沃尔沃D9D发动机

D9B 发动机发动机 设计及功能设计及功能 学员手册 全球培训 GT2200133eng 2 D9B 发动机发动机 本培训手册讲述了沃尔沃各类客车中的 D9B 9 升发动机。 尽管讲述的是 D9B 这一型号发动机的 设计和功能， 但可以在多种不同的变型中用到此类 发动机。由于冷却风扇传动装置、感应系统、冷却 系统及排气系统等的不同， 不同客车型号的发动机 装置也可能有所区别。 沃尔沃维护手册中讲述了维护程序及专用工具的 使用。 目录目录 1 D9B 发动机.3 2 发动机标识.4 3 气缸盖.6 4 气门 .7 5 发动机组 .8 6 发动机组 .9 7 气缸套及密封接头.10 8 气缸盖，安装.11 9 活塞和连杆.12 10 气门机构 .13 11 发动机正时齿轮.14 12 曲轴 .16 13 润滑系统 .18 14 润滑系统，润滑油路说明 .19 15 润滑系统，设计.20 16 机油冷却器和机油泵 .21 17 活塞冷却系统.22 18 燃油系统 .23 19 燃油系统组件.24 20 燃油系统原理图.26 21 喷射系统 .27 22 单体泵 E3.29 23 单体泵泄油阶段.30 24 单体泵加压阶段.31 25 单体泵喷射阶段.32 26 单体泵泄压阶段.33 27 进气管和空气滤清器 .34 28 涡轮增压器.35 29 增压空气冷却和预热 .37 30 排气压力调节器.38 31 压缩制动 .40 32 控制阀.42 33 凸轮轴和排气门摇臂 .43 34 排气门的功能.45 35 发动机压缩制动器的工作循环.46 36 冷却系统 .47 37 冷却液循环及冷却液节温器.48 38 冷却风扇 .50 39 SCR.51 全球培训 GT2200133eng 3 1 D9B 发动机 D9B 是沃尔沃 9L 发动机的一种最新型号的发动机。本培训手册讲述的是其基本类型的发动机。由于风扇 传动装置、感应系统、冷却系统及排气系统等的不同，不同客车型的发动机装置也可能有所区别。 沃尔沃客车于 2006 年将 D9B 型发动机投放市场。该型发动机是早期 D9A 的最新变型。 D9B 发动机主要为满足新的、更苛刻的废气排放要求，如：Euro 4 和 Euro 5 排放标准。 发动机为直列式 6 缸直喷式柴油发动机，气缸容量为 9.36 升。D9B 发动机配有涡轮增压器、中冷器及 电控燃油喷射系统。 为满足当前和今后对燃油经济性及废气排放的更高要求，D9B 配有以单体泵为中心的燃油系统。通过顶置 凸轮轴实现对单体泵的机械驱动，但单体泵本身完全是电控式。 发动机有两种功率输出：300 hp 和 340 hp。这两种不同的功率输出满足了 Euro 4 的排放要求。 发动机可靠性高，适用工况范围广。较高的扭矩输出使发动机具有较好的操纵性能，减少了换档次数，并 使发动机的平均转速高而均匀。该发动机耗油也较低，从而节约了运行成本。 上图所示为各型发动机的功率（单位 kW）和扭矩（单位 Nm） 。 全球培训 GT2200133eng 4 2 发动机标识 有两个标签上标有发动机标识和发动机的各种数据，这两个标签贴在气门室盖的顶部。发动机前部的标签 上标记的是以下信息： 1 发动机型号 发动机型号：D9B 340 EC06 2 发动机名称 合适类型：D9 20451745 3 最大扭矩 最大扭矩：1600 Nm 4 标称最大功率 额定功率：340/250 hp/kW 5 额定最大功率下的发动机转速 额定功率下的转速：1900 rpm 6 气缸容积 工作容积：9.4 litre 7 低怠速 低怠速：590-710 rpm 8 单体泵 喷油器型号：E3 9 发动机制动 排气制动器：EPG EPG= 排气压力调节器（排气制动） ，或 VEB= 沃尔沃发动机制动 10 合格证中标出的烟度值 11 符和 EU 指令 88/77（排放）的合格证号 12 符和 EU 指令 200/55（速度限制）的合格证号 13 符和 UN 指令 24（全负荷性能及烟度值）的合格证号 全球培训 GT2200133eng 5 15 符和 UN 指令 49（排放）的合格证号 14 符和 UN 指令 85 的合格证号 16 国家： E= 欧洲 2= 法国 5= 瑞典 11= 英国 发动机控制单元背面的标签上标记的是发动机控制单元规格。 17 发动机控制单元标签 18 部件号 19 版本 靠近飞轮的气门室盖上的标签，除用数字标记条形码及存储数据外，还标有以下信息： 20 底盘 ID 21 发动机型号、序列号及制造厂 22 浇铸标记： 1002035 在瑞典的 Skovde 厂锻造的钢坯编号 1928 Skovde 制造厂 06 年份（2006） W44 工作周（44） 1 工作日（星期一） 23 发动机的制造号刻印在气缸体内： D9 发动机型号 146496 序列号 B1 产品系列 L 法国 Venisseux 制造厂 （A Skovde 制造厂） （E 巴西 Curitiba 制造厂） （F Flen 制造厂） D9B380 名称说明 D 柴油 9 气缸容积（升） B 产品系列 380 功率输出（马力） 全球培训 GT2200133eng 6 3 气缸盖 1 气缸盖 3 凸轮轴 5 单体泵 2 轴瓦 4 轴承座圈 6 铜套管 气缸盖由一块合金铸铁镶铸而成。D9B 发动机的六个气缸共用一个气缸盖。由于顶置凸轮轴需要所有轴 承完全成一条直线且彼此定位稳定， 而两个或多个气缸盖很难满足这一要求， 因此需要一个整体的气缸盖。 凸轮轴由 7 个轴瓦支撑，经曲轴通过两个中间齿轮驱动。单体泵位于中心，由顶置凸轮轴驱动。气缸盖 通过 26 个 M16 螺栓固定在气缸体上，这 26 个螺栓均匀分布在各个气缸周围。 喷油器的下端被置于铜套内。铜套底部通过扩孔器涨紧安装，上端由橡胶垫圈密封。喷油器的燃油通道是 直接加工到气缸盖内部的。 D9B 发动机配有顶置凸轮轴、摇臂控制气门及四气门系统。每个气缸配有两个进气门和两个排气门。凸 轮轴经过感应淬火处理，轴颈可以进行加工以便用于特大型轴承壳。凸轮轴由七个轴承座/轴瓦支撑，其中 后轴承也称止推轴承。轴承座被加工成一个整体并已编号，可以从发动机前部看到 1 至 7 这 7 个编号。 气缸盖前部有一个冷却液出口，用于冷却缓速器。节温器室位于气缸盖和水泵（图中未显示）之间。 由于 D9B 发动机为低排放发动机，因而不得对其进行任何加工以免改变喷油器相对于燃烧室的位置，例 如：对气缸盖进行表面研磨或对铜套管座进行加工。 全球培训 GT2200133eng 7 4 气门 1 气缸盖 4 气门导管 7 气门弹簧 2 进气道 5 气门座 8 油密封件 3 排气道 6 气门 9 冷却液套件 发动机使用四气门系统，气门位置相对于气缸盖横截面弯曲 12，这样形成的管道有利于气体流通。 气缸盖进气道和排气道的布置可以使两个气道内的气体交叉流动。气门导管由合金铸铁制成，带有钢质气 门座。气门导管和气门座均为可更换的。所有气门导管都配有油密封件，所有气门都配有双气门弹簧。 全球培训 GT2200133eng 8 5 发动机组 1 缸体 3 油底壳 2 气缸套 4 橡胶密封环 发动机组由一块铸铁镶铸而成。发动机组配有可替换的湿式气缸套。湿式气缸套直接接触冷却液，以达到 较好的冷却效果。为使缸体能够达到较高的刚度并具有较好的隔音性能，每个气缸周围各侧均制成拱形。 正时齿轮安装在发动机后面，而不像通常情况下的 volvo 发动机那样，安装在发动机的前面。 油底壳与缸体基座通过螺栓相连。油底壳由铝制成，由 18 个弹簧加载螺钉固定在其位。橡胶密封环位于 油底壳和气缸体之间的油底壳凹槽中。 全球培训 GT2200133eng 9 6 发动机组 1 缸体 3 定位孔 5 曲轴 2 主轴承盖 4 缸垫 6 导套 气缸体主轴承盖由球墨铸铁制成，它与气缸体加工成一个整体。位于最后的主轴承盖，即 7 号轴承盖连 接在机油泵上。中间主轴承盖，即 4 号轴承盖内装止推轴承。其他轴承盖（1-3 号及 5-6 号）均有相应 编号以免安装错误。位于缸体和轴承盖上的两个铸造的定位孔可以避免错误定位。轴承盖与 3 个导套对 中，这些导套被压入发动机组螺栓孔中。 缸垫安装在缸体的下表面，以减少振动，从而减低发动机噪音。缸垫由 5mm 钢板制成，通过螺栓固定。 全球培训 GT2200133eng 10 7 气缸套及密封接头 1 气缸套 3 EPDM 密封环 6 冷却液 2 密封环 4 硅密封件 7 橡胶密封环 5 气缸盖垫片 8 凸起 气缸套 (1) 通过橡胶垫圈密封和缸体的冷却液套隔离开。 上部密封环 (2) 由 EPDM 橡胶制成， 直接位于 套环下方。气缸套的下部通过安装在套凹槽中的两个橡胶垫圈同冷却液套隔离开。距冷却液最近的密封环 (2) 为 EPDM 橡胶密封环（黑色） ，下方的密封环 (3)（靠近机油侧）为氟橡胶密封环（紫色） 。 在安装缸套之前，缸套肩部和缸体的套架之间会被精心涂抹上一圈硅胶。 气缸套上部周围的冷却液通道被制成有利于循环的形状，这改善了气缸套上部的冷却效果。 发动机的缸垫是由一个整体的钢制成。垫片有硬化橡胶插件，用于密封冷却液和润滑油道。缸垫上有避免 错误安装的定位凸起。朝向钢垫片的气缸套接触面为凸面，缸套高出气缸体表面 0.15-0.20 mm。 全球培训 GT2200133eng 11 8 气缸盖，安装 气缸盖需要以特殊的方式进行安装，首先与气缸盖 以上的部分对中，然后朝向导销降下，与正时齿轮板 保持一定距离(1)。 气缸盖置于垫片上时，由穿过正式齿板的螺栓水平拉气缸盖使其顶着正时齿轮板 (2)。由于垫片上有定位 凸起，因此在垫片上拉气缸盖时不会损坏垫片中的橡胶垫圈。 待气缸盖正确定位后，可以将其用螺栓固定在气缸体上，垫片中的凹坑也变平了(3)。 全球培训 GT2200133eng 12 9 活塞和连杆 1 空腔 4 压缩环 7 连杆 2 喷嘴 5 压缩环 8 轴承座圈 3 油槽 6 刮油环 9 轴承盖 活塞由铝制成，配有机油冷却油道。通过气缸体中的喷嘴将机油喷入活塞中的垂直管道。机油继续向上流 入活塞头中的环形管道，然后通过另一个管道排出。排放管出口位于活塞和连杆之间。 燃烧室的压缩比为 18.6:1。 活塞销通过衬套中的油道润滑，而活塞环则以通常的方式润滑。连杆的上部为梯形，这一形状可以让载荷 以最佳方式从活塞延伸到连杆。活塞有三个活塞环，上面的压缩环为“梯形”环，中间的压缩环为长方形横 截面，最下面的一个是弹簧加载式刮油环。 连杆由锻钢制成。 连杆的下端由非机械加工的方式断开，即所谓的“断裂式”连杆。接头通过四个 M10 螺栓栓接在一起。 连杆上部为梯形，具有未加工侧。 全球培训 GT2200133eng 13 10 气门机构 1 凸轮轴 4 滚轮 7 减震器 2 凸轮轴齿轮 5 摇臂 8 凸轮轴标记 3 轴承座 6 轭 9 位置传感器齿 D9B 发动机配有顶置凸轮轴、摇臂控制气门及四气门系统。每个气缸配有两个进气门和两个排气门。凸 轮轴经过感应淬火处理，轴颈可以进行加工以便用于特大型轴承壳。凸轮轴由七个轴承座/轴承箱支撑，其 中后轴承也称止推轴承。轴承座被加工成一个整体并已编号，可以从发动机前部看到 1 至 7 这 7 个编 号。 每个气缸的凸轮轴 (1) 有三个凸轮：进气凸轮、排气凸轮和它们之间的一个凸轮，用于驱动单体泵。凸轮 轴齿轮 (2) 装配在后凸轮轴凸缘上，液压减震器 (7) 装配在凸轮轴齿轮外侧。减震器齿 (9) 可以在凸轮 轴传感器中产生信号。凸轮轴齿轮和减震器都配有孔对应凸轮轴定位销，以确保正确安装。 后轴承座前部的法兰上有凸轮轴标记 (8)。TDC 代表上止点，还有编号 1-6。TDC 标记用于凸轮轴的基 本调整，它在飞轮位于 0标记时必须介于轴承座两条线之间。其余 1-6 的数字标记用于调节气门和喷油 器。例如，在编号 5 位于轴承座两条线之间时，调节 5 号气缸的进气门、排气门及喷油器。若发动机配 有 VEB（沃尔沃发动机制动） ，则 V1 标记用于调节摇臂和轭之间的间隙。 摇臂 (5) 装有经过压配合和表面处理的钢制衬套，支撑在摇臂轴上，该摇臂轴通过螺栓连接在凸轮轴轴承 座 (3) 上。所谓的浮球式阀框架 (6) 将摇臂运动传输至阀偶件。摇臂通过滚轮 (4) 连接凸轮轴，通过调 节螺钉和球座顶着轭。 排气和进气门带有双气门弹簧。所有气门导管均配备油密封件。 气门导管由合金铸铁制成，气门座由钢制成。气门导管和气门座均为可替换件。 全球培训 GT2200133eng 14 11 发动机正时齿轮 1 凸轮轴驱动齿轮 6 PTO， 如：发电机 2 中间齿轮（可调节） 7 压缩机驱动齿轮 3 液压泵，冷却风扇驱动齿轮 8 惰轮 从动轮内部和外部 4 伺服泵，中间齿轮 9 曲轴驱动齿轮 5 转向伺服泵/供油泵 驱动齿轮 10 机油泵驱动齿轮 正时齿轮位于发动机后部。这一位置的优势在于： - 正时齿轮驱动阀门开启及喷射正时的准确度更高。 - 需要的大型部件更少，例如飞轮壳用作正时齿轮盖等 - 噪声更小 正时齿轮安装在 6 mm 厚的钢板上。钢板用螺钉固定在气缸体上，通过两个导套 (A) 和一个销钉 (B) 定 位。 所有齿轮均为螺旋齿轮并经过硝酸盐硬化处理。 曲轴齿轮 (9) 也起到曲轴法兰和飞轮之间隔套的作用。飞轮通过 12 个螺栓固定。 齿轮通过两个内六角 螺栓和一个定位销固定在曲轴上。 曲轴齿轮上面的中间齿轮 (8) 为从动齿轮，包括两个用螺钉固定在一起的齿轮。这两个齿轮预先安装在毂 上，毂由锥形滚柱轴承支撑。内侧齿轮驱动可调节的中间齿轮 (2)，外侧齿轮驱动 PTO (6)。在安装在沃 尔沃 B9DD 内的 D9B 发动机上，PTO 传动装置用于驱动交流发电机。 全球培训 GT2200133eng 15 另一个中间齿轮 (2) 安装在内侧从动轮 (8) 上方。这个中间齿轮（2）驱动凸轮轴齿轮。齿轮由毂上的衬 套支撑。关于这个中间齿轮需要指出的是它是可调节的。因此，一旦对正时齿轮进行任何操作，必须调节 该齿轮和凸轮轴齿轮之间的齿间隙。第一个中间齿轮的间隙是无需调节的，因为其间隙是不变的。 凸轮轴齿轮 (1) 通过螺栓连接在凸轮轴法兰上，并由导销将其定位。减震器安装在凸轮轴齿轮外侧。减震 器上的齿产生的信号送到凸轮轴传感器上。 驱动液压油泵的中间齿轮 (4) 用于驱动冷却风扇和由同一液压油驱动的转向伺服泵， 该泵由双排球轴承支 撑。齿轮通过穿过正时齿轮/飞轮壳的 M14 螺栓固定在气缸体上。 转向伺服泵和燃油泵驱动齿轮(5)。传动齿轮安装在转向伺服泵轴上，燃油泵由转向伺服泵轴驱动。 液压泵，冷却风扇驱动齿轮(3)。传动齿轮通过花键和螺母安装在液压油泵的锥形轴上。 机油泵驱动齿轮 (10)。传动齿轮被压在其中一个泵齿轮的轴上，直接由曲轴齿轮驱动。 PTO 用于驱动交流发电机， 附加液压油泵 (6) 等。 受发动机驱动的 PTO 可以作为附加设备安装。 PTO 齿 轮受外侧从动轮驱动。PTO 安装在距正时齿轮/飞轮壳后部不远的位置。 空气压缩机驱动齿轮 (7)。传动齿轮通过花键和螺母安装在空气压缩机的锥形轴上。 全球培训 GT2200133eng 16 12 曲轴 1 曲轴 4 曲轴齿轮 7 钢环 2 主轴承 5 毂 8 飞轮 3 止推轴承 6 减震器 9 轴承座圈 曲轴由一整块的特殊钢材冲锻而成。轴颈 (2) 经感应淬火处理，以增加耐磨性并降低出现裂缝的风险。 曲轴有七个主轴承。每个大端轴承位于两个主轴承之间。中间的主轴承还内装止推轴承 (3)，其中包括止 推垫圈。所有主轴承均配有可替换的轴承壳 (9)。主轴承和大端轴承为铅-镍轴承，镀有铅-铜纹路的钢壳。 轴瓦有 5 种加大尺寸以匹配曲轴表面加工。可以对曲轴进行加工以适合该类型轴承壳。 曲轴的配重用于平衡工作脉冲，使扭矩能够更平稳地输出。曲轴的动平衡是通过在配重上钻孔来调节的。 曲轴两端的配重是单个的，以减少曲轴的重量。 曲轴前部有一个毂，用于连接减震器/皮带轮 (1)。与旧式发动机不同的是，该毂不能拆除，因为它和曲轴 是一个整体。前部曲轴盖中的特氟隆密封件用于密封曲轴前部，特氟隆密封件具有外部毛毡涂层，起防尘 密封的作用。减震器 (6) 内部是液态的。减震器外壳内有一个以钢环 (7) 的形式存在的配重。钢环可以 自由旋转。钢环和外壳之间由高粘度硅油填充。 曲轴旋转时，由于来自活塞的动力脉冲，曲轴会发生振 动。粘性硅油和钢环的均匀旋转可以平衡曲轴的脉冲旋转，从而减弱曲轴的振动。 曲轴配备的毂 (5) 集成在其后部，即毂不能从曲轴上拆下。曲轴正时齿轮 (4) 通过两个 M8 螺栓固定在 毂上，以便将齿轮固定在其位。齿轮上的导销穿过曲轴中的一个孔，以防安装错误。曲轴末端的硅密封环 密封在曲轴和曲轴齿轮之间。组合式正时齿轮盖/飞轮壳位于曲轴齿轮和飞轮之间。 全球培训 GT2200133eng 17 正时齿轮盖的特氟隆密封件用于密封曲轴齿轮。飞轮 (8) 由 12 个螺栓穿过曲轴齿轮直接固定在曲轴上。 飞轮只能以唯一的方式安装在曲轴齿轮上，因为齿轮上的导销必须内配合飞轮中的孔。飞轮外围表面除具 有飞轮齿圈外，还有许多加工的凹槽，用于给燃油喷射系统的转速传感器提供信号。 全球培训 GT2200133eng 18 13 润滑系统 1 油道 4 润滑油道 7 机油泵 2 摇臂轴 5 全流式滤清器 3 活塞冷却油道 6 旁通滤清器 发动机通过齿轮式机油泵 (7) 进行压力润滑，机油泵位于发动机后部，直接由曲轴齿轮驱动。润滑系统配 有一个细滤器（旁通）(6) 和两个全流式滤清器 (5)。 气缸体中钻有两个纵向管道，位于气缸体右侧的其中一个为润滑油道 (4)，用于向曲轴机构供油。润滑油 道前端是封死的。 位于气缸体左侧的另一个管道为活塞冷却道 (3)，用于向活塞供油进行冷却和润滑。润滑油道两端均是封 死的。 气缸盖上的所有轴承均通过空心摇臂轴 (2) 进行润滑，该摇臂轴通过气缸体后部铸造的油道 (1) 与气缸 体相连。 油底壳内配有油位传感器，用于向油位显示器（图中未标出）传输信号。 全球培训 GT2200133eng 19 14 润滑系统，润滑回路说明 1 齿轮泵 5 减压阀（蓝色） 9 控制阀，活塞冷却 2 滤网 6 旁通阀，旁通滤清器 10 旁通阀，机油冷却器，标有 124 3 安全阀（紫色标记） 7 旁通阀，全流式滤清器 11 机油冷却器 4 分油器外壳 8 开启阀，活塞冷却 齿轮泵 (1) 通过滤网 (2) 从油底壳中吸取机油。然后，机油沿泵流入分油器室 (4)，安全阀 (3) 开启在压 力过高时将机油送回油底壳。机油从分油器室向上流入滤清器室，在进入滤清器室之前，先是通过一个外 部油管进入内置的机油冷却器（11） 。在油温较低（粘度较高）的情况下，压力感应阀（旁通阀 10）会打 开使机油不必进入机油冷却器。 然后通过两个全流式滤清器供油， 部分机油将流过旁通滤清器。 旁通阀 (6) 感知旁通滤清器中的压力，在滤芯堵塞等情况下开启油道让油流过旁通滤清器，这能够确保涡轮增压器的 润滑。另一个旁通阀 (7) 在全流式滤清器堵塞时开启，保证了发动机的润滑。机油从分油器室还流向气缸 体油道，以便机油能够通过管道分配到发动机的所有润滑点。减压阀 (5) 调节发动机机油压力。 机油滤清器室里配有用来控制活塞冷却的开启阀（8）和控制阀（9） 。 机油流入气缸体中的纵向管道，通 过喷嘴喷射。每个活塞配备一个喷嘴，朝向活塞内侧。压力降至 250 kPa 以下时，开启阀将切断活塞冷 却油的供应。 空气压缩机通过分油器室的外部管道进行润滑。 机油泵 (1) 为齿轮泵，该齿轮泵由曲轴齿轮驱动。机油泵的齿轮是通过两个轴固定在铝制的泵壳体里。分 油器室 (4) 与气缸体底部由螺栓连接。分油器室固定在滤网(2) 和油泵安全阀 (3) 上。 全球培训 GT2200133eng 20 15 润滑系统，设计 1 安全阀 4 减压阀 7 控制阀，活塞冷却 2 旁通阀，旁通滤清器 5 旁通阀，全流式滤清器 3 旁通阀，机油冷却器 6 开启阀，活塞冷却 机油滤清器室 (8) 栓接至发动机右侧。机油冷却器 (9) 通过螺钉固定在冷却套侧盖 (10) 的内侧，通过两 个外部管道 (11) 与滤清器外壳连接。机有滤清器室的软管将油送往涡轮增压器 (12)。 阀门，润滑油系统 共有七个阀门调节机油的流量： 1 机油泵安全阀用于在油压过高时（如冷启动时）保护机油泵。该阀门为整体式的阀，用紫色标记。 2 旁通阀，旁通滤清器。旁通阀在旁通滤清器阻塞时开启，从而保证涡轮增压器的润滑。 3 旁通阀，机油冷却器。旁通阀用于在发动机处于冷态时让机油不必经过机油冷却器，该阀门可以感知 压力，在油的粘度过高时开启。 4 减压阀，机油压力。此阀门控制机油压力以免油压过高。多余的机油将流回油底壳。该阀门为整体式 阀，用蓝色标记。 5 旁通阀，全流式滤清器。滤清器阻塞时旁通阀开启，确保发动机的润滑。 6 开启阀用于活塞冷却。 7 控制阀用于活塞冷却。 全球培训 GT2200133eng 21 16 机油冷却器和机油泵 机油冷却器用螺钉固定在冷却套侧盖内侧（早期沃尔沃发动机是直接固定在气缸体上） ，因此机油冷却器 完全浸在冷却液中。红色箭头所示为机油的流径，蓝色箭头所示为经由机油冷却器的冷却液流径。 机油泵为齿轮式油泵。泵齿轮由钢制成，泵壳由铝制成。机油泵外壳固定在后部主轴承盖上。泵壳的两部 分连同泵齿轮加工成一个整体，它们不能单独更换，整个泵作为一个整体更换。机油泵的齿轮是通过两个 轴固定在铝制的泵壳体里。吸入管和输出管由钢制成，用橡胶密封环密封在泵盖和分油器外壳上。滤网由 铝制成。泵由曲轴齿轮直接驱动。 全球培训 GT2200133eng 22 17 活塞冷却系统 1 开启阀 5 上腔 9 排放 2 控制阀 6 管道 10 活塞 3 下腔 7 活塞 4 中间壁 8 活塞冷却道 与早期沃尔沃发动机相比，D9B 发动机活塞冷却系统的设计稍有不同。首先，用于冷却活塞的机油经全 流式滤清器过滤（早期发动机的机油是直接被泵送到活塞进行冷却的） 。由于机油也会润滑活塞销，因此 过滤是必要的。 此本版的活塞冷却系是经过优化的系统，其中冷却机油受两个阀门控制。阀门 (1) 为压敏开关阀，直接与 经过滤的油道相连。阀门 (2) 为控制阀，用于提供恒定的不受发动机转速影响的活塞冷却压力。 开启阀 (1) 为弹簧加载活塞阀， 用于开启及关闭机油。 开启阀在油压高于 2.5 巴时开启， 油压低于 2.5 巴 时关闭。 活塞冷却控制阀 (2) 为弹簧加载活塞阀。 油通过下腔 (3) 进入并流过中间壁的孔 (4) 到达上腔 (5)。 油压 增加时，活塞的上部被来自管道（6）压力较高的机油向下压。 因此，活塞 (7) 的中部控制中间壁中的流 量横截面，也因而控制活塞冷却压力。流过阀门中间的机油因此向活塞冷却道 (8) 供应恒定压力。 阀门下方的区域与曲轴箱连接，使阀门下方不会产生压力让机油能够流出 (9)。 活塞配有机油空腔冷却。 通过气缸体中的喷嘴将机油向上喷入活塞中的垂直管道。油继续向上流入活塞头中的圆形管道，然后通过 另一个管道排出。排放管出口位于活塞 (10) 和连杆之间。 活塞销通过衬套中的油槽润滑。 全球培训 GT2200133eng 23 18 燃油系统 1 输油泵 5 冷却盘管 9 单体泵 2 油箱装置 6 分配阀 10 减压阀 3 电动燃油泵 7 主滤清器 4 油水分离器 8 燃油管道 燃油系统配有电控单体泵，每个气缸配备一个，其开启压力非常高。顶置凸轮轴通过摇臂产生促使单体泵 开启喷射的高压。但喷射的时间和压力受发动机 ECU 电控。 上图所示为燃油的流程。 吸入侧为淡绿色， 压力侧为深绿色， 回油管为绿色/白色。 压力侧在发动机 600 rpm 转速时保持 100 kPa 的压力，在 1200 rpm 转速时保持 300 kPa 的压力。 输油泵（1）吸取来自燃油箱（2）中的燃油，依次通过柴油滤清器室（3） 、油水分离器（4） 、EECU 冷却 管（5） 、分配阀（6）将燃油供给到输油泵的输入侧。之后，燃油经过输油泵加压通过燃油主滤芯（7）到 达缸盖内部的纵向管道，通过这些管道给单体泵提供燃油。减压阀 (10) 控制供给压力。多余的燃油经由 分配阀流回输油泵吸入侧。 全球培训 GT2200133eng 24 19 燃油系统组件 1 输油泵是通过中间齿轮由曲轴驱动的齿轮泵。输油泵的容量可以保证所有工况下单体泵所需的油压和 油量。输油泵需要提供相对较高的压力以确保单体泵所需的燃油量。燃油的流速必须足够高，以平衡 气缸盖燃油管道内不同温度的燃油造成的影响。 2 燃油滤清器室的型号与 D12D 发动机的相同，带有内置电动泵 (1) 用于燃油系统排空和排水。单向 阀 (2) 内置于泵中，防止发动机停机时燃油向后回流。排气阀 (3) 与油箱回油管相连。燃油压力传 感器 (5) 安装在电动连接件盖 (4) 的下方。喷嘴 (6) 用于排放燃油。燃油系统共有两个燃油滤清器， 主滤清器 (7) 和油水分离器滤芯 (8)。排水阀 (10) 和燃油中水份传感器 (11) 位于油水分离器底壳 (9) 中。油水分离器底壳和通风功能的运行受发动机室后部普通开关的控制。 3 EECU通过减震橡胶块被固定在发动机上。 EECU由流过冷却盘管的燃油冷却， 冷却盘管固定在EECU 外侧。冷却盘管位于燃油泵之前的吸入侧。 4 发动机配有六个单体泵，每个气缸配一个。单体泵为喷射泵和喷油器的结合。其工作压力比传统的高 压泵提供给通常的喷油器的压力高出许多。单体泵直接从燃油管道获取燃油。喷射正时及需要喷入的 燃油量由发动机控制单元确定，后者将信号发送至单体泵的电磁控制燃油阀。单体泵上的驱动力从凸 轮轴凸角开始经由摇臂进行传输。单体泵的型号为 Delphi(德尔福)E3。 单体泵根据公差进行分类。每一个单体泵电路接头上面都标有编码（1） 。若更换一个或多个单体泵， 必须将新的代码通过程序输入相对应的气缸。可以通过操作 VCADS-Pro 中的“喷油器调整”来完成 这项工作。 只需编制替换过的喷油器代码即可。 电磁控制燃油阀内置于单体泵中。其优点在于：由于燃油阀和喷油器之间的距离更近，可以使生产的 单体泵更轻且喷油器的反应更快。 全球培训 GT2200133eng 25 5 分配阀中的旁通阀与气缸盖回油管路中的空心螺栓集成在一起。旁通阀调节燃油系统内的供给压力。 开启压力为 400-550 kPa。较高的供油压力能够确保满足单体泵所需的燃油。旁通阀配有集成式通风 阀，可以使系统自动排空。 6 分配阀使得来自减压阀多余的燃油流回到输油泵，多余的燃油与吸入侧的燃油在输油泵中汇合。 全球培训 GT2200133eng 26 20 燃油系统原理图 1 输油泵 6 冷却盘管 11 单向阀 2 油箱装置 7 减压阀 12 安全阀 3 电动燃油泵 8 燃油管道 13 单向阀 4 油水分离器滤芯 9 主滤清器 5 油水分离器底壳 10 单体泵 原理图说明 输油泵(1) 经由油箱装置中的滤网 (2) 吸入燃油，燃油流经燃油滤清器室里的电动燃油泵（3） 。若发动机 配有油水分离器滤芯 (4) 和油水分离器底壳 (5)，燃油还要流经它们。燃油然后流过 EECU 冷却盘管 (6) 向上进入汇合点。在汇合点，来自油箱的燃油与气缸盖燃油管道 (8)（经由减压阀(7)）返回的燃油汇合， 然后继续流向输油泵吸入侧。 输油泵将燃油泵入主燃油滤芯，然后到达气缸盖内的油道里。该燃油管道通过喷油器内部的圆形凹槽向各 个单体泵 (10) 供应燃油。 减压阀(7) 控制供给喷油器的燃油压力。 电动燃油泵 (3) 内侧的单向阀 (11) 能 够确保发动机停机时燃油不会流回油箱。 输油泵的阀门： 输油泵(1) 配有两个阀门：安全阀 (12) 用于在压力过高时（如燃油滤清器阻塞时）让燃油流回至吸入侧。 单向阀 (13) 在使用电动燃油泵 (3) 时开启。 全球培训 GT2200133eng 27 21 燃油喷射系统 发动机控制单元（EECU）是喷射系统的主要部件。EECU 不间断地接收来自加速踏板和发动机上诸多传 感器发出的信号，以确定燃油量以及应在何时将燃油喷入气缸。单体泵的控制信号经由电缆传输至单体泵 的燃油阀。所有连接到控制单元的传感器导线接头均符合 DIN 标准。EECU 还存储系统内发生的有关故障 及偏差方面的信息。偶发故障将保存在 EECU 中以备日后查询。 发动机上配有下列传感器： 1 曲轴箱压力传感器。位于气门室盖左侧。 2 凸轮轴位置传感器。位于正时齿轮盖的右后侧。 3 增压空气温度和压力传感器。位于进气管的后侧上部。 4 曲轴位置和速度传感器。位于飞轮壳的上部。 5 冷却液温度传感器。位于进气管左后侧。 6 机油液位传感器。位于油底壳内。 7 燃油中水份指示传感器。位于燃油滤清器下方的透明塑料底壳内。 8 燃油压力传感器。位于靠近燃油滤清器支架的盖下方。 9 风扇转速传感器。位于液压马达上。 10 机油温度和压力传感器。位于分油器室上。 11 冷却液位传感器。位于膨胀箱内。 全球培训 GT2200133eng 28 12 空气温度传感器和空气滤清器指示器。位于空气滤清器外壳和进气管之间的管道上。 13 外部温度传感器，位于车身上。 全球培训 GT2200133eng 29 22 E3 型单体泵 1 泄油阀 4 针形止回阀 7 电器接头 2 电磁阀 5 针形控制活塞 3 电磁阀 6 针阀 新型 E3 单体泵与早期 E1 型单体泵的外观及装配方式均相同。就燃油喷射（喷射量和喷射正时）而言， E3 与 E1 的功能相同，而且都带有泄油阀 (1) 和电磁阀 (2)。 为了使尾气中的烟雾及颗粒物尽可能的少，E3 喷油器配有针形控制阀 (4)，该阀受另一个电磁阀 (3) 的 控制。针形控制阀 (4) 及电磁阀 (3) 通过向针形控制活塞 (5) 背部施加较高的燃油压力而保持针阀（6） 的位置。 这样，喷油器开启压力能够连续变化以达到与发动机转速和载荷的最佳匹配，从而实现降低油耗，减少废 气排放。 与早期 E1 型喷油器具有固定开启压力 300 巴相比，E3 型喷油器的开启压力可以在 250 和 2000 巴 之间变化。 电器接头上标有单体泵的校准代码和零件号。 单体泵的硬件本身根据发动机型号（马力）的不同会有所区别。 全球培训 GT2200133eng 30 23 单体泵的泄油阶段 1 泄油阀 3 电磁阀 2 电磁阀 5 针形控制阀 在喷油器泄油阶段，两个电磁阀（2 和 3）均处于非激活状态，使泄油阀 (1) 开启，针形控制阀 (5) 关 闭。 尽管泵仍在运行，但由于燃油只在泄油阀和气缸盖燃油管道内流通，因此没有压力形成。 发动机停止运行时，喷油器即处于该状态。 全球培训 GT2200133eng 31 24 单体泵的加压阶段 1 泄油阀 4 针形控制阀 7 高压油道 2 电磁阀 5 针形控制活塞 8 空腔 3 电磁阀 6 针 凸轮轴转至凸轮轴凸角时（通过摇臂）开始向下压泵活塞的位置时，加压开始。 电磁阀 (2) 激活，泄油阀 (1) 关闭，从而在喷油器的高压油道 (7) 内形成较高的压力。 由于针形控制阀 (4) 仍然关闭，因而在空腔 (8) 中形成液压，该压力促使针形控制活塞 (5) 将喷油器针 阀保持在关闭状态，该阶段不产生喷射。 全球培训 GT2200133eng 32 25 整体式喷油器喷射阶段 1 泄油阀 4 针形控制阀 7 高压油道 2 电磁阀 5 针形控制活塞 8 空腔 3 电磁阀 6 针阀 电磁阀 (2) 在加压阶段已被激活，它使泄油阀关闭并促使空腔(8) 中的液压压紧针形控制活塞 (5)，从而 使喷油器针阀保持在关闭状态。 发动机控制单元参考发动机传感器发出的信息及经由 J1939 发送的其他信息计算喷油器开启点的压力。 当达到控制单元计算的预定压力后，将开始下面的步骤： 电磁阀 (3) 也被激活，该电磁阀释放空腔(8) 中的液压，喷油器针阀 (6) 提升针形控制活塞 (5)，然后开 始喷射。 这样，就可以实现开启压力在 250 和 2000 巴之间变化。 全球培训 GT2200133eng 33 26 整体式喷油器泄压阶段 1 泄油阀 4 针形控制阀 7 高压油道 2 电磁阀 5 针形控制活塞 8 空腔 3 电磁阀 6 针阀 控制单元确定发动机已接收到足够的燃油量并切断电磁阀 （2 和 3） 的电源后， 开始泄压阶段。 电磁阀 (3) 不被激活时，针形控制阀回油管道关闭，从而促使喷油器针阀关闭。同时，电磁阀 (2) 的解除使得泄油阀 开启，从而燃油能够流回燃油管道。 喷油器已进入泄油阶段。 全球培训 GT2200133eng 34 27 进气管和滤清器 上图所示为沃尔沃 B9DD 发动机的进气管和滤清器。 进气管位于发动机上面，空气经过橡胶软管进入空气滤清器外壳。滤清器外壳由钢制成，盖由螺母固定。 空气滤清器外壳底部装有橡胶阀，较大的灰尘和尘埃微粒可以经此橡胶阀排出。 空气滤清器为干式滤清器。空气滤芯由褶皱的专用纸制成，周围是经表面处理过的穿孔薄钢板，空气通过 此钢板被吸入滤清器。滤清器芯的内部密封件固定在滤清器上，而外部密封件则位于滤清器凸缘上，盖拧 紧时密封件就被压紧。滤清器芯通过普通的螺母固定。纸滤芯的表面积为 14.6 m2。 空气滤清器和涡轮之间的连接管上配有压降指示器，用于指示空气压力和空气温度。滤清器开始阻塞时， 仪表板显示器上将有信息提示。 全球培训 GT2200133eng 35 28 涡轮增压器 1 来自空滤的空气 5 涡轮 9 废气门 2 压缩机转轮 6 送往排气系统的废气 10 压力室 3 送往发动机的压缩空气 7 机油润滑室 4 来自发动机的废气 8 冷却液室 发动机的排气用于驱动涡轮增压器涡轮。涡轮与压缩机转轮通过同一个轴驱动。压缩机转轮旋转时，空气 从空滤吸入，由涡轮增压器压缩，然后流经中冷器，进入发动机。 涡轮增压器由发动机机油润滑并冷却，机油的供给对涡轮增压器功能的发挥至关重要。因此，对发动机润 滑系统的精心维护是非常重要的。 涡轮增压器也由发动机冷却液冷却，冷却液经由涡轮的一个管道。 涡轮增压器具有废气门功能， 该功能在较高功率输出的情况下限制增压压力。 废气门挡板起旁通阀的作用， 让一部分废气直接流到排气端而不推动涡轮。挡板通过压力室运行，压力室通过压缩机外壳软管感知充气 压力。 充气压力较低时，执行器弹簧通过控制杆将挡板保持在关闭状态。当充气压力达到执行器的开启压力 185 kPa 时，挡板开始开启，使一部分排气压力直接流入排气管。这就减轻了排气涡轮的负荷，使涡轮速度降 低。 通过使用废气门， 使得涡轮增压器能够提供更大工作范围的增压压力， 从而使发动机具有更广的使用范围、 更大的扭矩同时在满功率输出时对增压压力有所限制。 涡轮增压器的外壳和排气歧管通过耐热材料进行隔热处理。这样可以避免发动机仓内产生的热量的影响。 排气压力调节器安装在压缩机外壳的出口侧。 全球培训 GT2200133eng 36 与早期各型发动机相比，D9B 发动机的涡轮增压器具有更高的增压空气压力，尤其在发动机低转速时更 是如此。 涡轮增压器硬件随发动机型号的不同而有所区别。 全球培训 GT2200133eng 37 29 增压空气冷却和预热 中冷器位于散热器前部，为干式（空气空气）冷却器。中冷器将进入的空气温度降至约 100 。这将 会使进入空气的体积变小，从而使更多的空气被推入气缸，同时更多的燃油将被喷入。由此使发动机功率 增加、扭矩升高、油耗降低。被冷却的空气也将降低作用在气门和活塞上的压力。 在拥有寒冷气候的市场上，有可以选装的感应式启动加热装置，用于加热进入的空气。驾驶员将启动钥匙 转至预热位置且发动机冷却液温度低于 +10 时，加热器将被激活。预热及其加热时间由发动机控制单 元控制。 热空气使极低温度下的启动变得更容易，同时减少了排气中的白烟。仪表板上有一个发动机预 热指示灯。接通加热器元件时指示灯会亮起，该指示灯还用于在正常驾驶过程中加热器出现故障时发出警 告。 要使预热器运行必须满足以下条件： - 必须使用驻车制动器 预热时间将随下列温度变化而发生变化： - 冷却液温度高于 +10 时，预热不运行。 - 冷却液温度大约+10 时，预热时间为 25 秒。 - 冷却液温度低于 -15 时，预热时间为 55 秒。 - 冷却液温度在 +10 和 -15 之间时，预热时间成线性增加。 后续加热时间始终与预热时间相同。 全球培训 GT2200133eng 38 30 排气压力调节器 1