柴油电控发动机国四课件.pptx

柴油发动机柴油发动机福田汽车北京服务培训中心福田汽车北京服务培训中心2电控泵喷嘴系统是德尔福公司于20世纪90年代开发的产品，适用于大型柴油机，以满足日益严格的排放法规。结构特点：在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。每缸缸盖上都装有这样一个单元（凸轮轴-柱塞泵），它直接通过摇臂或间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。可提供压力极高（压力高达2000巴）的燃油。1、电控泵喷嘴3泵喷嘴4电控单体泵系统本质上采用了与泵喷嘴相同的技术，但其专门用于汽缸体中带凸轮轴的发动机。、电控单体泵、电控单体泵l与泵喷嘴系统不同的是，其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接,单体泵系统中每个气缸都设置一个单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。一根短的、精确的与喷油泵组件相匹配的高压油管通到喷油器总成。5电控单体泵63、高压共轨系统、高压共轨系统l共轨式电控燃油喷射技术的原理？共轨式电控燃油喷射技术的原理？l与机械式燃油喷射系统有什么区别？与机械式燃油喷射系统有什么区别？7共轨式电控燃油喷射技术的特点共轨式电控燃油喷射技术的特点柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、传感器检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：1.采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；2.采用共轨方式供油；3.高速电磁开关阀频率高，控制灵活；4.系统结构移植方便，适应范围宽。8电控高压共轨的优点电控高压共轨的优点 可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160Mpa160Mpa，正在发，正在发展喷射压力达到展喷射压力达到180Mpa180Mpa。燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同样可以实现高压喷射，改善了发动机低速低负荷时的性能。样可以实现高压喷射，改善了发动机低速低负荷时的性能。可以实现预喷射或多次喷射，可以调节喷油速率及形状，实现可以实现预喷射或多次喷射，可以调节喷油速率及形状，实现理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。能自由的调节喷油定时和喷油量。能自由的调节喷油定时和喷油量。具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进发声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进发动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。9第二部分第二部分电控柴油共轨发动机介绍电控柴油共轨发动机介绍10电控系统示意图电控系统示意图电控系统组成：输入电控系统组成：输入-处理处理-输出输出11完整的电控系统完整的电控系统ECUECU：处理各种输入信息。处理各种输入信息。根据处理器和内存中的程序根据处理器和内存中的程序决定输出信号决定输出信号电源电源输出设备：输出设备：执行执行ECMECM的控制命令的控制命令输入设备：输入设备：提供表明发动机的工作状提供表明发动机的工作状态的信号，将操作者的输态的信号，将操作者的输入信号转换为相应的工况入信号转换为相应的工况通信通信准确控制喷油量和喷油正时、降低排放、优化性能准确控制喷油量和喷油正时、降低排放、优化性能油门油门/开关等开关等(司机命令司机命令)发动机转速发动机转速(工况工况)进气歧管温度压力进气歧管温度压力(工况工况)水温水温/油压油压(状态状态/保护保护)等等等等喷油器电磁阀喷油器电磁阀报警指示灯报警指示灯等等等等12输入装置输入装置对于输入装置，我们关注什么？对于输入装置，我们关注什么？各传感器的作用；各传感器的作用；各传感器的安装位置及安装要求；各传感器的安装位置及安装要求；传感器失效后，发动机可能表现出什么故障；传感器失效后，发动机可能表现出什么故障；开关端子之间的导通性；开关端子之间的导通性；13废气旁通式涡轮废气旁通式涡轮增压器增压器14工作原理工作原理由发动机废气推动由发动机废气推动涡轮带动压气机涡轮带动压气机增加进气和压力增加进气和压力增强燃烧增强燃烧提高燃油经济性提高燃油经济性降低排放降低排放,减少环境污染减少环境污染提高动力和性能提高动力和性能高原功率补偿高原功率补偿 发 动 机 涡 轮 增 压 器 发 动 机 排 气 发 动 机 进 气15废气涡轮和轴密封环全浮式浮动轴承和挡圈压气机叶轮和锁母止推轴承隔热板核心总成核心总成轴封定距套正常工作时，转子的转速正常工作时，转子的转速非常高、可达非常高、可达2020万转万转/分分16Exhaust ManifoldIntake ManifoldEGR Control ValveEGR CoolerEGR Coolant OutEGR Coolant InEGR 废气流向发动机发动机EGREGR系统介绍系统介绍17 废气再循环废气再循环(EGR)(EGR)系统作用：系统作用：降低废气中的氮氧化合物降低废气中的氮氧化合物 (NOx)(NOx)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。强制加速期间更是如此。当发动机在当发动机在负荷下负荷下运转时，运转时，EGREGR阀开启，使少量的废气阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速怠速时时EGREGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂不含燃料和氧化剂)，在燃，在燃烧室内不参与燃烧。烧室内不参与燃烧。它通过吸收燃烧产生的部分热量来降它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氮氧化合物的生成量。进入燃烧低燃烧温度和压力，以减少氮氧化合物的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。18真空调节器真空调节器真空电磁阀根据接收到的真空电磁阀根据接收到的ECU的控制信号，通过控制的控制信号，通过控制到到EGR阀的控制膜片的真空压力来控制阀的控制膜片的真空压力来控制EGR阀的开度。阀的开度。真空调节器通过从发电机端引入真空度，根据真空调节器通过从发电机端引入真空度，根据ECU发发出的信号控制出的信号控制EGR阀的开启和关闭。阀的开启和关闭。真空调节器工作电压：真空调节器工作电压：V 真空调节器输出阻抗：真空调节器输出阻抗：真空调节器开启响应时间：真空调节器开启响应时间：1s；关闭响应时间：关闭响应时间：0.2s。19EGREGR阀总成阀总成:电控EGR阀，EGR阀安装在EGR冷却器之后，ECU根据发动机运行状况发出指令，EGR阀驱动电机用来控制EGR阀的开度，从而控制进入气缸的废气量。EGR阀上带EGR阀位置反馈传感器，用来实时测量EGR阀的实际开度。20单向阀总成单向阀总成:在EGR阀之后设计安装了EGR单向阀，控制气体单向流动，防止气体回流。当EGR阀门打开时，废气推动单向阀金属片张开，进入气缸；当排气压力低于进气压力时，单向阀关闭，防止进气管中的空气倒流入排气管。21燃油滤清器燃油滤清器燃油油箱燃油油箱高压燃油泵高压燃油泵高压共轨高压共轨高压接头高压接头燃油压力控制阀燃油压力控制阀燃油流出燃油流出燃油回油管燃油回油管燃油回油管燃油回油管燃油回燃油回油管油管至油轨的高压燃油管至油轨的高压燃油管燃油回油管燃油回油管三通三通燃油齿轮泵燃油齿轮泵手动预注泵手动预注泵0.51.0bar的的绝对压力绝对压力 0.30.8bar的的相对压力相对压力 滤后效率达滤后效率达98.7%时最大时最大微粒为微粒为5-10m600m的滤网的滤网 22粗滤器粗滤器细滤器细滤器燃油油箱燃油油箱高压燃油泵高压燃油泵高压共轨高压共轨喷油器喷油器高压接头高压接头燃油油轨减压燃油油轨减压阀阀燃油流出燃油流出燃油回燃油回油管油管燃油回燃油回油管油管燃油回燃油回油管油管至油轨的高压燃油管至油轨的高压燃油管燃油回燃油回油管油管燃油齿轮燃油齿轮泵泵手动预注泵手动预注泵23高压油轨的部件及功能说明：高压油轨的部件及功能说明：轨压限制阀轨压限制阀：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时，轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低，确保安全时，轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低，确保安全2425高压燃油从齿轮泵中流出的低压燃油被齿轮泵抽吸的燃油自喷油器、高压燃油泵和高压油轨的回油齿轮泵5微米压力侧燃油滤清器25微米吸入侧燃油滤清器油箱高压油轨燃油泵执行器回油溢流阀高压油轨减压阀至喷油器喷油器回油高压燃油泵所有的回油都返回燃油箱润滑和冷却高压燃油泵回油高压油轨回油柱塞单向阀单向阀三角凸轮26燃油回流溢流阀27高压泵高压泵电阻值：电阻值：2-3 2829喷油器介绍喷油器介绍 30+-喷油器电磁阀未喷油器电磁阀未通电，电磁阀弹簧通电，电磁阀弹簧使电磁阀保持在关使电磁阀保持在关闭的位置。闭的位置。相同的燃油压力相同的燃油压力施加在柱塞施加在柱塞 1、针、针阀凸台区域阀凸台区域 2上。上。柱塞柱塞1较大的受力较大的受力面积使其产生的较面积使其产生的较大向下的力从而使大向下的力从而使喷油器保持在关闭喷油器保持在关闭的位置。的位置。1231+-当当ECU需要燃油进需要燃油进入一个气缸时，一入一个气缸时，一个电压信号就会给个电压信号就会给到电磁阀。到电磁阀。这会产生一个比弹这会产生一个比弹簧力更大的电磁力。簧力更大的电磁力。这会使电磁阀金属这会使电磁阀金属芯向上移动。芯向上移动。当电磁阀升起时会当电磁阀升起时会打开喷油器内部的打开喷油器内部的一个泄油通道。一个泄油通道。从泄油通道出来从泄油通道出来的燃油通过回油的燃油通过回油通道形成了回油通道形成了回油32+-当不需要喷射燃油当不需要喷射燃油时时ECU会使喷油器会使喷油器电磁阀断电。电磁阀断电。电磁力消失可以允电磁力消失可以允许弹簧压下电磁阀许弹簧压下电磁阀到关闭位置。到关闭位置。当电磁阀在关闭位当电磁阀在关闭位置时泄油通道就被置时泄油通道就被关闭。关闭。当泄油通道关闭时，当泄油通道关闭时，柱塞上部较大的受柱塞上部较大的受力面积将使柱塞力面积将使柱塞/针针阀复位以终结燃油阀复位以终结燃油喷射。喷射。33+-这种泄漏会导致这种泄漏会导致作用在喷油器针作用在喷油器针阀凸台上的压力阀凸台上的压力大于柱塞的压力大于柱塞的压力（由于泄油通道（由于泄油通道的打开）的打开）这会使针阀自关这会使针阀自关闭位置升起。闭位置升起。燃油这时会通过燃油这时会通过喷嘴喷入气缸。喷嘴喷入气缸。34+-相同的燃油压力相同的燃油压力又被送到柱塞又被送到柱塞 1 和和针阀的凸台针阀的凸台 2。柱塞柱塞1上部较大的上部较大的受力面积产生较大受力面积产生较大向下的液压力使喷向下的液压力使喷油器保持在关闭的油器保持在关闭的位置，直到位置，直到ECU决决定下一次的燃油喷定下一次的燃油喷射的开始。射的开始。1235+-l对于高压共轨燃油系对于高压共轨燃油系统来说燃油系统的清洁统来说燃油系统的清洁维护是非常重要的。维护是非常重要的。l 进入喷油器内部小通进入喷油器内部小通道的颗粒物会阻碍燃油道的颗粒物会阻碍燃油的流动。的流动。l 如果污染颗粒物堵塞如果污染颗粒物堵塞了通向柱塞上部控制室了通向柱塞上部控制室的小通道，将导致喷油的小通道，将导致喷油器保持在开启的位置。器保持在开启的位置。l 如果喷油器卡在开启如果喷油器卡在开启的位置，喷入缸内的燃的位置，喷入缸内的燃油量将失去控制，并导油量将失去控制，并导致发动机的严重故障。致发动机的严重故障。36柴油知识柴油知识比重比重比重越高，燃油越重，燃烧产生越多热量。比重越高，燃油越重，燃烧产生越多热量。十六烷值十六烷值自燃性能自燃性能-滞燃期滞燃期粘度粘度粘度越高，燃油越不容易流动。粘度越高，燃油越不容易流动。浊点浊点石蜡晶体刚出现时的温度。石蜡晶体刚出现时的温度。凝点凝点影响柴油流动性的温度。影响柴油流动性的温度。硫含量硫含量37预热的控制方式预热的控制方式1.预热塞预热；2.格栅加热器；38排气制动模块在发动机正常运行的条件下，提供一定的反排气制动模块在发动机正常运行的条件下，提供一定的反作用力，以降低车辆的运行速度。作用力，以降低车辆的运行速度。如果需要执行排气制动，驾驶员可打开车辆仪表盘上的排如果需要执行排气制动，驾驶员可打开车辆仪表盘上的排气制动气制动请求开关请求开关（或采用脚排气制动开关），电控系统将（或采用脚排气制动开关），电控系统将根据驾驶员的请求和发动机的运行状态，对排气制动阀进根据驾驶员的请求和发动机的运行状态，对排气制动阀进行控制。一旦排气制动作用，发动机将停止供油。行控制。一旦排气制动作用，发动机将停止供油。排气制动的控制类型排气制动的控制类型39排气制动的控制类型排气制动的控制类型1.无无ECU控制但采集信号的模式控制控制但采集信号的模式控制2.2.排气制动起作用条件排气制动起作用条件:转速大于转速大于10001000转转/分钟分钟 油门、离合开关处于怠速位置油门、离合开关处于怠速位置40跛行回家模式跛行回家模式41l当系统检测到故障时，可以根据故障的等级，进行当系统检测到故障时，可以根据故障的等级，进行如下跛行功能设置，以保证系统和整车的安全。如下跛行功能设置，以保证系统和整车的安全。-立即停机立即停机-延迟停机延迟停机-限制油门踏板（三种级别）限制油门踏板（三种级别）-限制轨压（三种级别）限制轨压（三种级别）-限制油量（两种级别）限制油量（两种级别）-限制多次喷射限制多次喷射-限制限制FCCBFCCB功能功能-限制巡航功能等限制巡航功能等42l但故障诊断系统诊断出系统故障时，除了以故障灯和故障但故障诊断系统诊断出系统故障时，除了以故障灯和故障代码提示故障发生以外，系统会对发动机或整车的部分功能代码提示故障发生以外，系统会对发动机或整车的部分功能进行限制，简要如下：进行限制，简要如下：油门踏板故障禁止巡航；油门踏板故障禁止巡航；进气压力传感器故障禁止巡航；进气压力传感器故障禁止巡航；轨压传感器故障限制外特性扭矩，轨压降低到设定轨压传感器故障限制外特性扭矩，轨压降低到设定值，禁止巡航；值，禁止巡航；水温传感器温度低于下限值禁止巡航；水温传感器温度低于下限值禁止巡航；发动机转速传感、凸轮轴位置传感器、车速传传感器故发动机转速传感、凸轮轴位置传感器、车速传传感器故障禁止巡航；障禁止巡航；某一缸喷油器线束故障限制外特性扭矩，禁止巡航；某一缸喷油器线束故障限制外特性扭矩，禁止巡航；某一缸喷油器电磁阀故障限制外特性扭矩，禁止巡某一缸喷油器电磁阀故障限制外特性扭矩，禁止巡航；航；43ECUECU充放电回路故障限制轨压，限制外特性扭矩，禁充放电回路故障限制轨压，限制外特性扭矩，禁止巡航；止巡航；喷油泵电磁阀短路或开路限制外特性扭矩，立即停机、喷油泵电磁阀短路或开路限制外特性扭矩，立即停机、禁止巡航；禁止巡航；轨压不正常高或低限制轨压、限制外特性扭矩、禁止轨压不正常高或低限制轨压、限制外特性扭矩、禁止巡航；巡航；发动机过热限制外特性扭矩、禁止巡航；发动机过热限制外特性扭矩、禁止巡航；离合器开关，空档开关断开或故障禁止巡航；离合器开关，空档开关断开或故障禁止巡航；主继电器故障禁止巡航；主继电器故障禁止巡航；ECUECU故障限制外特性扭矩、停机、禁止巡航；故障限制外特性扭矩、停机、禁止巡航；