汽车发动机燃油喷射技术（第3版） 第六章 柴油机电子控制燃油喷射系统ppt课件

1、第六章第六章 柴油机电子控制柴油机电子控制燃油放射系统燃油放射系统 第一节第一节 概述概述第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制第三节第三节 电控柴油放射系统的缺点诊断与电控柴油放射系统的缺点诊断与分析分析 第一节第一节 概述概述 一、一、 柴油机电子控制技术的开展情况及柴油机电子控制技术的开展情况及开展趋势开展趋势1 柴油机电子控制技术的开展情况柴油机电子控制技术的开展情况柴油机电子控制技术在国外运用率已到达柴油机电子控制技术在国外运用率已到达6090。 2 柴油机电子控制技术的开展趋势柴油机电子控制技术的开展趋势1 高的放射压力高的放射压力 为满足排放法规要求，放射压力从为满足

2、排放法规要求，放射压力从100 MPa升高到升高到120 MPa直到直到200 MPa。 下一页第一节第一节 概述概述2 独立的放射压力控制独立的放射压力控制 普通的喷油泵普通的喷油泵高压油管高压油管喷油器系统，其放射压力还与柴喷油器系统，其放射压力还与柴油机负荷有关。油机负荷有关。 3 改善柴油机燃油经济性改善柴油机燃油经济性 用户对柴油机的燃油耗费率一直非常关怀。燃油系统必需采用户对柴油机的燃油耗费率一直非常关怀。燃油系统必需采取各种措施来实现这一要求。取各种措施来实现这一要求。 4 独立的放射正时控制独立的放射正时控制 众所周知放射正时直接影响到在柴油机上死点前喷入气缸的众所周知放射正时

3、直接影响到在柴油机上死点前喷入气缸的油量，因此就决议着气缸的峰值迸发压力和最高温度。油量，因此就决议着气缸的峰值迸发压力和最高温度。 下一页上一页第一节第一节 概述概述5 可变的预放射控制才干可变的预放射控制才干 预放射可以降低颗粒排放，而又不添加预放射可以降低颗粒排放，而又不添加NOx排放，也可改排放，也可改善柴油机冷启动性能，降低柴油机在冷态工况下白烟的排放。善柴油机冷启动性能，降低柴油机在冷态工况下白烟的排放。6 最小油量的控制才干最小油量的控制才干 燃油系统具有高放射压力的才干往往与柴油机怠速所需求的燃油系统具有高放射压力的才干往往与柴油机怠速所需求的小油量控制才干发生矛盾。小油量控制

4、才干发生矛盾。 7 快速断油才干快速断油才干 放射终了时，必需快速断油。放射终了时，必需快速断油。 下一页上一页第一节第一节 概述概述8 降低驱动扭矩冲击载荷降低驱动扭矩冲击载荷燃油放射系统在很高的压力下任务，既添加了驱动系统所需燃油放射系统在很高的压力下任务，既添加了驱动系统所需求的平均扭矩，也添加扭矩的冲击载荷。求的平均扭矩，也添加扭矩的冲击载荷。 二、二、 柴油机电子控制技术的优点柴油机电子控制技术的优点1 具有多功能的自动调理性能具有多功能的自动调理性能 车用及工程机械用柴油机的运转工况是变化的，而且对其油车用及工程机械用柴油机的运转工况是变化的，而且对其油耗、排放和可靠性等要求较高。

5、耗、排放和可靠性等要求较高。 2 减轻质量、减少尺寸、提高柴油机的紧凑性减轻质量、减少尺寸、提高柴油机的紧凑性自动控制系统的一个重要功能是随柴油机转速和负载的变化自动控制系统的一个重要功能是随柴油机转速和负载的变化而自动择优确定其供油提早角。而自动择优确定其供油提早角。 下一页上一页第一节第一节 概述概述3 部件安装衔接方便，提高了维修性部件安装衔接方便，提高了维修性 4 扩展了诊断、联络等功能扩展了诊断、联络等功能 三、三、 柴油机电子控制技术的特点柴油机电子控制技术的特点 柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多类似之处，整个系统柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多类似之处，整个系统都是由传感

6、器、电控单元和执行器三大部分组成。都是由传感器、电控单元和执行器三大部分组成。 一、一、 保管原机械式喷油泵，实现自动控制保管原机械式喷油泵，实现自动控制此系统需控制的参数有三个：喷油量、喷油提早角和废气再循此系统需控制的参数有三个：喷油量、喷油提早角和废气再循环量环量废气再循环的控制与汽油机根本一样废气再循环的控制与汽油机根本一样。 返 回上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制一一 日本日本Zexel公司公司COPEC系统系统 二二 电子控制分配式喷油泵电子控制分配式喷油泵分配式电子控制喷油泵及控制系统见图分配式电子控制喷油泵及控制系统见图6-11。其控制系统大体。其控制系

7、统大体上和直列式电子控制喷油泵的控制系一致样。上和直列式电子控制喷油泵的控制系一致样。1 燃油放射量的控制燃油放射量的控制其电子调速器的构造见图其电子调速器的构造见图6-12。 2 燃油放射时间的控制燃油放射时间的控制 时间控制器时间控制器定时器定时器见图见图6-13，和普通的分配式喷油泵的，和普通的分配式喷油泵的时间控制器一样，都是由作用在正时活塞上的油压，用正时时间控制器一样，都是由作用在正时活塞上的油压，用正时控制阀来进展提早角的控制。控制阀来进展提早角的控制。 下一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制二、二、 新型电子控制的柴油放射系统新型电子控制的柴油放射系统 一一

8、电子控制分配泵系统电子控制分配泵系统1 丰田公司控制分配泵系统丰田公司控制分配泵系统丰田公司的柴油机电子控制系统见图丰田公司的柴油机电子控制系统见图6-14。1 喷油量的控制喷油量的控制见图见图6-15 2 喷油正时控制喷油正时控制该系统喷油正时由发动机电控单元根据发动该系统喷油正时由发动机电控单元根据发动机转速传感器机转速传感器检测喷油始点检测喷油始点、曲轴位、曲轴位置传感器决议，由冷却水温度传感器和进置传感器决议，由冷却水温度传感器和进气压力传感器、启动信号等运转条件修正。气压力传感器、启动信号等运转条件修正。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制3 怠速控制怠速

9、控制 在怠速时，即使交流发电机和液力转向泵等发动机负荷发生在怠速时，即使交流发电机和液力转向泵等发动机负荷发生变化，仍需把怠速控制在目的值。变化，仍需把怠速控制在目的值。 4 进气节流控制进气节流控制为降低怠速时的振动、噪声和柴油机停车时的振动，该系统为降低怠速时的振动、噪声和柴油机停车时的振动，该系统用微机控制节气门的开度，控制进气量用微机控制节气门的开度，控制进气量见图见图6-22。 5 废气再循环控制废气再循环控制 6 加热塞的控制加热塞的控制 7 缺点自诊断和平安安装缺点自诊断和平安安装 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制2 捷达捷达SDI用轴向分配泵用轴向

10、分配泵捷达捷达SDI用轴向分配泵只需一个泵缸体和一个泵柱塞。用轴向分配泵只需一个泵缸体和一个泵柱塞。 (1) VE泵的构造泵的构造分配泵驱动轴处于泵室里。分配泵驱动轴处于泵室里。 分配泵保送过程共分为分配泵保送过程共分为4步：步：进油进油 燃油保送燃油保送 泄压泄压 进油进油 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制(2) 捷达捷达SDI发动机管理系统发动机管理系统EDC15+发动机管理系统表示图见图发动机管理系统表示图见图6-25。二二 电控泵喷嘴系统电控泵喷嘴系统 1 供油系统供油系统 1 油泵油泵燃油泵位于缸盖上。其功能是将燃油从油箱保送到泵喷嘴，燃油泵位于缸盖上。

11、其功能是将燃油从油箱保送到泵喷嘴，由凸轮轴驱动。由凸轮轴驱动。 2 分配管分配管 对电控泵喷嘴系统来说，适宜的低压供油系统也很重要。对电控泵喷嘴系统来说，适宜的低压供油系统也很重要。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制2 放射系统放射系统放射系统的构造见图放射系统的构造见图6-33，主要包括压力产生泵、喷油器、，主要包括压力产生泵、喷油器、电控单元电控单元电磁阀电磁阀。其任务过程包括预放射循环和主放射。其任务过程包括预放射循环和主放射循环。循环。 1 预放射循环预放射循环为确保熄灭过程尽能够平稳，在主放射循环之前，少量燃油为确保熄灭过程尽能够平稳，在主放射循环之前，

12、少量燃油在低压下被喷入。在低压下被喷入。 2 主放射循环主放射循环喷油器针阀封锁后的短时间内，由于喷油器电磁阀依然封锁，喷油器针阀封锁后的短时间内，由于喷油器电磁阀依然封锁，并且泵活塞继续下移，所以，高压腔内的压力立刻重新上升。并且泵活塞继续下移，所以，高压腔内的压力立刻重新上升。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制3 控制系统控制系统发动机控制系统是由传感器、电控单元、执行元件三部分组发动机控制系统是由传感器、电控单元、执行元件三部分组成的，见图成的，见图6-36。 三三共轨式电控放射系统共轨式电控放射系统 所谓共轨式所谓共轨式 公共轨道式公共轨道式电控放射系统是

13、指该系统中有电控放射系统是指该系统中有一条公共油管，用高压一条公共油管，用高压或中压或中压输油泵向共轨输油泵向共轨公共油道公共油道中泵油，用电磁阀进展压力调理并由压力传感器反响控制。中泵油，用电磁阀进展压力调理并由压力传感器反响控制。 1 美国美国BKM公司的公司的Servojet系统系统美国美国BKM公司的公司的Servojet系统见图系统见图6-37。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制1 系统组成系统组成输油泵为低压的电动叶片泵，将燃油从油箱中吸出保送给中输油泵为低压的电动叶片泵，将燃油从油箱中吸出保送给中压输油泵，中压输油泵为轴向柱塞泵压输油泵，中压输油泵为

14、轴向柱塞泵由凸轮驱动，排量恒由凸轮驱动，排量恒定定，以，以210 MPa左右的压力向共轨油道馈送燃油，油左右的压力向共轨油道馈送燃油，油道的压力由电子控制器经过道的压力由电子控制器经过EPR调理。调理。 2 任务原理任务原理 系统的任务原理见图系统的任务原理见图6-41。当电磁阀通电时，封锁了回油。当电磁阀通电时，封锁了回油通道，共轨燃油进入增压活塞上方，活塞就下行。通道，共轨燃油进入增压活塞上方，活塞就下行。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制3 系统的特点系统的特点综上所述，本系统中喷油量、喷油时辰等主要参数均置于电综上所述，本系统中喷油量、喷油时辰等主要参数均

15、置于电子脉冲的控制之下。这些控制脉冲均由电子控制器根据实践子脉冲的控制之下。这些控制脉冲均由电子控制器根据实践动态工况，在最正确准那么下给出，从而在软件的支持下实动态工况，在最正确准那么下给出，从而在软件的支持下实现了对喷油系任务的动态优化。现了对喷油系任务的动态优化。 该电子控制系统具有如下特点：该电子控制系统具有如下特点：喷油系统取消了高压油路，不存在燃油压力涉及振荡问题。喷油系统取消了高压油路，不存在燃油压力涉及振荡问题。燃油的最高放射压力到达燃油的最高放射压力到达150160 MPa，可以实现预，可以实现预放射，喷雾特性良好放射，喷雾特性良好 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控

16、制柴油放射系统的控制 因本系统的放射压力和各缸分配的喷油量与柴油机转速无因本系统的放射压力和各缸分配的喷油量与柴油机转速无关关 能容易地使各缸喷油不均匀景象减少到可以忽略的程度，使能容易地使各缸喷油不均匀景象减少到可以忽略的程度，使柴油机任务的平稳性提高。柴油机任务的平稳性提高。喷油提早角可以在任何转速、负荷工况下及时地无级优化调喷油提早角可以在任何转速、负荷工况下及时地无级优化调理，并根据其他参数予以随时补偿。理，并根据其他参数予以随时补偿。顺应性强，体积小，易于布置，本钱低。顺应性强，体积小，易于布置，本钱低。 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制2 美国美国Ca

17、terpillar公司的公司的HEUI系统系统 HEUI系统是一种中压共轨电控液压式放射系统。该系统的共轨系统是一种中压共轨电控液压式放射系统。该系统的共轨中不用燃油而用柴油机光滑油，因此系统中有光滑油和燃油中不用燃油而用柴油机光滑油，因此系统中有光滑油和燃油两套油路两套油路 1 任务原理任务原理HEUI系统中机油经过机油泵从柴油机油底壳经机油滤清器和冷系统中机油经过机油泵从柴油机油底壳经机油滤清器和冷却器送到高压机油泵以及柴油机光滑系统，此处低压机油管却器送到高压机油泵以及柴油机光滑系统，此处低压机油管路油压为路油压为300 kPa。 2 喷油器构造喷油器构造电控液压式喷油器由三部分组成：电

18、磁控制阀，增压柱塞和柱电控液压式喷油器由三部分组成：电磁控制阀，增压柱塞和柱塞套塞套 下一页上一页第二节第二节 柴油放射系统的控制柴油放射系统的控制3 新式多级放射电子燃油放射控制系统新式多级放射电子燃油放射控制系统菲亚特公司新开发出了一种被称作多级放射的新一代共轨直菲亚特公司新开发出了一种被称作多级放射的新一代共轨直喷涡轮增压式柴油发动机，估计第一台这种喷涡轮增压式柴油发动机，估计第一台这种2.4 L 20气门气门5缸的发动机将装在兰旗缸的发动机将装在兰旗Kappa型车上。型车上。 新式多级放射的电子燃油放射控制系统，在发动机每一个任新式多级放射的电子燃油放射控制系统，在发动机每一个任务循环

19、期间，可进展多次放射，而不添加其燃油总量。这就务循环期间，可进展多次放射，而不添加其燃油总量。这就意味着同样数量的柴油在气缸内可分几个阶段分级逐渐熄灭，意味着同样数量的柴油在气缸内可分几个阶段分级逐渐熄灭，从而使发动机噪音降低，有害物排放减少从而使发动机噪音降低，有害物排放减少3040，并，并使发动机的动力性进一步有所提高使发动机的动力性进一步有所提高返 回上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析 一、一、 诊断测试根本原那么和本卷须知诊断测试根本原那么和本卷须知1 诊断测试根本原理诊断测试根本原理 柴油机自动控制系统是比较复杂的系统，柴油机自动控制

20、系统是比较复杂的系统，在诊断缺点时，需求掌握系统的步骤和方在诊断缺点时，需求掌握系统的步骤和方法。法。从原那么上讲，如要诊断排除一个能够涉从原那么上讲，如要诊断排除一个能够涉及微机系统的柴油机缺点，应先按柴油机及微机系统的柴油机缺点，应先按柴油机没有微机那样，检查可以引起缺点的各个没有微机那样，检查可以引起缺点的各个方面。方面。 2 运用维修本卷须知运用维修本卷须知电控柴油机燃油放射系统运用维修本卷须电控柴油机燃油放射系统运用维修本卷须知与汽油机一样。知与汽油机一样。 下一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析 二、二、 缺点自诊断系统缺点自诊断系统

21、三、三、 读取缺点码读取缺点码控制系统除具备诊断码外，还具备用来检测油量加速踏板命令控制系统除具备诊断码外，还具备用来检测油量加速踏板命令以及加速踏板和齿杆位置电以及加速踏板和齿杆位置电压的特殊维护用接头，可以用规范数字电压表来检测加速踏板压的特殊维护用接头，可以用规范数字电压表来检测加速踏板及供油齿杆位置电压。及供油齿杆位置电压。 四、四、 柴油机电子控制系统常见缺点柴油机电子控制系统常见缺点1 计算机缺点计算机缺点 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析2 接插件衔接缺点接插件衔接缺点 3 传感器缺点传感器缺点 4 执行机构缺点执行机构缺

22、点 五、五、 柴油机电子控制系统常见缺点景象柴油机电子控制系统常见缺点景象 1 发动机不启动发动机不启动 柴油机预热时间不够，温度过低柴油机预热时间不够，温度过低 熄灭室内积存柴油过多熄灭室内积存柴油过多 喷油器不喷油或喷油雾化质量太差喷油器不喷油或喷油雾化质量太差 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析燃油箱至喷油器的油路进入空气。燃油箱至喷油器的油路进入空气。供油提早角过大或过小时间控制器有缺点。供油提早角过大或过小时间控制器有缺点。空气滤清器进气管全部或大部堵塞。空气滤清器进气管全部或大部堵塞。紧缩压力缺乏，呵斥紧缩行程终了的气体温度过

23、低，使喷紧缩压力缺乏，呵斥紧缩行程终了的气体温度过低，使喷进熄灭室的柴油不能发火熄灭。进熄灭室的柴油不能发火熄灭。电控单元有缺点。电控单元有缺点。 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析2 发动机运转不平稳发动机运转不平稳 柴油机任务时，从排气和任务响声可听到转速忽高忽低，其要柴油机任务时，从排气和任务响声可听到转速忽高忽低，其要素如下：素如下：电子调速器有缺点，各衔接件不灵敏或间隙过大。电子调速器有缺点，各衔接件不灵敏或间隙过大。调速器壳体内光滑油面过高，或光滑油粘度过大。调速器壳体内光滑油面过高，或光滑油粘度过大。柱塞调理臂与调理拨叉间隙

24、过大柱塞泵。柱塞调理臂与调理拨叉间隙过大柱塞泵。控制套筒位置传感器与缺点。控制套筒位置传感器与缺点。供油拉杆或齿杆与拉杆衬套间隙过大，或间隙过小，运供油拉杆或齿杆与拉杆衬套间隙过大，或间隙过小，运动不灵敏。动不灵敏。 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析柱塞转动不灵敏。柱塞转动不灵敏。个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动，或齿箍与控制套松动。个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动，或齿箍与控制套松动。多缸柴油机的供油不均匀度过大，紧缩压力不一致。多缸柴油机的供油不均匀度过大，紧缩压力不一致。供油提早角过大或过小；时间控制器有缺点。供油提早角过大或过小；时间控

25、制器有缺点。 3 柴油机功率缺乏柴油机功率缺乏 柴油中混入水分，或油路中有空气。柴油中混入水分，或油路中有空气。柴油质量不符合规定要求。柴油质量不符合规定要求。空气流量计有缺点。空气流量计有缺点。 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析进气温度传感器有缺点。进气温度传感器有缺点。油箱开关未完全翻开、电动输油泵有缺点供油缺乏，或燃油箱开关未完全翻开、电动输油泵有缺点供油缺乏，或燃油管路部分堵塞。油管路部分堵塞。喷油器喷油压力过低，或喷油雾化不良。喷油器喷油压力过低，或喷油雾化不良。喷油泵最大供油量不符合要求，或各缸供油不均匀度过大。喷油泵最大供

26、油量不符合要求，或各缸供油不均匀度过大。供油提早角过大或过小。供油提早角过大或过小。供油拉杆不能到达最大供油位置。供油拉杆不能到达最大供油位置。 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析4 柴油机自行停车柴油机自行停车 自行停车时，转速逐渐降低自行停车时，转速逐渐降低 自行停车时，转速虽然也是逐渐降低自行停车时，转速虽然也是逐渐降低 自行停车时，转速急骤降低，排黑烟。自行停车时，转速急骤降低，排黑烟。 自行停车时，转速急骤降低，伴随异常响声。自行停车时，转速急骤降低，伴随异常响声。 5 柴油机飞车柴油机飞车 调速器失灵有缺点。调速器失灵有缺点。

27、供油拉杆或供油齿条在供油量最大位置卡住。供油拉杆或供油齿条在供油量最大位置卡住。下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析空气滤清器油盘的光滑油加注过多，或露天作业雨水吸入空气滤清器油盘的光滑油加注过多，或露天作业雨水吸入油盘而使光滑油面升高。油盘而使光滑油面升高。用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后，没有烘干就装车运用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后，没有烘干就装车运用。用。其他要素呵斥柴油或光滑油进入熄灭室。其他要素呵斥柴油或光滑油进入熄灭室。调速器壳体内的光滑油面过高，或粘度过大。调速器壳体内的光滑油面过高，或粘度过大。 6 喷油泵供油压力缺乏或不供油喷油泵供油压力缺乏或不供油 下一页上一页第三节第三节 电控柴油放射系统的电控柴油放射系统的缺点诊断与分析缺点诊断与分析低压油路不来油，或来油压力过低。低压油路不来油，或来油压力过低。由油箱至喷油器的油路有空气。由油箱至喷油器的油路有空气。空气流量计有缺点。空气流量计有缺点。柱塞副磨损或柱塞卡住。柱塞副磨损或柱塞卡住。柱塞弹簧弹力缺乏或弹簧折断。柱塞弹簧弹力缺乏或弹簧折断。出油阀封锁不严或弹簧折断。出油阀封锁不严或弹簧折断。柱塞与调理臂的铆合处松动，向供油量小的方向位移。柱塞与调理臂的铆合处松动，向供油