离心力的作用下向外圈运动。此时，SPV阀开启，柴油经油道进入柱塞腔。 压油过程：滚轮在凸轮的驱动下将柱塞向内压缩，产生高压。此时，SPV阀关闭，高压油经油道压向喷油器。ECU根据需要控制SPV阀开启，停止供油。 喷油提前和延迟：油压上升，提前器活塞向左移动，活塞上的圆销带动凸轮环顺时针转动，凸轮提前压动滚轮，喷油提前；反之，油压下降，则喷油延迟。 （2）电磁溢流阀。电磁溢流阀是直接控制喷油量的一种耐高压、具有高度响应特性的直动式电磁阀。 图7-17 电磁溢流阀的结构 图7-18 电磁溢流阀工作原理 当电流流过线圈时，电枢吸引铁心。同时，溢油阀滑动，和滑阀体紧密结合，保持柱塞腔内密封。由于柱塞滑动，完成压油和喷油。 一旦线圈电流消失，在弹簧力的作用下，滑阀开启，柱塞腔内燃油经过溢油阀内的通路开始溢油，喷油结束。当柱塞反向滑动时，燃油又被吸入阀腔内。 电磁溢流阀开启后，柱塞腔内的高压燃油流回喷油泵腔中，燃油喷射结束。 （3）定时控制阀。ECV-V5定时控制阀结构和控制原理如下图 。定时控制阀（TC