定时控制可以更为灵活和自由。
相对于其他燃油喷射系统,共轨燃油喷射系统有如下特点:在燃油定量和喷油定时方面实行全电子的和柔性的控制;喷油规律曲线形状可以比较自由地调整;优化的、已可达到1800bar的喷油压力(仅次于博世公司的泵喷嘴和泵管嘴)控制;能实现每个工作循环多达七次的燃油喷射;高度的紧凑性和较低的高压油泵驱动扭矩。
日本电装公司的ECD-U2共轨喷油系统
日本电装(Denso)公司率先在上世纪九十年代初推出了名为ECD-U2的共轨燃油喷射系统。ECD-U2共轨喷油系统由高压供油泵、共轨、喷油器以及控制这些部件的电子控制单元和各种传感器等组成(如图1)。系统利用泵控制阀改变高压供油泵的燃油出油量来控制共轨压力,共轨压力根据发动机负荷和转速确定的数值而调节。泵控制阀与燃油压力传感器相结合进行共轨压力的闭环控制。
喷油器的工作原理
共轨压力长期施加在喷油器针阀的底面上。只有在喷油器不通电时才施加在针阀的背面上。当喷油器不通电的时候,三通阀使单向孔板上面的空腔与共轨连通,高压燃油通过单向孔板流入控制腔(液压柱塞的上方),通过液压柱塞对针阀施加向下的压力,跟回位弹簧的作用力一起克服针阀下方燃油压力,使针阀关闭。在这个过程中,单向孔板没有节流作用。
当ECU发出喷油脉冲时,三通阀使单向孔板上面的空腔与回油管连通,燃油流到回油管去,充满在这个空腔里的高压燃油压力立刻下降到大气压力。由于单向孔板节流,其下面控制腔中的压力只能缓慢地下降,喷油器针阀逐渐地升起,造成所谓的德尔塔型(三角型)喷油规律,这种喷油规律对气缸内的燃烧十
分有利。
当由电子控制单元控制的喷油持续时间过去之后,喷油器断电,三通阀恢复到它的初始状态。此时,来自共轨的高压燃油通过三通阀和单向孔板流入控制腔,使控制腔迅速地达到共轨压力,令针阀很快关闭,喷油很快被切断。
由此可见,喷油嘴的开启和关闭完全由喷油器控制腔中的压力和共轨压力的差值决定。改变施加在三通阀上的电脉冲宽度,可以控制喷油量;改变施加在三通阀上的电脉冲发生的时刻,可以控制喷油定时。因为ECD-U2共轨喷射系统是一个全电子控制的、完善的压力-时间燃油定量控制系统,所以没有传统燃油喷射系统固有的问题,如:由于喷油系统内的压力传播而产生难以控制的或者不能控制的工况区域;由于调速器控制能力不足而引起低速下控制效能不良。
三种形状的喷油规律
ECD-U2共轨喷射系统的喷油规律可以控制成三种的形状,即德尔塔型(三角型)、靴型和预喷型: 德尔塔型(三角型)喷油率型式:喷油率逐渐上升并迅速截止的型式
预喷型式:在主喷之前实施一次小油量的预喷的型式
靴型喷油率型式:预喷跟主喷连在一起,形成一种靴子形状的喷油率型式 其中最有意义的是预喷。预喷是通过在主喷脉冲之前提供一个小小的预喷脉冲,因此三通阀在每次喷油中都开启两次。预喷量小到1立方毫米/冲程。预喷和主喷的间隔时间已经可以缩小到0.1毫秒。预喷可以减少在滞燃期内形成的可燃混合气,进而有效地降低柴油机的燃烧噪声。
高压供油泵的控制策略
高压供油泵的功能是控制出油量以产生高压燃油。它采用便于产生高压的凸轮驱动机构(见图1)。泵控制阀关闭后柱塞的升程当量决定了出油量。通过对泵控制阀关闭时刻的控制,或者通过对凸轮预升程的控制来控制出油量。
汽车供暖技术汽车作为一个“移动的房间”,人们在增加其安全性的同时,也致力提高其舒适性。要创造一个舒适的车内环境,必须调节车内的空气温度等参数。在冬季要升高车内温度,所以必须安装相应的暖设备。 暖设备有几种形式,按所使用的热源可分为:非独立式(engine-based)供暖系统和独立式(non-engine based)供暖系统。
非独立式供暖系统,也可称为余热式供暖系统,它利用汽车排气余热或发动机冷却循环水的余热作为热源并引入热交换器,由风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温。
余热气暖式系统利用汽车排气余热来供暖的系统,称为余热气暖式系统,主要有以下两种形式:热交换器式这种装置的工作原理是在发动机的排气管上,安装一个热交换器作加热空气。工作时,将通往消音器的阀门关闭,废气进入热交换器加热另一侧的空气,冷空气吸收热量后温度升高,由风机吹入车厢内。这种装置的供暖效果受车速和发动机工作状况影响,供暖温度不稳定。另外,排气中的SO2、H2O等会腐蚀热交换器管壁;排气管道和热交换器增加了发动机的排气阻力,对发动机的工作状况有影响。热管式利用热
管换热器,回收发动机排气中的余热,主要用大型汽车的冬季暖。热管式暖风机的暖效果好,安全可靠,发动机废气不会漏入车厢。
余热水暖式系统利用发动机的冷却水为热源来供暖的系统,称为余热水暖式系统。轿车、货车和小型包车常用这种装置。
它以发动机的冷却水为热源,通过装置中的热交换器(一般称为暖风芯子),把送风机送来的空气与发动机冷却水进行热交换,空气加热後送入室内。在没有配备冷空调的卡车、货车或皮卡车中,一般使用由暖风芯子、风机及外壳组成的总成,壳体上有吹向脚部、前部的出风口及吹向车窗起除霜作用的出风口。在轿车和较为豪华的卡车中,将暖风芯子和蒸发器(冷剂回路)组装在一个箱体内,共用一个风机和壳体。 余热式水暖系统装置简单而供热可靠,不另需燃料,只要发动机工作,便可产生热水。其缺点是必须在发动机冷却水温度上升到大循环时才能供暖,在寒冷季节供暖量显得有些不足,甚至导致发动机过冷,影响发动机的正常工作;在停车取暖时,发动机的运行增加了发动机的磨损;大型客车仅依靠这种装置难以满足供暖要求,而且新型的柴油发动机效率高,可用作暖的余热相对较少。
针对非独立式供暖系统的上述缺点,工程师开发应用独立式供暖系统。
独立式供暖系统大型豪华旅车、客车以及在寒冷地区使用的汽车,常用独立式供暖系统。所谓独立式,即它的运行独立发动机。根据被加热介质的不同,分为气暖式加热器和水暖式加热器。这两种加热器都是在燃烧器内燃烧汽油或柴油,产生的热量加热空气或水。燃烧後的气体在热交换後被排出车外,对车室空气无污染。
独立气暖式供暖系统这种装置一般由燃烧室、热交换器、燃油供给系统、空气供给系统、控制系统组成。 其工作过程为:风扇电机接通电源,带动助燃空气风扇和暖风风扇,同时油泵向燃烧室供油,油在燃烧室进口处雾化与自助燃空气进口进来的空气混合,由火花塞点火燃烧。燃烧产生的热量经热交换器与由冷风进口进来的冷风进行热交换,冷风变为暖风由暖风出口供入车厢内。整个加热器的运行由控制块控制。 在对空气分布质量要求不高的商用车辆如中巴车、卡车、货车、工程车,尤其是长途货运车等,这种加热器尤其适合。因其运行独立发动机,可在停车休息时取暖,大大减少了发动机的磨损和降低了排放。在汽车运行时,也可用作为对汽车暖风的补充。
独立水暖式供暖系统独立水暖式供暖系统的工作原理与气暖式基本相同,不同的是加热介质是水而不是空气,用水泵代替了风扇。
水暖式加热器与发动机的冷却水管路、空调中的暖风芯子的水路相通,因此,它最大的优点是不仅可作为车厢暖用,而且可预热发动机、润滑油,以利冬季发动机启动,提高了发动机的启动性和耐久性。
大多数水暖式加热器用在轿车和客车上,但在寒冷地区的卡车、工程车也有使用。暖风主要用内循环式,灰尘少,暖气较柔和而不乾燥。水暖式加热器的选配,除考虑车厢大小外,还应考虑管道阻力等。
发展趋势综上所述,安装独立式供暖系统有下列作用:停车加热取暖,减少发动机磨损,降低排放;辅助加热,汽车运行时,可将独立供暖系统开启;预热发动机,避免冷启动;汽车玻璃除霜。
在小轿车尤其是豪华轿车,汽车空调已发展成冷暖一体化装置,不仅仅是冷或制热,而且是全年性的空调(夏季冷、过渡季节通风、冬季制热和除霜)。近年来,随中国旅业的发展,乘客对乘车舒适性提出了来高的要求,欧美国家大客车冬季取暖所用的液体加热器已逐步在中国得到推广,特别是中高档豪华大客车和寒冷地区的客车,已开始将这独立水暖式加热器作为必备的配套产品。卡车、工程车对舒适性的要求并不高。当然,随国民经济的发展,这情况将会有所改变。
冷却系的组成及水路
作者: | 2005-06-22 | 来源:
【内容提要】:
汽车发动机是将热能转变为机械能的机器。然而,发动机只应用于热能的三分之一,其余热量的大部分被排气所带走,剩余的则被发动机零部件吸收。众所周知,在可燃混合气的燃烧过程中,气缸内气体温度可高达2073―2375K。那些直接与高温气体接触的机件(如气缸体,气缸盖、活塞、气门等)若不及时冷却,则其中运动机件将可能因受热膨胀而破坏正常间隙,或因润滑油在高温下失效而卡死,各机件?也可能因高温而导致其机械强度降低甚至损坏。因此,为保证发动机正常工作,必须对这些在高温条件下工作的机件加以冷却。
发动机的冷却必须适度。若发动机冷却不足,由于气缸充气量减少和燃烧不正常,发动机功率将下降,且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。但若冷却过度,由于热量散失过多,使转变成有用功的热量减少,同时由于混合气与冷气缸壁接触,使其中原已气化的燃油又凝结并流到曲轴箱内,不仅增加了燃油消耗,且使润滑油变稀而影响润滑,结果也使发动机功率下降,磨损加剧,因此,冷却系的任务就是使工作中的发动机得到适度的冷却,从而保持在最适宜的温度范围工作。发动机的正常工作温度是353~363K,温度的高低用冷却介质的温度来衡量,过高过低都不好。
发动机用韵冷却用水,最好是软水(含矿物质少的水)。因为,硬水易产生水垢而堵塞通道,破坏水的冷却循环。冬季使用冷却水,要使用防冻水。为了解降低冷却水的冰点,以适应冬季行车的需要,可在冷却水中加入适量的乙二醇或甘油\乙醇等。当乙醇的加入量为54%时,冰点就可以降至234K(一30度)。目前车上已普遍使用配制好的防冻液。使用中应注意,切勿吸人口中,以免中毒。
上海桑塔纳发动机用的冷却液,是“大众公司”专用的冷却添加剂G11,与水混合而成。它能防冻、防腐蚀,防止水垢的形成和提高水的沸点等作用。可永久使用,其混合比见表7