康明斯柴油發電機的噴油正時控制原理
發布時間：2024-12-14 點擊：68
康明斯柴油發電機的噴油正時控制原理
康明斯燃油共軌電控柴油發電機的基本噴油正時是通過計算發動機轉速來確定的，再根據冷卻液溫度和進氣壓力來進行修正，得出最佳的噴油正時（見圖1）。由于噴油始點和噴油延續時間由指令脈沖決定，與轉速及負荷無關，因此，ecu可以自由地控制噴油時間。
噴油正時原理
一、噴油量控制
ecu根據各傳感器與開關輸入的電信號，計算出噴油量，并與儲存在ecu中的目標值和map圖進行比較，最后確定噴油量。ecu發出驅動信號，確定噴油電磁閥開啟或者關閉，控制噴油器供油開始和供油結束時刻，從而控制噴油量。噴油量控制的基本內容有基本噴油量、起動噴油量、怠速噴油量、空調壓縮機運轉噴油量、不均勻油量補償控制、巡航控制噴油量。
（1）基本噴油量的控制 發動機在不同工況下工作，要求輸出不同的轉矩，為了獲得不同的轉矩特性，可以通過控制噴油量實現。發動機的基本噴油量由發動機的轉速和加速踏板位置決定。
（2）起動噴油量的控制 發動機在不同工況下運行，發動機轉速和加速踏板位置決定了基本噴油量。發動機的冷卻溫度和進氣壓力決定了補償噴油量。ecu根據起動信號和冷卻溫度傳感器信號來調節基本噴油量，發動機溫度越低時，噴油量越大。當冷卻液溫度低時，為了確保起動，ecu將噴油提前，并提高發動機轉速。起動噴油量的控制如圖2所示。
起動噴油量的控制
（3）怠速噴油量控制 在怠速工況下，發動機輸出的轉矩主要用于克服機件本身的摩擦而維持平衡，使發動機在怠速時穩定運轉。
發動機在低溫下起動時，由于機油黏度大、發動機摩擦阻力大，發動機怠速有可能不穩定。若發動機怠速過高，噪聲會大，燃油消耗也會增加。ecu會控制怠速轉速自動調節功能，維持目標轉速所需要的噴油量。將發動機的實際轉速和目標轉速（由發動機冷卻液溫度、空調控制狀態和負荷等因素決定）進行比較，由兩者差值求得所必需的噴油量并進行反饋控制。在怠速時，當發動機的轉速超過規定范圍時，ecu可校正每個氣缸的噴油量，從而減小怠速的振動和噪聲。
（4）空調壓縮機運轉噴油量控制 當打開a/c開關后，ecu接收空調選擇信號和空調請求信號時，首先調整怠速電動機，提高發動機怠速轉速。接著ecu使空調離合器繼電器搭鐵，接通空調壓縮機電磁閥離合器，使壓縮機工作。當空調壓縮機工作時，由于負荷增加了，ecu會調整噴油量，以適應負荷增大的需要，防止怠速轉速過低或過高。
（5）不均勻油量補償控制 當發動機工作時，各缸噴油量不均勻會引起燃燒壓力不均勻，各缸混合氣燃燒差異引起各缸轉速不均勻，曲軸旋轉速度變化引起振動等。為減少轉速波動，使運行平穩，需要調節各缸的噴油量，使每個氣缸所需的燃油量精確，必須進行不均勻油量補償。ecu負責檢測各缸每次做功行程時轉速的波動，再與其他所有氣缸的平均轉速相比較，分別向各缸補償相應的噴油量。
（6）巡航控制噴油量控制 巡航控制就是為了減少操作人的疲勞，使操作人不需要操縱加速踏板即可維持發電機組恒速運行的控制過程。
當操作人接通巡航控制系統的速度控制開關時，速度控制系統開始工作。ecu能夠根據運行阻力的變化情況，自動調節油量控制齒桿的位置。油量控制齒桿位置傳感器將油量控制齒桿位置變化信號輸入ecu，ecu控制噴油電磁閥的開啟和關閉時間，補償或減少噴油量，使發電機組保持恒速運行。
二、噴油方式控制
燃油共軌柴油發電機采用多次噴射，它將每個工作循環中的噴油過程分成幾個階段進行，每個階段噴油都是相應獨立的，其目的就是控制燃燒速率。噴射階段分為先導噴射、預噴射、主噴射、后噴射和次后噴射等。在多次噴射過程中，電磁閥執行開啟和關閉噴油器的工作，可以實現噴油規律優化。在主噴射之前的預噴射可以降低燃燒噪聲，而預噴射靠近主噴射可有效降低pm（可吸入顆粒物）排放量。而后噴射過程中少量燃油隨廢氣排放再燃燒，會使各有害顆粒進一步燃燒掉，更有效地減少pm的排放量。
三、噴油時間控制
在燃油共軌柴油發電機中，為了實現最佳燃燒，ecu根據發動機的各運行工況和外部環境條件經常調節噴油時間，即進行最佳噴油時間控制。其具體方法是，由發動機決定基本噴油時間，同時根據發動機的負荷、冷卻液溫度、進氣溫度和壓力、燃油壓力和溫度等對基本噴油時間進行修正，決定目標噴油時間。
四、噴油速率控制
噴油規律是影響柴油發電機排放的主要因素。理想的噴油規律要求噴射初期要緩慢，噴油速率不能太高，目的是減少在滯燃期內的可燃混合氣量，降低初期燃燒速率，以降低最高燃燒溫度和壓力上升率，抑制氮氧化合物的生成和降低燃燒噪聲。預噴射式實現初期緩慢燃燒，噴射中期采用高噴射壓力和高噴油速率，目的是加快燃燒速度，防止生成微粒和提高熱效率。主噴射發生在中期，可以加快可燃混合氣的擴散燃燒速度。噴油后期要求迅速結束噴油，防止在較低的噴油壓力和噴油速率下燃油霧化變差，導致燃燒不完全，而使hc（碳氫化合物）和pm排放增加。后噴射可有效降低排放物，使未燃燒物進一步燃燒掉。在共軌柴油發電機中進行多次噴射可使噴油規律得到優化。
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為什么柴油發電機會發出黑煙？白煙？藍煙？
康明斯燃油共軌電控柴油發電機的基本噴油正時是通過計算發動機轉速來確定的，再根據冷卻液溫度和進氣壓力來進行修正，得出最佳的噴油正時（見圖1）。由于噴油始點和噴油延續時間由指令脈沖決定，與轉速及負荷無關，因此，ecu可以自由地控制噴油時間。
噴油正時原理
一、噴油量控制
ecu根據各傳感器與開關輸入的電信號，計算出噴油量，并與儲存在ecu中的目標值和map圖進行比較，最后確定噴油量。ecu發出驅動信號，確定噴油電磁閥開啟或者關閉，控制噴油器供油開始和供油結束時刻，從而控制噴油量。噴油量控制的基本內容有基本噴油量、起動噴油量、怠速噴油量、空調壓縮機運轉噴油量、不均勻油量補償控制、巡航控制噴油量。
（1）基本噴油量的控制 發動機在不同工況下工作，要求輸出不同的轉矩，為了獲得不同的轉矩特性，可以通過控制噴油量實現。發動機的基本噴油量由發動機的轉速和加速踏板位置決定。
（2）起動噴油量的控制 發動機在不同工況下運行，發動機轉速和加速踏板位置決定了基本噴油量。發動機的冷卻溫度和進氣壓力決定了補償噴油量。ecu根據起動信號和冷卻溫度傳感器信號來調節基本噴油量，發動機溫度越低時，噴油量越大。當冷卻液溫度低時，為了確保起動，ecu將噴油提前，并提高發動機轉速。起動噴油量的控制如圖2所示。
起動噴油量的控制
（3）怠速噴油量控制 在怠速工況下，發動機輸出的轉矩主要用于克服機件本身的摩擦而維持平衡，使發動機在怠速時穩定運轉。
發動機在低溫下起動時，由于機油黏度大、發動機摩擦阻力大，發動機怠速有可能不穩定。若發動機怠速過高，噪聲會大，燃油消耗也會增加。ecu會控制怠速轉速自動調節功能，維持目標轉速所需要的噴油量。將發動機的實際轉速和目標轉速（由發動機冷卻液溫度、空調控制狀態和負荷等因素決定）進行比較，由兩者差值求得所必需的噴油量并進行反饋控制。在怠速時，當發動機的轉速超過規定范圍時，ecu可校正每個氣缸的噴油量，從而減小怠速的振動和噪聲。
（4）空調壓縮機運轉噴油量控制 當打開a/c開關后，ecu接收空調選擇信號和空調請求信號時，首先調整怠速電動機，提高發動機怠速轉速。接著ecu使空調離合器繼電器搭鐵，接通空調壓縮機電磁閥離合器，使壓縮機工作。當空調壓縮機工作時，由于負荷增加了，ecu會調整噴油量，以適應負荷增大的需要，防止怠速轉速過低或過高。
（5）不均勻油量補償控制 當發動機工作時，各缸噴油量不均勻會引起燃燒壓力不均勻，各缸混合氣燃燒差異引起各缸轉速不均勻，曲軸旋轉速度變化引起振動等。為減少轉速波動，使運行平穩，需要調節各缸的噴油量，使每個氣缸所需的燃油量精確，必須進行不均勻油量補償。ecu負責檢測各缸每次做功行程時轉速的波動，再與其他所有氣缸的平均轉速相比較，分別向各缸補償相應的噴油量。
（6）巡航控制噴油量控制 巡航控制就是為了減少操作人的疲勞，使操作人不需要操縱加速踏板即可維持發電機組恒速運行的控制過程。
當操作人接通巡航控制系統的速度控制開關時，速度控制系統開始工作。ecu能夠根據運行阻力的變化情況，自動調節油量控制齒桿的位置。油量控制齒桿位置傳感器將油量控制齒桿位置變化信號輸入ecu，ecu控制噴油電磁閥的開啟和關閉時間，補償或減少噴油量，使發電機組保持恒速運行。
二、噴油方式控制
燃油共軌柴油發電機采用多次噴射，它將每個工作循環中的噴油過程分成幾個階段進行，每個階段噴油都是相應獨立的，其目的就是控制燃燒速率。噴射階段分為先導噴射、預噴射、主噴射、后噴射和次后噴射等。在多次噴射過程中，電磁閥執行開啟和關閉噴油器的工作，可以實現噴油規律優化。在主噴射之前的預噴射可以降低燃燒噪聲，而預噴射靠近主噴射可有效降低pm（可吸入顆粒物）排放量。而后噴射過程中少量燃油隨廢氣排放再燃燒，會使各有害顆粒進一步燃燒掉，更有效地減少pm的排放量。
三、噴油時間控制
在燃油共軌柴油發電機中，為了實現最佳燃燒，ecu根據發動機的各運行工況和外部環境條件經常調節噴油時間，即進行最佳噴油時間控制。其具體方法是，由發動機決定基本噴油時間，同時根據發動機的負荷、冷卻液溫度、進氣溫度和壓力、燃油壓力和溫度等對基本噴油時間進行修正，決定目標噴油時間。
四、噴油速率控制
噴油規律是影響柴油發電機排放的主要因素。理想的噴油規律要求噴射初期要緩慢，噴油速率不能太高，目的是減少在滯燃期內的可燃混合氣量，降低初期燃燒速率，以降低最高燃燒溫度和壓力上升率，抑制氮氧化合物的生成和降低燃燒噪聲。預噴射式實現初期緩慢燃燒，噴射中期采用高噴射壓力和高噴油速率，目的是加快燃燒速度，防止生成微粒和提高熱效率。主噴射發生在中期，可以加快可燃混合氣的擴散燃燒速度。噴油后期要求迅速結束噴油，防止在較低的噴油壓力和噴油速率下燃油霧化變差，導致燃燒不完全，而使hc（碳氫化合物）和pm排放增加。后噴射可有效降低排放物，使未燃燒物進一步燃燒掉。在共軌柴油發電機中進行多次噴射可使噴油規律得到優化。
廠家加工柴油發電機鑄鋁框架間隙問題解決方案
康明斯發電機組的空氣中間冷卻器作用
如何正確調試與使用發電機？
柴油發電機組120KW眾智控制模塊自動化控制屏故障
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國產及進口柴油發電機控制模塊有什么共同點？
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