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宇宙梧桐

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柴油机电控技术阐述-技术论文-佳工机电网柴油机电控技术阐述 云南交通职业技术学院 张爱山 摘要:介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、研究方向、应用前景。 关键词:柴油机电控技术;高压共轨技术;应用前景 1 柴油机电子控制技术的发展状况及发展趋势 1柴油机电子控制技术的发展状况 柴油机电子控制技术始于20世纪70年代,20世纪80年代以来,英国卢卡斯公司、德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场,以满足日益严格的排放法规要求。 由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点,柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。因此柴油机的使用范围越来越广,数量越来越多。同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越高。依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求,也难以实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。近年来,随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展,使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子控制的要求,并且电子控制燃油喷射很容易实现。 实际上,柴油机排气中CO和HC比汽油机少得多,NOX排放量与汽油机相近,只是排气微粒较多,这与柴油机燃烧机理有关。柴油机是一种非均质燃烧,可燃混合气形成时间很短,而且可燃混合气形成与燃烧过程交错在一起。通过分析柴油机喷油规律得到:喷入燃料的雾化质量、汽缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。提高喷油压力和柴油雾化效果、使用预喷射、分段喷射等可以有效的改善排放。 经过多年的研究和新技术应用,柴油机的现状已与以往大不相同。现代先进的柴油机一般采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压中冷等技术,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,达到了汽油机的水平。随着国际上日益严格的排放控制标准(如欧洲Ⅳ、Ⅴ标准)的颁布与实施,无论是汽油机还是柴油机都面临着严峻的挑战,解决的办法之一是采用电子控制燃油喷射的技术。现在,柴油机电子控制技术在发达国家的应用率已达到60%以上。 2何谓电喷柴油机 采用电子控制燃油喷射及排放的柴油机即为电喷柴油机。电喷柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器,将实时检测的参数同时输入计算机(ECU),与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)进行比较,经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。执行器根据ECU指令控制喷油量(供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间)和喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点),同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,使柴油机运行状态达到最佳。 3柴油机电子控制技术的发展趋势 1高的喷射压力 为满足排放法规的要求,柴油喷射压力从10MPa提高到200MPa。如此高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量,缩短着火延迟期,使燃烧更迅速、更彻底,并且控制燃烧温度,从而降低废气排放。 2独立的喷射压力控制 传统柴油机的供油系统的喷射压力与柴油机的转速负荷有关。这种特性对于低转速、部分负荷条件下的燃油经济性和排放不利。若供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力,就可选择最合适的喷射压力使喷射持续期、着火延迟期最佳,使柴油机在各种工况下的废气排放最低而经济性最优。 3改善柴油机燃油经济性 用户对柴油机的燃油消耗率非常关注。高喷射压力、独立的喷射压力控制、小喷孔、高平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率,从而提高了柴油机的燃油使用经济性。 4独立的燃油喷射正时控制 喷射正时直接影响到柴油机活塞上止点前喷入汽缸的油量,决定着汽缸的峰值爆发压力和最高温度。高的汽缸压力和温度可以改善燃油使用经济性,但导致NOX增加。而不依赖于转速和负荷的喷射正时控制能力,是在燃油消耗率和排放之间实现最佳平衡的关键措施。 5可变的预喷射控制能力 预喷射可以降低颗粒排放,又不增加NOX排放,还可改善柴油机冷启动性能、降低冷态工况下白烟的排放,降低噪声,改善低速扭矩。但是预喷射量、预喷射与主喷射之间的时间间隔在不同工况下的要求是不一样的。因此具有可变的预喷射控制能力对柴油机的性能和排放十分有利。 6最小油量的控制能力 供油系统具有高喷射压力的能力与柴油机怠速所需要的小油量控制能力发生矛盾。当供油系统具有预喷射能力后将会使控制小油量的能力进一步降低。由于工程机械用柴油机的工况很复杂,怠速工况经常出现,而电喷柴油机容易实现最小油量控制。 7快速断油能力 喷射结束时必须快速断油,如果不能快速断油,在低压力下喷射的柴油就会因燃烧不充分而冒黑烟,增加HC排放。电喷柴油机喷油器上采用的高速电磁开关阀很容易实现快速断油。 8降低驱动扭矩冲击载荷 燃油喷射系统在很高的压力下工作,既增加了驱动系统所需要的平均扭矩,也加大了冲击载荷。燃油喷射系统对驱动系统平稳加载和卸载的能力,是一种衡量喷射系统的标准。而电喷柴油机技术中的高压共轨技术则大大降低了驱动扭矩冲击载荷。 2 柴油机电子控制技术的目的及优点 1目的 优化动力性、改善燃油使用经济性、控制排放,使柴油机从怠速至额定转速范围内均能获得最佳工作状况,防止可能发生的危险运行状况,延长零件的使用寿命。 2优点 1具有多功能的自动调节性能 工程机械用柴油机的运转工况是多变的,而且对油耗、排放和可靠性等要求较高。自动控制技术应用于柴油机的调节系统正好可以实现多功能的自动调节,从而保证柴油机动力性、燃料使用经济性、可靠性和操作方便性等性能充分发挥。 2减轻质量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性 对于现代高速柴油机而言,由于驱动喷油泵的扭矩较大,要设计一个紧凑和可靠的供油提前自动调节器很复杂,而且在柴油机总体布置上也比较困难。采用自动控制技术解决供油提前角自动调节问题,不仅可以容易地解决上述难题,而且提高了柴油机的紧凑性。 3部件安装连接方便,提高了维修性 采用自动控制系统,相关部件尺寸减小(特别是燃油供给系统),安装部位免受空间位置的约束,连接简便,有利于柴油机日常维护及修理。 4扩展了故障诊断、联络等功能 采用自动控制系统,可方便地与微型计算机相连,很容易实现柴油机性能检测与故障诊断功能,柴油机运行及检测数据的存储与传递等问题也迎刃而解,便于科学管理和使用。 5使柴油机的动力输出和负荷得到更精确的匹配 随着工程机械制造技术高速发展,为了提高自行式工程机械的作业效能,采用了电喷柴油机,电控自动变速器等自动控制装置,使自行式工程机械在作业时,能随着负荷的变化在一定范围内自动调整动力输出、动力传递,柴油机的动力输出和负荷得到更精确的匹配,充分发挥工程机械作业效能。 3 柴油机电控技术的特点 柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处,整个系统都是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油与空气的比例),柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小,且柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定的。柴油机电控技术有两个明显的特点:一是柴油喷射电控执行器复杂,二是柴油电控喷射系统的多样化。 1柴油机是一种热效率比较高的动力机械 柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点。其喷射压力高达200MPa,为汽油机喷射压力的百倍以上。对燃油高压喷射系统实施喷油量的电子控制,困难大得多。而且柴油喷射对喷射正时的精度要求很高,相对于柴油机活塞上止点的角度位置远比汽油机要求准确,这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。 2由于柴油机的喷射系统形式多样 传统的柴油机具有直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸泵等结构完全不同的系统。实施电控技术的执行机构比较复杂,形成了柴油喷射系统的多样化;同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力等多参数进行综合控制,其软件的难度也大于汽油机。 4 电控柴油喷射系统分类 最先出现的是电控喷油泵技术,而后又发展了电控泵喷嘴技术和高压共轨喷射技术,后两种技术是现在最主要的柴油机电控喷射技术。其中,电控泵喷嘴技术的喷油压力非常高,可以达到200MPa,并且泵和喷嘴装在一起,所以只需要很短的高压油引导部分,泵喷嘴系统也可以实现很小的预喷量,其喷油特性是三角形的,并采用了分段式预喷射,这是很符合柴油机的要求(大众公司的TDI发动机就是使用这种技术)。但电控泵喷嘴技术的喷油压力受柴油机转速影响,使用蓄压系统的高压共轨技术可以解决这个问题。它的喷油压力低于泵喷嘴系统,能达到160MPa。有些公司看中了它对任意缸数的发动机喷油压力调节很宽泛的特点,逐步扩大其使用范围(最早使用高压共轨的轿车是阿尔法罗密欧156和奔驰C级别车)。 1第一代柴油机电控燃油喷射系统也称位置控制系统,它用电子伺服机构代替机械调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整。其特点是保留了传统的喷油泵——高压油管——喷油器系统,只是对齿条或滑套的运动位置由原来的机械调速器控制改为计算机控制。这类技术已发展到了可以同时控制定时和预喷射的TICS系统。 ()
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qianmian1015

柴油发电机组作为备用电源广泛地应用于电力系统中。柴油发电机组的运行状态直接影响到柴油发电机组发电的电能质量。因此,监控柴油发电机组的运行,实时、准确地读取各个参量,并能根据需要进行远程监测、本地控制柴油发电机组是非常重要的。 本论文的主要目的是介绍柴油发电机组监控设备的设计情况。首先介绍了研制背景,指出其重要意义以及柴油发电机组的结构及其工作原理。其次给出了系统设计的要求。然后详细地介绍了系统的硬件、软件设计。最后通过介绍原理样机在模拟系统上的调试,说明设计的可行性。 本课题的设计主要从两个方面进行研究,一方面是硬件设计,另一方面是软件设计。硬件部分的核心器件采用型号为AT89C55WD的单片机,它的外围器件选择的都是串行接口方式的芯片,这样可以简化电路,减少制版面积,使费用降低。本监控设备显示部分采用的是带汉字库的液晶显示,清晰、直观,能够方便地进行人机对话。软件部分设计由单片机控制软件和后台监测软件两个部分组成,都是采用模块式设计,便于修改,容易满足不同用户的需求。本文利用C51语言开发单片机的控制软件,对该软件的设计思想进行了详细分析,给出了程序流程图,讨论了编程方法及技巧,开发

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咖啡不加糖的娟

⑴ 要有创新,至少要有新意。是否有创新,是很多刊物考虑录用的最主要出发点,特别像《中国科学》这样的权威性刊物,没有创新就不可能录用。可以说,创新有原始创新和集成创新两种。工学类论文中,原始创新比较少,大多是提出一些新方法、新算法,或是以别人没有用过的方法对一个问题进行分析,属于集成创新。虽然这也是可取的,但论文必须雄辩地说明采用采用新方法所取得的结果。有一篇论文写基于hermit样条的彩色图象道路提取方法,方法本身并没有错,但有两个结论有问题。一是说用hermit样条对提取的间断的道路标志线拟合后可以得到连续的标志线,实际上,一般的三次样条或多项式拟合也能解决这个问题;二是说hermit样条更适于表达图象上的弯曲的道路标志线,但是没有数据表明为什么其它的拟合曲线就不适合。这样一来,虽然别人在道路提取中没有用过 hermit样条,这篇论文的新意也就荡然无存了。 ⑵ 论文的写法一定要突出重点。有篇文章谈及机器人的灵巧手,这个项目本身做得不错,但这篇文章把灵巧手的结构、手指驱动、抓握控制面面俱到地说了一遍,每一部分都说得不透彻,没有深度。如果这篇文章能集中论述尺寸受限制的灵巧手的驱动,就要好得多。还有一篇谈遥在技术的文章,先泛泛地讲了微型摄像头的结构,再从一些书上摘录了人所共知的模糊控制的基本概念,二者之间又没有有机联系,这样的文章根本没有内容。如果集中论述在视觉系统微小型化中所解决的问题,恐怕还能写出点东西。 ⑶ 论文的内容要真实、正确。这一点是很重要的,不弄虚作假是良好的科学道德。如果让人看出虚假的东西,这篇文章就肯定不能用。有一篇写控制算法的文章,对算法做了仿真。仿真时用的关节角函数是q=1sin(3πt),周期显然是(2/3)s,而做出的仿真曲线的周期却是8s,角速度的最大值也小得多,这样的结果至少使人怀疑作者并没有真正做了仿真。 ⑷ 关于综述性文章。综述性文章的内容主要是前人对某一专题做过哪些研究、哪些问题已经解决、哪些问题还需要继续研究,最重要的是要指出对这一专题继续研究的方向。从这个意义上来说,写综述性文章实际上是比较难的,需要占有大量资料,而且,对资料要分析,去粗存精,去伪存真,高屋建瓴。千万不要看了几篇发表过的论文就写综述。 ⑸ 关于论文中的公式。科技论文一般少不了公式。公式推导的正确固然很重要,但也并非一定要把一步一步的推导过程写清楚。有的文章虽然写出了公式,但是,不注意对公式中所用符号的说明,不注意说明公式的适用条件,这样的公式是没什么用的。有一篇文章论述以三条人工肌肉作为作动器的并联机构,作者试图建立它的数学模型,前面写出了人工肌肉输入气压与肌肉长度的关系式,又列出力平衡方程,然后就说把前一式与后一式相结合,得到一个非线性的状态方程,把它作为数学模型。方程中有很多系数,显然是与机构及肌肉参数有关的,作者恰恰没有写出系数与参数的关系,这就使人怀疑这个模型是不是推导出来的。即使是,这样的模型只是通式,没有用处。

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