梁海明

摘要：本文詳細地介紹了電控式VE分配泵的結構特點和原理，試驗結果表明：按照不同的發(fā)動機轉速和負載選擇最合理的噴油提前角，可以大幅度地降低柴油發(fā)動機污染物排放，同時還可以改善發(fā)動機的動力性和經濟性。

關鍵詞：電控技術 柴油發(fā)動機 污染物

前言

進入21世紀中國經濟迅猛發(fā)展，柴油發(fā)動機的市場占有率越來越大，隨之而來的是其排放污染物對環(huán)境的影響也越來越大，為此把電子技術引入燃油系統(tǒng)并采用尾氣在循環(huán)技術和尾氣凈化技術，便可以大幅度降低柴油發(fā)動機的尾氣排放，本文所介紹的電控燃油系統(tǒng)就是把機械式VE分配泵引入電控技術，使用單片機直接對燃油噴射系統(tǒng)進行控制。還該系統(tǒng)還可以通過進氣量和燃油溫度等參數的變化對燃油噴射量進行調節(jié)，使柴油發(fā)動機達到最佳工作狀態(tài)。

一、電控式VE分配泵工作原理

1.1、電控式VE分配泵的結構特點

如圖1所示，電控式VE分配泵由輸油泵、驅動裝置和控制系統(tǒng)組成，和機械式VE分配泵相比較，電控式VE分配泵增加了電控油量驅動裝置、實時控制系統(tǒng)和溫度傳感器。這樣就可以實現油量自動調節(jié)并且數據十分準確。

1.2、自動控制原理

電控燃油系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和驅動裝置組成，它們的作用分別是：傳感器用于檢測柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)并把信號傳遞給控制器，具體的傳感器包括位移傳感器、溫度和流量傳感器。本系統(tǒng)主要使用單片機為控制器，它的主要作用是通過程序控制驅動部分。而驅動部分的作用是通過控制系統(tǒng)的指令去控制相應的機械部分。

1.3、噴油參數的控制

燃油在高壓腔內經過柱塞的壓縮經過噴油器進入燃燒室，當高壓腔和低壓腔壓力平衡時停止噴油，電控VE分配泵對回油孔的開啟進行進行控制，從而調節(jié)噴油量的大小，本系統(tǒng)采用線圈驅動器驅動控制套，控制套的位移由傳感器來測定，通過反饋信號來控制控制套的位置，和機械式VE分配泵相比，它的噴油量非常準確。

1.4、噴油正時控制

電控VE分配泵的正時控制分為二級控制，一級控制和機械式VE分配泵控制原理是一樣的，另一極控制是將高低壓腔用管路相連，并在管路上加一控制閥，通過控制閥來調節(jié)壓力大小，從而實現噴油正時控制。EDC通過傳感器信號控制噴油提前補償量，并以PWM來控制控制閥的開停，這樣就克服了機械泵提前角完全由柴油機轉速決定的缺陷，還可以大大降低柴油機的污染物排放量。

二、影響柴油機排放的參數

2.1、轉速和污染物排放之間的關系

從圖3中可以看出，雖然從理論上柴油機轉速對污染物的排放量影響很大，但實際上轉速對NOX的排放量影響并不是很大，圖4為HC與轉速的關系，HC在發(fā)動機剛啟動時變化比較明顯，其余時間基本沒有變化。

2.2、噴油正時和污染物之間的關系

圖5顯示隨著柴油發(fā)動機噴油提前角的增大，污染物的排放快速降低，但如果柴油發(fā)動機噴油提前角過小，但會導致燃燒推遲、爆發(fā)壓力降低和經濟性變差。

三、柴油發(fā)電機排放實驗研究分析

3.1、柴油發(fā)電機技術參數及設備

柴油發(fā)電機型號：BG493Q-1，最大扭矩172N.M，最大功率57KW，噴嘴型號：DLSA153P009，開啟壓力19.5MPa，噴油泵為無錫威浮電控VE分配泵，壓力參數見表1，用奧地利AVL公司測試儀器測試柴油機13工況排放，具體型號見表2.

3.2、柴油發(fā)電機排放實驗結果分析

從表3檢測數據中可以看出電控VE分配泵泵端壓力較低，只要根據發(fā)動機轉速和負荷選擇合適的提前角，就可以使柴油發(fā)動機各種排放物達到歐洲1號標準，電控VE分配泵和機械VE分配泵分配泵相比，不僅僅在污染物排放上有較大優(yōu)勢，而且在噴油提前角調節(jié)方面的優(yōu)勢也比較明顯，這對改善柴油機的性能十分有利。這是因為電控VE分配泵供油量在每一個工況下都可以調節(jié)，因此可以獲得柴油發(fā)動機比較優(yōu)秀的供油曲線圖，而且可以根據污染物某個指標的變化自動調節(jié)供油提前角，正是這些優(yōu)勢可以使電控VE分配泵在較低的壓力條件下降低污染物排放，并改善其動力和經濟性。

參考文獻：

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[2]費玉章.柴油發(fā)動機排放污染物對環(huán)境的影響[J]，四川水泥，2017.