(2024年)電控柴油機(jī)課件

電控柴油機(jī)課件12024/3/26contents目錄電控柴油機(jī)概述電控柴油機(jī)基本原理與結(jié)構(gòu)電控系統(tǒng)組成及工作原理燃油噴射技術(shù)詳解排放控制技術(shù)探討故障診斷與排除方法電控柴油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)建議22024/3/2601電控柴油機(jī)概述32024/3/26電控柴油機(jī)是一種通過電子控制系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)的燃油噴射、進(jìn)氣、排氣等過程進(jìn)行精確控制的發(fā)動(dòng)機(jī)。經(jīng)歷了機(jī)械控制、液壓控制到電子控制的發(fā)展歷程，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，電控柴油機(jī)的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性得到了顯著提升。定義與發(fā)展歷程發(fā)展歷程定義42024/3/26通過精確控制燃油噴射量和噴射時(shí)間，實(shí)現(xiàn)燃油的充分燃燒，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。燃油經(jīng)濟(jì)性好電控系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)時(shí)調(diào)整燃油噴射策略，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下都能獲得最佳動(dòng)力輸出。動(dòng)力性強(qiáng)通過優(yōu)化燃燒過程和采用先進(jìn)的后處理技術(shù)，電控柴油機(jī)可顯著降低顆粒物和氮氧化物等有害排放。排放性能優(yōu)廣泛應(yīng)用于商用車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代動(dòng)力系統(tǒng)的主流選擇。應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域52024/3/26國(guó)內(nèi)在電控柴油機(jī)領(lǐng)域的研究起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在電控柴油機(jī)的控制策略、燃油噴射技術(shù)、后處理技術(shù)等方面取得了重要突破，部分成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)外在電控柴油機(jī)領(lǐng)域的研究起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在電控柴油機(jī)的控制技術(shù)、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性能等方面處于領(lǐng)先地位，同時(shí)也在不斷探索新的技術(shù)路線和應(yīng)用領(lǐng)域。國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀62024/3/2602電控柴油機(jī)基本原理與結(jié)構(gòu)72024/3/26

工作原理簡(jiǎn)介燃油噴射控制電控柴油機(jī)通過電子控制單元（ECU）精確控制燃油噴射器，實(shí)現(xiàn)燃油噴射量的精確調(diào)節(jié)，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的燃油需求?？諝饬髁靠刂仆ㄟ^電子節(jié)氣門控制進(jìn)氣量，與燃油噴射量相匹配，實(shí)現(xiàn)空燃比的精確控制，提高燃燒效率。點(diǎn)火正時(shí)控制電控柴油機(jī)采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和燃油品質(zhì)，精確控制點(diǎn)火正時(shí)，確保燃燒過程的高效進(jìn)行。82024/3/26主要部件及功能空氣流量計(jì)檢測(cè)進(jìn)氣量，并將信號(hào)傳遞給ECU，以便精確控制空燃比。燃油噴射器根據(jù)ECU的控制信號(hào)，精確控制燃油噴射量，實(shí)現(xiàn)燃油與空氣的混合。電子控制單元（ECU）作為電控柴油機(jī)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收和處理各種傳感器信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)出控制指令。曲軸位置傳感器檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，為ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵信息。點(diǎn)火線圈與火花塞根據(jù)ECU的控制信號(hào)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間產(chǎn)生高壓電火花，點(diǎn)燃混合氣。92024/3/26電控柴油機(jī)采用集成化設(shè)計(jì)，減少了傳統(tǒng)機(jī)械部件的數(shù)量和體積，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。結(jié)構(gòu)緊湊電控柴油機(jī)能夠通過調(diào)整控制參數(shù)適應(yīng)不同油品和氣候條件，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性和可靠性。適應(yīng)性強(qiáng)通過精確控制燃油噴射量和點(diǎn)火正時(shí)，電控柴油機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的燃燒效率，降低燃油消耗和排放污染。高效節(jié)能電控柴油機(jī)的電子控制系統(tǒng)具有自診斷功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和記錄發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，為故障排查和維護(hù)提供了便利。易于維護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)102024/3/2603電控系統(tǒng)組成及工作原理112024/3/26凸輪軸位置傳感器檢測(cè)凸輪軸轉(zhuǎn)角和位置，用于確定氣門開閉時(shí)刻。曲軸位置傳感器檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，用于確定點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻。空氣流量計(jì)檢測(cè)進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量，為計(jì)算噴油量提供依據(jù)。溫度傳感器包括冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和燃油溫度傳感器，用于修正噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻。進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)進(jìn)氣管內(nèi)絕對(duì)壓力，用于計(jì)算空氣密度和確定噴油量。傳感器類型及作用122024/3/26執(zhí)行器功能描述根據(jù)ECU指令，在合適時(shí)刻將適量燃油噴入氣缸。根據(jù)ECU指令，在合適時(shí)刻產(chǎn)生高壓電火花點(diǎn)燃混合氣。根據(jù)ECU指令，控制怠速時(shí)的空氣流量，以維持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)ECU指令，控制廢氣再循環(huán)量，以降低NOx排放。噴油器點(diǎn)火線圈怠速控制閥EGR閥132024/3/26排放控制采用EGR系統(tǒng)和三元催化轉(zhuǎn)化器等后處理裝置，結(jié)合電控系統(tǒng)的精確控制，實(shí)現(xiàn)NOx、CO和HC等有害排放物的降低。燃油噴射控制采用基于MAP圖的控制策略，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定基本噴油量，并根據(jù)各種傳感器信號(hào)進(jìn)行修正。點(diǎn)火時(shí)刻控制采用基于爆震控制的點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)節(jié)策略，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度等因素確定基本點(diǎn)火時(shí)刻，并通過爆震傳感器信號(hào)進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。怠速控制采用PID控制算法，根據(jù)目標(biāo)怠速和實(shí)際怠速的偏差，通過調(diào)節(jié)怠速控制閥開度來實(shí)現(xiàn)怠速穩(wěn)定?？刂撇呗耘c算法142024/3/2604燃油噴射技術(shù)詳解152024/3/26結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噴油孔直徑較小，噴霧質(zhì)量好，適用于小型高速柴油機(jī)?？资絿娪推鬏S針式噴油器球閥式噴油器在針閥頭部裝有軸針，可改變噴孔形狀和噴霧特性，適用于大型低速柴油機(jī)。啟閉迅速，密封性好，適用于高壓噴射系統(tǒng)。030201噴油器結(jié)構(gòu)類型162024/3/26通過控制噴油器電磁閥的通電時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)噴油正時(shí)的精確控制。噴油正時(shí)控制根據(jù)柴油機(jī)工況和駕駛員需求，通過控制噴油器電磁閥的通電時(shí)間和頻率，實(shí)現(xiàn)噴油量的精確控制。噴油量控制噴油正時(shí)和噴油量控制172024/3/26包括高壓油泵、共軌管、噴油器等部件，實(shí)現(xiàn)燃油的高壓儲(chǔ)存和精確噴射。高壓共軌系統(tǒng)組成具有高壓噴射、多次噴射、靈活控制等優(yōu)點(diǎn)，可提高柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。高壓共軌技術(shù)特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代柴油機(jī)上，是實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)高效、清潔燃燒的關(guān)鍵技術(shù)之一。高壓共軌技術(shù)應(yīng)用高壓共軌技術(shù)介紹182024/3/2605排放控制技術(shù)探討192024/3/26EGR系統(tǒng)工作原理01通過引入廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)，將部分廢氣重新引入氣缸，降低燃燒溫度和氧氣濃度，從而減少NOx的生成。EGR閥的控制策略02根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和排放需求，精確控制EGR閥的開度，實(shí)現(xiàn)廢氣再循環(huán)量的精確調(diào)節(jié)。EGR系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響03探討EGR系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的影響，以及相應(yīng)的優(yōu)化措施。EGR系統(tǒng)原理及應(yīng)用202024/3/26123通過物理或化學(xué)方法捕集柴油機(jī)排氣中的顆粒物，降低顆粒物排放。DPF（柴油顆粒捕集器）技術(shù)利用尿素水溶液作為還原劑，在催化劑的作用下選擇性地將NOx還原為N2和H2O，降低NOx排放。SCR（選擇性催化還原）技術(shù)探討DPF和SCR技術(shù)的集成方式及其在電控柴油機(jī)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)顆粒物和NOx排放的協(xié)同控制。DPF/SCR系統(tǒng)集成與應(yīng)用DPF/SCR后處理技術(shù)212024/3/26國(guó)內(nèi)外排放法規(guī)概述介紹國(guó)內(nèi)外主要的排放法規(guī)及其發(fā)展歷程，包括歐盟、美國(guó)和中國(guó)的排放法規(guī)體系。電控柴油機(jī)排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析當(dāng)前電控柴油機(jī)排放控制技術(shù)的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)，如更高效的EGR技術(shù)、先進(jìn)的DPF/SCR后處理技術(shù)等。未來排放法規(guī)對(duì)電控柴油機(jī)的影響探討未來更嚴(yán)格的排放法規(guī)對(duì)電控柴油機(jī)技術(shù)的影響和挑戰(zhàn)，以及相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)對(duì)策略。排放法規(guī)與未來趨勢(shì)222024/3/2606故障診斷與排除方法232024/3/26發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足排氣冒黑煙、白煙或藍(lán)煙冷卻液溫度過高或過低發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或無法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，有異響機(jī)油壓力異常010203040506常見故障現(xiàn)象描述242024/3/26拆卸檢查對(duì)疑似故障部位進(jìn)行拆卸檢查，進(jìn)一步確認(rèn)故障原因油液分析對(duì)機(jī)油、冷卻液等進(jìn)行分析，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部磨損情況和故障原因儀器檢測(cè)使用故障診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，讀取故障碼和數(shù)據(jù)流初步檢查檢查發(fā)動(dòng)機(jī)外觀、儀表指示、機(jī)油和冷卻液液位等聽診檢查使用聽診器聽取發(fā)動(dòng)機(jī)各部位的聲音，判斷異響來源故障診斷流程和方法252024/3/26發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難案例一發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，啟動(dòng)后運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，有異響故障現(xiàn)象經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油器堵塞，導(dǎo)致燃油霧化不良，啟動(dòng)困難；同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門間隙過大，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)和異響故障原因典型案例分析262024/3/2603故障現(xiàn)象發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，加速無力，排氣冒黑煙01排除方法清洗噴油器，調(diào)整氣門間隙至規(guī)定值，故障排除02案例二發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足典型案例分析272024/3/26故障原因經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)存在漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致混合氣過濃，功率下降；同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障，導(dǎo)致點(diǎn)火不良，排氣冒黑煙排除方法修復(fù)進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣部位，更換點(diǎn)火系統(tǒng)損壞部件，故障排除典型案例分析282024/3/2607電控柴油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)建議292024/3/26每天啟動(dòng)前檢查機(jī)油油位，確保在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；定期更換機(jī)油，保證機(jī)油清潔度。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油位及質(zhì)量定期清理或更換空氣濾清器，防止雜質(zhì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，影響性能。清潔空氣濾清器檢查冷卻液液位及質(zhì)量，定期更換冷卻液，保證冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)行。檢查冷卻系統(tǒng)檢查燃油濾清器及油水分離器，定期更換濾芯，保證燃油清潔。檢查燃油系統(tǒng)日常維護(hù)項(xiàng)目清單302024/3/26清洗或更換空氣濾清器根據(jù)濾清器污染程度，決定清洗或更換新的空氣濾清器。檢查并調(diào)整氣門間隙定期檢查和調(diào)整氣門間隙，保證發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行。定期更換機(jī)油和機(jī)油濾清器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的推薦，選擇合適的機(jī)油類型和更換周期。定期保養(yǎng)計(jì)劃制定3120