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文檔簡介

寶來1.9T泵噴嘴柴油發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)的認(rèn)知和新型電控柴油

發(fā)動機(jī)技術(shù)展望

QCWXDG-1-2-20林文光知識目標(biāo)完成本訓(xùn)練任務(wù)后,你應(yīng)當(dāng)能夠:掌握寶來1.9TDI發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理;掌握寶來1.9TDI發(fā)動機(jī)泵噴嘴的工作原理;了解新型電控柴油發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。技能目標(biāo)

完成本訓(xùn)練任務(wù)后,你應(yīng)當(dāng)能(夠):關(guān)鍵技能:能(會)在寶來1.9TDI發(fā)動機(jī)上認(rèn)知燃油系統(tǒng)零部件能(會)識別泵噴嘴總成零部件能(會)根據(jù)電路圖在發(fā)動機(jī)上找出燃油系統(tǒng)控制電路能(會)用解碼器讀取寶來1.9TDI發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流;能(會)說出新型電控柴油發(fā)動機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展方向。技能目標(biāo)基本技能:能(會)查閱寶來1.9TDI維修手冊;能(會)讀識寶來1.9TTDI發(fā)動機(jī)電路圖;能(會)熟練使用解碼器、萬用表等儀器設(shè)備。職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)完成本訓(xùn)練任務(wù)后,你應(yīng)當(dāng)能(夠):

嚴(yán)格執(zhí)行汽車維修修規(guī)范,培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度;重視安全、環(huán)保,養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣;尊重他人,養(yǎng)成善于交流、溝通和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng);養(yǎng)成對學(xué)習(xí)和工作進(jìn)行總結(jié)的良好習(xí)慣,不斷積累經(jīng)驗(yàn);按照5S的要求,對工作現(xiàn)場實(shí)施管理。柴油機(jī)的發(fā)展史100年前的1894年,德國技師魯?shù)婪颉さ胰麪枺≧adolf

Diese)發(fā)明了柴油發(fā)動機(jī),對當(dāng)時的工業(yè)化產(chǎn)生了積極的影響。其后,在100年間,柴油機(jī)有了很大的技術(shù)進(jìn)步,應(yīng)用范圍極廣,可以稱為當(dāng)之無愧的“內(nèi)燃機(jī)”。柴油機(jī)的發(fā)展史柴油發(fā)動機(jī)具有動力性好、可靠性高、經(jīng)濟(jì)、耐用等優(yōu)點(diǎn),大型商用柴油汽車在各個地區(qū)都有重要地位,其轎車的保有量也在不斷地增加。歐洲的傳統(tǒng)觀點(diǎn)比較關(guān)心汽車油耗,歐洲目前100%的重型車和近50%的乘用車都在使用柴油發(fā)動機(jī)。電控柴油發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)減少廢氣中有害物排放量減小燃油消耗提高發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和功率減低發(fā)動機(jī)噪聲提高發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順性柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的分類按控制方式分類第一代電控噴油系—位置控制式

類型:直列泵、分配泵、第二代電控噴油系統(tǒng)—時間控制式

類型:直列泵、分配泵、單體泵、泵噴嘴第三代電控噴油系統(tǒng)—時間-壓力控制式

類型:高壓共軌噴油系統(tǒng)、中壓共軌噴油系統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的分類按產(chǎn)生高壓柴油機(jī)構(gòu)分類直列泵電控噴油系統(tǒng)電控分配泵噴油系統(tǒng)泵噴嘴電控噴油系統(tǒng)單體泵電控噴油系統(tǒng)共軌式電控噴油系統(tǒng)寶來TDI發(fā)動機(jī)技術(shù)特點(diǎn)TDI是TURBODIRECTINJECTION的英文縮寫,中文意思是渦輪增壓直接噴射。1998年德國大眾公司開發(fā)出泵噴嘴技術(shù),大眾公司把TDI發(fā)動機(jī)裝備到了所有車型上,成為其看家本領(lǐng)。寶來TDI發(fā)動機(jī)技術(shù)特點(diǎn)排量——1.9升壓縮比——19.0﹕1最大轉(zhuǎn)矩——240/1800~2400最大功率——74/40000~100公里/小時加速時間——12.1秒最高速度——188公里/小時百公里油耗——5.5升尾氣排放——?dú)W洲ⅲ號標(biāo)準(zhǔn)寶來TDI燃油系統(tǒng)特點(diǎn)寶來1.9TDI采用了最新的高壓燃油噴射技術(shù)——泵噴射系統(tǒng)(也稱獨(dú)立噴油系統(tǒng))每缸一個泵噴嘴,噴射壓力高達(dá)2050bar精確控制噴射循環(huán)每個噴射循環(huán)被分成預(yù)噴射和主噴射發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)、高效燃燒、燃燒噪聲低、油耗低和功率大燃油系統(tǒng)的組成及功能寶來1.9TDI發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)的供油系統(tǒng),主要是由燃油箱、電動燃油泵、燃油管、柴油濾清器、冷凝器、燃油溫度傳感器、輸油泵及泵噴嘴等組件組成。燃油系統(tǒng)的組成及功能工作原理當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉片轉(zhuǎn)子式輸油泵工作,單向閥打開,油箱中的柴油經(jīng)濾清器過濾后進(jìn)入輸油泵,并在輸油泵中產(chǎn)生一定壓力后送到泵噴嘴,柴油中的氣泡不能經(jīng)過濾網(wǎng),而是經(jīng)過節(jié)流孔回到回油管路中,多余的柴油經(jīng)過回油管、限壓閥(輔助通道)、柴油溫度傳感器及柴油冷凝器流回油箱。燃油系統(tǒng)的組成及功能電動燃油泵安裝在燃油箱中功能:將燃油從油箱中泵出,經(jīng)燃油濾清器送至串聯(lián)泵燃油系統(tǒng)的組成及功能柴油濾清器功能:過濾柴油中的雜質(zhì)和把柴油中的水分分離出來燃油系統(tǒng)的組成及功能輸油泵安裝在缸蓋上,緊挨在真空泵后面,兩個泵都由凸輪軸驅(qū)動,因此稱兩個泵為串聯(lián)泵功能:將燃油輸送到泵噴嘴燃油系統(tǒng)的組成及功能泵噴嘴噴油泵與噴油器集成為一體功能:定時、定量向氣缸噴射柴油。燃油系統(tǒng)的組成及功能柴油溫度傳感器功能:檢測柴油溫度,并將信號傳輸給發(fā)動機(jī)ECU,用以控制噴油量和柴油冷凝器的工作。燃油系統(tǒng)的組成及功能柴油冷凝器有水冷和風(fēng)冷兩種形式功能:冷卻柴油輸油泵的工作原理泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程

泵噴嘴主要是由柱塞式高壓泵、噴油器、油量控制電磁閥和驅(qū)動部分組成。泵噴嘴式高壓泵在噴油過程中實(shí)現(xiàn)二次噴油并與柴油發(fā)動機(jī)理想噴油相適應(yīng)。泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程進(jìn)油過程當(dāng)凸輪軸搖臂落在凸輪基圓上時,則凸輪未驅(qū)動搖臂,柱塞在其回位彈簧作用下上移的同時電磁閥打開。輸油泵輸送來的壓力柴油從油道V處進(jìn)入泵噴嘴,并經(jīng)過電磁閥而進(jìn)入高壓室。

泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程壓油過程(預(yù)噴開始)在凸輪驅(qū)動下柱塞下移,并當(dāng)其移到一定位置時,發(fā)動機(jī)ECU便控制電磁閥通電,于是電磁閥閥芯關(guān)閉進(jìn)油道。當(dāng)柱塞封閉了柱塞套上的進(jìn)油孔后,柱塞繼續(xù)下移,高壓室形成密封空間。由于空間減小,油壓升高,于是壓油開始,此時柴油壓力可達(dá)18MPa噴油器開始預(yù)噴油。泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程壓油過程(噴嘴針閥阻尼)泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程壓油過程(預(yù)噴油結(jié)束)柱塞在凸輪驅(qū)動下移。柱塞內(nèi)腔(高壓室)柴油壓力升高,使減振器室上端錐閥打開,針閥高壓室與高壓室連通,于是油壓下降,針閥下移,關(guān)閉噴孔,預(yù)噴油結(jié)束。泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程主噴油過程柱塞繼續(xù)下移,在高壓室與噴油器針閥承壓錐面上的壓力大于針閥上端作用力,于是針閥上移,主噴油開始。由于此時高壓泵柱塞下移速度快,而噴孔直徑小,所以噴油壓力可達(dá)205MPa。泵噴嘴的結(jié)構(gòu)和工作過程主噴油結(jié)束柱塞繼續(xù)下移,當(dāng)電磁閥打開、高壓室與進(jìn)油腔(低壓腔)連通時,柴油壓力迅速下降,針閥在其彈簧作用下迅速下移,關(guān)閉噴孔并停止噴油。因?yàn)殡姶砰y閥芯兩端壓力相同,所以打開速度快,油壓下降快,針閥關(guān)閉迅速,停油快。發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)新一代泵噴嘴TDI發(fā)動機(jī)2003年,大眾公司在1.9L、2氣門泵噴嘴TDI發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)出2.0L、103kW、320N·m泵噴嘴4氣門TDI發(fā)動機(jī)與1.9L發(fā)動機(jī)相比,2.0L發(fā)動機(jī)有如下的優(yōu)點(diǎn):

a.更大的進(jìn)排氣流通截面帶來更高的充氣效率,從而進(jìn)一步改善發(fā)動機(jī)的外特性值;

b.通過換氣時損失功的減少,在整個工作范圍減少了比油耗;

c.對中垂直的噴嘴和活塞凹坑產(chǎn)生最好的幾乎沒有干擾的螺旋型對稱的混合氣。柴油機(jī)共軌電控燃油噴射技術(shù)工作原理共軌式柴油噴射系統(tǒng)的油量控制是根據(jù)發(fā)動機(jī)工況,共軌系統(tǒng)ECU通過控制油量控制電磁閥的通電、斷電控制回油量以實(shí)現(xiàn)控制泵油量。ECU輸送來的電流大小,可以控制電磁閥開度大小,即電磁閥開度與通電電流呈線性關(guān)系。油量控制電磁閥通電而打開,回油量增加,高壓泵泵油量減小;反之,油量控制電磁閥因斷電而關(guān)閉,則回油量便減小,高壓泵泵油量便增加。柴油機(jī)共軌電控燃油噴射技術(shù)通過高速電磁閥開閉控制高壓燃油回油通路的開閉時刻,從而控制噴油開始及停止的時刻,來實(shí)現(xiàn)對噴油提前角及噴油量控制。高壓輸油泵將高壓燃油輸送至共軌中以消除燃油壓力的脈動后,再分送到各噴油器。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、加速踏板位置水溫、進(jìn)氣溫度及壓力傳感器輸入等信號分析處理計算出相應(yīng)的最佳控制參數(shù)值,控制電磁閥線圈電流導(dǎo)通與關(guān)斷的時刻及通電時間長短,實(shí)現(xiàn)對噴油提前角及噴油量的實(shí)時控制。柴油機(jī)共軌電控燃油噴射技術(shù)柴油機(jī)共軌電控燃油噴射技術(shù)集中了計算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感器檢測技術(shù)以及先進(jìn)的噴油器結(jié)構(gòu)。它不僅能達(dá)到較高的噴射壓力,實(shí)現(xiàn)對噴射壓力和噴油量的控制,而且還能實(shí)現(xiàn)預(yù)燃油噴射和后噴,從而優(yōu)化噴油特性,降低柴油機(jī)噪聲和大大減少廢氣的排放量。第一代——噴射壓力為l350bar(電磁閥噴油器)第二代——噴射壓力為1600bar(電磁閥噴油器)第三代——噴射壓力為1600bar(壓電式噴油器)第四代——噴射壓力為1800bar(共軸向可變噴油嘴)第3代壓電式噴油器共軌系統(tǒng)壓電式噴油器代替了電磁閥式噴油器,噴嘴閥針質(zhì)量減輕到只有4克,是原來(16克)的四分之一,反應(yīng)速度快兩倍能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)噴射和多次噴射,噴油過程得到了更加精確地控制,噴油壓力可從200~1600bar調(diào)節(jié)與前代產(chǎn)品相比,降低尾氣排放將近20%,提高發(fā)動機(jī)動力5%,減少燃油消耗3%,并能降低發(fā)動機(jī)噪音3分貝能使車輛不采用排氣后處理裝置就能達(dá)到歐IV排放標(biāo)準(zhǔn),充分顯示出其優(yōu)異的實(shí)際工作能力。第3代壓電式噴油器共軌系統(tǒng)第3代壓電式噴油器共軌系統(tǒng)壓電噴油器柴發(fā)動機(jī)的尾氣處理技術(shù)柴油發(fā)動機(jī)的缺點(diǎn)與汽油機(jī)相比.柴油機(jī)的有害氣體HC、CO排放量相當(dāng)?shù)?,一般只有汽油機(jī)的幾十分之一,柴油機(jī)的NOx排放量也比汽油機(jī)高。而微粒排放是汽油機(jī)的3O~5O倍,柴油發(fā)動機(jī)會排放出更多的煤煙或微粒。柴發(fā)動機(jī)的尾氣處理技術(shù)解決柴油機(jī)排放問題的策略采用新配方柴油和先進(jìn)的燃燒技術(shù)以及排氣后處理技術(shù)都是適應(yīng)未來排放限值的關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)高壓噴油囂渦輪增壓囂催化氧囂、微粒過濾囂新的生物燃油柴發(fā)動機(jī)的尾氣處理技術(shù)針對柴油機(jī)的排氣后處理技術(shù)主要有:還原催化轉(zhuǎn)化器——降低NOx排放的氧化催化轉(zhuǎn)化器——降低微粒中有機(jī)可溶成分SOF(主要是高分子的HC)以及氣態(tài)HC和C

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