大众发动机高级培训-1.9L-TDI-74KW-柴油涡轮增压发动机课件.ppt
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1、发动机高级培训AB025Bora/Golf1.91.9L TDI 74KW L TDI 74KW 柴油涡轮增压发动机柴油涡轮增压发动机电控燃油二次喷射电控燃油二次喷射泵喷嘴系统泵喷嘴系统可调节涡轮增压可调节涡轮增压废气再循环废气再循环电控进气翻板电控进气翻板快速起动快速起动发动机高级培训AB025Bora/GolfT-TURBO:涡轮增压D-DIRECT:直接I-INJECTION:喷射S-SUCTION:吸气式D-DIRECT:直接I-INJECTION:喷射SDI和和TDI发动机高级培训AB025Bora/Golf发动机技术装备一览表代码装备AWB(1.6LAWB(1.6L)BAF(1.8
2、L)BAF(1.8L)BAE(1.8T)BAE(1.8T)ATD(1.9TDI)ATD(1.9TDI)爆震控制爆震控制自诊断自诊断废气再循环废气再循环涡轮增压涡轮增压二次空气二次空气凸轮轴调整凸轮轴调整独立点火线圈独立点火线圈进气歧管转换进气歧管转换氧传感器氧传感器电子油门电子油门泵喷射泵喷射发动机高级培训AB025Bora/Golf标识代码标识代码 ATDATD排放标准排放标准 欧洲欧洲3 3号号排量排量 升升 1.9 1.9功率功率 千瓦千瓦/转转/分分 74/4000 74/4000扭矩扭矩 牛顿米牛顿米/转转/分分 240/1800.2400240/1800.2400缸径缸径 毫米毫米
3、 79.5 79.5 冲程冲程 毫米毫米 95.5 95.5压缩比压缩比 19.0 19.0燃油标号燃油标号 最低最低 CN 45CN 45发火顺序发火顺序 1-3-4-2 1-3-4-2自诊断自诊断 有有催化转化器催化转化器 有有废气再循环废气再循环 有有增压增压 有有发动机高级培训AB025Bora/Golf泵喷射系统柴油机与分配式喷射系统相比有如下优点:燃烧噪音低油耗低排放清洁效率高这些优点得益于:高达2050bar的喷射压力精确控制喷射循环预喷射循环发动机高级培训AB025Bora/Golf泵喷嘴式柴油喷射系统泵喷嘴式柴油喷射系统泵喷嘴就是喷油泵与控制单元和喷嘴组合在一起。发动机每缸都
4、有一个泵喷嘴,这意味着不再需要高压管或分配式喷射泵。同带喷嘴的分配式喷射系统一样,泵喷嘴系统有如下功能:能够产生所需的高喷射压力按正确的时间和正确的喷油量喷油发动机高级培训AB025Bora/Golf安装位置:泵喷嘴直接集成在缸盖上。因此,缸盖比分配式喷射系统的缸盖有很大变化,比较高。安装固定:泵喷嘴通过卡块在缸盖上。因此,泵喷嘴必须安装到位。如泵喷嘴与缸盖不垂直,紧固螺栓会松动,引起泵喷嘴或缸盖损坏。发动机高级培训AB025Bora/Golf喷射凸轮阀凸轮滚柱式摇臂凸轮轴配有四个辅助凸轮来驱动泵喷嘴。通过滚柱式摇臂来驱动泵喷嘴的泵活塞。发动机高级培训AB025Bora/Golf喷射循环:吸油
5、喷射循环:吸油高压腔充注燃油高压腔充注燃油在供油循环期间,泵活塞在活塞弹簧压力作用下向上移动,这样使高压腔内容积扩大。喷嘴电磁阀不动作,电磁阀针阀处于静止位置,供油管到高压腔内通道打开,燃油流入高压腔。滚柱式滚柱式摇臂摇臂泵泵活塞活塞活塞弹簧活塞弹簧电磁阀针阀电磁阀针阀喷嘴电磁阀喷嘴电磁阀高压腔高压腔供供油管油管发动机高级培训AB025Bora/Golf统一式统一式 型燃烧室型燃烧室这种燃烧室是直接喷射式燃烧室中应用最广泛。特点:结构紧凑、热损失小;但由于采用空间混合方式形成可燃混合气,导致备燃期长,工作粗暴、噪音大、柴油机承受机械负荷大。采取较小压缩比来减小机械负荷;涡轮增压;螺旋进气道;提
6、高燃油喷雾质量,缩短备燃期,使工作柔和。发动机高级培训AB025Bora/Golf混合气的形成和燃烧要求一:混合气的形成和燃烧要求一:点火延迟点火延迟良好的混合气是确保燃烧效率的一个重要因素。相应的,燃油必须在正确时刻在高压下按正确喷油量喷射。即使极小的偏差也会产生高污染,高燃烧噪声或高燃油消耗。点火延迟是开始喷油和燃烧室內压力开始上升之间的时间。若此间喷油量大,压力会突然上升并产生很大噪声短暂的点火延迟对于柴油发动机燃烧过程是很重要的。A-喷射起点;B-燃烧起点;C-点火延迟发动机高级培训AB025Bora/Golf喷射压力喷射压力时间时间预喷射循环预喷射循环在主喷射循环开始之前,少量燃油在
7、低压下被喷入。这个喷射过程叫预喷射循环,少量燃油的燃烧使燃烧室内的压力和温度上升。这符合主喷射快速点火的要求。在预喷射循环和主喷射循环之间的喷射间隔,燃烧室内的压力平缓上升,而不是一个突然的上升,使得燃烧噪音低,排放的氮氧化物也少。主喷射循环主喷射循环主喷射循环的关键是产生良好的混合气,使燃油完全燃烧。高喷射压力使空气和燃油完全混合最终雾化,充分燃烧,减少排放污染物并确保发动机高效率运转。喷射结束喷射结束在喷射结束过程,压力迅速下降和喷嘴迅速关闭是很重要的。防止燃油在低喷射压力下以大颗粒滴入燃烧室,否则燃油不完全燃烧,产生很高的排放污染物。发动机高级培训AB025Bora/Golf预喷射循环开
8、始预喷射循环开始喷射凸轮通过滚柱式摇臂将泵活塞压下,将高压腔内的燃油排出到供油管。发动机控制单元控制喷嘴电磁阀吸合起动喷射循环,此时,电磁阀针阀被压入到阀座内,关闭高压腔到供油管的通道,高压腔内开始产生压力。当压力达180bar时,压力高于喷油针阀弹簧压力,喷嘴针阀上升,预喷射循环开始。高压腔高压腔喷射凸轮喷射凸轮高压腔高压腔泵泵活塞活塞电磁阀座电磁阀座电磁阀针阀电磁阀针阀供供油管油管喷油针阀喷油针阀发动机高级培训AB025Bora/Golf预喷射的控制预喷射的控制-缓冲塞阻尼作缓冲塞阻尼作用用在预喷射循环,喷嘴针阀行程被液力“阻尼垫”阻尼。因此,可以准确控制喷射量。如图,在前1/3行程,喷嘴
9、无阻尼打开,将预喷射油量喷入燃烧室。当缓冲塞堵住喷嘴壳体的内孔时,针阀上部的燃油只能通过泻油间隙排入喷嘴弹簧室,从而形成一液力阻尼垫,限定预喷射循环的针阀行程。无阻尼行程无阻尼行程喷嘴弹簧室喷嘴弹簧室喷嘴壳体喷嘴壳体泄油泄油间隙间隙液力液力阻尼垫阻尼垫缓冲塞缓冲塞发动机高级培训AB025Bora/Golf预喷射循环结束预喷射循环结束上升的压力使收缩活塞下移,使高压腔内容积扩大,于是压力瞬时下降。这时施加在针阀上的弹簧力和液体压力增大,因此喷嘴针阀关闭,预喷射结束。收缩活塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。若想再次打开针阀,油压必须比预喷射过程中的油压高。高压腔高压腔泵泵活塞活塞喷嘴电磁阀喷嘴电磁
10、阀收缩活塞收缩活塞喷嘴弹簧喷嘴弹簧喷嘴针阀喷嘴针阀发动机高级培训AB025Bora/Golf主喷射循环开始主喷射循环开始喷嘴针阀关闭后短时间内,高压腔内压力立即重新上升。这时喷嘴电磁阀仍然关闭,泵活塞下移。约300bar时,燃油压力高于喷嘴弹簧作用力,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始。喷射过程中,进入高压腔的燃油多于经喷嘴喷出的燃油,压力不断上升,最高可达2050bar。主喷射循环结束主喷射循环结束当发动机控制单元停止激活喷嘴电磁阀后,电磁阀针阀回位,燃油被泵活塞排出到供油管,泄压。喷嘴针阀关闭。主喷射循环结束。高压腔高压腔泵泵活塞活塞喷嘴电磁阀喷嘴电磁阀喷嘴弹簧喷嘴弹簧喷嘴针阀喷嘴针阀发动机高级
11、培训AB025Bora/Golf节流孔泄油泵喷嘴的回油管具有如下功能:1.冷却泵喷嘴,来自供油管的燃油 冲刷通向回油管的泵喷嘴油道。2.排出泵活塞处泄出的燃油。3.通过回油管内节流孔分离来自 供油管内的气泡。发动机高级培训AB025Bora/Golf燃油冷却器燃油温度传感器1bar限压阀旁通孔供油管与回油管间的节流孔油泵过滤器7.5bar限压阀0.2bar防回油单向阀燃油滤清器燃油系统单向阀:发动机不工作时,防止燃油回流。旁通阀:若燃油内有空气,则通过此处排出。节流孔与过滤器:收集、分离供油管内的气泡。限压阀1:调节供油管内压力7.5bar时打开。限压阀2:保持回油管内压力再1bar,在电磁阀
12、针阀处保持压力平衡。发动机高级培训AB025Bora/Golf燃油泵jlshdz-02燃油泵位于缸盖上,紧挨在真空泵后面。其功能是将燃油从油箱传输送到泵喷嘴。两个泵都由凸轮轴驱动,因此也叫串联泵。为了检查供油管压力,油泵上有一个用于接压力表测试仪V.A.S5187的接头。压力表接头燃油泵是间歇式叶片泵。对于这种形式的泵,间歇叶片被弹簧压力压紧倒转子上。其优点是在较低发动机转速时也可供油。发动机高级培训AB025Bora/Golf燃油泵工作的过程:容积增大时油泵进油,容积减小时油泵输油。燃油被吸出和泵入两个油腔。吸油腔和供油腔通过隔断叶片彼此分开。上图中,燃油被吸入腔1并从腔4泵出。转子的旋转运
13、动使腔1容积增加,腔4容积减小。下图中,另外两个腔动作,燃油被吸入腔3并从腔2泵出。发动机高级培训AB025Bora/Golf燃油分配管分配管集成在缸盖内的供油管内其功能是等量的向歌泵喷嘴分配燃油。十字孔发动机高级培训AB025Bora/Golf工作过程:油泵将燃油输送到缸盖内的供油管内,在供油管内,燃油沿着分配管内管流向1缸。燃油通过十字孔进入分配管和缸盖壁之间的环形管。在此,燃油与受热燃油混合,并被泵喷嘴强制流回供油管。使供油管内流到各缸的燃油油温一致。所有的泵喷嘴被提供相同量的燃油,发动机运转平稳。若没有分配管,泵喷嘴的油温将会不相同。泵喷嘴强制流回供油管的受热燃油在供油管内被流动的燃油
14、直接从4缸推到1缸喷嘴。结果,油温从4缸到1缸上升,并且泵喷嘴被提供不同质量的燃油。这将会使发动机不平稳运转并将在头几缸中产生高温。发动机高级培训AB025Bora/Golf平行四边形活塞与连杆压力分配梯形活塞与连杆压力分配燃烧压力燃烧压力燃烧压力燃烧压力接触面发动机机械部分的改进发动机机械部分的改进梯形活塞和连杆梯形活塞和连杆发动机高级培训AB025Bora/Golf空气流量计发动机转速传感器霍尔传感器加速踏板位置传感器强制低档开关怠速开关冷却液温度传感器进气歧管压力/温度传感器离合器踏板开关制动灯/制动踏板开关燃油温度传感器车速信号/空调压缩机加入信号/发动机信号海拔高度传感器柴油直接喷射
15、控制单元自诊断线和防盗器线CAN数据总线ABS控制单元自动变速箱控制单元预热塞继电器预热塞泵喷嘴阀预热警报灯EGR阀增压压力控制电磁阀进气歧管翻板转换阀燃油冷却泵继电器燃油冷却泵发动机转速/冷却风善运行/空调压缩机切断EDC15:1.9LTDI柴油发动机3相AC发电机接线柱DF发动机高级培训AB025Bora/Golf热膜式空气流量计工作原理:保持空气流量计中热电阻的温度恒定。由于流经G70的空气流对热电阻冷却作用不同,因此保持热电阻温度恒定所需的电流不同。所以,保持热电阻温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外,由于冷空气的冷却作用较强,需要空气温度作为修正系数。带反向空气流量识别的
16、空气流量计用来测定进气量。空气翻板的开关动作在进气管内产生反向气流,带反向空气流量识别的热膜式空气流量计,可测定返回的空气流量,修正后将信号传给发动机控制单元,以便精确测量进气量。-信号作用:发动机控制单元利用该测量值计算喷油量和废气再循环率。-信号失效:信号失效时,控制单元用一个固定值来替代。发动机高级培训AB025Bora/Golf空气流量计故障码:16485/17552-4检查过程:1.连接故障诊断仪,读取测量数据。01-08-0032、检查空气流量计的供电(插头触点与发动机搭铁)。3、检查空气流量计的线束连接(连接VAG1598/31)。3+274+535+29 导线电阻1.5欧姆。4
17、、检查导线彼此间是否短路。读取数据块003xxxx/minxxxmg/Hxxmg/Hxxx%屏幕显示理论值评价1发动机转速860940/min2进气量(理论)230420mg/H如下3进气量(实际)230420mg/H检查传感器.这时将显示一个常数约539mg/H4废气再循环控制阀占空比5070%发动机高级培训AB025Bora/Golf-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除高于420mg/H发动机太冷升高发动机转速,暖机后再次检测评价:显示数组评价:显示数组003,显示区域,显示区域2-理论进气量理论进气量评价:显示数组评价:显示数组003,显示区域,显示区域3
18、-实际进气量实际进气量-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除低于230mg/H太多的再循环废气非计量空气检查废气再循环系统检查进气系统是否漏气高于420mg/H发动机太冷废气再循环量不够G70损坏发动机高级培训AB025Bora/Golf加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器G79-电位计-信号作用:识别加速踏板位置,计算喷油量。在自动变速箱车辆上,强制低档开关告诉发动机控制单元,此时驾驶员想加速。-信号失效:信号失效时,发动机控制单元不能识别加速踏板位置。发动机在很高的怠速下运转,以便驾驶员将车开到附近的服务站。发动机高级培训AB025Bora/Golf加速踏板位
19、置传感器加速踏板位置传感器G79/18039、18040、18047强制低档开关强制低档开关F8/19458怠速开关怠速开关F60/怠速开关和强制低档开关也集成在加速踏板位置传感器在脚踏板上壳体内发动机高级培训AB025Bora/Golf读取数据块002xxxx/xxx,x%xxxxxx,xC屏幕显示理论值评价1发动机转速860940/min2油门踏板位置0.0%如下3工况010如下4冷却液温度80C110C评价:显示数组评价:显示数组002,显示区域,显示区域2-油门踏板位置油门踏板位置-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除1100%油门踏板位置传感器-G79失
20、效至-G79的线束断路-检查油门踏板位置传感器-G79评价:显示数组评价:显示数组002,显示区域,显示区域3-工况工况当显示位当显示位=1时,含义时,含义XXX工况工况1空调装置工作1怠速开关闭合1空调装置工作时转速升高怠速时显示数组怠速时显示数组002(发动机热态,冷却液温度不低于(发动机热态,冷却液温度不低于80度度)发动机高级培训AB025Bora/Golf时显示数组时显示数组004读取数据块004xxxx/minxx,xxx,xxxx%屏幕显示理论值评价1发动机转速860940/min2喷油起始时间(理论)42TDC3喷油持续时间(理论)3.08.0KW4同步角-3+3KW-VAG1
21、552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除早于4发动机太冷升高发动机转速,暖机后再次检测评价:显示数组评价:显示数组004,显示区域,显示区域2-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除大于3或小于-3G40损坏;传感器盘安装故障,松动或过紧等。检查传感器。检查传感器盘和凸轮轴连接情况评价:显示数组评价:显示数组004,显示区域,显示区域4-同步角同步角发动机高级培训AB025Bora/Golf全负荷时显示数组全负荷时显示数组004(测试车辆在(测试车辆在3档,冷却液温度不低于档,冷却液温度不低于80度)度)全负荷时显示数组全负荷时显示数组008(测试
22、车辆在(测试车辆在3档,冷却液温度不低于档,冷却液温度不低于80度)度)读取数据块004xxxx/minxx,xmg/Hxx,xmg/Hxx,xmg/H屏幕显示理论值评价1发动机转速28503150/min2喷油量(驾驶员愿望)5055mg/H如下3基于发动机转速的喷油量限值(力矩限值)4447mg/H如下4基于进气量的喷油量限值(烟度特性)4752mg/H如下读取数据块004xxxx/minxx,xxx,xxxx%屏幕显示理论值评价1发动机转速28503150/min2喷油起始时间(理论)1623TDC3喷油持续时间(理论)1923KW4同步角-3+3KW发动机高级培训AB025Bora/G
23、olf评价:显示数组评价:显示数组008,显示区域,显示区域2-喷油量(驾驶员愿望)喷油量(驾驶员愿望)-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除低于50mg/H非全负荷-在全负荷重测油门踏板位置传感器-N79故障-检查或调整油门踏板位置传感器评价:显示数组评价:显示数组008,显示区域,显示区域3-喷油量转速限值喷油量转速限值-VAG1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除低于44mg/H转速低于或高于要求范围-在3000/min重新读取评价:显示数组评价:显示数组008,显示区域,显示区域4-喷油量限值(烟度特性)喷油量限值(烟度特性)-VAG
24、1552显示显示可能的故障原因可能的故障原因故障排除故障排除低于47mg/H吸入空气太少-检查空气质量流量计废气再循环量太大-检查废气再循环发动机高级培训AB025Bora/Golf霍尔传感器霍尔传感器G40霍尔传感器安装在凸轮轴齿轮下面的齿型皮带导向轮上,监测安装在凸轮轴齿轮上的七个凸齿位置。-信号作用:发动机起动时发动机控制单元利用霍尔传感器产生的信号识别各缸-信号失效:信号失效时,控制单元利用发动机转速传感器G28产生的信号作为替代信号-发动机起动时各缸的识别:发动机起动时,发动机控制单元必须知道哪缸处于压缩冲程以便激励相应的泵喷嘴电磁阀。为此目的,发动机控制单元计算由霍尔传感器产生的信
25、号,确定凸轮轴位置。电路图电路图发动机高级培训AB025Bora/Golf凸轮轴传感器耙轮:凸轮轴传感器耙轮:因每个工作循环凸轮轴旋转360度,在传感器轮上每一缸都有一个凸齿来代表;这些凸齿相距90度,为了能使凸齿代表各缸,传感器轮上有额外的凸齿来代表1,2和3缸,相距角度不同。-工作过程凸齿每次经过霍尔传感器时,都会产生一个霍尔电压并传送给发动机控制单元。因凸齿相隔间距不同,霍尔电压产生的时间间隔也不同,由此判缸。1缸缸2缸缸3缸缸4缸缸发动机高级培训AB025Bora/Golf怠速时显示数组怠速时显示数组004(发动机热态,冷却液温度不低于(发动机热态,冷却液温度不低于80度度)评价:显示
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