BOSCH电控共轨系统潍柴内部培训资料

BOSCH电控共轨系统
・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。

目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。

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。

•电控喷油系统的介绍
泵喷嘴（UIS）
在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。

每个发动机气缸都在其缸盖上装有这样一个单元，它或者直接通过摇臂或者间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。

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，单体泵系统中每个气缸都设置一个PF单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。

共轨系统（CRS）
在共轨式蓄压器喷射系统中，ECU通过接收各传感器的信号，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。

电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比
共轨系统 单体泵系统
共轨系统的特点
柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了计算
机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。

它不仅能达到较高 的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制，而且能实现预喷射和后喷，从而优 化喷油特性形状，降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。

该技术的主要特点 是：
1 .采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控
制十分方便，并且可控参数多，益于柴油机燃烧过程的全程优化；
2
.采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影
预喷
美联预喷f 喙音） 早期预喷f 均勾） 人一人引
后喷
4关玳后喷（烟度）
-后期后喷
■是（战出力） | ］是（而k 力）
共轨系统
单体泵系统
噪声
-爆压变化率 过商压力的安 全性
□ 是［就上有溢流
阀 DBV ）
发动机重量
否 否
高
响小，
喷射压力控制精度较高，喷油量控制较准确；
3 .高速电磁开关阀频响高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范
围大，并且能方便地实现预喷射、后喷等功能，为优化柴油机喷油规律、改善其 性能和降低废气排放提供了有效手段；
4 .系统结构移植方便，适应范围宽，不像其它的几种电控喷油系统，对
柴油机的结构形式有专门要求；尤其是高压共轨系统，均能与目前的小型、中型 及重型柴油机很好匹配。

・ BOSCH 电控共轨系统介绍
1.BOSCH 电控高压共轨系统构成
CPN2.2高压油泵.提 供160Ohar 燃油压力
2.BOSCH 电控高压共轨结构示意图
EDC7电控单元
整车控制中心
CRIM2
第二代
喷油器-喷油压 力达
LWRN2高压共轨管激
光焊接「性能建定
BOSCH 电控高压共轨安装示意图
3.BOSCH 电控高压共轨系统工作原理
在共轨式蓄压器喷射系统中，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，
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High pressure piartp CP 闷2 2 wilh metenng unit
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unil 电控博元
Injector
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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。

传感器 组成如下图：
传感器挑型 磁电式
曲轴转速传墙器 数字馈 凸轮相位传感希
领字
h ；
变阻 传感器
ECU （电子控制单
传感器
热敏电阻
滑线变阻睛 水温、机油温、燃油温，进气温度等 加速踏板位置传感器
应变片娈阻器
ECU 是电控发动机的控制中心，通过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。

轨压.机油压力-进气压力传感器等
梗版-量
其中喷油器线束，传感器线束发动机出厂时已经做好，整车厂需要根据
整车功能的需要来做整车线束。

CPN2.2(+)高压油泵
CPN2.2(+)高压油泵
Aij Ik 讪出 LI
柴油出口 W 轮泉ZP5
山轮轴相位传修器:DG6
柴油出口(到油箱)
凸轮轴
涧港油进口 C 可选)
柴油进口⑴油褶)
齿轮泵ZP5
齿轮式燃油泵
输油案将燃油从汕箱
吸入并将燃油提供给
M-prqp. （妹油计量
单元）
稳;*设浦（东口了辅希）
共轨管
存储高压，抑止因油泵供油和喷油而产生的波动。

带油水分离器，
0 00 1
H1EI
分离燃油中的水分。

曲轴转速传感器
1、永磁铁
2、传感器壳体
3、发动机外盖
4、软铁芯
5、线圈
6、传感线圈
原理：电磁感应
功能：1、曲轴（发动机）转速；2、曲轴上止点位置。

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。

产生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。

水温传感器
1、电子接头
2、壳体
3、NTC电阻
4、冷却液
原理：高灵敏度NTC （负温度系数热敏电阻）电阻阻值随温度下降而
增
大。

轨压传感器
功能,可同时检测机油
压力及温度
1、电子接头
2、评估电路
3、带传感装置的皮膜
4、高压接头
5、固定螺纹
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。

机油压力传感器
功能,可同时检测机油
压力及温度
皿修汨
功能：可同时检测机油
L 忆5MApPl J A APP1 JAMS) G R APP1 (AMO1)
5Mpp2 Q5YSS2A) LMPP2 (_ANO2) ! ---------
G R ，P2 (J\NO2)进气压力传感器
功能：可以检测进气压力和温度
1.77 t 179( 1.78 t 1841 180 c 176 1
加速踏板传感器
电控喷油器
喷油器结构电控喷油器的安装
WP12机型工作原理：
1）电磁阀断电：球阀关闭。

控制腔压力+针阀弹簧压力》针阀腔压力; 针
阀关闭，不喷射
b
■
■>■■■
1
孔腔
进控
喷油器匚作原理
--
2）电磁阀通电：球阀开启，泻油孔泻油。

控制腔压力+针阀弹簧压力＜针阀腔压力；针阀抬起，喷射
喷油瑞「.作原理
针阀抬起速度取决于泻油孔与进油孔的流量差；针阀关闭速度取决于进油孔流量；喷射响应=电磁阀响应+液力系统响应；一般应为0.1ms~0.3ms （喷
油速率控制的要求）。

发动机传感器线束
传感器线束包括：6个传感器线束及与整车相关的V4线束。

6个传感器分别为：轨压传感器（2.12、2.13、2.14）、水温传感器（2.15、2.16），机油压力传感器（2.24、2.27、2.28、2.32），进气压力温度传感器（2.25、2.33、2.34.2.36），曲轴转速传感器（2.19、2.23），凸轮轴转速传感器（2.09、2.10）。

V4包括排气制动开关2.29、排气制动电磁阀2.06、空调压缩机继电器2.11以及ECU电源输出2.03。

柴油机自带的6个传感器都是非常重要的传感器，主机厂在安装时应特别注意防护
喷油器线束(cylinder connecter)
喷油器线束包括发动机6个缸的喷油器(injector)以及控制高压油泵 的
油量计量单元ZME(metering unit)。

预留四根接线:
ZME
Cylinder
白色（2.03）： ECU的电源输出（24v）；灰色（2.06）：接排气制动电磁阀；橙色（2.11）：
接空调压缩机继电器；蓝色（2.29）：接排气制动开关，控制蝶阀的打开。

现在已经做成标准接头。

整车功能线束
幻葩
畅通
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• BOSCH 电控共轨系统优势
BOSCH 燃油喷射系统参数的直观表示
More than 12000 cycles per minute (6-cyL)!
/大于12000个循环每分钟
BOSCH 电控高压共轨系统的优点
Timin”时间
Quantity/Volume
900 kn 面 25 cm/msec-
Quantity/J® 油婚 UL =1 msec
1ES8/1田杪
- 50 mnrt 3
Full load
quaniity (waler drop) 人 /正常r 5mm^
Idle quantity
(Pin tw3d) / ,怠速供油员
Pilot injection 014 mm
住I 导喷射
HaiMdiaineter 60Ufin
Plunger clearance 3pm
/喷油器柱塞行程
共轨的优点.[
喷射压目由度
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,比物；喷胤厘与发动机的抬叔
可以自由决定 ,
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刀平均嗥泊库3.p?轨洋度R
特别是在低速域的扰短
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BOSCH 电控高压共轨系统的优点：1.喷油压力的产生过程与喷油过程相
互独立；2.喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可实现精确控制；3.最小 稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm3/次；4.喷油系统响应灵敏，能灵活方便 地实现预喷及后喷；5.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；6.高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音小；7.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。

无点喷射
共轨的优点.2
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