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内燃机与配件
浅析某电喷柴油机喷油提前角对燃油消耗的影响
彭永平
（中车威墅堰机车有限公司荣油机公司，常州213011）
摘要：针对采用电子燃油喷射技术的某型号柴油机由子在组装过程中将两根曲轴转速传感器接反导致燃油提前角变化，发生燃油消耗超差，增压器胃黑烟等不良故障。
关键词：燃油消耗率；ECU；供油提前角
0引言
此型号柴油机为采用电子燃油喷射系统的新型柴油机。该案油机采用燃油电子喷射技术来改善柴油机转速的稳定性、燃油经济性、排放性。但该柴油机在一次机车试验在时出现燃油消耗超差、增压器冒黑烟等故障。经过检查发现由于将两根曲轴转速传感器接反导致上述故障的发生，本文从原理上浅析喷油提前角对柴油机性能的影响。
1喷油提前角简述
喷油提前角是柴油机一个重要的性能参数。其基本含义是：柴油机在压缩冲程即将结束前，即活塞即将达到压缩冲程上止点前的某个角度来自喷油泵的高压燃油经过喷油器喷入气缸，使燃油与燃烧室内的空气充分混合。
2燃油喷射控制器ECU
ECU作为控制案油机喷油正时和喷油量的核心，其基本工作原理就是通过处理机车微机、柴油机相位传感器等输入信号然后控制燃油喷射。
①柴油机相位传感器分为曲轴转速传感器、凸轮轴传感器，ECU通过接受传感器信号控制喷油正时，其中曲轴转速传感器作为控制策略的输入信号。
②柴油机输出端安装一个正时齿盘，ECU以检测到缺齿信号为基准。
③将缺齿沿逆时针方向第一个齿编号为1，逆时针依次为2、3·.··119（如图1所示)，相邻两齿中心线的夹角为3℃A。
④1缸为正时控制的基准缸，其活塞在上止点时传感器1与"齿1"对齐。
③ECU采用计数器计量曲轴传感器的脉冲信号，周期为柴油机一个工作循环，首次检测到缺齿信号后计数器清零，之后每检测到一个脉冲信号计数器加1，当计数器计数值超过238时，计数器清零。
3曲轴转速传感器位置对喷油提前角的影响
为了均衡该型柴油机的经济性和排放情况，将该柴油机工作模式分为油耗模式和排放模式，油耗模式的喷油供油角设定为16℃A，排放模式下喷油提前角设定在8℃A。
3.1柴油机油耗模式 3.1.1正常情况
供油齿：因传感器1与1号齿对齐时1缸活塞位于上作者简介：彭永平(1988-），男，助理工程师，2011年毕业于兰州
交通大学内燃机工程专业，工学学士，现从事内燃机试验工艺工作。
万方数据
曲轴转间
（雨向输出端）传感器1
321
传感器2
100000 119 118 11 116 115 114 11
其120齿，其中包括1缺齿
图1传感器与正时齿的安装位置关系（1缸活塞位于上止点）止点，且供油提前角为16℃A，相邻两齿的夹角为3℃A，故 ECU在缺齿信号后计数115后开始准备供油。
喷油延时：由于16不是3的倍数，故ECU在检测到缺齿信号后计数到115时需要进行喷油延时，喷油延时时间为：t=(6x3-16)/w=0.33ms，其中w为1ms曲轴转过的角度，w=nx360/(60×1000)=6℃A/ms,n=1000r/mino
经过分析计算，正常情况下ECU会在检测到缺齿信号后再计数为115再延时后开始打开电喷泵电磁阀开始供油。
3.1.2信号线接反
为了分析问题，我们可以得出：信号线接反如同把两个传感器调换位置。
当ECU控制器将传感器2的信号作为转速信号进行控制时，ECU同样会在检测到缺齿信号后再计数为115 再延时0.33ms后开始打开电喷泵电磁阀开始供油，但由于传感器2检测到缺齿信号后再计数为115再延时0.33ms 时1缸不再是位于上止点前16℃A，而是16-9=7℃A。
3.2柴油机排放模式
柴油机处于排放模式时喷油提前角为8℃A，同理得出在排放模式下喷油延时时间为t=(3x3-8)/6=0.167ms，即ECU会在检测到缺齿后再计数118个脉冲信号，然后延时0.167ms后控制电喷泵电磁阀动作。喷油提前角相当于延时1℃A。
4故障分析
根据上述分析计算，当信号线接反后，在油耗模式下柴油机实际的喷油提前角为7℃A，而在排放模式下柴油机实际的喷油提前角为上止点后1℃A。1缸为供油正时的基准缸，其余各缸的供油正时根据发火次序以及发火间隔角确定。因此，各个气缸的供油均延迟9℃A。
据上述分析，在柴油机的转速和输出功率恒定的前提下，如果供油提前角变小，ECU会通过增加燃油量来补偿因供油提前角变小导致的爆发压力的减小，进而影响燃油