1、引(yǐn)言
電噴技術即(jí)内燃(rán)機燃料系(xì)統的電(diàn)子(zǐ)噴射(shè)供給(gěi)技術,為(wéi)了(le)嚴格控(kòng)制(zhì)氣車尾氣(qì)對環境的(de)嚴重(zhòng)污(wū)染,要求(qiú)汽車用汽油發(fā)動機(jī)必須實施電噴技術,對非電噴(pēn)汽車采取(qǔ)了非(fēi)準入的措施。
柴油機由于(yú)燃料(liào)供給系統(tǒng)的特殊(shū)性(xìng),即燃(rán)料在供(gòng)給氣缸時是采(cǎi)取(qǔ)高壓(yā)(10~120mpa)噴射(shè)的方式,技(jì)術上改變原有(yǒu)的供油方(fāng)式與(yǔ)汽油機相(xiàng)比具有較大的難度(dù)。實(shí)際上,柴油機的污染有時(shí)比(bǐ)汽油機更(gèng)嚴重,特别(bié)是(shì)排煙、碳氧化(huà)合物等。
柴油發電機組要(yào)求柴油機隻有(yǒu)具有運行速度(dù)穩定、動(dòng)态(tài)性能(néng)好,才(cái)能輸出高(gāo)品質的電(diàn)能,同(tóng)時具有轉速調(diào)整的自動化,才(cái)能真(zhēn)正實現備(bèi)(主)用(yòng)電源的自動化、智能化。因(yīn)此柴油發電機組配套的(de)柴油(yóu)機近(jìn)年(nián)來(lái)已有一部(bù)分實現了(le)電子調(diào)速,但對(duì)環境(jìng)污染的控(kòng)制措施無所作為。
2、電噴柴油(yóu)機的電(diàn)噴技(jì)術
發(fā)電用柴油(yóu)機是(shì)車輛、船舶(bó)及工(gōng)程(chéng)機械用柴油(yóu)機的變型(xíng)産品,因而電控(kòng)技術(shù)的發展必(bì)然受到主要産(chǎn)品的(de)影響。進入(rù)20世紀(jì)後期,由于(yú)柴(chái)油(yóu)車廢氣污(wū)染物(wù)排放法(fǎ)規(guī)和汽油車一樣(yàng)日趨嚴格,同時(shí)改善柴油機經(jīng)濟性的(de)要(yào)求也進一步提高(gāo),因(yīn)此在(zài)汽油(yóu)機電(diàn)控技(jì)術(shù)飛速發(fā)展的(de)基(jī)礎上,一些發(fā)達**開始對(duì)柴油機電控技(jì)術—電子(zǐ)噴(pēn)射進(jìn)行了開(kāi)發和研(yán)究,并(bìng)初步投入(rù)使用(yòng)。電(diàn)子(zǐ)噴射技術與(yǔ)電子調(diào)速技(jì)術既(jì)有相(xiàng)同點(即控制柴(chái)油機的噴油量),又具有根本的(de)區别(bié),即電子噴(pēn)射還具有用電(diàn)信号控制(zhì)噴油時刻(kè)、噴射壓力(lì),完全取消(xiāo)了燃(rán)油系(xì)統(tǒng)中的機(jī)械結構。
在20世紀90年代發(fā)展起來(lái)的電(diàn)控柴油噴(pēn)射系統主要有(yǒu)以下兩種形式(shì):
一是(shì)bosch公司共軌(guǐ)式電控柴(chái)油噴射系統。其特點(diǎn)是系統中(zhōng)有一(yī)公共高壓(yā)油軌(guǐ),用高壓(或(huò)中壓(yā))輸油(yóu)泵(bèng)向(xiàng)公共(gòng)油軌中(zhōng)泵油,用(yòng)電磁閥對油軌(guǐ)中的壓(yā)力進行調節(jiē)。高壓(yā)(或中(zhōng)壓)的柴油(yóu)由公(gōng)共油(yóu)軌分别通(tōng)向各(gè)缸(gāng)噴油器(qì),由裝(zhuāng)在噴油器(qì)内的電(diàn)磁(cí)閥控(kòng)制噴油量和噴油正(zhèng)時(shí),噴(pēn)油壓力或直接決定(dìng);于共軌中的壓力,或(huò)由噴(pēn)油器(qì)中的增(zēng)壓(yā)活塞對從:公共油軌(guǐ)來的燃油進行增壓(yā)。共軌式電(diàn)控噴油(yóu)系(xì)統可以同時(shí)控制噴(pēn)油量(liàng)、噴油正時(shí)、噴(pēn)油壓力、噴、油(yóu)速率,且能(néng)實現高壓(yā)噴射(shè)滿足(zú)排放(fàng)要(yào)求(qiú)。同時,在原采(cǎi)用傳統(tǒng)高壓油泵一高(gāo)壓油管一噴油(yóu)器的噴(pēn)油(yóu)系統(tǒng)柴油機(jī)上使用(yòng)時,結構變化很小。
二是perkins公司共(gòng)軌式電控(kòng)柴油噴射(shè)系統,它是(shì)在bosch公(gōng)司(sī)電(diàn)噴系(xì)統基(jī)礎上的改(gǎi)進。該系統無高(gāo)壓油泵,電噴系(xì)統主要(yào)由電子(zǐ)控制(zhì)模塊(ecm)、高壓潤滑油供應泵(bèng)、噴(pēn)注(zhù)壓力調節(jiē)閥、噴油(yóu)器等組成。其(qí)傳感器包(bāo)括:曲軸位置傳(chuán)感器(cmp)、增壓(yā)壓力感應(yīng)器(map)、噴油壓(yā)力控(kòng)制傳感器(1cp)、潤滑油(yóu)濕(shī)度傳(chuán)感器(qì)(eot)、水溫傳感(gǎn)器(cet)、油(yóu)壓傳感器(eop)。系統中燃油流(liú)程如圖1所示,燃(rán)油經濾清(qīng)器、油(yóu)泵(低壓(yā))、燃油集(jí)合管(guǎn)至噴油器。燃油(yóu)系統中,高壓燃油流動,取(qǔ)消了高壓油管(guǎn),這樣(yàng)可(kě)防止柴油的可壓(yā)縮性和(hé)油管的彈性(xìng)在油管内(nèi)形成(chéng)壓力(lì)波動,可能(néng)造成已(yǐ)關閉的(de)針閥重(zhòng)新(xīn)打開(kāi),産生二次噴射(shè)的不正常燃燒,使燃燒(shāo)不(bú)完全(quán)。
噴油壓力控制(zhì)系統(tǒng)如圖2所示(shì),系統由高壓油(yóu)泵、穩壓閥、噴(pēn)油(yóu)壓力控(kòng)制(zhì)感應器、調(diào)節(jiē)閥等組(zǔ)成。該系統(tǒng)内流(liú)動的為高壓機(jī)油。高壓機油供(gòng)應泵(bèng)是由(yóu)曲軸(zhóu)帶動七個活塞的油泵,在正常(cháng)運行(háng)條件(jiàn)下,油(yóu)泵輸(shū)出的壓(yā)力經過(guò)一個路軌(guǐ)式壓力(lì)控(kòng)制閥(rpcv)控制,過多的機(jī)油(yóu)經過旁通回流到回油(yóu)系統(tǒng),柴油機(jī)的(de)運行(háng)情況取(qǔ)決于液(yè)壓壓力,而控制壓力是取決于(yú)ecm,良好的液壓(yā)控制使柴油機具(jù)有良好的(de)運行條件。
噴油(yóu)器由(yóu)電(diàn)磁閥(fá)、提(tí)動閥(fá)、酸化(huà)增(zēng)強活塞(sāi)、噴油咀(jǔ)總(zǒng)成等組成。噴(pēn)油器的(de)噴射動力來自(zì)液(yè)壓能(néng)量(liàng),噴油(yóu)器内的活(huó)塞及(jí)柱塞(sāi)是用液壓壓力及(jí)速度來(lái)控制(zhì)的。同時,噴(pēn)油量是(shì)ecm發(fā)出脈沖的(de)時間來控(kòng)制噴油(yóu)器中電(diàn)磁閥開(kāi)關時間的長短,當(dāng)電磁閥通(tōng)電(diàn)時,提動(dòng)閥打開其閥座(zuò),高壓(yā)機油将會(huì)推動活塞(sāi)及柱塞下(xià)行直(zhí)至.低(dī)。當ecm輸出信(xìn)号斷(duàn)開噴油器的(de)電(diàn)磁閥電源(yuán),噴油程序停止,提動(dòng)閥關(guān)上。由于提動閥(fá)關上(shàng),高壓(yā)機油輸送管道(dào)關上(shàng),停(tíng)止(zhǐ)供油(yóu)至酸化增強活(huó)塞,在酸化增強(qiáng)活塞内的(de)高壓機油(yóu)排人轉動(dòng)空槽(cáo)内。柱(zhù)塞彈(dàn)簧把(bǎ)酸化增強(qiáng)活塞和柱塞推回原位(wèi),當(dāng)柱塞(sāi)向上(shàng)移動(dòng)時,把燃油(yóu)閥打(dǎ)開,低(dī)壓燃油開始注(zhù)柱塞瓣内(nèi)。ecm通過其(qí)噴(pēn)油器使其(qí)噴射速度(dù)、噴油(yóu)時間(jiān)及高(gāo)壓噴射壓力得到有效控(kòng)制。噴(pēn)射速度的(de)控制:噴油(yóu)器由液壓系統執行(háng),它的(de)速度(dù)比傳統的機械式快(kuài),同(tóng)時其噴(pēn)射速(sù)度及噴射(shè)壓力與柴油機(jī)速度無關。
噴油(yóu)時間(jiān)的控(kòng)制:從開始至結束的噴油時間全電(diàn)子化(huà)控制,與一般的電子(zǐ)調速(sù)器不同,一(yī)般的(de)電子(zǐ)調速器其(qí)執(zhí)行(háng)器是(shì)統一(yī)拉動(轉動)柱(zhù)塞,而不可能(néng)各個(gè)氣缸獨立控制,而電(diàn)噴系(xì)統的噴油器的柱塞(sāi)是用電磁閥(fá)分别控(kòng)制,且(qiě)柱塞的運動與(yǔ)柴油機的(de)運轉速度(dù)或曲軸位(wèi)置傳(chuán)感器信号的(de)持(chí)續時間無(wú)關。
噴射壓力(lì)的控制(zhì):噴油(yóu)器酸化增(zēng)強活塞能(néng)産生(shēng)倍增的液壓力(lì)量推動柱塞,即(jí)使輸入的高壓機油(yóu)壓力不穩(wěn)定(dìng),但噴射壓力仍能維持在3000至(zhì)21000psi内,這(zhè)樣的(de)液壓(yā)壓力亦适用于(yú)高轉(zhuǎn)速的(de)柴油機(jī)。
3、電噴(pēn)柴(chái)油發(fā)電機組
perkins公司共(gòng)軌(guǐ)式電控柴油(yóu)噴射系統已應用于威爾(ěr)信1300系(xì)列柴油發電機(jī)之中,1300系列(liè)柴油(yóu)機基(jī)本(běn)參數為(wéi):氣缸(gāng)直徑/行程116.6mm/135.5mm,壓縮(suō)比15.9:1、氣缸數(shù)為6,功(gōng)率範(fàn)圍從(cóng)145kw至230kw等(děng)5個(gè)等級。
由于(yú)該系列電噴(pēn)柴油發電(diàn)機組(zǔ)的ecm系(xì)統占機械(或電子(zǐ))調速器相比(bǐ)有較多的(de)信(xìn)号輸入,因此(cǐ),能操(cāo)控(kòng).佳的供(gòng)油量(liàng)及噴油時(shí)間,特别(bié)體現在(zài)機組(zǔ)的廢氣排放及噪音嚴格(gé)符合.新(xīn)的**标準(zhǔn);同時機組(zǔ)起動(dòng)時,冒(mào)黑煙程度(dù)明顯減少,突加負載(zǎi)時(shí)爆(bào)燃噪(zào)聲顯著降(jiàng)低;同(tóng)時,同比功率提(tí)高3%,燃油消(xiāo)耗率(lǜ)下降8%;結構簡單(dān)、操作簡捷。另一(yī)方面(miàn),電噴柴油(yóu)發電機組(zǔ)的ecm控(kòng)制系統實現了(le)柴油機燃料供(gòng)給(gěi)系統的智能(néng)化。威爾信1300電噴柴油發電機組(zǔ)裝有自檢(jiǎn)功能按鈕和(hé)指(zhǐ)示燈(dēng)及運行狀(zhuàng)況閃(shǎn)燈碼(mǎ)顯示系統(tǒng),使得電噴(pēn)系統(tǒng)具有145個(gè)故障顯(xiǎn)示内容;且(qiě)具有轉速(sù)監控(kòng)接口(kǒu),轉速在一定(dìng)範圍内(nèi)可(kě)任(rèn)意設(shè)定和調(diào)整(zhěng),具有(yǒu)很強(qiáng)的适用性(xìng)。
4、結語
電噴柴油(yóu)發電(diàn)機組(zǔ),改變(biàn)了原(yuán)有(yǒu)發電機(jī)組控制的範疇,是柴油發電機(jī)向綠色機(jī)組邁進的開(kāi)端,因為(wéi)在現(xiàn)代社(shè)會發(fā)展的(de)**,人們已經(jīng)重視環境(jìng)對社(shè)會、經濟可持續(xù)發展(zhǎn)的影響,已(yǐ)經(jīng)非(fēi)常(cháng)重視交(jiāo)通工(gōng)具(jù),特别是(shì)汽油發動機汽(qì)車的(de)污(wū)染控制(zhì),強調電子(zǐ)噴射(shè)控制發動(dòng)機的(de)必要性(xìng),因而(ér)采(cǎi)取了強制(zhì)普及。相信在(zài)不遠的(de)将來(lái),柴油機電(diàn)噴技術的普及(jí)也為(wéi)日(rì)不遠(yuǎn),電(diàn)噴柴(chái)油(yóu)發電機(jī)組的普遍(biàn)應用也将引起廣泛(fàn)的重視。