1、引言
電(diàn)噴(pēn)技術即内燃機燃料系統的電子噴射供給技術,為(wéi)了嚴格控制(zhì)氣車(chē)尾氣(qì)對環境的(de)嚴重污(wū)染,要求汽車(chē)用汽油發動機必須實施電噴技術,對非電噴汽車采取了非準入的措(cuò)施。
柴油機由于燃料供給系統(tǒng)的特(tè)殊性(xìng),即燃料在供(gòng)給氣缸時是采取高壓(10~120MPa)噴射的方式,技術上改變原有(yǒu)的供油方式與(yǔ)汽油機相比具有較大的難度。實際上,柴油機(jī)的污染有時比汽油機更(gèng)嚴重,特别是排煙、碳(tàn)氧化合物等。
柴油發(fā)電機組要求柴油機隻有具有運行速度穩定、動态性能好,才(cái)能輸出高(gāo)品質的電能,同時具有(yǒu)轉速調(diào)整的自動化,才能真正實(shí)現備(主)用電源的自動化、智能化。因(yīn)此柴油發電機組配套的柴油(yóu)機近年來已有(yǒu)一部分實現了電子(zǐ)調速,但對環境污染的控制措施無(wú)所作為。
2、電噴柴(chái)油機的電噴技術
發電用柴油機是(shì)車輛、船舶及工程機械用柴油機的變型産品,因而(ér)電控技術的發展必然受到主要産品的影響。進入20世紀(jì)後期,由于柴油車廢氣污(wū)染物排放法規和汽油車(chē)一樣(yàng)日趨嚴格,同時改善柴油機經濟性的要求也進一(yī)步(bù)提高,因此在汽油機電(diàn)控技術飛速發(fā)展的基礎上,一些發達**開始對(duì)柴油機電控技術—電子噴射進行了開發和研究,并初步投入使用。電(diàn)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),又具有根本的(de)區别,即(jí)電子噴射還具有用電(diàn)信号控制噴油時刻、噴射壓力(lì),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(lái)的電控柴油噴射系統主要有(yǒu)以下兩種形式(shì):
一是Bosch公司共軌(guǐ)式(shì)電控柴油噴射系統。其特點是系統中(zhōng)有一公共高壓(yā)油軌,用高壓(或中壓)輸油泵向公共油軌中泵油,用電(diàn)磁閥對油軌中的壓力進行調節。高(gāo)壓(或中壓)的柴油由公共油軌分别(bié)通向各缸噴油器,由裝在噴油器内的電磁閥控制噴油量和噴油正時,噴油壓力或直接決定;于共軌中的壓力,或由噴油器(qì)中的增壓活塞(sāi)對從(cóng):公(gōng)共油軌(guǐ)來的燃油進行增壓。共軌式電控噴油(yóu)系統可以同(tóng)時控制(zhì)噴(pēn)油量、噴油正時(shí)、噴油壓力、噴、油速率(lǜ),且能實現高壓噴射滿足排放要求。同時,在原采用傳統(tǒng)高壓油泵一高壓油管一噴油器的噴油系統柴(chái)油機上使用時,結構變化很小。
二是Perkins公司共(gòng)軌式電控柴油噴射系統,它是(shì)在Bosch公司電噴系統基(jī)礎上的改進。該系統無高壓油泵,電噴系統主要(yào)由(yóu)電子控制模塊(ECM)、高壓潤滑油供應泵、噴注壓(yā)力調節閥、噴油器等組成。其傳感器包括:曲軸位置傳感器(qì)(CMP)、增壓壓力感(gǎn)應器(MAP)、噴油壓力控(kòng)制傳感器(1CP)、潤滑油濕度傳感器(EOT)、水溫傳感器(CET)、油(yóu)壓傳感器(EOP)。系統中燃油流程如圖1所示,燃油經濾清器、油(yóu)泵(低壓)、燃油集合管至噴油器(qì)。燃油系統中,高(gāo)壓燃油流動,取消了高壓油管,這樣可防止柴油的可壓(yā)縮性和油管的彈性在油管内形成壓(yā)力波動,可能造成已關閉的針閥(fá)重新打開,産生二次噴射的不正(zhèng)常燃燒(shāo),使燃燒不完(wán)全。
噴油壓力(lì)控制系統如圖2所示,系統由高壓油泵、穩壓閥、噴油壓力控制(zhì)感應器、調節閥等組成。該(gāi)系統内流動的為高(gāo)壓機(jī)油。高壓機油供應泵是由(yóu)曲軸帶動(dòng)七個活塞的油泵(bèng),在正常運行條件下,油(yóu)泵輸出的壓力經過一個路軌式壓力控(kòng)制閥(RPCV)控制,過多的機油經(jīng)過旁通回流到回油系統(tǒng),柴油機的(de)運行情況取決于液壓壓力,而控制壓力(lì)是取決于ECM,良好的液壓控制使柴油機(jī)具有良好的運行條件。
噴油(yóu)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,噴油器内的活塞及(jí)柱塞是用液(yè)壓壓力(lì)及速度來控制的。同時,噴(pēn)油量是ECM發出脈(mò)沖的(de)時間來控(kòng)制噴油器(qì)中電磁閥開關時間(jiān)的長(zhǎng)短,當電磁閥通電時,提動閥打開其閥座,高壓機油将會推動(dòng)活塞及柱塞下行直至.低(dī)。當ECM輸出信号斷開噴油器的電(diàn)磁閥電源,噴油程序停止,提動(dòng)閥關上。由于提動閥關上,高壓機油輸送管道關上,停止供油至酸化增強活塞,在酸化增強(qiáng)活塞内(nèi)的高壓機油排人轉動空槽内。柱塞彈簧把酸化增強(qiáng)活塞和柱塞推回原(yuán)位,當柱塞(sāi)向上移動時,把燃油閥打(dǎ)開,低(dī)壓燃油開始注柱塞(sāi)瓣内。ECM通過其噴油器使其(qí)噴射速度、噴油時間及高壓(yā)噴(pēn)射壓力得到有(yǒu)效控制。噴射速度的控(kòng)制:噴油器由液壓系統執行,它的速度比傳統(tǒng)的機械式快,同時其噴射速度及噴射(shè)壓力與柴油機速度無關。
噴油時間(jiān)的控制:從(cóng)開始至(zhì)結束的噴油時間全電子化控制,與一般的電子調速(sù)器(qì)不同,一般的電(diàn)子(zǐ)調速器其執行器是統一拉動(轉動)柱塞(sāi),而不可能(néng)各個氣缸獨立控制,而電噴系(xì)統的噴油器的柱塞(sāi)是用電磁閥分别控制(zhì),且(qiě)柱塞的運動與(yǔ)柴油機的運轉(zhuǎn)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):噴油器酸化增強活塞(sāi)能産生倍增的液(yè)壓力量推動柱塞,即使輸入的高壓機油壓力不穩定,但噴射壓力仍能維持在3000至(zhì)21000Psi内,這樣的液壓壓力亦适用于(yú)高轉速(sù)的(de)柴(chái)油機。
3、電噴(pēn)柴油發電機組
Perkins公司共軌式電(diàn)控(kòng)柴油噴射系統已應(yīng)用于威爾信1300系列柴油發電機之中,1300系列柴油機基本參數為:氣缸直徑(jìng)/行程116.6mm/135.5mm,壓(yā)縮比15.9:1、氣缸數為6,功率範圍從145kW至230kW等5個等級。
由于該系列電噴柴油發電機組的ECM系統占機械(或電子)調速器相比有較多的信号輸入,因此,能操控.佳的供油量及噴油時間,特别體現在機組的廢(fèi)氣排放及噪(zào)音嚴格符合.新的**标準;同時機組起動時,冒黑煙程度(dù)明顯減少,突加負載時爆燃噪聲顯著降低;同時,同比功率提(tí)高3%,燃油消耗率下降8%;結構簡(jiǎn)單、操作簡捷。另一(yī)方面,電噴柴油(yóu)發電機(jī)組的ECM控制系統實現了柴油(yóu)機燃料供給系統的智能(néng)化。威爾(ěr)信1300電噴柴油發電機組裝有自檢(jiǎn)功能按鈕和指示燈(dēng)及運行狀況閃燈碼顯示系(xì)統,使得電噴(pēn)系統具有145個故障顯示内容;且具有轉速(sù)監控接口,轉速在一定範圍内可任意設(shè)定和調整,具有很強的适用性。
4、結語(yǔ)
電噴柴油發電機組,改變了原有發電機(jī)組控制的(de)範疇,是柴油發電機向綠色機組邁(mài)進的開端,因為(wéi)在現代社會發(fā)展的**,人們已經重視環境對社會、經濟可(kě)持續發展(zhǎn)的影響,已經非常(cháng)重視交(jiāo)通工具,特(tè)别是汽油發動機汽車的污染控制,強調電子噴射控制發動機的(de)必要性,因而采(cǎi)取了強制普(pǔ)及。相信在不遠的(de)将來,柴油(yóu)機電噴技術的普及也為日不遠,電(diàn)噴柴油發電機組的普遍(biàn)應用也将(jiāng)引起廣泛(fàn)的(de)重視。