空压机用卡特发动机课件

1、2/6/2022 卡特彼勒卡特彼勒C9/C13发动机发动机 编辑:顾顾 兴兴 中中 2008/52/6/2022 卡特彼勒燃油系统的发展卡特彼勒燃油系统的发展2/6/2022 高压油泵高压油泵-高压油管高压油管-喷油器燃油系统喷油器燃油系统2/6/2022 MUI燃油系统燃油系统2/6/2022 EUI燃油系统燃油系统2/6/2022 HEUI燃油系统燃油系统2/6/2022 EUI燃油系统的特点燃油系统的特点 燃油喷射压力高，精确的燃油量控制，排放低燃油喷射压力高，精确的燃油量控制，排放低 使用电子调速器，能够对发动机速度进行精确控制使用电子调速器，能够对发动机速度进行精确控制 快速的冷起动

2、性能快速的冷起动性能 进行精确的空燃比控制，减少冒黑烟进行精确的空燃比控制，减少冒黑烟 发动机自我诊断和保护发动机自我诊断和保护 额定输出增加额定输出增加 减少了机械运动部件，调整维修方便减少了机械运动部件，调整维修方便 通过电子诊断工具，方便的对系统进行测试和调整通过电子诊断工具，方便的对系统进行测试和调整2/6/2022 2/6/2022 C9/C13都采用了都采用了ACERT技术技术2/6/2022 2/6/2022 功能强大的燃油系统功能强大的燃油系统ECM 1、为发动机电子元件提供电源 2、通过各种传感器监视发动机 的工作状态 3、燃油控制计算机（电子调速器控制发动机转速） 4、记录

3、发动机的各种故障 5、先进的电子诊断工具 6、根据需要控制参数可编程 7、发动机电路的控制2/6/2022 2/6/2022 C13技术参数技术参数A-排气门B-进气门2/6/2022 发动机缸径. . . 130.0 mm 发动机行程 . . . 157.0 m排量 . . . 12.5L气缸排列方式 . . . 直列 每缸气门数 . . . 4 进气门间隙. . . . 0.38 mm (0.015 inch) 排气门间隙. . . . 0.64 mm (0.030 inch) 点火次序 (喷油顺序) . . . 1, 5, 3, 6, 2, 4 从飞轮端看曲轴的旋转方向 . . . 逆时

4、针2/6/2022 C13燃油系统燃油系统2/6/2022 喷油器的驱动喷油器的驱动喷油器的驱动是采用凸轮轴的动力驱动的。采用的是不锈钢喷油器套。2/6/2022 电子单体喷油器的驱动电子单体喷油器的驱动 1、调整螺钉 2、摇臂总成 3、电子单体喷油器 4、凸轮轴1、调整螺钉2、摇臂总成3、电子单体喷油器 4、凸轮轴2/6/2022 （M）EUI2/6/2022 电子单体喷油器电子单体喷油器1、弹簧、弹簧 2、和、和ECM相连的电磁阀相连的电磁阀 3、电磁阀总成、电磁阀总成 4、推杆、推杆 5、柱塞筒、柱塞筒 6、密封、密封 7、密封、密封 8、弹簧、弹簧 9、间隔器、间隔器 10、喷油器体、

5、喷油器体 11、单向阀、单向阀2/6/2022 喷油器部件喷油器部件2/6/2022 喷油嘴的工作喷油嘴的工作喷油器关闭状态喷油器关闭状态压力开始上升压力开始上升喷油器开启状态喷油器开启状态2/6/2022 喷射前喷射前 推杆在摇臂的作用下向下运动，柱塞下腔的油被压缩。推杆在摇臂的作用下向下运动，柱塞下腔的油被压缩。柱塞下腔的油有两个出路，一个是从喷油嘴处流到气柱塞下腔的油有两个出路，一个是从喷油嘴处流到气缸燃烧室中，但是电磁阀此时没有通电，处于开启状缸燃烧室中，但是电磁阀此时没有通电，处于开启状态，柱塞下腔的油建立不起压力不能够打开喷油嘴；态，柱塞下腔的油建立不起压力不能够打开喷油嘴；另一个

6、是从电磁阀处流走，电磁阀此时没有通电，处另一个是从电磁阀处流走，电磁阀此时没有通电，处于开启状态，柱塞下腔的油会全部从电磁阀处流走。于开启状态，柱塞下腔的油会全部从电磁阀处流走。2/6/2022 喷射喷射当当ECM根据输入信号决定开始喷油时，它会根据输入信号决定开始喷油时，它会向电磁阀发送一个电流，电流的电压大约是向电磁阀发送一个电流，电流的电压大约是90伏。由于电磁阀通电，在电磁线圈中产生伏。由于电磁阀通电，在电磁线圈中产生磁场，吸引衔铁向上运动，使阀芯关闭燃油磁场，吸引衔铁向上运动，使阀芯关闭燃油回油箱的通道。此时在柱塞下的燃油压力上回油箱的通道。此时在柱塞下的燃油压力上升。当压力上升到喷

7、油嘴的开启压力时，就升。当压力上升到喷油嘴的开启压力时，就开始向气缸燃烧室内喷油。开始向气缸燃烧室内喷油。2/6/2022 溢出（回流）溢出（回流） 当喷入到气缸中的燃油到达期望的当喷入到气缸中的燃油到达期望的燃油量时，燃油量时，ECM会将电磁阀的电断掉，会将电磁阀的电断掉，阀芯在回位弹簧的作用下回到开启状态，阀芯在回位弹簧的作用下回到开启状态，柱塞下腔的燃油会通过电磁阀流出，压柱塞下腔的燃油会通过电磁阀流出，压力降低，喷油嘴在弹簧的作用下关闭，力降低，喷油嘴在弹簧的作用下关闭，喷油停止。喷油停止。2/6/2022 充油充油 当凸轮轴的凸轮处于下降行程时，当凸轮轴的凸轮处于下降行程时，推杆在推

8、杆弹簧的作用下向上运动。推杆在推杆弹簧的作用下向上运动。由于喷油嘴关闭，随着柱塞向上运动，由于喷油嘴关闭，随着柱塞向上运动，柱塞下腔燃油的压力会降低，于是在柱塞下腔燃油的压力会降低，于是在气缸缸头内燃油道的燃油会通过电磁气缸缸头内燃油道的燃油会通过电磁阀流到柱塞下腔，充满喷油器，为下阀流到柱塞下腔，充满喷油器，为下一次喷射作准备。一次喷射作准备。从喷油器的喷射过程可以看出：从喷油器的喷射过程可以看出：喷油正时决定于燃油开始喷射的时间，也决定于喷油正时决定于燃油开始喷射的时间，也决定于电磁阀开始通电的时间，只要电磁阀开始通电的时间，只要ECM控制电磁阀控制电磁阀开始通电的时间就可以精确的控制燃油

9、的正时。开始通电的时间就可以精确的控制燃油的正时。喷油量决定于燃油喷射持续的时间，也决定于电喷油量决定于燃油喷射持续的时间，也决定于电磁阀开始通电和结束通电的时间差。只要磁阀开始通电和结束通电的时间差。只要ECM控制了电磁阀开始通电和结束通电的时间差就可控制了电磁阀开始通电和结束通电的时间差就可以精确的控制喷油量。以精确的控制喷油量。2/6/2022 电控系统部件的位置电控系统部件的位置2/6/2022 电控系统部件的位置电控系统部件的位置2/6/2022 C-9发动机系统运行发动机系统运行2/6/2022 发动机气缸和气门的布置发动机气缸和气门的布置C-9发动机为直列六缸式布置，缸径为112

10、mm，行程为149mm，排量为8.8升，点火顺序为1、5、3、6、2、4。2/6/2022 机油冷却器机油冷却器机油冷机油冷却器放却器放置在机置在机体内部。体内部。这种设这种设计就减计就减轻了发轻了发动机的动机的重量，重量，并减少并减少了机油了机油泄漏的泄漏的可能性。可能性。2/6/2022 C-9 缸体缸体更高强度的缸体和缸盖。增加了气缸的压力，有更好的燃油经济性。加强的飞轮壳体连接，提高了寿命。加强筋重载荷设计，降低了噪音2/6/2022 C-9 缸套缸套中间承载式湿式缸套设计，中间承载式湿式缸套设计，可以使活塞的活塞环槽的可以使活塞的活塞环槽的位置更高，提高了燃油经位置更高，提高了燃油经

11、济性，降低了排放。济性，降低了排放。淬硬的缸套，更加光滑的淬硬的缸套，更加光滑的缸壁，更高强度的灰口铸缸壁，更高强度的灰口铸铁提高了寿命。铁提高了寿命。可更换的缸套更方便于维可更换的缸套更方便于维修。修。2/6/2022 C9连杆连杆该图显示的是断裂的连该图显示的是断裂的连杆。连杆是在加工过程杆。连杆是在加工过程中故意让其断裂的，目中故意让其断裂的，目的是为了防止连杆的两的是为了防止连杆的两个接触面不会被腐蚀或个接触面不会被腐蚀或产生侧移。产生侧移。注意：在拆装连杆时避注意：在拆装连杆时避免造成两个接触面的损免造成两个接触面的损坏。如果两个接触面有坏。如果两个接触面有任何一处损坏都应该更任何一

12、处损坏都应该更换新的连杆。如果损坏换新的连杆。如果损坏接触面，造成轴承的变接触面，造成轴承的变形，会引起滑动轴承在形，会引起滑动轴承在连杆大端转动。连杆大端转动。2/6/2022 活塞活塞2/6/2022 在安装时注意：在安装时注意：1 1、第一、二道气环上有、第一、二道气环上有“UP-1”UP-1”和和”UP-2” UP-2” 的一面朝上。的一面朝上。2 2、在安装油环时，使弹簧的开口和外面环的、在安装油环时，使弹簧的开口和外面环的开口错开开口错开180180度。度。3 3、安装活塞环时，三道环的开口错开、安装活塞环时，三道环的开口错开120120度。度。2/6/2022 C-9发动机燃油系

13、统发动机燃油系统2/6/2022 HEUI是利用液压驱动的电控单体喷油器。HEUI利用高压的发动机机油来驱动液压柱塞。HEUI利用压力为625MPa的机油来驱动喷油器。HEUI的工作原理和液压缸的工作原理相似，利用喷油器的增压活塞使增加液压驱动压力，通过增加液压驱动压力就可以使HEUI喷油器产生非常高的喷射压力，压力的增加是通过将高压的压力作用在活塞上实现的 。增压活塞的面积大约是喷射柱塞的面积的6倍。高压的液压油压力就通过增压活塞推动增压柱塞，使喷油器开始喷射。喷射的压力大约为驱动压力的六倍。较低的机油驱动压力就产生较低的燃油喷射压力，高的机油驱动压力就会产生高的燃油喷射压力。2/6/202

14、2 液压泵压力调节器液压泵压力调节器液压泵调节器在液 压泵的内部。压力调节器是一个可以实现压力精确控制的控制阀，它通过控制液压泵的输出流量来控制液压泵的输出压力。ECM内部的性能图谱就包括了在发动机各种工况运行时的理想喷射驱动压力值。ECM输出控制电流到压力调节器，时实际的喷射驱动压力等于期望的喷射驱动压力。液压泵压力调节器是将来自ECM的控制电流信号转变为能够控制液压油输出流量和压力的滑套机械运动的装置。2/6/2022 HEUI-B喷油器的组成喷油器的组成HEUI喷油器由以喷油器由以下三个部分组成：下三个部分组成：上端：控制部分上端：控制部分中间：增压部分中间：增压部分下端：喷射部分下端：

15、喷射部分2/6/2022 喷油器控制部分喷油器控制部分喷油器控制部分喷油器控制部分由以下部件组成：由以下部件组成：电磁线圈电磁线圈回位弹簧回位弹簧衔铁衔铁提升阀提升阀滑阀滑阀滑阀弹簧滑阀弹簧增压活塞单向阀增压活塞单向阀2/6/2022 喷油器增压部分喷油器增压部分喷油器增喷油器增压部分由压部分由以下部件以下部件组成：组成：增压活塞增压活塞回位弹簧回位弹簧喷油柱塞喷油柱塞柱塞腔体柱塞腔体2/6/2022 喷油器喷射部分喷油器喷射部分喷油器喷射部分由喷油器喷射部分由以下部件组成：以下部件组成：喷油嘴体喷油嘴体限位器限位器单向阀活塞单向阀活塞阀套阀套进油单向阀进油单向阀喷油嘴弹簧喷油嘴弹簧回油单向阀

16、回油单向阀喷油嘴针阀喷油嘴针阀喷油嘴喷油嘴2/6/2022 HEUI-B喷油器的工作过程喷油器的工作过程喷油器是按照以下五个阶段分段喷射的：喷射前的阶段；先导喷射阶段；喷射延迟阶段；主喷射阶段；燃油充注阶段。2/6/2022 发动机燃油系统的维护保养工作发动机燃油系统的维护保养工作 1、燃油箱杂质和水的排放 2、滤芯的更换 3、油水分离器的放水 4、燃油箱盖的清洗和检查 5、燃油系统中排气2/6/2022 燃油过滤器的更换燃油过滤器的更换1、堵头 2、手油泵 3、燃油过滤器是否需要在新换上的滤芯是否需要在新换上的滤芯内装油？内装油？过滤器的上紧方法。过滤器的上紧方法。2/6/2022 燃油初级

17、过滤器燃油初级过滤器/水分离器水分离器1、滤芯 2、碗状物 3、防水口可在这个过滤器中预先加满柴油以方便起动。2/6/2022 发动机对发动机对柴油的要求柴油的要求 建议燃烧分馏柴油(轻柴油) 一般满足中国国标要求的轻柴油均能满足卡特彼勒对柴油的要求 尽量选择质量可靠的柴油供货商 定期向柴油供货商索取柴油成份报告 国内柴油往往含水与沉淀物较高，建议安装粗滤器/油水分离器，并定期排除水与沉淀物2/6/2022 杂质对阀芯的磨损杂质对阀芯的磨损由于喷油器的电磁阀的阀芯每秒钟要动作十几次，如果在燃油中有杂质，会导致阀芯的磨损。以上右图是一个新阀芯和一个由于杂质导致的磨损的阀芯。2/6/2022 高效

18、燃油过滤器高效燃油过滤器卡特彼勒高效燃油过滤器的过滤精度为2微米，而一般的过滤器的精度为5微米。研究证明，造成部件磨损的杂质颗粒的大小为57微米。另外过滤器的过滤效率和寿命也是过滤器的重要参数。卡特彼勒高效过滤器的过滤精度为98%，而一般的为50%。2/6/2022 1微米有多大微米有多大2/6/2022 水对燃油系统的影响水对燃油系统的影响2/6/2022 电子维修工具电子维修工具 ET便携式电脑便携式电脑适配器适配器连接电缆连接电缆应用软件应用软件2/6/2022 ET功用功用ET可以进行：可以进行：显示发动机各参数的实时数值；显示发动机各参数的实时数值；喷油器电磁阀测试；喷油器电磁阀测试

19、；断缸测试；断缸测试；识别现时故障；识别现时故障；识别历史故障；识别历史故障；识别历史事件；识别历史事件；显示发动机配置；显示发动机配置；更改客户可编程参数；更改客户可编程参数；刷新新软件（客户刷新新软件（客户ET无此功能）；无此功能）；打印配置和测试结果以进行更深入的分析打印配置和测试结果以进行更深入的分析。2/6/2022 涡轮增压器2、中冷器芯 4、从涡轮增压器出来的排气 5、涡轮增压器涡轮侧 6、涡轮增压器压气轮侧 10、排气歧管 11、排气门 12、进气门 13、空气进气2/6/2022 涡轮增压器涡轮增压器在发动机起动后不要立即将发动机加速，要低怠速运行一段时间；机器停止时，也要让

20、机器怠速运行一段时间。2/6/2022 涡轮增压器废气门涡轮增压器废气门15、涡轮增压器废气门驱动装置16、驱动拉杆2/6/2022 发动机进排气系统的维护保养工作发动机进排气系统的维护保养工作 1、滤芯的更换/清洗 2、堵塞状况指示器的检查 3、曲轴箱呼吸器的清洗 4、空气过滤器预先过滤器的清洗2/6/2022 气门和气门机构气门和气门机构1、气门过桥 2、气门旋转器 3、摇臂 4、推杆 5、气门弹簧 6、气门 7、气门导管8、凸轮轴 9、举升器或从动器 2/6/2022 寻找寻找1缸上止点缸上止点拆下正时孔上的螺堵，拆下正时孔上的螺堵，将正时销插入正时孔中，将正时销插入正时孔中，用转车工具

21、按照发动机用转车工具按照发动机正常的旋向转动飞轮，正常的旋向转动飞轮，直到正时销和飞轮上的直到正时销和飞轮上的正时孔结合。拆开气门正时孔结合。拆开气门机构的盖子，检查机构的盖子，检查1缸气缸气门是否都处于关闭状态。门是否都处于关闭状态。如果都处于关闭状态，如果都处于关闭状态，此位置即为此位置即为1缸压缩上止缸压缩上止点。点。1、飞轮壳体 2、正时销位置 3、盖板螺钉 4、盖板2/6/2022 气门间隙的调整次序气门间隙的调整次序发动发动机机1缸上止缸上止点点检查检查/调整的气缸号调整的气缸号进气门进气门排气门排气门C-12 压缩冲程压缩冲程1-2-43-5-6排气冲程排气冲程1-3-52-4-

22、6气门间隙气门间隙0.38 0.08 mm 0.64 0.08 mm锁紧螺母力矩锁紧螺母力矩25 7 Nm (22 5 lb ft). 2/6/2022 冷却系统冷却系统1、温度调节器壳体2、散热器3、旁通管4、水泵5、机油冷却器6、回水歧管7、进水歧管8、缸头9、缸套2/6/2022 氣缸蓋冷卻水通道密封圈節溫器往水箱散熱器冷卻水旁通道往冷卻水泵水流方向往水箱散熱器氣缸蓋冷卻水通道密封圈節溫器冷卻水旁通道往冷卻水泵水流方向温度调节器2/6/2022 减少冷却系统故障超过超过50%的发动机损坏是由冷却系统故障引起的的发动机损坏是由冷却系统故障引起的 使用正确的起动程序使用正确的起动程序在发动机达到正常工作温度之后，再给发动机加负荷。在发动机达到正常工作温度之后，再给发动机加负荷。 清除散热器和风扇上的外来物清除散热器和风扇上的外来物 检查散热器盖上的密封检查散热器盖上的密封 确保橡胶密封没有损坏确保橡胶密封没有损坏 每天检查水泵有无漏水或漏油每天检查水泵有无漏水或漏油 选用正确的冷却液选用正确的冷却液Atlascopco长寿命冷却液长寿命冷却液2/6/2022 冷却液冷却液 Atlascopco柴油发动机冷却液柴油发动机冷却液 水水+防冻液防冻液+冷却液增补添加剂冷却液增补添加剂（36%） 添加剂作用：添加剂作用：防锈、防腐、防气蚀、防水垢