1、引(yǐn)言
電噴技術即内燃機燃料系統的電子噴射供給技術,為了(le)嚴格控制氣車尾氣對環境的嚴重污染(rǎn),要求汽車用汽油發(fā)動機必(bì)須實施電噴技術,對非電噴汽車采取了非準入的措施。
柴油機由于燃料供給系統的特殊性,即燃料在供給氣缸(gāng)時是采取高壓(10~120MPa)噴射的方式,技術上改變原有的供油方式與汽油機(jī)相比具有較大的難度。實際上,柴油機的污(wū)染有時比汽油機更嚴重,特别(bié)是排煙、碳氧化合物等。
柴油發電機組要(yào)求柴油機隻有具有運行速度穩定、動态(tài)性能好,才能(néng)輸出高品質的(de)電(diàn)能,同時具有轉速調整的自動化,才能真正實現備(主)用電源的自動化、智能化(huà)。因此柴油發電機組配套的柴油機近年來已有一部分(fèn)實現了電子調速(sù),但對(duì)環境污染的控制(zhì)措施(shī)無所作為。
2、電噴柴油機的電噴技術
發電用柴油(yóu)機是車輛、船舶及工程機械用柴油機的變型(xíng)産品,因(yīn)而電控技術(shù)的發(fā)展必然受到主(zhǔ)要産品的影響。進入(rù)20世紀後期,由于柴油車廢氣污(wū)染物(wù)排放(fàng)法規和汽油車一樣日趨嚴格,同時改善柴油機經濟性的要(yào)求也進一步提(tí)高,因此在汽油機電控技術(shù)飛速發展的基礎上,一些發達**開始對柴油機電控技術—電(diàn)子噴射進行了開發和研究,并初步投入(rù)使用。電子噴射技術與電子調速技術既有相同點(即控制柴油機的噴油量(liàng)),又具有根本的區别,即電子噴射還具有用電信号控(kòng)制噴油時刻、噴射(shè)壓力,完全取消了燃油系統中的機械結構。
在20世紀90年代發展起來的電(diàn)控柴油噴射系統主要有以下(xià)兩種形式:
一是Bosch公司共軌式電控柴(chái)油噴(pēn)射系統。其特(tè)點是系統中有一公共高壓油軌,用高壓(或中壓)輸油泵向(xiàng)公共油軌中泵油,用電磁閥對油軌中的(de)壓力進行調節。高壓(或中壓(yā))的(de)柴油由公共油軌(guǐ)分别通向各缸噴(pēn)油器,由裝(zhuāng)在噴油(yóu)器内的電磁閥控制噴油量和噴油正時,噴油壓力或(huò)直接決定;于共軌中的壓力,或由噴油器中的增壓活塞對從(cóng):公共油軌來的燃油進行增壓(yā)。共軌式電控噴油系統可以同時控制噴油量、噴油(yóu)正時、噴油壓力、噴(pēn)、油(yóu)速率,且能實現高壓噴射滿足排放要求。同時,在原采用傳統高壓油(yóu)泵一高壓油管一噴油(yóu)器的噴油系統柴油機上使用時,結構(gòu)變化很小(xiǎo)。
二是Perkins公司共軌式電控柴油噴射系統,它是在Bosch公司電(diàn)噴系統基礎上(shàng)的改(gǎi)進。該系統無高壓油泵,電噴系統(tǒng)主要由電子控(kòng)制(zhì)模塊(ECM)、高壓潤滑油(yóu)供應泵、噴注壓力調節閥、噴油器(qì)等組成。其傳感器包(bāo)括:曲軸位置傳感器(CMP)、增壓壓力感應器(MAP)、噴油壓力控制傳感器(1CP)、潤(rùn)滑油濕度傳感器(qì)(EOT)、水溫傳感器(CET)、油壓傳感器(EOP)。系統中燃油流程如圖1所示,燃油經濾清器、油泵(低壓)、燃油集(jí)合管至噴(pēn)油器。燃油系統中(zhōng),高壓燃油流動,取消了高壓油管,這(zhè)樣可防止柴油的可壓縮(suō)性(xìng)和油管(guǎn)的彈性在油管内形(xíng)成壓力波動,可能(néng)造成已關閉的針閥重(zhòng)新(xīn)打開,産生二次噴射的不正常燃燒,使燃燒不完全。
噴油壓力(lì)控制系(xì)統如圖(tú)2所(suǒ)示,系統由高壓油(yóu)泵、穩壓閥、噴油壓力控制感應器、調節閥等組成。該系統内流(liú)動的為高壓機油。高(gāo)壓機油供應泵是由曲軸帶動七個活塞的油泵,在正常運行(háng)條件下,油泵輸出(chū)的壓力經過一個路軌式壓力控制閥(fá)(RPCV)控制,過多的機油經過旁通(tōng)回流到回油系統,柴油機的運行(háng)情況取(qǔ)決于液壓壓力,而控制壓力是取決于(yú)ECM,良好的液壓控制使(shǐ)柴油機具(jù)有良好的運行條件。
噴(pēn)油器由電磁閥、提動閥、酸化增強活塞、噴油咀總成等組成。噴油器的(de)噴射動力來自液壓能量,噴油(yóu)器内(nèi)的活塞及柱(zhù)塞是用液壓壓力及速度來控制的。同時,噴(pēn)油量是ECM發出脈沖的時間來控制噴油(yóu)器中電(diàn)磁閥開關時間的長短,當電磁閥通電時,提動閥打開其閥座,高壓機油将會推動活塞及柱塞下行直至.低。當ECM輸出信号斷開噴油器的(de)電(diàn)磁閥電源,噴油程序停止(zhǐ),提動(dòng)閥關上。由于提動閥關(guān)上,高壓機(jī)油輸送(sòng)管道關上(shàng),停止供油(yóu)至酸化增強活塞,在(zài)酸化增強活塞内的高壓(yā)機油(yóu)排人轉動空槽内。柱塞彈(dàn)簧把(bǎ)酸化增強(qiáng)活塞和柱塞推回原位,當柱塞(sāi)向上移動(dòng)時,把燃油閥打開,低(dī)壓燃油開始注柱塞瓣内。ECM通過(guò)其噴油器使其噴射(shè)速度、噴油時間及高壓噴(pēn)射壓力得(dé)到有效控制。噴射速度的控制:噴油(yóu)器由(yóu)液壓系統執行,它(tā)的速度比傳統的機械(xiè)式快,同時其噴射速度及(jí)噴射壓力與柴油機速度無關。
噴油時間的控制:從開始至結束的噴油(yóu)時間全電子化控制,與一般的電子調速器不同,一(yī)般(bān)的電子調速器其執行器是統一拉動(轉動)柱塞,而不可能各個氣缸獨立控制(zhì),而電噴系(xì)統的噴油器的柱(zhù)塞是用電磁閥分别控制,且(qiě)柱塞(sāi)的運動與柴油機的(de)運轉速度或曲軸位置傳(chuán)感器信号的持續時間無關。
噴射壓力的控制(zhì):噴油器酸(suān)化增強活塞能産生(shēng)倍增的液壓力量推動柱塞,即使輸入的(de)高壓機油壓力不穩定,但噴射壓力仍能(néng)維持在3000至(zhì)21000Psi内,這樣的液壓壓力亦适用于高轉速的柴油機。
3、電噴柴油發電機組
Perkins公司共(gòng)軌式(shì)電控柴油噴射系統已應用于威爾信1300系列柴油發電機(jī)之中,1300系列(liè)柴油機基本參數為(wéi):氣缸直徑/行程116.6mm/135.5mm,壓縮(suō)比15.9:1、氣缸數為6,功率範圍(wéi)從145kW至230kW等5個等級。
由(yóu)于該系列電噴柴油(yóu)發電機組(zǔ)的ECM系統占機械(或電子)調速器(qì)相比有較多的信号輸入,因此(cǐ),能操(cāo)控.佳的供油量及噴油時間,特别體現在機組的廢氣排放及噪音嚴格符合.新的**标準;同時機組起動時,冒黑(hēi)煙(yān)程度明顯(xiǎn)減少,突加負載時爆燃噪聲顯著降低;同時,同(tóng)比功率提(tí)高3%,燃油消耗率下降8%;結構簡單、操作簡捷。另(lìng)一方面(miàn),電噴柴油(yóu)發電機組(zǔ)的ECM控(kòng)制系統實現了(le)柴(chái)油機燃料供給系統的智能(néng)化。威(wēi)爾信1300電噴柴油發電機組裝有自檢功(gōng)能按鈕和指示燈(dēng)及運行狀況閃燈碼顯示(shì)系統,使得(dé)電噴系統具有145個故(gù)障顯(xiǎn)示内容;且具有轉速監控接口,轉速(sù)在一定範圍内可任意設定和調整,具有(yǒu)很(hěn)強的适用性(xìng)。
4、結語
電噴柴油(yóu)發電機組(zǔ),改變了原有發電機組控制(zhì)的範疇,是柴油發電機向綠色機組邁進的開端,因為在現代社會發展的(de)**,人們已經(jīng)重視環(huán)境對社會、經濟可持續發展的影響,已經非常重視交通工具,特别是汽油發(fā)動(dòng)機汽(qì)車的污染控制,強調電子噴射控制發動機的必要性,因而采取了強制(zhì)普及。相信在不遠的将來,柴油(yóu)機電噴技(jì)術的普及也為日不(bú)遠,電噴柴油發電機(jī)組的普遍應用也将引起廣泛的重視。