发动机培训资料(下)

电控共轨系统
电控共轨系统的组成 电控高压共轨系统在结构上主要有高压油泵、 电控高压共轨系统在结构上主要有高压油泵、高压 共轨管、高压油管、喷油器、 及各类传感器组成。 共轨管、高压油管、喷油器、ECU及各类传感器组成。 及各类传感器组成 目前国内电控高压共轨系统主要是BOSCH、 目前国内电控高压共轨系统主要是 、 DENSO系统。 系统。 系统 系统高压部件：高压油泵、共轨、喷油器、 系统高压部件：高压油泵、共轨、喷油器、高压 油管 低压油路部件：油箱、油水分离器、燃油精滤器、 低压油路部件：油箱、油水分离器、燃油精滤器、 低压油管
柴油机与欧II 欧III欧IV柴油机与欧 柴油机的区别： 欧 柴油机与欧 柴油机的区别： 燃油喷射系统由机械式变为电控式 变化:燃油系统和电气系统 变化 燃油系统和电气系统
欧II （国II)柴油机燃油系统 )柴油机燃油系统
欧III （国III)柴油机燃油系统 )柴油机燃油系统
发动机产生的废气中包含大量的 CO 、 NOX 、 HC化合物和没有完全燃烧的炭烟 化合物和没有完全燃烧的炭烟 （Particle Metal）. ） 欧III（国III）柴油机满足的标准 （ ）柴油机满足的标准: GB17691-2005 压燃式发动机排气污染物 排气污染物： 、 排气污染物：HC、CO 、 NOx、PM（颗粒 、 （ 物） GB3847-2005 压燃式发动机排气烟度 稳态排气烟度、 稳态排气烟度、自由加速排气烟度
喷油器
接线柱 出油接 口 喷油器 体
电磁阀 体
喷嘴 进油接口
电控喷油器的作用
根据ECU的指令在适当的时候将适量的燃油喷 的指令在适当的时候将适量的燃油喷 根据 射到燃烧室中
喷油器工作原理
喷油器工作原 理简介： 理简介： 未喷油状态： 未喷油状态： 电磁阀不通 电 喷油过程： 喷油过程：百度文库电磁阀通电 喷油结束： 喷油结束： 电磁阀不通 电
柴油机排放达到国Ⅲ 柴油机排放达到国Ⅲ所需采用的一些手段
可变预行程电 控直列泵（ 控直列泵（带 结构） 有TICS结构 结构
国内主要采用：高压共轨系统（主流） 国内主要采用：高压共轨系统（主流）及单体泵系统
柴油车排放达到国Ⅲ 柴油车排放达到国Ⅲ应考虑采用的关键技术
必须采用增压中冷技术√ 已实施） 必须采用增压中冷技术√ （欧Ⅱ已实施） 嘴端压力至少1300巴的燃油喷射√ 1300巴的燃油喷射 已实施） 嘴端压力至少1300巴的燃油喷射√（欧Ⅱ已实施） 比欧II发动机更为充分的气缸内换气过程（四气门技术） II发动机更为充分的气缸内换气过程 比欧II发动机更为充分的气缸内换气过程（四气门技术）√ 优化的燃烧室涡流形成（小涡流比的缸盖） 优化的燃烧室涡流形成（小涡流比的缸盖） √ 带有能精确控制喷油时间、 带有能精确控制喷油时间、喷油形式的电子控制燃油喷射系 统（电控共轨技术） √ 电控共轨技术） 带有冷却装置的排气再循环系统（ 采用） 带有冷却装置的排气再循环系统（欧Ⅳ采用） 可选装催化转化器和颗粒捕捉器等后处理装置（ 可选装催化转化器和颗粒捕捉器等后处理装置（欧Ⅳ采用）
曲轴转速传感器安装位置
凸轮轴速度传感器
作用： 作用： 随高压油泵总成 供货， 供货，通过测量高压 油泵凸轮轴转速，来 油泵凸轮轴转速， 确定柴油机喷油正时 的时间。（凸轮轴转 的时间。（凸轮轴转 。（ 速为曲轴转速的一半） 速为曲轴转速的一半）
进气温度、 进气温度、压力传感器总成
作用：安装于进气歧管上，测量增压中冷后的进气温度和进气 作用：安装于进气歧管上， 压力，将信号传递给ECU ECU通过计算空气量 ECU， 通过计算空气量， 压力，将信号传递给ECU，ECU通过计算空气量，用来控制 空燃比” 从而指导喷油正时和喷油量。 “空燃比”，从而指导喷油正时和喷油量。
电控共轨系统的原理 电控共轨燃油系统的原理是通过各种传 感器检测出发动机的实际运行状态， 感器检测出发动机的实际运行状态，通过计 算机的计算和处理，可以对喷油量、 算机的计算和处理，可以对喷油量、喷油时 喷油压力和喷油率进行最佳控制。 间、喷油压力和喷油率进行最佳控制。
高压油泵
低压燃油回油口 M18×1.5-6H 高压油泵进油 口Φ16.2 压力控制阀ECU接 口 高压油泵泵 体 高压油出油口
内孔直径（mm） 内孔直径（mm） 油泵进油 油泵回油 喷油器回油 轨压限制阀回油 ≥12 ≥12 ≥4 ≥8 最高温度(℃) 最高温度(℃) <100 <100 <135 <135 最大流量(l/h) 最大流量(l/h) <400 <400 （6缸：<50） <50） <200
电子控制单元（ 电子控制单元（ECU） ）
低压油路
低压管路进、回油管的内径对发动机性能有影响， 低压管路进、回油管的内径对发动机性能有影响，务必 注意按下表要求选用进、回油管。否则BOSCH供油系统 注意按下表要求选用进、回油管。否则 供油系统 会出现诸多保护，影响发动机的动力性及响应性。 会出现诸多保护，影响发动机的动力性及响应性。 根据BOSCH公司试验结果，建议低压管路设计满足下表 公司试验结果， 根据 公司试验结果 要求： 要求：
压力控制阀
输油泵进油 口Φ16.2 输油泵出油 口Φ16.2 输油泵 凸轮轴传感 器接口 润滑油进油 口
高压油泵部件及功能
输油泵：位于高压油泵的左侧，与高压油泵集成在一起， 输油泵：位于高压油泵的左侧，与高压油泵集成在一起，提 供高压油泵一定压力的燃油。 供高压油泵一定压力的燃油。 压力控制阀：高压轨内的压力因供油、渗漏、 压力控制阀：高压轨内的压力因供油、渗漏、回油等因素导 致压力波动，通过压力控制阀（ Unit） 致压力波动，通过压力控制阀（Metering Unit）可保持压 力的稳定。 力的稳定。 凸轮轴位置传感器（ ）：凸轮轴位置传感器用于 凸轮轴位置传感器（G sensor）：凸轮轴位置传感器用于 ）： 判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻 缸压缩上止点的到来时刻， 判断发动机第 缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准 信号，在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。 信号，在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。 泵体： 泵体：转子泵或齿轮泵
曲轴转速传感器
作用： 作用： 该传感器可以确定活塞上 止点位置， 止点位置，同时测量曲轴的 转速。 转速。 信号产生： 信号产生： 飞轮外端面360 范围内按6 360范围内按 飞轮外端面 360 范围内按 6 度间隔打58 个孔， 剩下2 58个孔 度间隔打 58 个孔 ， 剩下 2 孔 未打形成间隙， 未打形成间隙，作为判断活 塞上止点的依据。 塞上止点的依据。传感器中 的磁通量随着通过的孔与间 隙而变化， 隙而变化，产生正弦交流电 压，其波幅随着发动机转速 而变化。 而变化。设定间隙到传感器 位置的角度， 位置的角度，可确定一缸上 止点。 止点。结合凸轮轴传感器正 时凸轮， 时凸轮，确定一缸发火上止 点。
美国、欧洲、 美国、欧洲、日本柴油机排放标准的最新进展
标准 I 美国阶段 II III III 欧洲 IV V 日本 新短期 新长期 实施时间 1998 2004 2007 2000 2005 2008 2000 2005 g/kw· NOX（g/kw·h） 5.4 2.7 1.58 5.0 3.5 2.0 4.5 3.38 PM（g/kw· PM（g/kw·h） 0.13 0.13 0.014 0.10 0.02 0.02 0.49 0.18
传感器
传感器包括：曲轴位置（转速）传感器、 传感器包括：曲轴位置（转速）传感器、凸 轮轴位置（气缸识别）传感器、 轮轴位置（气缸识别）传感器、油门踏板总 油门位置传感器）、进气压力传感器、 ）、进气压力传感器 称（油门位置传感器）、进气压力传感器、 进气温度传感器、水温传感器、 进气温度传感器、水温传感器、燃油温度传 感器、 感器、共轨油压传感器等
柴油机线束接口×2 整车线束接口
ECU的位 的位 置：发动 机上或驾 驶室内
ECU冷却油 出油口
电子控制单元（ 电子控制单元（ECU）的作用 ）
电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）是 （ 电子控制单元 ） 整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”，它 整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心” 是电控系统的“大脑” 是这个电控系统的核心。 是电控系统的“大脑”，是这个电控系统的核心。 它承担整个电控系统的信号采集与处理、 它承担整个电控系统的信号采集与处理、数据运算 与分析、控制策略的实现、控制指令的产生、 与分析、控制策略的实现、控制指令的产生、数据 的通信与交换等功能。 的通信与交换等功能。 电子控制单元（ 电子控制单元（ECU）通过各种传感器和开关，采 ）通过各种传感器和开关， 集到发动机当前的工作状态信息， 集到发动机当前的工作状态信息，进行分析计算并 按此状态下预先标定好的最佳参数， 按此状态下预先标定好的最佳参数，控制发动机的 喷油量、喷油时间及喷油压力， 喷油量、喷油时间及喷油压力，从而调整发动机的 工作状态，达到省油、高效、低排放的目的。 工作状态，达到省油、高效、低排放的目的。
高压共轨管
出油接口 ×6 轨压传感 器
轨压限制 阀
进油接口 ×2
高压共轨管的作用 共轨管将供油泵提供的高压燃油经稳压、 共轨管将供油泵提供的高压燃油经稳压、滤 波后，分配到各喷油器中，起蓄压器的作用。 波后，分配到各喷油器中，起蓄压器的作用。
高压共轨管部件及功能 高压共轨管部件及功能 共轨管
轨压限制阀：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时， 轨压限制阀：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时， 轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低，确保安全。 轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低，确保安全。 注意：轨压限制阀一旦开启，需要到服务站进行故障排除， 注意：轨压限制阀一旦开启，需要到服务站进行故障排除， 并更换高压共轨管。 并更换高压共轨管。 流量限制阀（ ）：在轨的上部有六个流量限 流量限制阀（Flow Damper）：在轨的上部有六个流量限 ）： 制阀，分别与六个缸的高压油管相连。 制阀，分别与六个缸的高压油管相连。当某一缸的高压油管 有泄漏或喷油器故障而导致燃油喷射量超过限值时， 有泄漏或喷油器故障而导致燃油喷射量超过限值时，流量限 制阀会动作，切断该缸的燃油供应。 制阀会动作，切断该缸的燃油供应。 高压油进油口：轨的外侧有两个进油口， 高压油进油口：轨的外侧有两个进油口，分别与高压油泵的 高压油的出油口相连。 高压油的出油口相连。 轨压传感器：轨压传感器用以测量轨内瞬时压力传递给ECU 轨压传感器：轨压传感器用以测量轨内瞬时压力传递给
轨压传感器 作用： 作用：轨压传感 器用以测量轨内 瞬时压力传递给 ECU
电控单体泵（电控单体组合泵） 电控单体泵（电控单体组合泵）系统
电控组合泵系统组成图
高压油管
电 控 组 合 泵 喷油器
传 感 电子油门踏板 ECU 器
电控系统燃油路线图
电控单体泵系统的组成 电控单体泵系统的组成
电控单体泵系统在结构上主要有电控单体泵 电控单体泵系统在结构上主要有电控单体泵、高压 在结构上主要有电控单体 油管、喷油器、 油管、喷油器、ECU及各类传感器组成 及各类传感器组成
水温传感器 作用： 作用：主要用于控制 燃油喷射量。 燃油喷射量。 安装位置： 安装位置：安装在出 水管上。 水管上。
电子油门踏板总成（油门位置传感器） 电子油门踏板总成（油门位置传感器） 功用： 功用：通过了解司机 的愿望进而了解发 动机的负荷状况。 动机的负荷状况。 安装位置： 安装位置：安装于驾 驶室内司机油门踏 板位置。 板位置。
中国柴油机排放标准的最新进展计划
中国从上世纪末提出了等同采用欧洲排放标准 III比国II排放限值下降了30%。 比国II排放限值下降了30% 国III比国II排放限值下降了30%。
标准 国I II III IV V 实施时间 2000 2004 2007 2010 2012 NOX g/kw·h PM g/kw·h HC g/kw·h CO g/kw·h 烟度m 烟度m-1