客车电器知识介绍

客车电器知识介绍目的、意义：汽车本身就是一个机-电一体化的工程产品，为实现车辆上的更多智能化功能，追求更大产品附加值，新的电器系统在客车上应用日益广泛。客车设计工程师有必要了解其实现的基本原理和功能作用，并且达到与底盘、车身的同步优化设计。介绍提纲:

一、国三电控发动机介绍二、OBD系统介绍三、CAN总线系统介绍四、自动变速箱系统介绍五、串联式混合动力车系统简介一、国三电控发动机介绍

随着国内环境保护力度的不断加强，对机动车排放要求越来越严格，排放标准不断提升，2008年开始实行机动车第三阶段排放标准：

实施时间2000年2002年2005-2008年2010年2012年排放标准国一国二国三国四国五标准配置WP6国三柴油机标准配置WP10国三柴油机高端配置WP12国三柴油机柴油机喷油技术的发展柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。而现代电控喷油技术的崛起，则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨系统。1、电控喷油系统的介绍1、泵喷嘴（UIS）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，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２、单体泵（UPS）单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同，它是一种模块式结构的高压喷射系统。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,UP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。３、共轨系统（CRS）高压共轨系统借助于喷油器上的电磁阀，让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量，保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间，以及良好的经济性和最少的污染排放4、BOSCH电控高压共轨系统构成5、BOSCH电控高压共轨结构示意图6、BOSCH电控高压共轨系统工作原理在“共轨”蓄压器喷射系统中，压力的产生和燃油的喷射是完全脱开的。喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。燃油以一定的压力储存在高压蓄压器（即所谓的“共轨”）内，时刻准备着进行喷射。喷油量由驾车人确定，喷射起点、喷射持续时间和喷射压力由ECU（电子控制单元）计算出来。然后，ECU触发电磁阀，使每一个气缸的喷油器（喷油单元）相应地进行喷射。ECU（电子控制单元）电控发动机的控制中心，接收各传感器传送来的发动机运行信息，加以运算处理后控制各执行器动作。ECU还包含着一个监测模块。ECU和监测模块相互监测。如果发现故障，它们中的任何一个都可以独立于另一个而切断喷油CPN2.2(+)高压油泵共轨管：存储高压，抑止因油泵供油和喷油而产生的波动燃油粗滤器：带油水分离器，分离燃油中的水分曲轴转速传感器

原理：电磁感应功能：1、曲轴（发动机）转速2、曲轴上止点位置轨压传感器原理：传感器皮膜上的传感器元件将高压管道内的压力变化转化成电压信号输送到ECU。一旦损坏，压力控制阀就通过应急（备份）功能，按设定值被“盲”触发凸轮轴转速传感器原理：霍尔效应相位确定：凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的齿，它随着凸轮轴旋转。当这个齿经过凸轮轴传感器的半导体膜片的时候，它的磁场就会使半导体膜片中的电子以垂直于流过膜片的电流的方向发生偏转。这导致一个短促的电压信号（霍尔电压），这个电压信号告诉ECU，某1缸已经进入了压缩阶段加速踏板传感器其他传感器水温传感器机油压力传感器进气压力传感器电控喷油器7、BOSCH电控高压共轨系统的优点喷油压力的产生过程与喷油过程相互独立喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可实现精确控制最小稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm3/次喷油系统响应灵敏，能灵活方便地实现预喷及后喷高压喷射改善了进气和燃油的混合及燃烧过程，降低了柴油机的排放高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音小不必要对柴油机结构进行重大改进即可替代传统的喷油系统8、配套流程图：刷写ECU数据（FlashECU）整车标定流程PTO/巡航PTO英文全称为PowerTakeOff，即动力输出。PTO功能主要应用在工程机械和其它一些专用车上，用来控制发动机的动力输出。当按下按纽激活PTO功能时，发动机可以以一恒定的转速运转巡航功能与PTO相似，它以车速为控制目标，当激活此功能时，汽车以一恒定的车速前进，这个车速也可以按照司机的要求进行增减。这样司机就避免了一直踩油门的劳累。当踩刹车、离合或排气制动时，巡航功能自动失效EOL工具对于整车标定,发动机厂给整车厂适当的自由度来自主标定一些与整车密切相关的项目,所用的工具为EOL二、OBD系统介绍1、什么是OBD？车载诊断系统On-BoardDiagnosticSystem当与排放控制系统有关的系统或部件发生故障时，可以向司机发出警告2、OBD系统组成和工作原理各种与排放有关的部件信息连接到汽车电控单元，电控单元（ECU）具有检测和分析排放相关部件的故障功能排放故障时，一方面电控单元记录故障相关代码和故障相关信息，并通过故障灯（MIL:MalfunctionIndicatorLump）来提示驾驶员ECU具有标准数据接口和通讯协议来保证可以利用通用扫描工具（GenericScanTool）进行访问故障信息和处理故障3、OBD系统主要检测的部件和系统催化转化效率；颗粒捕集器效率；氧传感器劣化；发动机失火；蒸发排放控制系统；燃油系统；EGR等。三、CAN总线系统介绍CAN:ControllerAreaNetwork控制器区域网络(CAN)是一种串行总线系统,特别适合相互连接的智能装置构建成智能系统或子系统1、CAN总线产品的组成CAN总线产品是一个系统，这个系统由若干个控制单元组成，其中各个控制单元按照CAN通讯协议和技术要求进行通讯，进行数据传送，传送数据的介质为两根双绞线或者同轴电缆或者光纤，控制单元主要由硬件电路和软件程序两部分组成，硬件方面由带有CAN接口单片机、CAN收发器等模块组成，软件程序分为CAN通讯程序、控制程序、驱动程序、数据采集程序等组成，其核心技术是电路设计和协议、软件程序的编写。2、控制器区域网络(CAN)的属性如下：

多用户性能允许构建智能的和冗余的系统而不需要一个昂贵的主机

广播信息是网络内任何装置使用的非常相同的信息，数据100%完整的第一保证

久经验证的故障监察机制和故障信息的再传输是数据100%完整的第二保证

不同制造商的从低成本的装置到高端的芯片的不同控制器的可用性

CAN在下个十年的可用性从在欧洲汽车工业的应用，及美国和日本汽车工业决定采用CAN而得到了保证

3、CAN在广大领域的应用：汽车工业应用CAN作为发动机管理系统,车身电子系统如门和顶盖的控制,空调系统,和灯光及娱乐控制等的车上网络工厂自动化控制应用CAN以建立智能化工厂CAN作为一个内含的网络应用在工业内的机械控制中,如纺织机械,印刷机械或包装机械,作为内含的控制作用在其它工业,如:建筑自动化,海事上的应用,医学上的应用和铁路上的应用4、SAEJ1939协议简介

J1939协议是目前在大型汽车中应用最广泛的应用层协议，可达到250Kbps的通信速率。J1939协议由美国SAE(SocietyofAutomotiveEngineer)组织维护和推广。J1939协议具有如下特点：(1)以CAN2．0B协议为基础，物理层标准与ISO11898规范兼容并采用符合该规范的CAN控制器及收发器。通信速率最高可达到250Kbps。(2)采用PDU(ProtocolDataUnit协议数据单元)传送信息，每个PDU相当干CAN协议中的一帧。由于每个CAN帧最多可传输8个字节数据，因此PDU的传输具有很高的实时性。(3)利用CAN2．0B扩展帧格式的29位标志符定义每一个PDU的含义以及该PDU的优先级。(4)J1939协议主要作为汽车中应用的通信协议，对汽车中应用到的各类参数都进行了规定。参数的规定符合ISO11992标准。5、CAN总线安装:CAN总线在其两端必须由120Ohm的电阻(Tyco)终结,某些CAN的参与者在印刷电路板PCB中已有一个终结器。CAN的屏蔽是选装的,不是绝对必须的。在任何情况下,每个车型的布置,CAN对电磁干扰EMI的稳定性都不得不进行试验。四、自动变速箱系统介绍随着技术的进步和人们对车辆舒适性要求的增加,越来越多的用户要求整车安装自动变速箱,自动变速器融入了现代技术成果和新工艺,集变矩、变速、缓速、记录行驶工况和故障诊断等功能于一身,无论性能还是功能上都有新的突破,使其向无故障运行、寿命长、成本低、运行舒适、保护环境、维修简便和扩展功能等目标前进了一大步,能够很容易地与装配有各式各样发动机的大中型城市客车相匹配.下面以中通客车公司安装最多的VOITH变速箱为例介绍自动变速箱的使用与维护1、自动变速箱结构

由四部分组成：液力传动部分、机械传动部分、液压控制单元、电子控制单元2、自动变速箱原理

变速箱ECU根据各个传感器采集的信号和驾驶员选择的档位，精确控制主油路的油压、油温及变扭器的锁止，来实现换档的目的，也可以和发动机进行通讯实现对发动机扭矩的控制，提高车辆安全舒适性3、驾驶操作说明

VOITH自动变速箱有以下四种操作面板形式：“N”为空挡按纽。“D”为前进档按纽，按下此按纽，车辆可以在全部档位间自动切换行使。“R”按下此按纽，实现车辆倒车行使。“1”按下此按纽，车辆以一挡速比行使。“2”按下此按纽，车辆在“1”档和“2”档间切换行使。“3”按下此按纽，车辆在“1”档、“2”档和“3”档间切换行使。4、驾驶操作注意事项

4.1驻车若车辆长时间停车或发动机已经熄火，请将变速箱置于“N”档，且拉好手刹。4.2牵引当车辆损坏需牵引时，一定要将变速箱置于“N”档且牵引距离不得超过10公里，牵引速度不得超过30KM/h。否则会有损变速箱。4.3启动发动机启动前一定要是车辆处于驻车位置，且一定使操作按纽处于“N”位置，否则不允许启动发动机。4.5车辆向前行使在车辆静止且发动机处于怠速时，按下“D”（或1、2、3档）松开手刹或制动踏板，车辆既可以向前行使，如不能向前行使，请检查加速踏板是否完全松开且归零。4.6车辆向后行使在车辆静止且发动机处于怠速时，按下“R”松开手刹或制动踏板，车辆既可以向后行使，如不能向后行使，请检查加速踏板是否完全松开且归零。当前进档变为倒档时或有倒档变为前进档时，一定要按过“N”档后进行。5、常见故障指示

5.1变速箱仪表区指示灯变速箱油温指示灯变速箱中央警告6、变速箱故障判断变速箱在使用过程中可通过“N”档指示灯、中央警告灯和油温警告灯判断五、串联式混合动力车系统简介

串联式混合动力客车是指客车中发动机不直接进行车辆驱动，它与发电机组成发电机组——APU系统。（一）APU系统特点1、在APU系统中，发动机始终控制在最佳工况点附近工作，发电机也稳定在一个高效区，不受车辆运行工况影响，从而避免了发动机怠速和低速运转工况，减少了废气排放。2、APU的特性使串联混合动力客车最能适用于城市公交频繁起停和低速运行工况。3、车辆在一定行驶工况下，当发电机的输出功率大于驱动电机需要克服的行驶阻力时，APU一方面直接为驱动电机供电，另一方面向电池充电。当发电机输出功率小于驱动电机需要克服的行驶阻力时，APU和动力电池共同为驱动电机供电。4、在车辆制动时，混合动力系统能将动能转化为电能，并储存在蓄电池中以备下次低速行驶时使用行车制动时，可以大大提高能源利用率。（二）串联式混合动力车优点实现了纯电动、混合动力两种模式运行制动能量回收，提高能源利用率自动变速，提高整车的舒适性CAN网络自动控制技术的全面应用节能：在城市工况下比传统客车节能30%以上环保：温室气体排放比传统客车降低40%~50，基本达到欧IV标准低噪音：工作环境下，车内噪音比传统客车降低3~5分贝，同时该车采用的是无级变速，能增加驾驶的乐趣(三）整车集成设计、控制全车通过整车控制总成柜进行整车的多能源控制，可以实现整车动力系统协调控制及发电机控制，电机高压电源管理及保护，并对发电机输出全波整流。通过控制发动机始终在最佳工况点附近工作，使发电机也稳定在一个高效区，不受车辆运行工况影响，尽量减少发动机怠速和低速运转工况，从而减少了废气排放。高低压电路集成化技术，集成了高压配电电路、三相整流电路、高压预充电电路、发电机励磁控制电路以及整车中央控制器；高低压电路集成布线技术，避免高低压线路之间的电磁干扰，提高系统可靠性和稳定性；整车控制总成柜采用了高低压电气集成技术，将三相整流单元、高压配电单元、高压预充电单元、APU控制单元、整车动力总车控制单元集成于一体，简化了系统的产品构成，便于产品装车及维护。（四）电磁兼容与安全保障

a.电气产品采用金属外壳完全进行电磁屏蔽，防止外部空间电场、磁场对内部控制系统的干扰，同时可以有效屏蔽内部电力电子元件对外部的电磁辐射干扰b.低压线束与高压线束分别布置在底架两侧。确保高、低压线束间距不小于500mm，并尽量避免高低压线束平行分布；高压、大电流的电缆采用特殊屏蔽线，屏蔽层与车体可靠连接，可有效减小高压系统对低压控制系统的电磁干扰；CAN网络通信线采用铁路机车控制用的双绞屏蔽线，屏蔽层采用特殊电路处理，可以确保网络控制系统稳定可靠c.对动力电池实行二次绝缘防护，单体电池与电池包之间使用耐酸绝缘橡胶板，实现第一次绝缘防护；在电池包与车身之间使用凸轮形螺栓绝缘垫和耐酸绝缘橡胶板进行绝缘固定，实现第二次绝缘防护；d.加装直流高压漏电防护装置，一旦出现异常情况，电池之间、电池和高压电器件之间将瞬间自动切断，从而保证动力电池、电器件以及整车的安全性；e.高压全部使用铁卡进行绝缘固定，采用具有专利技术的高压防护及绝缘保障措施，使高压线和高压电器件与车身完全绝缘固定，增强整车安全性；f.为了克服低地板底盘对布线带来的不便，布置在底盘上的高、低压线束全部采用U型线束托槽进行保护，避免地面障碍物对底盘线束的刮擦。高压线接头全部使用热缩管进行绝缘防护，置于离地300mm以上，雨雪天气保证整车安全；（五）、整车CAN总线控制系统可以实现以下功能：全车以CAN网络通讯协议为基础，始终坚持集成化的设计理念，实现全车数据和控制信号共享，减少整车布线，同时车辆运行数据与车辆故障诊断系统共享，实现了故障的自动诊断和在线诊断功能（OBD）；a).底盘动力总成各部分之间通过J1939协议的总线式连接；b).全车信号的总线式采集和处理；c).车身和底盘电气负载的控制，如前部组合灯组、后部组合灯组的控制以及雨刮器的控制等；d).车辆信息的实时显示，如各信号灯、发动机水温、油量、气压、车速等显示等；e).与CAN总线系统相连接的其他设备的工作状态显示，如电池状态、SOC、总电压、总电流、充放电电流、控制器温度、网络状态等的显示；f).全车与CAN总线连接的各总成(包括动力总成)以及电气设备发生故障时的实时报警指示和故障诊断检测信息显示（六）、电池管理系统电池管理系统在检测和计算电压、电流、温度、电压变化率、电流变化率、温度变化率、充电过程、放电过程、自放电、电池类型等10种因素的基础上，具备以下方面的功能：a).荷电量SOC估算（误差小于8％）；b).实现电池运行状态的实时监控；（包含充电过程控制、放电过程控制、电池组温度控制、电池安全管理）c).实现电池故障诊断和安全保护；（包含故障诊断、失效控制、高压电安全控制）d).具有自检和诊断功能e).与多能源控制系统实现信息通讯等。c.电机控制器采用智能故障监测及保护技术，具有短路、欠压、过压、过流、超温等保护功能，同时通过CAN总线向仪表发出故障代码，以便监控六、需要底盘设计、车身设计考虑的几点问题（一）底盘设计1、考虑压缩机、空调用第二发电机的安装空间。2、电瓶仓周围密封（通风依靠过线孔），因仓内安装了部分电器件。3、暖风主机周围部件安全性考虑：排烟管、滴油管（电喷主机改为回油管）4、油箱设计：预留暖风机取、回油口5、水箱设计：预留暖风系统回水接口。6、集成底盘上的刹车开关、驻车开关、前后气压开关为一体，集中安装在仓内或地板以上防水位置。（二）车身设计1、前组合灯安装考虑能便于更换所有灯泡2、侧标志灯安装孔位置尽量与油箱口错开，避免加油口漏油滴在灯座上，引起线路短路或火灾。3、骨架、内饰设计能考虑顶下线位置及空调排水管下管位置。4、顶骨架预留灯具、换气扇过线孔，车型状态最好一致，便于统一。5、考虑前门泵阀的安装位置，参考梦幻车型安装在门泵盒内。6、仪表台设计考虑除霜器出风口角度和除霜面积，考虑除霜风道设计。谢谢大家谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般