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1、福田汽车国国三产品品技术培培训手册册(柴油共轨轨系统)北汽福田汽汽车股份份有限公公司营销销公司二00七年年六月目录一、柴油共共轨工作作原理及及主要零零部件介介绍 21、总体结结构及工工作原理理 22、共轨系系统主要要零部件件介绍 3二、福田产产品柴油油共轨系系统介绍绍 121、大柴44DC22发动机机柴油共共轨系统统介绍 122、发动机机装配调调试操作作过程及及注意事事项 20三、柴油共共轨系统统常见故故障及可可能的故故障部位位 241、故障诊诊断安全全提示 242、故障诊诊断原则则 243、常见故故障及可可能的故故障部位位 25四、福田专专用故障障诊断仪仪介绍金德KK81 27五、博世共共轨
2、系统统喷油器器专用拆拆装工具具使用简简介 34一、柴油共共轨工作作原理及及主要零零部件介介绍(一)总体体结构及及工作原原理1、总体结结构2、共轨系系统工作作原理示示意图传感器 ECUU控制单单元 执行器器工作原理:共轨系统可可用来提提供最合合适的燃燃油喷射射量和喷喷射时刻刻,以此此来满足足发动机机可靠性性,动力力性,低低烟,低低噪音,高输出出,低排排放的要要求。发动机的工工作情况况(如:发动机机转速,加速踏踏板位置置,冷却却水温)被各种种传感器器检测到到, EECU(电子控控制单元元)根据据上述传传感器检检测到的的信号对对燃油喷喷射量,喷射时时刻,喷喷射压力力进行全全面的控控制,确确保发动动机
3、处于于最佳的的工作状状态。ECU控制制着大多多数的零零部件并并且具备备诊断和和警报系系统,用用来提醒醒驾驶员员故障的的发生。共共轨系统统由电控控供油泵泵总成、喷喷油器总总成、共共轨总成成组成。它它们与EECU、传传感器等等共同控控制各种种零部件件。(二)共轨轨系统主主要零部部件介绍绍1、柴油共共轨系统统的管路路布置1=电动输输油泵2=燃油滤滤清器3=回油阀阀4=回游储储存器5=CP11 高压压泵6=高压控控制阀7=共轨压压力传感感器 (RPSS)8=共管9=喷油器器10=EDDC 115 CC 控制单单元11=油温温传感器器图1 共轨燃油喷射系统系统图1-压力控制阀;2-共管;3-高压泵;4-
4、燃油滤清器;5-燃油冷却器;6-燃油预热器;7-输油泵;8-停车阀;9-喷油器12=其它它传感器器2、低压部部分低压部分(油油路)为为高压部部分(油油路)供供给足够够的油量量,其中中最重要要的零部部件有:油箱,带带有粗滤滤装置的的供油泵泵,低压压回路的的进、出出油管,细细滤器,喷喷油泵,高高压泵的的低压区区。 2.1供油油泵供油泵的工工作是维维持足够够供给高高压泵的的燃油量量。在各各种工作作状态、在在不同的的必要的的压力下下、在整整个工作作寿命期期都必须须满足上上述要求求。目前,在柴柴油机上上主要使使用机械械齿轮驱驱动的燃燃油泵。2.1.11齿轮式式燃油泵泵 在在轿车,商商务汽车车和越野野汽车
5、上上,齿轮轮式燃油油泵是用用来为共共轨高压压油泵提提供燃油油的。它它既可以以集成在在高压油油泵中,由由高压油油泵驱动动轴驱动动,也可可以直接接连接到到发动机机上,由由发动机机驱动。普通的驱动动形式有有:连轴轴器,齿齿轮或者者齿带式式连接。齿轮泵主要要零部件件是两个个在旋转转时相互互啮合的的反转齿齿轮。燃燃油被吸吸入泵体体和齿轮轮之间的的空腔内内,并被被输送到到压力侧侧的出油油口,旋旋转齿轮轮间的啮啮合线在在吸油端端与泵的的压力端端提供了了良好的的密封,并并且能防防止燃油油回流。 齿齿轮式燃燃油泵的的供油量量与发动动机转速速成比例例,齿轮轮泵的供供油量在在进油口口端的节节流阀或或者出油油口端的的
6、溢流阀阀限制。齿轮式燃油油泵是免免维护的的。在第第一次起起动前,或或者油箱箱内燃油油被用尽尽,燃油油系统内内要排尽尽空气,可可以直接接在齿轮轮式燃油油泵上或或者低压压油路中中安装一一个手动动泵。图3齿轮泵1-吸油端;2-驱动齿轮;3-压力端图4 带油水分离装置滤清器1-滤清器盖;2-进油口;3-纸质滤芯;4-壳体;5-水分收集器;6-放水螺塞;7-出油口2.2燃油油滤清器器燃油中若含含有杂质质,将导导致油泵泵零部件件、出油油阀、喷喷油嘴的的损坏。因因此必须须装用燃燃油滤清清器,燃燃油滤清清器必须须符合喷喷射系统统的特定定要求,否否则燃油油供给系系统正常常运转和和相关元元件的使使用寿命命将无法法
7、得到保保证。柴柴油中含含有可溶溶于乳状状或者自自由水(例例如:用用于温度度变化的的冷却水水),若若这种水水进入喷喷射系统统,将会会引起燃燃油系统统元件的的穴蚀。和其他喷射射系统一一样,共共轨同样样需要一一个带有有油水分分离的燃燃油滤清清器,带带有油水水分离的的燃油滤滤清器可可以把水水从水分分收集器器中排出出。随着着柴油机机在轿车车上应用用数量的的增加,当当带有油油水分离离的燃油油滤清器器的水分分收集器器水位到到达一定定高度时时,通过过报警灯灯来提示示自动报报警装置置,告知知驾驶员员需进行行水分收收集器排排水。3、高压部部分共轨系统的的高压部部分被分分成高压压发生器器、压力力蓄能器器和燃油油计量
8、元元件。最最重要的的零部件件:配有有元件关关闭阀和和压力控控制阀的的高压泵泵(CPP1)或者带带有进油油计量比比例阀的的高压泵泵(CPP2、CCP3),高压压蓄能器器,共轨轨压力传传感器,压压力控制制阀,流流量控制制阀和喷喷油器。图5 CP1高压泵1-带偏心凸轮的驱动轴;2-多边环;3-油泵柱塞;4-进油阀;5-元件关闭阀;6-出油阀;7-套;8-去共管的高压接头;9-压力控制阀;10-球阀 / 压力控制阀;11-回油;12-燃油供给 250kPa (2.5 bar) ;13-节流阀 (安全阀);14-燃油供给通道3.1高压压泵 高高压泵是是高压回回路和低低压回路路的分界界面,在在所有工工况下
9、,它它主要负负责在车车辆的整整个使用用寿命中中供给足足够的高高压燃油油,同时时还必须须保证为为使发动动机迅速速起动所所需要的的额外的的供油量量和压力力要求。 高高压泵不不断的产产生高压压蓄能器器所需的的系统压压力。这这就意味味着燃油油并不是是在每个个单一的的喷射过过程都必必须被压压缩(相相对于传传统的系系统燃油油)。 高高压泵被被较好的的安装在在与传统统柴油机机分配泵泵相同的的位置上上。它是是通过连连轴器、齿齿轮、驱驱动链条条、或者者驱动齿齿带由发发动机驱驱动,其其最高转转速不超超过30000转转/分钟钟。高压压泵可以以通过低低压油路路过来的的燃油或或者由发发动机主主油道过过来的机机油润滑滑。
10、高压压油泵上上安装有有用于进进行压力力控制的的压力控控制阀(压压力控制制阀亦可可安装于于高压蓄蓄能器上上)或者者进油计计量比例例阀。燃燃油被三三个成辐辐射状安安装互隔隔1200的泵油油柱塞压压缩,高高压泵每每转一圈圈,有三三次供油油,峰值值驱动扭扭矩较低低,油泵泵驱动系系统保持持较稳定定的负荷荷。166NM的扭扭矩大概概是驱动动一个同同等分配配泵所需需扭矩的的1/99,这就就意味着着共轨系系统比传传统的喷喷射系统统在泵的的驱动方方面具有有较少的的负荷。驱驱动泵所所需的动动力是随随着共轨轨压力和和泵的速速度(供供油量)成成比例上上升的。对对于一个个2升发动动机,在在标定转转速共轨轨压力为为135
11、50baar时,高高压泵仅仅需要33.8kkw功率率消耗(保保证油泵泵效率接接近900)。 供供油泵将将燃油从从油箱泵泵起,经经过带有有油水分分离装置置的燃油油滤清器器到达高高压泵的的进油口口。供油油泵使燃燃油经安安全阀的的节流孔孔,进入入高压泵泵的润滑滑和冷却却回路。凸凸轮轴使使三个泵泵的柱塞塞按照凸凸轮的外外形上下下运动。 当当供油油油压超过过安全阀阀的开启启压力(00.51.55barr),当当高压泵泵的柱塞塞正向下下运动时时(吸油油行程),供供油泵能能使燃油油经高压压泵进油油阀进入入柱塞腔腔。在高高压泵柱柱塞越过过下止点点后,进进油阀关关闭。这这样,柱柱塞腔内内的燃油油被密封封,它将将
12、以高于于供油压压力的油油压被压压缩,油油压的升升高一旦旦达到共共轨的油油压出油油阀被打打开,被被压缩的的燃油就就进入了了高压循循环。柱柱塞继续续供给燃燃油,直直至到达达上止点点(供油油行程)。上上止点后后,压力力减小,导导致出油油阀关闭闭,仍然然在柱塞塞腔内的的燃油压压力也下下降,柱柱塞又向向下运动动。只要要柱塞腔腔内的压压力降至至低于供供油泵的的供油压压力时,进进油阀又又开启,吸吸油过程程又开始始。 CCP1高高压泵是是为大供供油量而而设计的的,在怠怠速和部部分载荷荷的工况况下过量量高压燃燃油经压压力控制制阀流回回油箱。压压缩燃油油在油箱箱中释放放压力,由由于能量量是消耗耗在第一一次压缩缩燃
13、油的的过程中中,这个个过程不不仅对燃燃油的不不必要加加热,整整体的效效率也下下降了。从从某种程程度上讲讲,这种种效率损损失可以以由关闭闭一个泵泵油部件件来补偿偿。当一个泵油油部件被被关闭时时,将导导致进入入共轨的的燃油量量下降。这这项功能能通过使使某一个个进油阀阀保持常常开来实实现。当当电磁阀阀被触发发时,一一个与它它连接的的销轴持持续使进进油阀打打开,该该泵油部部件被断断开。结结果,被被引入泵泵油部件件内的燃燃油在供供油行程程不能被被压缩,因因为在部部件腔内内没有压压力产生生,燃油油又流回回低压管管道。当当需要较较小动力力时,一一个泵油油元件被被断开,高高压泵不不是连续续而是间间歇的供供给燃
14、油油。对于CP33高压油油泵而言言,通过过进油计计量比例例阀控制制进入高高压油泵泵的燃油油量,从从而控制制高压油油泵的供供油量,以以便满足足共轨压压力的要要求。此此种设计计方案能能有效的的降低动动力消耗耗,同时时避免对对燃油进进行不必必要的加加热。高压泵的供供油率是是与它的的旋转速速度成比比例的,它它与油泵泵及发动动机转速速有关。喷喷油泵传传动比的的确定的的依据是是使得喷喷油泵的的供油量量与发动动机对燃燃油系统统的性能能要求相相适应;同时需需保证在在加速踏踏板到底底的情况况下的发发动机燃燃油量的的要求须须覆盖全全部范围围。相对对于曲轴轴而言,传传动比在在1:22到2:3都是是可能的的。3.2压
15、力力控制阀阀压力控制阀阀设定一一个正确确的对应应于发动动机负荷荷的共轨轨压力,并并且将它它保持在在这一水水平。当共轨压力力过大,压压力控制制阀打开开,一部部分燃油油经回油油管路流流回油箱箱。当共轨压力力过小,压压力控制制阀关闭闭,并将将高压与与低压段段密封隔隔开。图6 压力控制阀与压力传感器1-共管压力传感器;2-共管;3-压力控制阀;4-电子联接;5-电路;6-带传感器元件的膜片;7-0.7mm 节流孔;8-球;9-电子联接 压压力控制制阀是通通过一个个安装法法兰连接接到高压压泵或者者高压蓄蓄能器的的。为了了使高压压段与低低压段之之间有良良好的密密封,枢枢轴使一一个球阀阀抵靠在在密封座座上,
16、有有两个力力作用在在枢轴上上:一是是压下的的弹簧力力;二是是一个由由电磁铁铁产生的的作用力力。为了了保证润润滑和冷冷却,燃燃油必须须流经枢枢轴。 压压力控制制阀由两两个闭环环控制组组成: 用于于设定变变化的平平均共轨轨压力的的慢速作作用的电电子控制制环; 用于于补偿高高频压力力波动的的快速作作用的机机械液压压控制环环。压力控制阀阀未通电电 来来自于共共轨或者者高压泵泵出口的的高压作作用于压压力控制制阀。由由于未通通电的电电磁铁不不产生作作用力,高高压燃油油压力超超过弹簧簧弹力导导致控制制阀打开开,并维维持至由由供油量量决定的的某种程程度,以以弹簧被被设计成成能产生生近似1100bbar的的压力
17、。压力控制阀阀通电若需要增大大高压回回路中的的压力,由由电磁铁铁产生的的力将作作用于弹弹簧上。压压力控制制阀被触触发并关关闭,直直到共轨轨的压力力与弹簧簧弹力和和电磁铁铁的合力力平衡。接接着,阀阀保持部部分开启启,并维维持一定定的燃油油压力。泵泵的供油油量的改改变或者者由于油油嘴引起起共轨油油量的降降低引起起的压力力变化由由阀的不不同开度度设置来来补偿的的。电磁磁铁的产产生的力力是与由由变化的的脉宽控控制的激激励电流流的大小小成比例例的。11KHzz的脉冲冲频率足足够用来来防止不不期望的的电磁铁铁衔铁铁运动或或者共轨轨压力波波动。3.3高压压蓄能器器 高高压蓄能能器存储储高压燃燃油。同同时,由
18、由于高压压泵的供供油和燃燃油喷射射产生的的高压振振荡在共共轨容积积中衰减减,这样样保证在在喷油器器打开时时刻,喷喷射压力力维持定定值。共轨同时作作为燃油油分配器器。 根根据发动动机的安安装条件件对共轨轨的约束束管状燃燃油共轨轨的的设设计是可可变的。共共轨上装装有用于于测量供供给燃油油的共轨轨压力传传感器、限限压阀和和流量限限制器、压压力控制制阀(如如果高压压泵上未未装压力力控制阀阀)。 由由高压油油泵过来来的高压压燃油通通过高压压油管到到达共轨轨的进油油口。通通过进油油口燃油油进入共共轨并被被分配到到各个油油嘴。 燃燃油压力力由共轨轨压力传传感器测测量并通通过压力力控制阀阀调节到到所要求求的数
19、值值。限压压阀用来来防止油油压超过过最大许许用压力力。高压压燃油通通过流量量限制器器从共轨轨到油嘴嘴,它可可以防止止油嘴关关闭不严严时,燃燃油进入入燃烧室室。图7 高压蓄能器、限压阀与流量控制阀1-共管;2-自高压泵来的供油;3-共管压力传感器;4-限压阀;5-回油;6-流量限制器;7-到喷油器的高压管共轨的内部部永久的的充满压压力油。高高压下的的燃油的的可压缩缩性被用用来产生生储能作作用,当当燃油从从共轨被被用于喷喷射时,即即使喷油油量较大大,高压压畜能器器的压力力保持实实质上的的定值。3.4限压压阀 限限压阀具具有与溢溢流阀一一样的功功能。若若压力过过大,限限压阀将将打开泄泄油通道道来控制
20、制共轨压压力。限限压阀允允许瞬时时最大共共轨压力力为系统统额定压压力+550baar。 限限压阀是是由以下下零部件件构成的的一个机机械装置置: 带有螺螺纹的壳壳体; 流回油油箱的回回油油路路; 活动柱柱塞; 弹簧。 在通通向共轨轨油路的的末端,壳壳体上开开有一个个通道,柱柱塞的锥锥形末端端顶住壳壳体的密密封座,限限压阀处处于关闭闭状态。在在正常工工作压力力时弹簧簧力使柱柱塞抵住住密封座座,限压压阀始终终关闭。一一旦超过过系统最最大压力力,共轨轨压力大大于弹簧簧力,柱柱塞在共共轨压力力作用下下将被迫迫上升,此此时,高高压燃油油流通过过通道流流入柱塞塞,再通通过它流流向一段段通往油油箱的回回油路。
21、当当阀打开开时燃油油流出共共轨,从从而限制制共轨内内部压力力。3.5流量量限制器器 流流量限制制器的任任务是阻阻止在某某个喷油油器关闭闭不严时时的不期期望情况况下的连连续喷射射。为了了完成这这个工作作,只要要流出共共轨的燃燃油量超超过一定定量,流流量限制制器立即即关闭通通往有问问题的喷喷油器的的油路。 流流量限制制器由一一个带有有旋入高高压共轨轨螺纹的的金属壳壳体和一一段为了了旋入喷喷油器的的螺纹组组成。壳壳体在每每端都提提供有为为共轨和和喷油器器油路连连接的通通道。在流量限制制器内部部有一个个被弹簧簧推向燃燃油蓄能能器方向向的活塞塞,活塞塞与壳体体内壁间间密封,中中间的轴轴向通道道用来连连接
22、进油油、出油油口路。 轴轴向通道道末端直直径减小小,其节节流作用用用作控控制燃油油流量。 正常常工作过过程:活活塞处于于自由位位置,即即活塞抵抵靠在流流量限制制器的共共轨端。燃燃油喷射射时,喷喷油器端端的喷有有压力下下降,导导致活塞塞向喷油油器方向向移动,流流量限制制器通过过活塞移移动来补补偿由喷喷油器从从共轨中中获得的的燃油量量,而不不是通过过节流孔孔来补偿偿,因为为它的孔孔径太小小了。在在喷油过过程结束束时,处处于居中中位置活活塞并未未关闭出出油口。弹弹簧使它它回位到到自由位位置,此此时燃油油通过节节流孔向向喷油器器方向流流动。弹簧和节流流孔是通通过精确确设计的的,即使使在最大大喷油量量(
23、加上上安全储储备),活活塞都有有可能移移回流量量限制器器共轨端端位置,并并保持在在该位置置直到下下一次喷喷射开始始。 大大量泄漏漏故障状状态下的的工作过过程:由由于大量量燃油流流出共轨轨,流量量限制器器活塞被被迫离开开自由位位置,抵抵靠至出出口处的的密封座座,即处处于流量量限制器器的喷油油器端,并并保持在在这个位位置,阻阻止燃油油进入喷喷油器。少量缺少的的故障工工作过程程由于燃燃油泄漏漏,流量量限制器器活塞无无法回到到自由位位置,经经过数次次喷油后后,活塞塞移向出出油口处处的密封封座,并并保持在在这个位位置,直直到发动动机熄火火,关闭闭通向喷喷油器的的进油口口。图8 共轨系统喷油器1-回油管;
24、2-回位弹簧;3-线圈;4-高压连接;5-枢轴盘;6-球阀;7-泄油孔;8-控制腔;9-进油口;10-控制活塞;11-油嘴轴针;12-喷油嘴图1-喷油器关闭 图2-喷油器打开3.6喷油油器 喷喷油时刻刻和喷油油量的调调整是通通过电子子触发的的喷油器器实现的的。这些些喷油器器取代了了喷油嘴嘴帽总总成(喷喷油嘴和和喷油嘴嘴帽)。 与与已经存存在的直直喷柴油油机中的的喷油嘴嘴帽总总成相类类似的压压具同样样被应用用于气缸缸顶部用用于安装装喷油器器,也就就是说,共共轨的喷喷油器可可以在发发动机无无需变动动的情况况下,就就安装在在已存在在的直喷喷柴油机机的气缸缸顶部。 喷喷油器可可以被拆拆分为一一系列功功
25、能部件件:孔式式喷油嘴嘴,液压压伺服系系统和电电磁阀。燃油来自于于高压油油路,经经通道流流向喷油油嘴,同同时经节节流孔流流向控制制腔,控控制腔与与燃油回回路相连连,途径径一个受受电磁阀阀控制其其开关的的泄油孔孔。 泄泄油孔关关闭时,作作用于针针阀控制制活塞的的液压力力超过了了它在喷喷油嘴针针阀承压压面的力力,结果果,针阀阀被迫进进入阀座座且将高高压通道道与燃烧烧室隔离离,密封封。当喷油器的的电磁阀阀被触发发,泄油油孔被打打开,这这引起控控制腔的的压力下下降,结结果,活活塞上的的液压力力也随之之下降,一一旦液压压力降至至低于作作用于喷喷油嘴针针阀承压压面上的的力,针针阀被打打开,燃燃油经喷喷孔喷
26、入入燃烧室室。这种种对喷油油嘴针阀阀的不直直接控制制采用了了一套液液压力放放大系统统,因为为快速打打开针阀阀所需的的力不能能直接由由电磁阀阀产生,所所谓的打打开针阀阀所需的的控制作作用,是是通过电电磁阀打打开泄油油孔使得得控制腔腔压力降降低,从从而打开开针阀。 此此外,燃燃油还在在针阀和和控制柱柱塞处产产生泄漏漏,控制制和泄漏漏的燃油油,通过过回油管管,会同同高压泵泵和压力力控制阀阀的回油油流回油油箱。 在在发动机机的运转转和高压压泵的产产生压力力状态下下,将喷喷油器的的工作过过程划分分为四个个阶段: 喷油器器关闭(有有高压时时); 喷油器器打开(开开始喷射射); 喷油器器完全打打开; 喷油器
27、器关闭(喷喷射结束束)。 这这些工作作阶段是是由于作作用于喷喷油器各各零部件件的分配配力所导导致的。发发动机停停机时,共共轨中没没有压力力时,喷喷油嘴弹弹簧使喷喷油器关关闭。 喷喷油器关关闭(自自由状态态):在在自由状状态,电电磁阀没没有通电电,所以以它是关关着的。泄油孔关闭闭,阀的的弹簧使使枢轴的的球体顶顶在泄油油孔座上上,共轨轨高压在在阀控制制腔建立立,同样样的压力力也存在在于喷油油嘴的承承压腔内内。共轨轨压力作作用于控控制活塞塞的末端端面,与与喷油嘴嘴弹簧力力共同作作用,克克服由由由承压腔腔产生的的开启力力,维持持喷油嘴嘴在关闭闭位置。 喷喷油器打打开(开开始喷射射):喷喷油器处处于它的
28、的自由状状态,电电磁阀通通以用于于保证它它快速打打开的峰峰值电流流。由电磁触发发产生的的力超过过了阀的的弹簧力力,触发发器打开开了泄油油孔。几几乎同时时,较高高的拾取取电流降降至较低低的电磁磁铁所需需的维持持电流,磁磁路的磁磁隙变小小使得仅仅需较小小的维持持电流使使得控制制阀保持持开启。当当泄油孔孔打开时时,燃油油将从阀阀控制腔腔流入位位于它上上方的空空腔,燃燃油并由由此经回回油管回回到油箱箱。泄油油孔破坏坏了绝对对的压力力平衡,最最终在阀阀控制腔腔内的压压力也下下降。这这导致阀阀控制腔腔内的压压力低于于仍与共共轨有相相同压力力水平的的喷油嘴嘴承压腔腔的压力力,阀控控制腔内内压力的的减小,导导
29、致作用用于控制制活塞上上的力的的减小,最最终喷油油嘴针阀阀打开,喷喷射开始始。喷油嘴针阀阀的打开开速度取取决于流流过控制制腔的进进、泄油油孔时的的不同流流量。控控制活塞塞到达上上方的停停止位置置,那里里仍由在在进、出出油口之之间的燃燃油流动动所产生生的缓冲冲保持着着。这时时,喷油油器喷油油嘴完全全打开,且且燃油以以几乎与与共轨内内的相同同压力喷喷入燃烧烧室内。喷喷油器的的强制分分配与它它在打开开阶段时时相似。 喷喷油器关关闭(喷喷射结束束):一一旦电磁磁阀不被被触发,阀阀弹簧使使枢轴向向下运动动,球阀阀将关闭闭泄油孔孔。枢轴轴被设计计成两个个元件,虽虽然枢轴轴盘在它它向下运运动过程程中是由由一
30、个驱驱动凸肩肩导向的的,但它它能利用用抵消弹弹簧对回回位弹簧簧缓冲,从从而尽量量没有向向下的作作用力枢枢轴和球球阀上。泄泄油孔的的关闭泄泄油口,燃燃油经进进油口进进入控制制腔建立立压力,这这个压力力与共轨轨内的压压力相同同,该压压力在控控制活塞塞末端面面上产生生一个增增大的力力,这个个力再加加上弹簧簧力,此此时超过过了由承承压腔产产生的力力,所以以喷油器器针阀关关闭。喷喷油器针针阀的关关闭速度度取决于于进油孔孔的流量量,一旦旦喷油嘴嘴针阀又又运动至至底部密密封位置置时,喷喷射停止止。4、各种传传感器介介绍4.1温度度传感器器根据其特定定的应用用范围,多多种形式式的温度度传感器器被使用用,一种种
31、随温度度变化的的半导体体测量电电阻被安安装于传传感器的的内部。温温度传感感器中常常常使用用负阻系系数的温温度电阻阻(NTTC),较少的的温度传传感器使使用正阻阻系数的的温度电电阻(PPTC)。温度传感器器的温度度电阻作作为5VV分压电电路的一一部分,温温度传感感器的两两端与受受压电路路相连接接,当温温度传感感器的温温度电阻阻随温度度发生变变化时,受受压电路路的电压压发生变变化,该该电压被被输入到到ECUU接口电电路的模模数转换换电路。电电压与温温度之间间的关系系特性曲曲线被存存储在发发动机的的管理系系统的EECU中中。4.2压力力传感器器压力传感器器的测量量元件安安装于其其中心部部位,它它与一
32、个个被微机机械蚀刻刻的硅膜膜制成一一体,四四个变形形的电阻阻分布在在硅膜的的膜片上上。当有微小压压力作用用于硅膜膜膜片上上时它们们的电阻阻值发生变化化,测量量元件的的四周被被一盖子子环绕,测测量元件与盖子子一起将将参考真真空封闭闭。微机机械压力力传感器也可以与与温度传传感器制制成一体体,独立立的测量量温度和压力。根根据压力力测量的的范围,传传感器的的膜片可可以制成10010000m厚度度。压力力传感器器以惠斯斯登电桥(Whheattstoone Briidgee )原原理工作作,当膜膜片在气压作用下下发生变变形时,四四个测量量电阻的的其中的的两个电阻值值升高而而其他两两个电阻阻值降低低,这将将
33、导致电桥的输输出端产产生电压压,我们们以该电电压值代代表压力力。信号处理电电子电路路被集成成在传感感器内部部,该电电路用于于对电桥桥电压进进行放大大,同时时补偿温温度的影影响,产产生线性性的压力力特性曲曲线。其其输出电电压在005V范范围,通通过端子子与发动动机的EECU连连接,发发动机EECU以以此输出出电压计计算压力力。4.3感应应式发动动机转速速传感器器永久磁铁发发出的磁磁场通过过软铁芯芯传到触触发轮,磁磁场的强强度受到到触发轮轮与传感感器间得得磁隙的的影响,当当触发轮轮轮齿向向传感器器接近时时,磁场场强度变变强,当当触发轮轮轮齿远远离传感感器时尺尺长强度度变弱。当当触发轮轮旋转时时,将
34、会会产生一一个交变变的磁场场,从而而使得电电磁线圈圈产生一个正正弦感应应电压,交交变电压压的振幅幅随着触发轮转速速的提高高而加大大(几mmV1000V),我们要求至至少在330rppm时就就能产生生合适的的信号电压。传感器安装装正对着着铁磁体体的触发发轮,它它们之间被较小小的空气气间隙隔隔开。在在传感器器内部有有一个软铁芯芯,该铁铁心被线线圈包围围,并与与一个永永久磁铁相连连。4.4霍尔尔效应相相位传感感器霍尔线型传传感器使使用霍尔尔效应原原理,一一个铁磁磁体的触触发轮随随凸轮轴轴一起转转动,霍霍尔效应应的集成成电路安安装于触触发论和和永久磁磁铁间,永永久磁铁铁产生垂垂直于霍霍尔元件件的磁场场
35、。如果其中一一个触发发轮齿通通过栽流流线型传传感器元元件(半半导体晶晶片),它它改变了了垂直于于霍尔元元件的磁磁场强度度,这将将使得在在长轴方方向电压压下驱动动的电子子向垂直直于电流流的方向向偏离,从从而在该该方向产产生mVV级电压压信号,其其幅值与与传感器器相对于于触发轮轮的转速速有关。与与传感器器霍尔集集成电路路制成一一体的计计算电路路对信号号进行处处理并以以方波信信号输出出。4.5电位位计型加加速踏板板位置传传感器电位计型加加速踏板板位置传传感器以以分压电电路原理理工作,计计算机供供给传感感器电路路5V电电压。加加速踏板板通过转转轴与传传感器内内部的滑滑动变阻阻器的电电刷连接接,加速速踏
36、板位位置传感感器的位位置改变变时,电电刷与接接地端的的电压发发生改变变,计算算机内部部的受压压电路将将该电压压转变成成加速踏踏板的位位置信号号。4.6热膜膜式空气气流量计计热膜式空气气流量计计是一个个带有逻逻辑输出出的空气气质量传传感器,为为了获得得空气流流量,传传感器元元件上的的传感器器膜片被中间间安装的的加热电电阻加热热,膜片片上的温温度分配配被与加加热电阻阻平行安安装的温温度电阻阻测量。通通过传感感器的气气流改变变了膜片片上的温温度分配配,从而而使得两两个温度度电阻的的电阻值值产生差差异。电电阻值的的差异取取决于气气流的方方向和流流量,因因此空气气流量传传感器对对空气的的流量和和方向具具
37、有较高高的要求求。微机机械制造造的传感感器元件件的小尺尺寸和较较低的热热容量式式的传感感器的响响应时间间155ms。如如需要可可以在传传感器内内部安装装进气温温度传感感器,用用以测量量进气温温度。二、福田产产品柴油油共轨系系统介绍绍1、大柴44DC22发动机机柴油共共轨系统统介绍柴油共轨原原理示意意图1.1高压压共轨系系统组成成 ECU:EEDC116C3391.1.11电控单单元1.1.11.1功功能介绍绍(1)起动动控制:对于一一台发动动机,为为确保起起动的可可靠性和和起动烟烟度排放放要求,喷喷油定时时和起动动扭矩必必须根据据以下方方式设定定: 喷油定定时=ff(转速速,喷油油量,冷冷却液
38、温温度) 起动扭扭矩=ff(转速速,冷却却液温度度,起动动时间)起起动控制制功能一一直处于于激活状状态直到到发动机机转速超超过起动动结束转转速,进 入到怠怠速控制制,只有到到这个时时候,驾驾驶员才才能对发发动机进进行操作作。起动动停止转转速由冷冷却液温温度和大大气压力力决定。(2)低怠怠速控制制:当发动动机进入入到怠速速控制阶阶段,怠怠速控制制器起作作用,控控制发动动机的运运转。怠怠速控制制器是一一个纯PPID控控制器,由由该控制制器保持持发动机机怠速转转速为一一个常数数。 怠速转转速与冷冷却液温温度相关关,例如如:在发发动机温温度低时时的怠速速转速比比温度高高时的转转速要高高。此外外,如果果
39、油门踏踏板出现现故障,怠怠速转速速将提高高,以保保持一个个驾驶者者可将车车辆开到到维修站站的最低低转速。(3)驾驶驶性控制制A、扭矩控控制:当采用用扭矩控控制时,来来自油门门踏板的的值被解解释为:根据当当时发动动机的转转速,驾驾驶者对对车轮输输出扭矩矩的期望望值。 期望扭扭矩=ff(油门门踏板位位置值,发发动机转转速) 该控制制方式类类似于两两极式的的机械调调速器。B、速度控控制:当速度度控制起起作用时时,来自自油门踏踏板的值值被解释释为:驾驾驶者对对转速的的期望值值,并且且运行于于某一设设定的调调速率下下。 转速的的期望值值=f(油油门踏板板的值) 该控制方式类似于全程式的机械调速器。(4)
40、扭矩矩限制 发动机机发出的的最大扭扭矩可用用以下方方式进行行限制:A、烟度限限制:最大扭扭矩的限限制与吸吸入的空空气量有有关,空空气压力力和空气气温度这这两个 参数决决定进气气量。由由进气量量限制最最大扭矩矩,防止止发动机机冒黑烟烟。B、发动机机保护:不管在在什么状状态下,一一旦冷却却液温度度超出上上限,最最大扭矩矩必须作作相应的的减小,以以防止发发动机过过热。C、应急扭扭矩限制制:当电控控单元诊诊断出电电控系统统有严重重故障时时,发动动机将降降低最大大扭 矩,迫迫使驾驶驶员去维维修站修修正错误误。以下下的错误误类型可可能导致致该 功能发发生:油油门踏板板传感器器故障 转速信信号故障障 电磁阀
41、阀驱动故故障(5)喷油油定时调调整:喷油定定时的调调整是为为了满足足排放法法规和燃燃油经济济性的需需要,同同时还 要兼顾顾到冷起起动和低低噪声。喷喷油定时时的调整整与发动动机性能能和附加加 修正有有关。 喷油定定时=ff(转速速,喷油油量,冷冷却温度度,进气气压力,大大气压力力)。(6)燃油油温度补补偿 随着温温度的升升高,发发动机性性能下降降。原因因是:燃燃油密度度下降和和粘度的的下降,喷喷油泵的的泄漏量量增加。通通过测量量的燃油油温度和和相应的的调 整控制制补偿来来平衡温温度对喷喷油量的的影响。(7)各缸缸均匀性性 各缸均均匀性功功能是用用于由于于喷油泵泵的制造造公差而而引起的的燃油喷喷射
42、量 不同而而进行的的补偿。(8)冷起起动辅助助控制 在低温温环境下下,为提提高发动动机的冷冷起动性性能,电电控单元元会根据据当前发发动机的的温度来来决定是是否需要要进气预预热以及及预热时时间长短短,这是是通过对对进气预预热继电电器的进进行控制制实现的的。(9)发动动机保护护功能 用于在在某些极极限条件件下对发发动机进进行保护护。如冷冷却液温温度太高高、机油油压力太太低等工工况下,就就要降低低发动机机功率,甚甚至使发发动 机停机机,已达达到保护护发动机机的目的的。(10)发发动机排排气制动动 一旦电电控单元元检测到到来自排排气制动动开关的的需求信信号,根根据当前前发动机机转速,来来决定是是否启动
43、动排气制制动功能能。如果果启动了了排气制制动功能能,则同同时燃油油系统将将立刻停停止喷油油。如果果这时司司机踩油油门踏板板 加速,则则会自动动退出排排起制动动,即使使排气制制动开关关是关闭闭的。(11)最最大车速速限制 最大车车速控制制功能设设定最大大的行车车速度限限制,防防止驾驶驶者超速速行 驶。最最大车速速限制值值由电控控系统预预先编程程(12)巡巡航功能能 车辆按按照一个个恒定的的车速行行驶,不不需要驾驾驶者控控制油门门踏板,这这样 可以减减轻驾驶驶员的劳劳动强度度,提高高驾驶舒舒适性。驾驾驶者可可以通过过 巡航控控制开关关调整车车速。*巡航操作作:A、进入巡巡航:点点动一下下SETT+
44、开关关,则以以当前车车速作为为巡航设设定车 速进入入巡航功功能;B、加速、减减速:连连续按SSET+或SETT-,则则巡航设设定车速速以一斜斜率增 加或减减少;点点动SEET+或或SETT-则巡巡航设定定车速以以一步长长增加或或减 少。C、退出巡巡航:踩踩刹车、离离合,或或者按动动OFFF(ON/OFFF开关为为自复 位开关关,常态态ON)、排排气制动动开关,都都可以退退出巡航航。D、巡航恢恢复:退退出巡航航后,可可以按SSET+再次进进入巡航航(以当当前车 速作为为巡航设设定车速速),如如果按动动RESSUMEE开关,则则恢复退退出巡航航 前的巡巡航设定定车速。E、踩油门门加速:在巡航航功能
45、激激活状态态下,司司机踩油油门则处处于加速速 状态,并并且巡航航功能不不退出,当当司机停停止踩油油门后,马马上恢复复巡 航状态态,车辆辆减速,减减到踩油油门之前前的巡航航设定车车速。(13)通通讯接口口ISO接接口 IISO通通讯接口口采用IISO991411(K线)标标准串行行数据通通讯方式式,可实实现与电电控单元元之间的的数据交交换。它它包括有有以下功功能: 诊断数数据的交交换(错错误信息息,清除除出错列列表) 控制系系统的编编程(读读取和编编程有关关参数)A、实现发发动机测测试功能能 B、读出测测量值和和计算值值 zC、CANN接口:CANN采取SAAE JJ19339标准准,是一一种高速速串行通通讯方式式,该通通讯方式式主要用用 于不同同的电控控单元之之间。它它包括有有以下功功能:数据的交换换读出测量参参数值和和计算值值喷射限制发动机制动动操作降低性能操操作输入默认值值或性能能特征量量(替代代油门踏踏板等)1.1.11.22工作参参数A、工作电电压额定电压压12VV,连续续工作电电压100166V;最大消耗耗功率:在12V时,约约为255W;B、 ECCU正常常工作的的允许温温度范围围是-440到+85;C、ECUU存储温温度范围围是-440到+40,可存存储100年;1.1.22喷油器器 喷油器1.1.33高压油油泵和油油轨油轨高压油泵
限制150内