柴油电控发动机国四课件.ppt

柴油发动机,福田汽车北京服务培训中心,2,电控泵喷嘴系统是德尔福公司于20世纪90年代开发的产品，适用于大型柴油机，以满足日益严格的排放法规。结构特点：在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。每缸缸盖上都装有这样一个单元（凸轮轴-柱塞泵），它直接通过摇臂或间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。可提供压力极高（压力高达2000巴）的燃油。,1、电控泵喷嘴,3,泵喷嘴,4,电控单体泵系统本质上采用了与泵喷嘴相同的技术，但其专门用于汽缸体中带凸轮轴的发动机。,、电控单体泵,与泵喷嘴系统不同的是，其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接,单体泵系统中每个气缸都设置一个单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。一根短的、精确的与喷油泵组件相匹配的高压油管通到喷油器总成。,5,电控单体泵,6,3、高压共轨系统,共轨式电控燃油喷射技术的原理？,与机械式燃油喷射系统有什么区别？,7,共轨式电控燃油喷射技术的特点,柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、传感器检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：1.采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；2.采用共轨方式供油；3.高速电磁开关阀频率高，控制灵活；4.系统结构移植方便，适应范围宽。,8,电控高压共轨的优点,可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160Mpa，正在发展喷射压力达到180Mpa。燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同样可以实现高压喷射，改善了发动机低速低负荷时的性能。可以实现预喷射或多次喷射，可以调节喷油速率及形状，实现理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。能自由的调节喷油定时和喷油量。具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进发动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。,9,第二部分电控柴油共轨发动机介绍,10,电控系统示意图,电控系统组成：输入-处理-输出,11,完整的电控系统,ECU：处理各种输入信息。根据处理器和内存中的程序决定输出信号,电源,输出设备：执行ECM的控制命令,输入设备：提供表明发动机的工作状态的信号，将操作者的输入信号转换为相应的工况,通信,准确控制喷油量和喷油正时、降低排放、优化性能,油门/开关等(司机命令)发动机转速(工况)进气歧管温度压力(工况)水温/油压(状态/保护)等等,喷油器电磁阀报警指示灯等等,12,输入装置,对于输入装置，我们关注什么？,各传感器的作用；各传感器的安装位置及安装要求；传感器失效后，发动机可能表现出什么故障；开关端子之间的导通性；,13,废气旁通式涡轮增压器,14,工作原理,由发动机废气推动涡轮带动压气机增加进气和压力增强燃烧,提高燃油经济性降低排放,减少环境污染提高动力和性能高原功率补偿,发动机,涡轮增压器,发动机排气,发动机进气,15,废气涡轮和轴,密封环,全浮式浮动轴承和挡圈,压气机叶轮和锁母,止推轴承,隔热板,核心总成,轴封,定距套,正常工作时，转子的转速非常高、可达20万转/分,16,ExhaustManifold,IntakeManifold,EGRControlValve,EGRCooler,EGRCoolantOut,EGRCoolantIn,EGR废气流向,发动机EGR系统介绍,17,废气再循环(EGR)系统作用：降低废气中的氮氧化合物(NOx)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在燃烧室内不参与燃烧。它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氮氧化合物的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。,18,真空调节器,真空电磁阀根据接收到的ECU的控制信号，通过控制到EGR阀的控制膜片的真空压力来控制EGR阀的开度。真空调节器通过从发电机端引入真空度，根据ECU发出的信号控制EGR阀的开启和关闭。,真空调节器工作电压：V真空调节器输出阻抗：真空调节器开启响应时间：1s；关闭响应时间：0.2s。,19,EGR阀总成:电控EGR阀，EGR阀安装在EGR冷却器之后，ECU根据发动机运行状况发出指令，EGR阀驱动电机用来控制EGR阀的开度，从而控制进入气缸的废气量。EGR阀上带EGR阀位置反馈传感器，用来实时测量EGR阀的实际开度。,20,单向阀总成:在EGR阀之后设计安装了EGR单向阀，控制气体单向流动，防止气体回流。当EGR阀门打开时，废气推动单向阀金属片张开，进入气缸；当排气压力低于进气压力时，单向阀关闭，防止进气管中的空气倒流入排气管。,21,燃油滤清器,燃油油箱,高压燃油泵,高压共轨,高压接头,燃油压力控制阀,燃油流出,燃油回油管,燃油回油管,燃油回油管,至油轨的高压燃油管,燃油回油管三通,燃油齿轮泵,手动预注泵,0.51.0bar的绝对压力,0.30.8bar的相对压力,滤后效率达98.7%时最大微粒为5-10m,600m的滤网,22,粗滤器,细滤器,燃油油箱,高压燃油泵,高压共轨,喷油器,高压接头,燃油油轨减压阀,燃油流出,燃油回油管,燃油回油管,燃油回油管,至油轨的高压燃油管,燃油回油管,燃油齿轮泵,手动预注泵,2019/12/12,23,可编辑,24,高压油轨的部件及功能说明：轨压限制阀：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时，轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低，确保安全,25,26,高压燃油,从齿轮泵中流出的低压燃油,被齿轮泵抽吸的燃油,自喷油器、高压燃油泵和高压油轨的回油,齿轮泵,5微米压力侧燃油滤清器,25微米吸入侧燃油滤清器,高压油轨,燃油泵执行器,回油溢流阀,高压油轨减压阀,至喷油器,喷油器回油,高压燃油泵,所有的回油都返回燃油箱,润滑和冷却,高压燃油泵回油,高压油轨回油,柱塞,单向阀,单向阀,三角凸轮,27,燃油回流溢流阀,28,高压泵,电阻值：2-3,29,30,喷油器介绍,31,+,-,喷油器电磁阀未通电，电磁阀弹簧使电磁阀保持在关闭的位置。相同的燃油压力施加在柱塞1、针阀凸台区域2上。柱塞1较大的受力面积使其产生的较大向下的力从而使喷油器保持在关闭的位置。,1,2,32,+,-,当ECU需要燃油进入一个气缸时，一个电压信号就会给到电磁阀。这会产生一个比弹簧力更大的电磁力。这会使电磁阀金属芯向上移动。当电磁阀升起时会打开喷油器内部的一个泄油通道。,从泄油通道出来的燃油通过回油通道形成了回油,33,+,-,当不需要喷射燃油时ECU会使喷油器电磁阀断电。电磁力消失可以允许弹簧压下电磁阀到关闭位置。当电磁阀在关闭位置时泄油通道就被关闭。当泄油通道关闭时，柱塞上部较大的受力面积将使柱塞/针阀复位以终结燃油喷射。,34,+,-,这种泄漏会导致作用在喷油器针阀凸台上的压力大于柱塞的压力（由于泄油通道的打开）这会使针阀自关闭位置升起。燃油这时会通过喷嘴喷入气缸。,35,+,-,相同的燃油压力又被送到柱塞1和针阀的凸台2。柱塞1上部较大的受力面积产生较大向下的液压力使喷油器保持在关闭的位置，直到ECU决定下一次的燃油喷射的开始。,1,2,36,+,-,对于高压共轨燃油系统来说燃油系统的清洁维护是非常重要的。进入喷油器内部小通道的颗粒物会阻碍燃油的流动。如果污染颗粒物堵塞了通向柱塞上部控制室的小通道，将导致喷油器保持在开启的位置。如果喷油器卡在开启的位置，喷入缸内的燃油量将失去控制，并导致发动机的严重故障。,37,柴油知识,比重比重越高，燃油越重，燃烧产生越多热量。十六烷值自燃性能-滞燃期粘度粘度越高，燃油越不容易流动。浊点石蜡晶体刚出现时的温度。凝点影响柴油流动性的温度。硫含量,38,预热的控制方式,1.预热塞预热；,2.格栅加热器；,39,排气制动模块在发动机正常运行的条件下，提供一定的反作用力，以降低车辆的运行速度。如果需要执行排气制动，驾驶员可打开车辆仪表盘上的排气制动请求开关（或采用脚排气制动开关），电控系统将根据驾驶员的请求和发动机的运行状态，对排气制动阀进行控制。一旦排气制动作用，发动机将停止供油。,排气制动的控制类型,40,排气制动的控制类型,1.无ECU控制但采集信号的模式控制,2.排气制动起作用条件:转速大于1000转/分钟油门、离合开关处于怠速位置,41,跛行回家模式,42,当系统检测到故障时，可以根据故障的等级，进行如下跛行功能设置，以保证系统和整车的安全。立即停机延迟停机限制油门踏板（三种级别）限制轨压（三种级别）限制油量（两种级别）限制多次喷射限制FCCB功能限制巡航功能等,43,但故障诊断系统诊断出系统故障时，除了以故障灯和故障代码提示故障发生以外，系统会对发动机或整车的部分功能进行限制，简要如下：油门踏板故障禁止巡航；进气压力传感器故障禁止巡航；轨压传感器故障限制外特性扭矩，轨压降低到设定值，禁止巡航；水温传感器温度低于下限值禁止巡航；发动机转速传感、凸轮轴位置传感器、车速传传感器故障禁止巡航；某一缸喷油器线束故障限制外特性扭矩，禁止巡航