柴油发动机电子控制技术
目 录
一、引言……………………………………………………………..（1） 二.柴油机的诞生.........................................（2） 三. 柴油机的基本概述....................................（3）
（一）柴油机的分类……………………….………….……….（3） （二）柴油机的燃烧过程………………………………….…….（4） （三）柴油机电控系统的组成…………………………….…….（4） （四）柴油机电控技术的特点 ………………………….……..（6） 四. 柴油机电子控制技术的发展状况……………………………..（7） （一）发展与环保政策…………………………………………..（7） （二）我国柴油机应用技术现状……………….……….…..（11） （三）国外柴油机应用的先进技术…………………..…….（12） 五. 柴油机电子控制技术的发展趋势…………………….…..…（12） （一） 电子控制技术的发展趋势……………………………..（12） （二）柴油机电控系统发展趋势..……………………….……（14） （三）柴油机的推广和应用发展………………………………（16） 六.总结………………………………………………………………（18） 参考文献...............................................（19）
柴油机电子控制系统发展
摘要：柴油机是目前产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型，它已经成为汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用设备、移动和备用电站等装备的主要配套动力。本论文分析的主要方向是汽车柴油发动机电子控制技术的发展。
关键词：柴油机、电子控制系统、发展趋势、环保政策 Key words: diesel engine、electronic control system、Development trend 、environmental protection policy
一、引言
汽车是人类物质文明重要的一个组成部分，随着电子技术在汽车行业的广泛渗透和应用，使得现代汽车产品已不再是单纯的机械结构，而是机械、电子、信息、计算机与自动控制等集成机电一体化产品。
国外汽车运用电子技术从20世纪60年代开始，而大规模的运用在90年代后。从汽车电子化发展进程看，可分为三个阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期，汽车上运用电子技术主要是对汽车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能。进入70年代，随着汽车工业的快速发展，汽车需求数量呈直线增长，汽车排放公害日益严重，能源危机问题日益突出，以及汽车的安全问题迫使各国政府出台相
应的法规，使各国汽车生产厂无不感到巨大压力。所幸的是从70年代末期到90年代中期，由于电子工业的长足发展，别特是集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路技术的飞速发展，为人们在汽车上广泛采用电子技术提供了可能，形成汽车电子技术发展的第二阶段。这一阶段的主要特征是，广泛采用机电一体化装置，解决机械系统无法解决的复杂的自动控制问题，强调解决汽车的安全、环保及节能三大问题，从而引发世界的汽车技术革命。第三阶段，从20世纪90念叨中期至今，其特征是强调以人—车—环境为主线的系统工程整体优化，主要体现在智能化上。可以相信，随着电子技术、信息技术、能源技术、新材料技术、人类科学及其他新科学技术的近一步发展，汽车将更好地为人类服务。
二、柴油机的诞生
柴油机的名称，至今在很多地方仍然被称为“狄塞尔发动机”。那是因为世界第一台柴油机的发明者是德国工程师鲁道夫·狄塞尔(Rudofl Diesel)，1892年他首创了压缩点火式内燃机，为内燃机的发展开拓了新途径。
第二年，MAN公司根据这一专利，制造出了世界上第一台柴油
发动机的原型机，并取名叫“狄塞尔”发动机。然而，狄塞尔并不满足于这一发明，经过5年的试验，1897年制成了第一台具有实用价值的高压缩型自动点火内燃机，即压燃式柴油机。气缸直径为15厘米，活塞冲程为40厘米。它加长了燃烧过程前的压缩过程，这是内燃机技术的第二次突破。历史上第一台柴油机就此诞生了。这款发动机能将26％的燃料潜能转变成动力。
1924年，美国的康明斯公司正式采用了泵喷油器，这一发明有效地降低了柴油机的质量。
1936年，奔驰公司制造出第一台装有狄塞尔发动机的轿车。一直到1950年左右，柴油机才得以广泛应用。
三、柴油机的基本概述
（一）柴油机的分类
柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
低速柴油机和部分中、高速柴油机主要用无涡流的开式燃烧室。
小型高速柴油机大多采用有涡流的半开式燃烧室。
（二）柴油机的燃烧过程
柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。
着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧，所以放热速度很高，压力升高也特别快。
缓燃期阶段中燃料的燃烧取决于混合的速度。因此，加强燃烧室内的空气扰动和加速空气与燃料的混合，对保证燃料在上止点附近迅速而完全地燃烧有重要作用。
柴油机的混合和燃烧时间很短，以致有些燃料不能在上止点附近及时烧完，而拖到膨胀行程的后期放出的热量不能得到充分利用，因此应尽量避免燃料在后燃期燃烧。燃烧室的优劣对柴油机的性能有决定性的作用，因此是柴油机设计的关键。燃烧室按组织燃烧过程的特点和结构不同分为开式、半开式、预燃室式和涡流室式四类。前两类属于直接喷射式燃烧室；后两类属于分隔式燃烧室。
（三）柴油机电控系统的组成
柴油机电控系统通常由传感器及信号输入装置、电子控制单元
柴油机电子控制系统发展
