柴油電控發(fā)動機國四課件

1、柴油發(fā)動機柴油發(fā)動機福田汽車北京服務(wù)培訓中心福田汽車北京服務(wù)培訓中心2電控泵噴嘴系統(tǒng)是德爾福公司于20世紀90年代開發(fā)的產(chǎn)品，適用于大型柴油機，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)。 結(jié)構(gòu)特點：在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個單元。每缸缸蓋上都裝有這樣一個單元（凸輪軸-柱塞泵），它直接通過搖臂或間接的由發(fā)動機凸輪軸通過推桿來驅(qū)動?？商峁毫O高（壓力高達2000巴）的燃油。1、電控泵噴嘴3泵噴嘴4電控單體泵系統(tǒng)本質(zhì)上采用了與泵噴嘴相同的技術(shù)，但其專門用于汽缸體中帶凸輪軸的發(fā)動機。、電控單體泵、電控單體泵l與泵噴嘴系統(tǒng)不同的是，其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接,單體泵系統(tǒng)中每個氣缸都設(shè)置一個單柱塞

2、噴油泵，由發(fā)動機的凸輪軸驅(qū)動。一根短的、精確的與噴油泵組件相匹配的高壓油管通到噴油器總成。5電控單體泵63、高壓共軌系統(tǒng)、高壓共軌系統(tǒng)l共軌式電控燃油噴射技術(shù)的原理？共軌式電控燃油噴射技術(shù)的原理？l與機械式燃油噴射系統(tǒng)有什么區(qū)別？與機械式燃油噴射系統(tǒng)有什么區(qū)別？7共軌式電控燃油噴射技術(shù)的特點共軌式電控燃油噴射技術(shù)的特點 柴油機共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一項全新的技術(shù)，因為它集成了計算機控制技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)以及先進的噴油結(jié)構(gòu)于一身。該技術(shù)的主要特點是： 1. 采用先進的電子控制裝置及配有高速電磁開關(guān)閥； 2. 采用共軌方式供油； 3. 高速電磁開關(guān)閥頻率高，控制靈活； 4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，

3、適應(yīng)范圍寬。 8電控高壓共軌的優(yōu)點電控高壓共軌的優(yōu)點 可以實現(xiàn)高壓燃油噴射，目前噴射壓力可達到可以實現(xiàn)高壓燃油噴射，目前噴射壓力可達到160Mpa160Mpa，正在發(fā)，正在發(fā)展噴射壓力達到展噴射壓力達到180Mpa180Mpa。燃油噴射壓力完全獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在低速低負荷工況下同燃油噴射壓力完全獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在低速低負荷工況下同樣可以實現(xiàn)高壓噴射，改善了發(fā)動機低速低負荷時的性能。樣可以實現(xiàn)高壓噴射，改善了發(fā)動機低速低負荷時的性能?？梢詫崿F(xiàn)預(yù)噴射或多次噴射，可以調(diào)節(jié)噴油速率及形狀，實現(xiàn)可以實現(xiàn)預(yù)噴射或多次噴射，可以調(diào)節(jié)噴油速率及形狀，實現(xiàn)理想的噴油規(guī)律，對降低油耗和改善排放都有好處。理想的

4、噴油規(guī)律，對降低油耗和改善排放都有好處。能自由的調(diào)節(jié)噴油定時和噴油量。能自由的調(diào)節(jié)噴油定時和噴油量。具有良好的噴射特性，可以優(yōu)化燃燒過程，使發(fā)動機油耗、噪具有良好的噴射特性，可以優(yōu)化燃燒過程，使發(fā)動機油耗、噪聲、煙度和排放等性能指標得到明顯改善，同時有利于改進發(fā)聲、煙度和排放等性能指標得到明顯改善，同時有利于改進發(fā)動機的扭矩特性，實現(xiàn)低速大扭矩。動機的扭矩特性，實現(xiàn)低速大扭矩。9第二部分第二部分電控柴油共軌發(fā)動機介紹電控柴油共軌發(fā)動機介紹10電控系統(tǒng)示意圖電控系統(tǒng)示意圖電控系統(tǒng)組成：輸入電控系統(tǒng)組成：輸入- -處理處理- -輸出輸出11完整的電控系統(tǒng)完整的電控系統(tǒng)ECUECU：處理各種輸入信息

5、。處理各種輸入信息。根據(jù)處理器和內(nèi)存中的程序根據(jù)處理器和內(nèi)存中的程序決定輸出信號決定輸出信號電源電源輸出設(shè)備：輸出設(shè)備：執(zhí)行執(zhí)行ECMECM的控制命令的控制命令輸入設(shè)備：輸入設(shè)備：提供表明發(fā)動機的工作狀提供表明發(fā)動機的工作狀態(tài)的信號，將操作者的輸態(tài)的信號，將操作者的輸入信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的工況入信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的工況通信通信準確控制噴油量和噴油正時、降低排放、優(yōu)化性能準確控制噴油量和噴油正時、降低排放、優(yōu)化性能油門油門/ /開關(guān)等開關(guān)等( (司機命令司機命令) )發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速( (工況工況) )進氣歧管溫度壓力進氣歧管溫度壓力( (工況工況) )水溫水溫/ /油壓油壓( (狀態(tài)狀態(tài)/ /保護

6、保護) )等等等等噴油器電磁閥噴油器電磁閥報警指示燈報警指示燈等等等等12輸入裝置輸入裝置對于輸入裝置，我們關(guān)注什么？對于輸入裝置，我們關(guān)注什么？ 各傳感器的作用；各傳感器的作用； 各傳感器的安裝位置及安裝要求；各傳感器的安裝位置及安裝要求； 傳感器失效后，發(fā)動機可能表現(xiàn)出什么故障；傳感器失效后，發(fā)動機可能表現(xiàn)出什么故障； 開關(guān)端子之間的導(dǎo)通性；開關(guān)端子之間的導(dǎo)通性；13廢氣旁通式渦輪廢氣旁通式渦輪增壓器增壓器14工作原理工作原理由發(fā)動機廢氣推動由發(fā)動機廢氣推動渦輪帶動壓氣機渦輪帶動壓氣機增加進氣和壓力增加進氣和壓力增強燃燒增強燃燒提高燃油經(jīng)濟性提高燃油經(jīng)濟性降低排放降低排放, 減少環(huán)境污染減

7、少環(huán)境污染提高動力和性能提高動力和性能高原功率補償高原功率補償 發(fā)發(fā) 動動 機機 渦渦 輪輪 增增 壓壓 器器 發(fā)發(fā) 動動 機機 排排 氣氣 發(fā)發(fā) 動動 機機 進進 氣氣15廢氣渦輪和軸密封環(huán)全浮式浮動軸承和擋圈壓氣機葉輪和鎖母止推軸承隔熱板核心總成核心總成軸封定距套正常工作時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速正常工作時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高、可達非常高、可達2020萬轉(zhuǎn)萬轉(zhuǎn)/ /分分16Exhaust ManifoldIntake ManifoldEGR Control ValveEGR CoolerEGR Coolant OutEGR Coolant InEGR 廢氣流向發(fā)動機發(fā)動機EGREGR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹17

8、 廢氣再循環(huán)廢氣再循環(huán)(EGR)(EGR)系統(tǒng)作用：系統(tǒng)作用：降低廢氣中的氮氧化合物降低廢氣中的氮氧化合物 (NOx)(NOx)的排出量。氮和氧只有在高溫高壓條件下才會發(fā)生化的排出量。氮和氧只有在高溫高壓條件下才會發(fā)生化學反應(yīng)，發(fā)動機燃燒室內(nèi)的溫度和壓力滿足了上述條件，學反應(yīng)，發(fā)動機燃燒室內(nèi)的溫度和壓力滿足了上述條件，在強制加速期間更是如此。在強制加速期間更是如此。 當發(fā)動機在當發(fā)動機在負荷下負荷下運轉(zhuǎn)時，運轉(zhuǎn)時，EGREGR閥開啟，使少量的廢氣閥開啟，使少量的廢氣進入進氣歧管，與可燃混合氣一起進入燃燒室。進入進氣歧管，與可燃混合氣一起進入燃燒室。怠速怠速時時EGREGR閥關(guān)閉，幾乎沒有廢氣再

9、循環(huán)至發(fā)動機。閥關(guān)閉，幾乎沒有廢氣再循環(huán)至發(fā)動機。 汽車廢氣是一種不可燃氣體汽車廢氣是一種不可燃氣體( (不含燃料和氧化劑不含燃料和氧化劑) )，在，在燃燒室內(nèi)不參與燃燒。燃燒室內(nèi)不參與燃燒。 它通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量來它通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，以減少氮氧化合物的生成量。進入降低燃燒溫度和壓力，以減少氮氧化合物的生成量。進入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的增加而增加。燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的增加而增加。 18真空調(diào)節(jié)器真空調(diào)節(jié)器 真空電磁閥根據(jù)接收到的真空電磁閥根據(jù)接收到的ECU的控制信號，通過控制的控制信號，通過控制到到EGR閥的控制膜片的真空壓力

10、來控制閥的控制膜片的真空壓力來控制EGR閥的開度閥的開度。真空調(diào)節(jié)器通過從發(fā)電機端引入真空度，根據(jù)。真空調(diào)節(jié)器通過從發(fā)電機端引入真空度，根據(jù)ECU發(fā)出的信號控制發(fā)出的信號控制EGR閥的開啟和關(guān)閉。閥的開啟和關(guān)閉。 真空調(diào)節(jié)器工作電壓：真空調(diào)節(jié)器工作電壓：V 真空調(diào)節(jié)器輸出阻抗：真空調(diào)節(jié)器輸出阻抗： 真空調(diào)節(jié)器開啟響應(yīng)時間：真空調(diào)節(jié)器開啟響應(yīng)時間：1s； 關(guān)閉響應(yīng)時間：關(guān)閉響應(yīng)時間：0.2s。 19EGREGR閥總成閥總成: :電控EGR閥，EGR閥安裝在EGR冷卻器之后，ECU根據(jù)發(fā)動機運行狀況發(fā)出指令，EGR閥驅(qū)動電機用來控制EGR閥的開度，從而控制進入氣缸的廢氣量。EGR閥上帶EGR閥位置

11、反饋傳感器，用來實時測量EGR閥的實際開度。20單向閥總成單向閥總成: 在EGR閥之后設(shè)計安裝了EGR單向閥，控制氣體單向流動，防止氣體回流。當EGR閥門打開時，廢氣推動單向閥金屬片張開，進入氣缸；當排氣壓力低于進氣壓力時，單向閥關(guān)閉，防止進氣管中的空氣倒流入排氣管。21燃油濾清器燃油濾清器燃油油箱燃油油箱高壓燃油泵高壓燃油泵高壓共軌高壓共軌高壓接頭高壓接頭燃油壓力控制閥燃油壓力控制閥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軌的高壓燃油管至油軌的高壓燃油管燃油回油管燃油回油管三通三通燃油齒輪泵燃油齒輪泵手動預(yù)注泵手動預(yù)注泵0.51.0bar的的絕對壓力絕

12、對壓力0.30.8bar的的相對壓力相對壓力濾后效率達濾后效率達98.7%時最大時最大微粒為微粒為5-10m600m的濾網(wǎng)的濾網(wǎng)22粗濾器粗濾器細濾器細濾器燃油油箱燃油油箱高壓燃油泵高壓燃油泵高壓共軌高壓共軌噴油器噴油器高壓接頭高壓接頭燃油油軌減壓燃油油軌減壓閥閥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軌的高壓燃油管至油軌的高壓燃油管燃油回燃油回油管油管燃油齒輪燃油齒輪泵泵手動預(yù)注泵手動預(yù)注泵23高壓油軌的部件及功能說明：高壓油軌的部件及功能說明： 軌壓限制閥軌壓限制閥：當共軌壓力超過共軌管所能承受的最高壓力：當共軌壓力超過共軌管所能承受的最高壓力時，軌

13、壓限制閥會自動開啟，將共軌壓力降低，確保安全時，軌壓限制閥會自動開啟，將共軌壓力降低，確保安全2425高壓燃油從齒輪泵中流出的低壓燃油被齒輪泵抽吸的燃油自噴油器、高壓燃油泵和高壓油軌的回油齒輪泵5微米壓力側(cè)燃油濾清器25微米吸入側(cè)燃油濾清器油箱高壓油軌燃油泵執(zhí)行器回油溢流閥高壓油軌減壓閥至噴油器噴油器回油高壓燃油泵所有的回油都返回燃油箱潤滑和冷卻高壓燃油泵回油高壓油軌回油柱塞單向閥單向閥三角凸輪26燃油回流溢流閥27高壓泵高壓泵電阻值：電阻值：2-3 2829噴油器介紹噴油器介紹 30+-噴油器電磁閥未噴油器電磁閥未通電，電磁閥彈簧通電，電磁閥彈簧使電磁閥保持在關(guān)使電磁閥保持在關(guān)閉的位置。閉的

14、位置。相同的燃油壓力相同的燃油壓力施加在柱塞施加在柱塞 1、針、針閥凸臺區(qū)域閥凸臺區(qū)域 2上。上。柱塞柱塞1較大的受力較大的受力面積使其產(chǎn)生的較面積使其產(chǎn)生的較大向下的力從而使大向下的力從而使噴油器保持在關(guān)閉噴油器保持在關(guān)閉的位置。的位置。1231+-當當ECU需要燃油進需要燃油進入一個氣缸時，一入一個氣缸時，一個電壓信號就會給個電壓信號就會給到電磁閥。到電磁閥。這會產(chǎn)生一個比彈這會產(chǎn)生一個比彈簧力更大的電磁力?；闪Ω蟮碾姶帕?。 這會使電磁閥金屬這會使電磁閥金屬芯向上移動。芯向上移動。當電磁閥升起時會當電磁閥升起時會打開噴油器內(nèi)部的打開噴油器內(nèi)部的一個泄油通道。一個泄油通道。從泄油通道出來從

15、泄油通道出來的燃油通過回油的燃油通過回油通道形成了回油通道形成了回油32+-當不需要噴射燃油當不需要噴射燃油時時ECU會使噴油器會使噴油器電磁閥斷電。電磁閥斷電。電磁力消失可以允電磁力消失可以允許彈簧壓下電磁閥許彈簧壓下電磁閥到關(guān)閉位置。到關(guān)閉位置。當電磁閥在關(guān)閉位當電磁閥在關(guān)閉位置時泄油通道就被置時泄油通道就被關(guān)閉。關(guān)閉。當泄油通道關(guān)閉時，當泄油通道關(guān)閉時，柱塞上部較大的受柱塞上部較大的受力面積將使柱塞力面積將使柱塞/針針閥復(fù)位以終結(jié)燃油閥復(fù)位以終結(jié)燃油噴射。噴射。33+-這種泄漏會導(dǎo)致這種泄漏會導(dǎo)致作用在噴油器針作用在噴油器針閥凸臺上的壓力閥凸臺上的壓力大于柱塞的壓力大于柱塞的壓力（由于泄

16、油通道（由于泄油通道的打開）的打開）這會使針閥自關(guān)這會使針閥自關(guān)閉位置升起。閉位置升起。燃油這時會通過燃油這時會通過噴嘴噴入氣缸。噴嘴噴入氣缸。34+-相同的燃油壓力相同的燃油壓力又被送到柱塞又被送到柱塞 1 和和針閥的凸臺針閥的凸臺 2。柱塞柱塞1上部較大的上部較大的受力面積產(chǎn)生較大受力面積產(chǎn)生較大向下的液壓力使噴向下的液壓力使噴油器保持在關(guān)閉的油器保持在關(guān)閉的位置，直到位置，直到ECU決決定下一次的燃油噴定下一次的燃油噴射的開始。射的開始。1235+-l對于高壓共軌燃油系對于高壓共軌燃油系統(tǒng)來說燃油系統(tǒng)的清潔統(tǒng)來說燃油系統(tǒng)的清潔維護是非常重要的。維護是非常重要的。l 進入噴油器內(nèi)部小通進入

17、噴油器內(nèi)部小通道的顆粒物會阻礙燃油道的顆粒物會阻礙燃油的流動。的流動。l 如果污染顆粒物堵塞如果污染顆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，將導(dǎo)致噴油的小通道，將導(dǎo)致噴油器保持在開啟的位置。器保持在開啟的位置。l 如果噴油器卡在開啟如果噴油器卡在開啟的位置，噴入缸內(nèi)的燃的位置，噴入缸內(nèi)的燃油量將失去控制，并導(dǎo)油量將失去控制，并導(dǎo)致發(fā)動機的嚴重故障。致發(fā)動機的嚴重故障。36柴油知識柴油知識比重比重 比重越高，燃油越重，燃燒產(chǎn)生越多熱量。比重越高，燃油越重，燃燒產(chǎn)生越多熱量。十六烷值十六烷值 自燃性能自燃性能- -滯燃期滯燃期粘度粘度 粘度越高，燃油越不容易流動。粘度越高，燃油

18、越不容易流動。濁點濁點 石蠟晶體剛出現(xiàn)時的溫度。石蠟晶體剛出現(xiàn)時的溫度。凝點凝點 影響柴油流動性的溫度。影響柴油流動性的溫度。硫含量硫含量37預(yù)熱的控制方式預(yù)熱的控制方式1.預(yù)熱塞預(yù)熱；2.格柵加熱器；38 排氣制動模塊在發(fā)動機正常運行的條件下，提供一定的反排氣制動模塊在發(fā)動機正常運行的條件下，提供一定的反作用力，以降低車輛的運行速度。作用力，以降低車輛的運行速度。 如果需要執(zhí)行排氣制動，駕駛員可打開車輛儀表盤上的排如果需要執(zhí)行排氣制動，駕駛員可打開車輛儀表盤上的排氣制動氣制動請求開關(guān)請求開關(guān)（或采用腳排氣制動開關(guān)），電控系統(tǒng)將（或采用腳排氣制動開關(guān)），電控系統(tǒng)將根據(jù)駕駛員的請求和發(fā)動機的運行

19、狀態(tài)，對排氣制動閥進根據(jù)駕駛員的請求和發(fā)動機的運行狀態(tài)，對排氣制動閥進行控制。一旦排氣制動作用，發(fā)動機將停止供油。行控制。一旦排氣制動作用，發(fā)動機將停止供油。排氣制動的控制類型排氣制動的控制類型39排氣制動的控制類型排氣制動的控制類型1.無無ECU控制但采集信號的模式控制控制但采集信號的模式控制2.2.排氣制動起作用條件排氣制動起作用條件: :轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)速大于10001000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分鐘分鐘 油門、離合開關(guān)處于怠速位置油門、離合開關(guān)處于怠速位置40跛行回家模式跛行回家模式41l當系統(tǒng)檢測到故障時，可以根據(jù)故障的等級，進行當系統(tǒng)檢測到故障時，可以根據(jù)故障的等級，進行如下跛行功能設(shè)置，以保證系統(tǒng)和整車的安全。如下跛行功能設(shè)置，以保證系統(tǒng)和整車的安全。-立即停機立即停機-延遲停機延遲停機-限制油門踏板（三種級別）限制油門踏板（三種級別）-限制軌壓（三種級別）限制軌壓（三種級別）-限制油量（兩種級別）限制油量（兩種級別）-限制多次噴射限制多次噴射-限制限制FCCBFCCB功能功能-限制巡航功能等限制巡航功能等42l但故障診斷系統(tǒng)診斷出系統(tǒng)故障時，除了以故障燈和故障但故障診斷系統(tǒng)診斷出系統(tǒng)故障時，除了以故障燈和故障代碼提示故障發(fā)生以外，系統(tǒng)會對發(fā)動機