淺析船舶柴油機(jī)共軌技術(shù)

1、淺析船舶柴油機(jī)共軌技術(shù) 共軌技術(shù)是指高壓噴油泵、壓力傳感器和ECU計(jì)算機(jī)控制組成的閉式系統(tǒng)中將噴油壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此分開(kāi)的噴油技術(shù)。本文旨在通過(guò)對(duì)船舶柴油機(jī)共軌技術(shù)的淺析，分析該技術(shù)的管理要點(diǎn)，并給予實(shí)際從業(yè)者一定的指導(dǎo)建議。 系統(tǒng)組成 共軌系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器，供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進(jìn)油口，由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內(nèi)，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應(yīng)隨時(shí)噴油。如圖1.1所示。 1.1.電噴式柴油機(jī)取消了凸輪軸、燃油高壓油泵、排氣閥的高壓驅(qū)動(dòng)油泵以及空氣分配器。 增加了一套供油單元。此單元由4至

2、6臺(tái)常規(guī)柱塞套簡(jiǎn)油泵組成，但不再需要定時(shí)，由主機(jī)自身傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)。 在供油單元中設(shè)有伺服油泵，正常工作時(shí)輸出伺服油。伺服油系統(tǒng)中還設(shè)有電動(dòng)液壓油泵，在備車狀態(tài)時(shí)提供液壓油至液壓油總管或叫液壓油軌。 為了防止電磁閥卡死在常開(kāi)位置導(dǎo)致燃油源源不斷地噴進(jìn)氣缸，燃油系統(tǒng)中專門制定了燃油噴射控制。油量由電子調(diào)速器依據(jù)主機(jī)工況輸出信號(hào)給WECS9500控制系統(tǒng)，再由它控制燃油噴射控制單元，控制油路的接通與斷開(kāi)。此閥設(shè)有位移傳感器，把所噴射的油量反饋給控制系統(tǒng)，一旦油量在本循環(huán)中已給足，就切斷電磁閥，并只有在三只電磁閥均回到零位時(shí)，才能給出下一循環(huán)的油量，以防止電磁閥卡死時(shí)造成的誤噴油。 1.5.電子控制單

3、元(ECU) 它是電噴的核心部分，實(shí)際工況中，當(dāng)燃油壓力約在90MPa，并且油壓隨負(fù)荷的變化而相應(yīng)調(diào)整。低轉(zhuǎn)速時(shí)，油壓相對(duì)較低，約在60MPa左右，以免油壓過(guò)高而缸內(nèi)壓縮壓力較低致使油束噴到活塞頭上。當(dāng)主機(jī)接收到起動(dòng)信號(hào)時(shí)，由ECU依據(jù)安裝在自由端的角度傳感器的角度信號(hào)，控制氣缸進(jìn)氣順序。一旦主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)供油單元中的油泵。主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一次，每只油泵將供油三次。因液體是不可壓縮的，在起動(dòng)過(guò)程中，油壓會(huì)很快建立。 工作原理 燃油共軌系統(tǒng)通過(guò)高壓共軌蓄壓，采納高速開(kāi)關(guān)的電磁閥控制噴油過(guò)程。燃油由增壓泵輸送到油軌中，等待在同意的狀況下由噴油器噴入燃燒室。共軌控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在柴油機(jī)上的曲軸角度位置傳感

4、器接受的曲軸實(shí)際狀態(tài)信號(hào)，依據(jù)柴油機(jī)發(fā)火順序和預(yù)設(shè)定的燃油正時(shí)，用電子信號(hào)控制相應(yīng)氣缸噴油電磁閥的啟閉，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)各缸的正常燃燒，即油泵和噴油器的控制全部由電子控制元件來(lái)完成。 共軌控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)的主要依據(jù)，可以是各種傳感器對(duì)柴油機(jī)所測(cè)得的數(shù)據(jù)及對(duì)他們綜合處理的結(jié)果。包括排煙溫度，含氮氧貨物排放量，壓縮壓力，爆炸壓力等，所以燃油共軌系統(tǒng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在全工況范圍的性能最優(yōu)化。 技術(shù)特點(diǎn) 3.1.優(yōu)勢(shì)： 3.1.1.自由調(diào)節(jié)噴油壓力(共軌壓力)力； 3.1.2.自由調(diào)節(jié)噴油量。以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及油門開(kāi)度信息等為基礎(chǔ)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出最正確噴油量 通過(guò)控制噴油器電磁閥的通電，斷電隨時(shí)直接控

5、制噴油參數(shù)； 3.1.3.自由調(diào)節(jié)噴油時(shí)間。依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等參數(shù)，計(jì)算出最正確噴油時(shí)間，并控制以適當(dāng)?shù)碾S時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉等，從而準(zhǔn)確控制噴油時(shí)間； 3.2.劣勢(shì)： 共軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性耐久性相對(duì)差： 3.2.1.共軌管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其抗振動(dòng)疲憊能力弱，高壓油管很長(zhǎng)，在高壓和高壓油管內(nèi)壓力波動(dòng)的作用下，泄露和疲憊斷裂等故障幾率大大增加； 3.2.2.一旦出現(xiàn)泄露和斷裂，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)將無(wú)法工作；整機(jī)停機(jī)故障幾率高； 3.2.3.繼續(xù)的噴射高壓源帶來(lái)的安全隱患和可靠性隱患。 管理要點(diǎn) 4.1.共軌噴射系統(tǒng)對(duì)柴油的質(zhì)量要求特別高。質(zhì)量低劣的柴油會(huì)加劇高壓油泵尤其是噴油嘴的損壞； 4.2.蓄電池的正負(fù)極不能接反，否則會(huì)造成電腦控制板燒損； 4.3.修理時(shí)最好依據(jù)電腦檢測(cè)，通過(guò)電腦檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)