玉柴挖掘机的电控柴油机.ppt

1、1,绿色发展和谐共赢,电控柴油机培训教材,玉柴工程公司用户支持部培训室 2008年8月,2,绿色发展和谐共赢,定义：采用电子控制燃油喷射及排放的柴油机； 组成：电子控制模块ECM、传感器、执行器和控制线束四部 分 ； 作用：对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量与喷油定时随发 动机运行工况的实时控制 ；,何谓电控柴油机,3,绿色发展和谐共赢,电控燃油喷射系统介绍,4,绿色发展和谐共赢,柴油机共轨喷油系统有一个共同的特点，就是高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，称为共轨。通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此

2、也就减少了传统柴油机的缺陷。 在燃油定量和喷油定时方面，由ECM控制集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。,柴油机燃油共轨喷射,5,绿色发展和谐共赢,三大过程：参数采集、比较分析、指令执行； 参数采集：通过曲轴、凸轮轴、油门踏板位置、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度传感器，将实时监测的参数输送给ECM； 比较分析：ECM将接收到的参数与已储存的设定参数值或参数图谱进行比较，经过处理计算后按最佳值的指令输出给执行器； 指令执行：执行器根

3、据ECM指令控制喷和喷油正时，使柴油机运行状态达到最佳水平。,电控柴油机工作原理,6,绿色发展和谐共赢,Bosch高压共轨系统,共轨燃油喷射系统示例,7,绿色发展和谐共赢,康明斯QSB CM850 6 缸电控发动机,机油压力开关,燃油油轨压力传感器,进气加热器,数据通信连接口,油泵执行器,发动机转速 & 位置传感器,进气岐管 压力/温度传感器,冷却液温度传感器,8,绿色发展和谐共赢,粗滤器,细滤器,燃油油箱,高压燃油泵,各喷油器公共供油管（共轨管）,喷油器,高压接头,缸 盖,燃油油轨限压阀,燃油流出,燃油回油管,低压回油管,低压回油管,至油轨的高压燃油管,燃油回油管,QSB CM850 发动机

4、工作原理,燃油齿轮泵,手动预注泵,喷油器,9,绿色发展和谐共赢,优点： 1）喷油量通过ECM控制，取消机械调速器； 2）喷油定时可全工况控制，取消机型提前器； 3）喷油规律实现间接或直接可控（共轨系统）； 4）实现怠速闭环控制； 5）实现故障自诊断，利于维修。,柴油机电喷系统的总体构成,M,10,绿色发展和谐共赢,QSB CM850燃油共轨系统 主要由喷油泵、油轨和喷油器、ECM及转速、曲轴转角位置等传感器等。 此系统通过各传感器检测出的发动机不同工况的转速、油门、水温等信号，由ECM来决定燃油的喷油量、喷油时刻、喷油压力，使发动机运行最佳；并且ECM不断进行自我检测。如果发现有任何异常，就会

5、发出警告信号提醒驾驶员，同时ECM具有自我保护程序，能自动地停机或使发动机进入安全的作业模式运行。,11,绿色发展和谐共赢,ECM 输入,电子控制模块(ECM) 是系统的控制中心。它处理全部的输入信息并对燃油系统，车辆和发动机控制设备发出指令。 ECM可以对大多数的电路执行诊断测试，并在发现这些电路有故障后激活故障代码。在用故障代码识别问题的同时， 在它的存储器中也同时会储存一个在故障代码被激活时发动机工作数据的快照。 现行故障代码将会通过激活故障指示灯来提醒操作者。 ECM能够通过SAE J1939或SAE J1708数据通协议和服务工具或一些其他的车辆控制装置（例如变速箱，ABS,ASR,

6、电子仪表板等等）进行通信。 一些车辆和设备可以通过SAE J1939 将装在它们身上的许多“智能”控制器一起进行联网工作。车辆控制装置可以暂时控制发动机转速或扭矩来完成自身的一些功能（例如，变速箱换档, 防锁制动，等等）。,12,绿色发展和谐共赢,ECM也可以: 驱动喷油器电磁阀 通过脉冲宽度调制信号来驱动燃油泵执行器 和车辆控制单元进行多路通信 激活故障代码和故障指示灯,ECM 输出,13,绿色发展和谐共赢,燃油泵,燃油泵压力为1600 bar. 高压燃油泵有2个不同的安装位置. 燃油泵可以安装在高位或地位位置。,警告 燃油泵、高压燃油管和燃油油轨中的燃油压力很高。 不要在发动机运行时松开任

7、何管接头。 发动机关闭后至少等待 10 分钟，等待油压降到较低水平后，才能松开高压燃油系统中的管接头。,14,绿色发展和谐共赢,燃油泵执行器,由ECM驱动的PWM (脉冲宽度调制) 信号控制装置。 “常开式” 燃油泵执行器是一个可维修的零件。 故障诊断步骤已经被更新以帮助确定是否应该更换燃油泵执行器或者整个燃油泵总成。,15,绿色发展和谐共赢,燃油输油泵,QSB CM850 发动机没有采用电机驱动的输油泵。 OEM 安装的手油泵用于预注燃油系统。 它可以是远程安装的，或安装在发动机上。 在发动机正常运转期间，安装在燃油泵上的齿轮泵将从 OEM 燃油油箱中吸出燃油,16,绿色发展和谐共赢,燃油油

8、轨,燃油减压阀是一个位于燃油油轨前端的筒状体。 燃油油轨上有： 燃油油轨中含有来自燃油泵的高压燃油。 1. 燃油减压阀回油管 2. 自燃油泵的高压燃油供 油管接头 3. 安装支架 4. 高压喷油器供油管接头 5. 燃油压力传感器,17,绿色发展和谐共赢,喷油器,喷油器由博世公司制造 喷油器固定器是燃油喷油器的一部分 喷油器密封垫圈为铜制平垫圈,高压连接管,18,绿色发展和谐共赢,+,-,喷油器电磁阀未通电，电磁阀弹簧使电磁阀保持在关闭的位置。 相同的燃油压力施加在柱塞 (1) and 针阀凸台区域 (2) 上。 柱塞（1）较大的受力面积使其产生的较大向下的力从而使喷油器保持在关闭的位置。,1,

9、2,喷油器工作原理,喷油器电磁阀,19,绿色发展和谐共赢,喷油器工作原理,+,-,当ECM需要燃油进入一个气缸时，一个电压信号就会给到电磁阀。 这会产生一个比弹簧力更大的电磁力。 这会使电磁阀金属芯向上移动。 当电磁阀升起时会打开喷油器内部的一个泄油通道。,从泄油通道出来的燃油通过缸盖内部的通道形成了回油。,20,绿色发展和谐共赢,喷油器工作原理,+,-,这种泄漏会导致作用在喷油器针阀凸台上的压力大于柱塞的压力（由于泄油通道的打开） 这会使针阀自关闭位置升起。 燃油这时会通过喷嘴喷入气缸。,21,绿色发展和谐共赢,喷油器工作原理,+,-,当不需要喷射燃油时ECM会使喷油器电磁阀断电。 电磁力消

10、失可以允许弹簧压下电磁阀到关闭位置。 当电磁阀在关闭位置时泄油通道就被关闭。 当泄油通道关闭时，柱塞上部较大的受力面积将使柱塞/针阀复位以终结燃油喷射。,22,绿色发展和谐共赢,喷油器工作原理,+,-,相同的燃油压力又被送到柱塞 (1) 和针阀的凸台 (2)。 柱塞(1)上部较大的受力面积产生较大向下的液压力使喷油器保持在关闭的位置，直到ECM决定下一次的燃油喷射的开始。,1,2,23,绿色发展和谐共赢,喷油器工作原理,+,-,1,2,对于高压共轨燃油系统来说燃油系统的清洁维护是非常重要的。 进入喷油器内部小通道的颗粒物会阻碍燃油的流动。 如果污染颗粒物堵塞了通向柱赛上部控制室的小通道，将导致

11、喷油器保持在开启的位置。 如果喷油器卡在开启的位置，喷入缸内的燃油量将失去控制，并导致发动机的严重故障。,24,绿色发展和谐共赢,主要用于确定发动机的转速 霍尔效应型传感器 朝向一个用螺栓安装在曲轴端面的信号环的机加工槽。 作为凸轮轴位置传感器的后备信号,曲轴转速传感器:安装在靠近曲轴正时齿轮或飞轮的位置。当曲轴上安装的发动机转速脉冲齿轮通过传感器时，传感器内线圈的磁场发生变化，从而产生AC 电压。AC 电压可与检测信号一样由发动机控制器检测到。,曲轴转速传感器,25,绿色发展和谐共赢,机油压力开关,常闭型装置 如果ECM 在连续十次的发动机起动中在该电路上监测到5VDC,将会激活故障代码。,26,绿色发展和谐共赢,凸轮轴位置传感器,主要用于在然油正时控制中确定发动机的位置 霍尔效应型传感器 朝向一个用螺栓安装在凸轮轴端面的信号环的机加工槽。 作为曲轴转速传感器的后备信号。,27,绿色发展和谐共赢,大气压力传感器,用于发动机（涡轮增压器）高海拔降功率保护 安装在发动机燃油泵侧靠近ECM的主发动机线束上。,28,绿色发展和谐共赢,燃油油轨压力传感器,ECM用于确定储存在高压共轨内燃油的压力,29,绿色发展和谐共赢,进气岐管温度和压力传感器,组合式传感器 - 温度 - 压力 ECM用于空燃比控制 四线式传感器 安装在进气岐管盖上