扬柴YZ4DC2-30结构特点介绍

EGR系统的组成
为了实现精确调节EGR率，EGR系统主要由以下三大部分组成： 1、各种传感器（信号输入）； 2、控制器（ECU）； 3、驱动装臵。
各种传感器（信号输入）
传感器主要有温度、油 门位臵和发动机的转速等传 感器，用来反映发动机的实 际工况，ECU据此查找设定 的EGR率Map并输出与之相应 的空臵量到控制执行机构， 实现对EGR率的有效控制。
喷油器外部标识：CKBAL85P939
机体总成
机体材料：HT300 结构：在YZ485ZLQ（52kW ）机体上增加油泵托架安 装孔 （规格：M10，孔深22mm） 缸套：分组
机体：缸套底孔分组
曲轴
采用强韧化工艺+圆角滚压，即对曲轴轴径R角进行滚压，进一 步提高曲轴疲劳强度。主轴径滚压R角为R2，连杆轴径滚压R角为 R2.5。加大曲轴轴径R角，由R3改为R4，提高曲轴疲劳强度。 采用8个平衡块的全平衡曲轴,发动机运行平稳、震动小。
控制器（ECU）
控制器（ECU）是EGR系统的核心，一方面根据传感器的 信号判断发动机的实际工况，另一方面将其与Map图相比较， 输出并控制EGR阀的相应开度，使EGR阀开度与发动机工况相 适应。 我们的控制系统ECU有两种：一种是星璐ECU（福田状 态），一种是龙口ECU（其他厂家状态）。其中福田状态的发 动机ECU、线速全部由福田公司自行采购，我公司只为福田提 供发动机和校机Map即可。两种ECU外形图如下：
潍柴动力YZ4DC2-30 发动机介绍
YZ4DC2-30机型简介
YZ4DC2-30机型主要技术参数及采用技术路径
型号 型式 燃烧室型式 喷油装置 喷射正时装置 额定转速 额定功率 活塞平均速度 最大扭矩 r/min kW m/s N.m YZ4DC2-30 直列、水冷、四冲程、增压中冷 直喷式 电控分配泵 ECU控制 3200 52 9.813 185
安装顺序如下图：
油泵总成安装示意图
油泵总成安装的注意事项
油泵总成安装完成后，需要将油泵轴上键槽位臵旋转至油泵 一缸供油位臵，便于下一步提前角的调整。如图：
提前角的调整
电控VE泵与普通机械泵的最大不同就是电控提前角的不同，普 通机械泵上的提前角是固定的，而电控VE泵上的提前角是电控的。 对应我们发动机而言，提前角分静态提前角和动态提前角两部分， 静态提前角是由油泵安装好后固定的，而动态提前角是根据发动机 的转速和油门的位臵设定Map图来确定的，我们一般所说的发动机 提前角指的是动态提前角加上静态提前角。根据我公司发动机出厂 规范要求，静态提前角设定为10°±1°，动态提前角由出厂时Map 决定。
金陵泵福田配套（ECU）
龙口泵配套（ECU）
驱动装臵
驱动装臵主要由真空调节 器（或叫真空电磁阀）和EGR 阀组成，它们根据控制器送达
的执行指令驱动调节EGR阀门
，从而调节EGR率，使其在最 佳状态下工作。
EGR阀介绍
DOC结构图
二级DO 二级 DOC C
一级DOC
DOC主要是氧化HC，CO，对颗粒有一定作用
环槽与活塞环配套设计。在提 高加工精度的条件下，缩小配缸间 隙。
YZ4DC2-30与YZ485ZLQ燃烧室对比
YZ485ZLQ圆敞口ω型燃烧室
YZDC2-30缩口ω型燃烧室
活塞环组件
第一道楔形桶面环 （球墨铸铁） 第二道不扭曲锥面环有利于燃气 的密封钢油环有利于机油耗的控 制。 （多元合金铸铁） 第三道钢油环。 （不锈钢）
若正时指针读数小于10°时，松开油泵上的调整螺 母，将油泵朝机体的方向（即向内侧）推动，推动少 许后，再旋转曲皮进行打表测量，直到调整至 10°为 止；若正时指针读数大于10°时，需将油泵朝偏离机 体的方向（即向外侧）扳动，然后打表测量直到调整 至要求的角度。角度调整好之后，拧紧油泵上的调整 螺母。
YZ4DC2-30机型主要结构特点介绍 缸盖
材料：HT300 整体式进气方式并进行气道优 化 喷油器采用P型油嘴，13°安 装器安装孔一个暖风 开关安装孔。
喷油器总成
采用北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司小喷孔P型喷油 器，能够承受较高的嘴端压力，适应更高排放性能要求。 喷油器开启压力27MPa, 喷油器最高喷射压力可达140 MPa 。
电控VE泵
油泵总成的安装
油泵安装总成分为：VE泵、连接盘、油泵齿轮和过渡盖四 部分组成。 连接盘与油泵齿轮的的装配时，对螺孔装配即可，上面的 螺孔是唯一的，不会装错； 然后按照键槽位臵将连接盘装到VE泵轴上。
安装完成后，拧上油泵轴上大螺母进行固定。
油泵齿轮与齿轮室上轮系安装时，对齿轮上的记号即可。
在EGR系统中，根据不同的发动机工况，EGR率得到精确的调节
。再循环的废气量因发动机不同的工况而改变，这些废气在进入进
气管时都得道精确的控制和计量。这种控制方式能很好地平衡发动 机排放和性能之间的茅盾：如果太多的废气进入发动机，发动机的
性能会恶化，烟度将会大幅度上升，并且发动机可能会发出敲击噪
声；如果太少的废气回到发动机，发动机的排放将得不到较好的改 善，以满足相关排放要求。对于每一个不同的发动机工况存在有一 个最优化的EGR率。
曲轴及主轴承瓦
凸轮轴
通过优化发动机凸轮轴进排气凸轮型线，改善发动机低速性 能。
凸轮轴配气相位比较
YZ4DC-30
YZ485ZLQ
活塞
活塞采用缩口ω型燃烧室。缩口 ω型燃烧室，由于缩口、尖角和锥 形凸台的配合，形成的挤压涡流和 逆挤压涡流促进了雾化混合和燃烧 速度，使主燃期缩短，油耗率和烟 度降低，排放更佳。 材料：BH135 裙部石墨化处理
图4
电磁式停油装臵： 主要由电磁阀1、电磁线图3和弹簧4等零部件组成。图a)为油路 畅通，正常工作；图b）为油路断开，停止供油。电磁阀的电压有 两种12V，24V。扬柴485VE泵为12V电压。
a)油路通
b）油路断
1—电磁阀 2—进油孔 3—电磁线圈 4—弹簧
增压补偿器
作用：根据增压压力的大小，自动增减供油量，提高柴油机有 效功率和燃油经济性，减少有害气体排放。 膜片装在补偿器盖和补偿器体之间，把补偿器分为上下两个腔， 上腔于进气管相通，下腔与大气相通，膜片下有弹簧，偏心轴与膜 片相连，并与膜片一起运动。偏心轴下端与补偿杠杆上端相靠，当 进气压力增大时，膜片带动偏心轴向下运动，与偏心轴接触的补偿 杠杆绕销轴顺时针转动，张力杠杆在调速弹簧的作用下绕销轴逆时 针转动，从而使起动杠杆下端的球头销向右拨动控制套，供油量增 加，反之亦然。
最大扭矩时转速
排放标准
r/min
%
≤2000
＜0.3 国Ⅲ ≤215
机油燃油消耗百分比
全速全负荷最低燃油消耗率 g/(kW.h)
采用的技术路径： 通过对目前YZ485ZLQ发动机的进排气系统、燃 烧系统优化设计，采用电控VE泵+水冷EGR+DOC的方 式达到国家第三阶段排放要求。 C31(外臵EGR） C32（内臵EGR)
7. 百分表指针调零后，继续旋转曲轴皮带轮，至百分 表指针到0.05mm（5丝）位臵，然后看曲轴皮带盘上正 时指针的位臵，如果正时指针在曲轴皮带轮10°刻线 位臵，调整完毕。
（完全调整好之后，可再次回位进行复测，如果正时 指针正好指向10°，百分表走到5丝时，回位曲轴皮带 盘至上止点位臵，此时百分表指针大概在60丝左右） 如图调整油泵螺母位臵进行静态供油角度调整：
Si：≤0.55
P：≤0.04 Al：≤0.02
延伸率：≤22
EGR相关管路
EGR系统零部件结构示意图
EGR系统原理示意图
EGR原理
EGR（即废气再循环），就是在发动机工作过程中，将一部 分废气引入进气管，与新的混合气混合后进入汽缸燃烧，引入 的废气在燃烧过程中吸收热量，降低了最高燃烧温度 ，由于氮 氧化物主要是在高温富氧条件下生成的，因而废气再循环能够 有效减少NOx的生成。
59产生原因排除方法1分配泵封存不良或超期使防锈油干凝导致柱塞不能动作因而不能供油发动机不能起动2分配泵封存不当计量器控制在停车位臵卡住不能供油或在使用中因柴油脏污有水分使控制阀卡滞造成起动困难3柴油牌号选择不当出现柴油混凝现象使柱塞滑动不灵活4燃油系统有空气造成堵塞5滑片式输油泵磨损过甚或滑片折断低速时输油不足6分配套与柱塞柱塞与柱塞孔等精密偶件过度磨损供油不足1将分配泵转子拆下取出柱塞将表面干凝的防锈油洗净重装在试验台上调试好再使用2打开分配泵盖清洗内部并拆洗控制阀3选择合适牌号的柴油其凝点应比环境温度低510排除空气检查各处油管接头有无漏油然后旋开柴油滤清器及分配泵上的放气螺钉用手驱动低压泵直至放气螺钉放出柴油
b).压缩供油过程 当端面凸轮由凹下部分转至凸起 部分与滚轮接触时，柱塞在凸轮型面 的推动下由左向右移动。通常在柱塞 处于下止点时，柱塞头部的进油槽恰 好错过进油孔，对头部没有环槽的分 配柱塞来说，柱塞处在下止点时就意 味着进油结束，柱塞开始升起就压油。 当分配孔18转至与柱塞套上的一个 出油孔8相通，此时被认为是几何供油 始点，燃油进入泵头上的分配油道7， 柱塞继续右移，油压超过出油阀开启 压力时，高压燃油经过出油阀、高压 油管进入对应气缸的喷油器喷油。
图1
1—油箱 2—油水分离器 3—传动轴 4—柴油滤清器 5—回油管 6—回油螺钉 7—电磁阀 8—喷油器 9—柱塞 10滑片式输油泵 11—分配套 12—调压阀
供油原理：
a).进油过程 当端面凸轮12的凸轮型面凹下部分转至与滚轮13接触时，柱塞弹 簧将柱塞14由右向左推至柱塞下止点，此时柱塞上的进油槽 3与柱 塞套上的进油孔2相通，燃油经进油道17进入柱塞腔4和中心油孔10 内。
进气管
整体式进气管，带增压补偿孔（M10×1） 及EGR法兰连 接面。
排气管
在YZ485ZLQ机型排气管上增 加EGR连接管法兰面 。
增压器
型号：
JP40S——寿光康跃增压器有限公司
SJ44Y——潍坊富源增压器有限公司
该增压器在YZ485ZLQ所用增压器上进行性能优化，更改叶轮 直径、涡轮直径及涡轮箱流道，虽外形尺寸未作改变但不可通用 。
增压补偿器的结构如图所示：
1—销轴 2—补偿杠杆 3—膜片上支承板 4—补偿器盖 5—膜片 6—补偿器体 7—膜片下支承板 8—通气孔9—膜片弹簧 10—偏心轴 11—张力杠杆 12—控 制套 13—调速弹簧
c).供油结束：分配柱塞继续在凸轮凸起型面推动下右移，当柱塞 右移到柱塞上的泄油孔不再被油量调节套筒15遮蔽时，柱塞中心油 孔高压油腔与泵体内低压油腔相通，油压迅速下降，出油阀关闭， 停止供油。
电控提前装臵： 如图3、4所示，电控VE泵保留原有的液压提前器，它用一个时 间控制电磁阀（TCV ）来控制液压提前器的高压腔和低压腔之间的 压差，进而控制提前角。同时系统中还设臵了供油提前器活塞位臵 传感器，形成了喷油定时的闭环控制，位移控制精度小于0.1mm。 供油定时控制阀布臵在喷油泵的下部，在泵体上开两个孔与时 间控制阀连通，左侧是高压腔，右侧是低压腔；通向供油定时控制 阀线圈的电流是脉冲电流，电控单元通过改变脉冲电流信号的 ONOFF 占空比，改变由喷油泵高压腔到低压腔的流量，以调整供油提 前器活塞两侧的压力差，使活塞产生不同的位移，活塞运动带动滚 轮座转动，从而改变滚轮与端面凸轮的相对位臵，实现喷油定时的 控制。
空气加热器
采用仪征派迪发动机零部件制造有限公司的空气加热器
功率：1.1kW
电压：12V
最大预热时间：30s
壳体材料：铝
柴油滤清器
旋装柴油滤清器，采用一等 品滤芯，滤清效率在95%以上。
高压油管
进口无缝钢管ST52.4(NBK)；
化学成分：C：≤0.22
Mn：≤1.6 S：≤0.04 机械性能： 抗拉强度：≥490 屈服强度：≤355
VE分配泵喷油系统的油路如图1所示。柴油机启动前，先用手 动泵泵油，通过泵盖上的回油螺钉排除柴油管路中的空气。柴油机 运行时，由曲轴齿轮带动分配泵的传动轴。其前端的滑片式输油泵 将柴油从油箱中抽出，经过柴油滤清器和油水分离器，滤掉柴油中 的杂质和水份后进入输油泵，使柴油压力升高。然后进入分配泵泵 体内，再经过电磁阀进入柱塞腔。当柱塞向上运动时，压缩柴油产 生高压，经柱塞中的油道和出油孔，分配到泵头上分配套相应的油 道，再经过出油阀、高压油管和喷油器喷入对应的汽缸。泵体内多 余的柴油从泵盖上的回油螺钉返回油箱。柴油如此循环流动既可带 走油路中的气泡和零件摩擦产生的热量，又可润滑各个运动零件。 与此同时，泵体内的柴油压力控制提前器，相应改变供油提前角。
静态提前角的安装与调整过程：
1.将曲轴皮带轮调整到一缸上止点位臵；
2.拧开油泵后端的M12螺栓堵头（如下图）；
3.使用打表工具（百分表）
测量专用工具（百分表）
4.
插入百分表
5.将曲轴皮带轮旋转至上止点附近 6. 边旋转曲轴皮 带轮边看百分表， 直到左右旋转曲轴 皮带轮而百分表指 针不变时，即为油 泵凸轮的基圆位臵 ，调整百分表，将 百分表指针调零。 （如右图）