小松柴油机电控供油系统

小松柴油机电控共轨供油系统107系列、（114系列）（6学时）闫成春

2023/6/5YCC6666@126.COM2主要内容与难点 主要内容电控供油系统开发目的与发展过程小松柴油机共轨系统简介共轨系统装配结构组成基本原理与测试保养柴油机结构及性能的变化分解与装配难点

1.供油泵的工作原理

2.喷油器的工作原理

3.ECM工作原理2023/6/5YCC6666@126.COM3电控供油系统开发目的与发展过程2023/6/5YCC6666@126.COM4电控供油系统开发目的与发展过程机械式燃油供给系统缺陷

1喷油压力随引擎转速升高而升高，低速时相对压力较低，雾化不好

2启动、加速及正常情况下的油量调节靠机械式调速器控制，控制精度不高，配比的燃油量与实际工况需要的理论燃油量有偏差，造成燃烧不完全，排放污染增加

3其结构限制了燃油压力的进一步提升，雾化时燃油颗粒较大，与空气混合面积不足，燃烧不能完全，也影响了排放。

电控供油系统开发目的功率大、油耗低、污染少、噪音小措施高压喷射、控制喷射量和喷射时间、多次喷射、燃烧室结构变化、电脑自动控制；柴油机其他方面的变化。2023/6/5YCC6666@126.COM5

发展过程（1）从20世纪70年代，经历了三代。基本组成有：传感器、控制器、执行器等1.位置控制电控供油系统保留了传统的喷油泵、高压油管、喷油器系统，油量调节机构由机械调速器控制改为电子控制。产品主要有：Zexel公司的COPEC系统、Bosch公司的EDR系统、Caterpillar公司的PEEC系统等。2023/6/5YCC6666@126.COM62.时间控制电控供油系统利用高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。保留了传统的喷油泵、高压油管、喷油器系统，利用高速电磁阀直接控制高压燃油的喷射，喷油量取决于电磁阀开闭时间的长短。产品有Zexel的Model-1系统、电装的ECD-V3系统、英国LDS公司的EPIC-80,EPIC-70系统等。

发展过程（2）2023/6/5YCC6666@126.COM73.高压共轨电控供油系统高压共轨电控供油系统的高压燃油进入同一根油管（共轨管），再由共轨管送入喷油器。采用压力-时间式计量原理，通过ECU控制高速电磁阀实现喷射过程。小松柴油机选用。

发展过程（3）2023/6/5YCC6666@126.COM8小松柴油机共轨系统简介2023/6/5YCC6666@126.COM9主要内容与难点主要内容1.装配与结构组成2.系统原理与测试保养3.结构及性能参数变化难点1.供油泵、喷油器结构与工作原理2.传感器检测数据原理3.ECM原理2023/6/5YCC6666@126.COM10HPCR----HightPressureCommonRail(Injectionsysterm)高压共轨(喷射系统)，喷射压力达1600-1700kgf/cm2，欧Ⅲ排放标准CRI----CommonRailInjection（systerm）共轨喷射（系统）欧Ⅱ

排放标准，喷射压力达1200-1300kgf/cm2PM----排放术语颗粒状物质EGR----废气再循环IMV----流量控制阀ECM----发动机控制模块小松小山工厂生产SAA6D107E-1发动机大板工厂生产PC200-8挖掘机SAA6D107E-1发动机电控共轨系统硬件使用的是BOSCH公司产品，软件是小松公司与康明斯公司联合研发的。2023/6/5YCC6666@126.COM11SAA6D107E-1发动机燃油系统概述

燃油系统是高压共轨电子控制的燃油系统。高压共轨系统由4个主要部件组成：燃油泵齿轮泵、高压泵、燃油导轨和喷射器。高压泵为燃油导轨提供高压燃油，不受发动机速度的影响。高压燃油积聚在燃油导轨内。高压燃油通常由燃油导轨供应给喷射器。电子控制模块（ECM）通过促动喷射器来控制发动机的注油和定时。需要一个进口侧燃油/水分离过滤器。该过滤器不在发动机上，包含一个手动泵。燃油进入ECM冷却板（如配备）上的发动机，之后流到燃油泵齿轮泵。使用燃油泵齿轮泵压力（约0.3–1.3MPa{3.0–13.3kg/cm2}），在燃油进入高压燃油泵之前，用安装在发动机上或远程安装的燃油过滤器对其进行过滤。2023/6/5YCC6666@126.COM12公共油槽燃油滤芯

发动机控制器齿轮泵

供油泵

小松柴油机共轨系统外观图2023/6/5YCC6666@126.COM13单位缸数x缸径x行程排气量额定功率/转速额定燃油消耗率进气方式102与107主要技术参数对比

(括号内为允许值)气门间隙

inmm0.25(0.152~0.381)0.25(0.152~0.381)outmm0.51(0.381~0.762)0.51(0.381~0.762)机油压力MPa≥0.29/80℃≥0.29/80℃2023/6/5YCC6666@126.COM14107发动机创新点概要*

低燃油消耗量:

高喷射压力多级喷射喷射时间控制*

先进的燃烧技术抑制燃油经济消耗的低NOx技术[喷射]*4气门结构增加了进气量*中心喷射均衡的燃油喷射（燃油、空气混合改进）*高压公共油槽高喷射压力、多级喷射、喷射时间控制*先进的燃烧技术低

NOx排放技术、没有EGR装置的控制成为可能。[大功率]

*

增加喷射量

*

带HPCR，低速扭矩增加[低噪音]

高压公共油槽供油泵驱动扭矩减少有预喷,燃烧噪音减少后齿轮传动齿轮噪音减少挺杆室取消，整体化结构用增强刚度抑制盖部位的振动高强度缸体设计加强筋，外观及边缘部位的改进，使振动得到抑制2023/6/5YCC6666@126.COM15共轨系统装配2023/6/5YCC6666@126.COM16油水分离器

附加燃油滤芯

10μ燃油排气泵

燃油滤芯

2μ燃油冷却器油路布置燃油箱2023/6/5YCC6666@126.COM17线束连接器的（传感器）位置和外观

（1）(1)大气压力传感器连接器喷射器连接器(2)公共油槽压力传感器

(3)水温传感器连接器(4)增压压力传感器连接器线路布置2023/6/5YCC6666@126.COM18线束连接器的（传感器）位置和外观（2）(6)Ne转速传感器连接器(5)G转速传感器连接器ECM连接器IMV阀连接器(7)机油压力开关连接器2023/6/5YCC6666@126.COM19供油泵2023/6/5YCC6666@126.COM20附加滤芯(带油水分离器)带水份检测传感(WIF)共轨油槽高压油管2023/6/5YCC6666@126.COM21结构组成2023/6/5YCC6666@126.COM22基本原理与测试保养2023/6/5YCC6666@126.COM23柴油机结构及性能的变化2023/6/5YCC6666@126.COM24机构零部件

燃烧室形状如图活塞附带冷却用油道机体及其它零件强度增加顶环上移，减小了燃烧室无效容积2023/6/5YCC6666@126.COM25配气机构四气门机构十字头形状独立摇臂轴摇臂球头型2023/6/5YCC6666@126.COM26供油泵及凸轮轴采用后齿轮传动供油泵齿轮凸轮轴齿轮曲轴后齿轮2023/6/5YCC6666@126.COM27燃油过滤精度提高，需冷却燃油滤芯

2μ更换时注意事项：新的燃油滤芯安装时禁止充填燃油。利用手油泵充填燃油。燃油冷却器2023/6/5YCC6666@126.COM28燃油管路

低压管采用的是尼龙管

(60℃~130℃)

快换接头被应用

(按压凸出部位使其分开)

2023/6/5YCC6666@126.COM29参数变化功率增加扭矩增加燃油消耗率降低压缩比变化振动、噪声下降排放性能提高2023/6/5YCC6666@126.COM30分解与装配2023/6/5YCC6666@126.COM31本