焦传君汽车发动机构造与维修课件柴油机课件

学习任务1： 柴油机混合气形成,一、柴油 柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。 发火性指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。 蒸发性由燃油的蒸馏实验。 粘度决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。 凝点指柴油冷却到开始失去流动性的温度。 柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其凝点分别不高于10，0，-10,-20,-35，牌号越高凝点越低。,二、柴油机燃料系的组成与工作原理,三、可燃混合气的形成与燃烧室,高温压缩空气,雾状柴油,燃烧,喷射,物理化学变化,持续喷射,雾状柴油,喷射,燃烧过程,1、燃烧过程,气缸压力与曲轴转角的关系 备燃期；速燃期；缓燃期；后燃期,备燃期 (ignition delay period) ； 速燃期 (rapid combustion period) ； 缓燃期 (normal combustion period) ； 后燃期 (after combustion period),2、燃烧室(combustion chamber),分类： 统一式燃烧室 分隔式燃烧室,型,球型,涡流室燃烧室,预燃式燃烧室,统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。,统一式燃烧室,型燃烧室：形状简单、易于加工；结构紧凑；热效率高；工作粗暴；要求喷油压力高。,球型燃烧室：靠油膜蒸发混合，工作柔和，起动困难。喷油压力高,U型燃烧室： 混合气形成方式属于复合式；采用单孔轴针式喷油器；起动性好。,分隔式燃烧室,预热室式燃烧室,涡流室式燃烧室,特点：油压要求不高；故障少； 工作较平稳；散热面积大；油耗 高；起动性差。,学习任务2：柴油机燃烧系统零件的构造与维修,一、输油泵 输油泵的功用是保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油，输油量应为全负荷最大耗油量的34倍。 输油泵的结构型式很多，常见的有活塞式、转子式、滑片式和齿轮式等几种。,活塞式输油泵分解图 1螺塞；2、20、25垫圈；3活塞弹簧；4活塞；5泵体；6弹性挡圈；7推杆；8滚轮弹簧；9滚轮体；10滚轮销；11滑块；12滚轮；13销；14手油泵拉钮；15手油泵弹簧；16手油泵盖；17手油泵活塞；18O形圈；19手油泵体；21止回阀弹簧；22进油止回阀；23止回阀座；24防污圈；26滤网；27进油管接螺栓；28出油管接螺栓；29出油管接头；30出油止回阀,二、滤清器,三、喷油器（injector）,1、功用：喷油器（injector）将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。 2、型式：目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式喷油器（hole type injector）和轴针式喷油器(pintle injector)两种。,油嘴回油,横杆,P型喷油嘴,喷油器,1.喷油器体 2.调压螺钉 3.调压弹簧 4.回油管螺栓 5.进油管接头 6.滤芯 7.顶杆 8.针阀 9.针阀体,3、结构,4、工作原理,轴针式喷油器,5、喷油器的检验,（1）喷油压力的检验和调整。 （2）喷油器针阀密封性试验。 （3）喷油器喷油质量的检验。,学习任务3：柱塞式喷油泵的构造与维修,1、功用 功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油。 2、类型：柱塞式喷油泵(jerk fuel injection pump)、喷油泵- 喷油器(unit injector)和转子分配式喷油泵(rotor distributor fuel injection pump)三类。,喷 油 泵,调速器,输油泵,供油提前角自动调节器,联轴节,3柱塞分泵,（1）结构 柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)构成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)、 出油阀（delivery valve）和出油阀座(delivery valve seat)构成出油阀偶件(delivery valve assembly),偶件,（2）泵油原理,（3）齿条式油量调节机构,（4）传动机构,（5）调速器,调速器的作用是根据柴油机负荷的变化，自动地调节喷油泵的供油量，以保证柴油机在各种工况下稳定运转。 型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；,（6）喷油提前角调节装置,喷油提前角 影响：喷油提前角的大小对柴油机影响极大，若其过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。 最佳喷油提前角：即在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。供油量越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大；最佳喷油提前角还与发动机的结构有关。,喷油泵联轴节,供油提前角自动调节器,学习任务四： 电控柴油机控制内容,一、电控柴油喷射系统优点 改善低温起动性 降低NOX和烟度的排放 提高发动机运转稳定性 提高发动机的动力性和经济性 控制涡轮增压,二、系统组成 1、传感器信号输入,（1）油门踏板位置传感器 （2）转速传感器、曲轴位置传感器 （3）着火正时传感器 （4）冷却液温度传感器 （5）进气温度传感器,传感器信号输入,（6）进气压力传感器 （7）燃油压力传感器 （8）燃油温度传感器 （9）发动机点火开关信号、空调信号、动力转向油压开关信号、空挡起动开关信号,2.电子控制单元ECU ECU的主要功能是根据发动机运转状态确定燃油最佳喷射量，以此控制发动机的最佳空燃比。此外ECU还具有控制发动机的最佳点火时间，怠速转速、故障自诊断功能。 3.执行器,三、电控柴油机控制原理图,1、喷油量的控制,启动喷油量,2、怠速控制,3、喷油时间控制,4、喷油压力控制,5、喷油速率的控制,学习任务五： 转子分配泵的构造与维修,转子分配泵,一、转子分配泵的组成,组成,二、工作原理1、高压产生过程,二、工作原理1、高压产生过程,二、工作原理,燃油切断电磁阀N109,弹簧,电磁铁,供油孔,压缩室,停 机 断 油 示 意 图,2、转子移动过程,3、调速过程,4、提前角调节装置及原理,提前,滞后,5孔喷油器,三、机械部分1、喷油器,喷油器工作原理,stroke2,stroke1,针阀,主喷射行程stroke2,预喷射行程stroke1,弹簧1,弹簧2,针阀总行程stroke=stroke1+stroke2,G80 针 阀 升 程 传 感 器,电磁线圈,针阀,2、低压泵,真空助力泵及预热塞,3、真空泵,真空泵工作原理,四、其它辅助系统,1、起动预热系统示意图,柴油喷射系统控制单元J248,预热报警灯K29,发动机转速传感器G28,预热塞Q6,预热塞继电器J52,冷却液温度传感器G62,2、辅助预热系统,电机,回位弹簧,进气翻版,3、快速停车系统,4、EGR系统原理图,1、EDC 2、EGR控制阀N18 3、EGR阀 4、空气流量计G70 5、氧化催化转换器,5、TDI发动机管理系统示意图,柴油喷射系统控制单元J248,自诊断故障报警灯K83,预热报警灯K29,空气流量计G70,进气压力传感器G71和进器温度传感器G72,EGR阀N18,发动机转速传感器G28,冷却液温度传感器G62,预热塞Q6,预热塞继电器J52,油量调节器N146 供油提前角调节阀 N108,调节活塞位置传感器G149 燃油温度传感器G81,预热塞继电器J52,自诊断接口,CAN bus 数据总线,针阀升程传感器G80,加速踏板位置传感器G79,增压压力控制阀N75,行驶特性有缺陷直至发动机死机 预热报警灯K29闪烁,（1）电脑失效：,行驶特性恶化直至发动机熄火 预热时间控制灯K29闪烁,（2）滑套位置传感器G149失效：,（3）油量调节器N146调节不准：,行驶特性恶化直至发动机熄火 预热时间控制灯K29闪烁,功率损失 废气排放恶化 预热时间控 制灯K29闪烁 无废气再循环功能 发动机运转粗暴 耸车,（4）G80失效：,功率损失 废气排放恶化 电脑用替代温度工作：-5.4C,（5）燃油温度传感器G81失效：,（6）进气温度传感器G72失效：,电脑用替代温度工作： 136.8C,起动时有黑烟 总是有约20秒的预热 燃油温度传感器替代,（7）冷却液温度传感器G62失效：,学习任务六： 泵喷油器的构造与维修,驱动,一、燃油供给系统组成,1、燃油冷却系统,2、泵喷油器,二、工作原理 1、预喷射循环开始,预喷射循环结束,2、主喷射循环开始,主喷射循环结束,三、辅助系统 1、启动预热,2、进气翻版转换系统,四、控制系统 G70空气流量计；G28发动机转速传感器；G40霍尔传感器；G79加速踏板位置传感器；F8强制抵挡开关；F60怠速开关；G62冷却液温度传感器；G71进气歧管压力传感器；G72温度传感器；F36离合器踏板开关；F制动灯开关；F47制动踏板开关；G81燃油温度传感器；F96海拔高度传感器；J248柴油机直接喷射系统控制单元；J104ABS控制单元；J217自动变速器控制单元；J52预热塞继电器；Q6预热塞；N240N24314缸喷嘴阀；K29预热警报灯；N18废气再循环阀；N75增压压力控制电磁阀；N239进气歧管饭板转换阀；J445燃油冷却泵继电器；V166燃油冷却泵,（一）传感器及信号 1、空气流量传感器 -G70-,带反向空气流量识别的空气流量计用来测定进气量。空气流量计位于进气管内。,-信号失效：信号失效时，控制单元用一个固定值来替代。,空气流量计 检测：,检查过程： 连接故障诊断仪，读取测量数据。 01-08-003 2、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)。 导线电阻1.5欧姆。 4、检查导线彼此间是否短路。,2、加速踏板位置传感器 -G79-,加速踏板位置传感器安装在脚控制踏板上，怠速开关和强制低档开关也集成在该传感器内。 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。,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。,3、霍尔传感器 -G40-,1缸,2缸,3缸,4缸,4、发动机转速传感器 -G28-,发动机转速传感器是一个感应式传感器，位于缸体上。,-信号失效：信号失效时，发动机熄火。,发动机转速传感器轮,发动机转速传感器监测位于曲轴上的60-2-2齿的传感器轮。在其圆周上，有56个齿和2个2个齿的齿缺，齿缺相距180度，并作为确定曲轴位置的参考标记。,冷却液温度传感器-G62-：安装在缸盖的冷却液接头上，将当前冷却液温度信号送给发动机控制单元。 信号失效：信号失效时，控制单元利用燃油温度传感器产生的信号修正喷油量,5、冷却液温度传感器-G62-,进气歧管压力传感器和进气歧管温度传感器集成在一起，安装在进气管内。,信号失效：信号失效时，不能调节增压压力，发动机功率下降,6、进气歧管压力传感器 -G71-与温度传感器-G72-,7、燃油温度传感器 -G81-,信号失效：信号失效时，发动机控制单元利用来自冷却液温 度传感器G62的信号计算出一个替代值。,8、离合器踏板开关 F36,9、制动灯开关-F- 制动踏板开关-F47-, 车速信号,发动机控制单元从车速传感器获得该信号。此信号用于判断不同工况、换档时减少冲击以及检查车速巡航控制系统功能是否正常。, 空调加入信号,空调开关向发动机控制单元发送一个信号，提示空调压缩机将很快被接通，发动机控制单元在空调压缩机接通前提高发动机怠速转速，以防空调压缩机接通后发动机转速突然下降。, CCS开关,CCS开关向发动机控制单元发送一个信号，告诉车速巡航系统已开始工作。, CAN数据总线,发动机控制单元、ABS控制单元和自动变速箱控制单元通过CAN数据总线交换信息。,9、辅助输入信号：,二、执行机构诊断 利用执行机构诊断功能，下列零件将按顺序被操控： 废气再循环控制阀 N18 空调压缩机继电器 增压压力限制电磁阀 N75 发动机进气开关阀 N239 预热时间检查灯