康明斯发动机电喷发动机原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我们所说的电喷柴油发动机与传统的柴油机的主要区别在于它的燃油供给系统的不同, 前者采用的是电子控制燃油系统，而后者采用的是机械式燃油系统，目前电子控制燃油 系统可分为三种，分别为: ▪电控直列泵燃油系统 ▪电控分配泵燃油系统 ▪电控高压共轨燃油系统
前两种燃油系统是在传统的机械式燃油系统的基础上增加了一套精确控制发动机喷 油量和喷油时间的电子装置，从而大大降低了发动机排放污染并提高了燃油经济性。
传统的泵管嘴燃油系统中，喷油压力与发动机的转速和负荷有关，不是一个独立变量。 在高压电控共轨系统中，喷油压力(共轨压力)与发动机的转速和负荷无关，是可以独立控 制的。由共轨压力传感器测出燃油压力，并与设定的目标燃油压力进行比较后进行反馈控 制。
—8—
第二章 系统识别和参数
一、发动机系统识别
1、发动机铭牌
发动机铭牌提供有关发动机的详细信息。发 动机的生产序号和控制零件目录(CPL)用于订 购零件和维修。
当与康明斯授权的维修站联系时,需提供以 下发动机数据，当查找服务零件时，铭牌 上的信息是必不可少的。
1) 发动机生产序号 2) 控制零件目录编号(CPL) 3) 型号 4) 额定功率和转速
—9—
注:如果发动机的铭牌模糊不清,在发动机缸体 的机油冷却器壳体顶部可以找到发动机生产序 号。
康明斯ISBe电喷发动机培训讲义
目录
❖ 第一章 电控高压共轨燃油系统结构原理 ❖ 第二章 系统识别和参数 ❖ 第三章 系统流程图 ❖ 第四章 结构详解 ❖ 第五章 保养指南 ❖ 第六章 常见故障诊断与排除
附:康明斯电控发动机操作及维护保养指南视频文件
—2—
第一章 电控高压共轨燃油系统结构原理
一、概述
—4—
三、电控共轨系统的组成
电控高压共轨式燃油系统的基本组成如图所示。从功能方面分析,电控共轨系统 可以分成两大部分:
1．控制系统· 电控共轨系统可以分成三大部分:传感器、计算机和执行器。计算机是电控共轨燃油系
统的核心部分。 根据各个传感器的信息,计算机进行计算、完成各种处理后，求出最佳喷油时间和最合
—6—
四、电控共轨系统的特点
电控高压共轨系统的特点可以归纳为: 1．自由调节喷油压力(共轨压力控制) 通过控制共轨压力而控制喷油压力。利用共轨压力传感器测量燃油压力,从而调整供油 泵的供油量、调整共轨压力。此外，还可以根据发动机转速、喷油量的大小与设定了的最佳 值(指令值)始终一致地进行反馈控制。 2．自由调节喷油量 以发动机的转速及油门开度信号为基础，计算机计算出最佳喷油量，并控制喷油器的通 断电时间。 3．自由调节喷油率形状 根据发动机用途的需要，设置并控制喷油率形状：预喷射、后喷射、多段喷射等。 4．自由调节喷油时间 根据发动机的转速和喷油量等参数，计算出最佳喷油时间，并控制电控喷油器在适当的 时刻开启，在适当的时刻关闭等，从而准确控制喷油时间。
第三种燃油系统是一种全新的燃油喷射系统，它是通过各种传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，可以对发动机的喷油量、喷油时间、喷油压 力和喷油率进行最佳控制，从而实现了柴油发动机综合性能的又一次飞跃。
康明斯ISBe发动机就是采用的电控高压共轨燃油系统。
—3—
二、电控共轨系统工作原理
—11—
二、发动机相关参数
1、一般技术参数
▪缸径和冲程………………………………….…….102mm*120mm ▪排量（四缸发动机）……………………………..3.9升 ▪排量（六缸发动机）……………………………..5.9升 ▪压缩比…………………………………………......17.0:1(参考发动机铭牌） ▪点火顺序（四缸发动机）……………………..…1-3-4-2 ▪点火顺序（六缸发动机）……………………..…1-5-3-6-2-4 ▪3.9升发动机干重……………………………….…370kg ▪5.9升发动机干重……………………………….…570kg ▪曲轴转动方向（从发动机前方看）……………..顺时针方向 ▪进气门间隙………………………………………..0.254mm ▪排气门间隙………………………………………..0.508mm ▪进气门极限间隙…………………………………..0.152-0.381mm ▪排气门极限间隙…………………………………..0.381-0.762mm
燃油由发动机凸轮轴驱动的齿轮 泵经滤清器从油箱中抽出,通过一个电 磁紧急关闭阀流人供油泵。此时的压 力约为0.5MPa,然后，油流分为两路， 一路经安全阀上的小孔作为冷却油通 过供油泵的凸轮轴室流入压力控制阀， 然后流回油箱。另一路充人3缸供油 泵。在供油泵内，燃油压力上升到 135MPa或更高，供入共轨。共轨上 有一个压力传感器和一个通过切断油 路来控制流量的压力控制阀。用这种 方法来调节控制单元设定的共轨压力。 高压燃油从共轨流人喷油器后又分为 两路:一路直接喷入燃烧室，另一路在 喷油期间，与针阀导向部分和控制柱 塞处泄漏出的燃油一起流回油箱。
—5—
电子控制系统的框图
2．燃料供给系统 燃料供给系统的主要组成部分如图所示。由图
可见,燃油供给系统的主要构成是供油泵、共轨和 喷油器。
燃油供给系统的基本工作原理是:供油泵将燃油 加压成高压，供人共轨内;共轨实际上是一种燃油 分配管。储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过 喷油器喷人发动机气缸内。电控共轨系统中的喷 油器是一种由电磁阀控制的喷油阀，电磁阀的开 启和关闭由计算机控制。
—7—
在电控共轨系统中,由各种传感器——发动机转速传感器、油门开度传感器、各种温度 传感器等——实时检测出发动机的实际运行状态，由微型计算机根据预先设计的计算程序进 行计算后，定出适合于该运行状态的喷油量、喷油叶间、喷油率模型等参数，使发动机始终 都能在最佳状态下工作。
计算机具有自我诊断功能，对系统的主要零部件进行技术诊断，如果某个零件产生了故 障，则诊断系统会向驾驶员发出警报，并根据故障情况自动作出处理;或使发动机停止运 行——即所谓故障应急功能，或切换控制方法，使车辆继续行驶到安全的地方。
2、喷油泵铭牌
康明斯Bosch喷油泵铭牌位于喷油泵顶部。 铭牌包含以下信息: ▪ 燃油泵生产序号 ▪康明斯零件号 ▪工厂代码 ▪BOsch零件号 ▪日期代码
—10—ຫໍສະໝຸດ Baidu
3、ECM铭牌
电子控制模块(ECM)的铭牌显示ECM的信息 以及的ECM的编程方法,铭牌位于ECM上。 ECM铭牌提供如下信息: ▪ ECM零件号(PN) ▪ ECM生产序号(SN) ▪ ECM数据代码(DC) ▪发动机生产序号(ESN) ▪ ECM代码：指示ECM的软件 注：与康明斯特约维修站联系时，必须提供ECM 代码.
适的喷油量，并且计算出在什么时刻、在多长的时间范围内向喷油器发出开启电磁阀、或关 闭电磁阀的指令等，从而精确控制发动机的工作过程。
电子控制系统的核心是ECU——电子控制单元。 ECU就是一个微型计算机。ECU的输入是安装在车辆和发动机上的各种传感器和开 关;ECU的输出是送往各个执行机构的电子信息。
前两种燃油系统是在传统的机械式燃油系统的基础上增加了一套精确控制发动机喷 油量和喷油时间的电子装置，从而大大降低了发动机排放污染并提高了燃油经济性。
传统的泵管嘴燃油系统中，喷油压力与发动机的转速和负荷有关，不是一个独立变量。 在高压电控共轨系统中，喷油压力(共轨压力)与发动机的转速和负荷无关，是可以独立控 制的。由共轨压力传感器测出燃油压力，并与设定的目标燃油压力进行比较后进行反馈控 制。
—8—
第二章 系统识别和参数
一、发动机系统识别
1、发动机铭牌
发动机铭牌提供有关发动机的详细信息。发 动机的生产序号和控制零件目录(CPL)用于订 购零件和维修。
当与康明斯授权的维修站联系时,需提供以 下发动机数据，当查找服务零件时，铭牌 上的信息是必不可少的。
1) 发动机生产序号 2) 控制零件目录编号(CPL) 3) 型号 4) 额定功率和转速
—9—
注:如果发动机的铭牌模糊不清,在发动机缸体 的机油冷却器壳体顶部可以找到发动机生产序 号。
康明斯ISBe电喷发动机培训讲义
目录
❖ 第一章 电控高压共轨燃油系统结构原理 ❖ 第二章 系统识别和参数 ❖ 第三章 系统流程图 ❖ 第四章 结构详解 ❖ 第五章 保养指南 ❖ 第六章 常见故障诊断与排除
附:康明斯电控发动机操作及维护保养指南视频文件
—2—
第一章 电控高压共轨燃油系统结构原理
一、概述
—4—
三、电控共轨系统的组成
电控高压共轨式燃油系统的基本组成如图所示。从功能方面分析,电控共轨系统 可以分成两大部分:
1．控制系统· 电控共轨系统可以分成三大部分:传感器、计算机和执行器。计算机是电控共轨燃油系
统的核心部分。 根据各个传感器的信息,计算机进行计算、完成各种处理后，求出最佳喷油时间和最合
—6—
四、电控共轨系统的特点
电控高压共轨系统的特点可以归纳为: 1．自由调节喷油压力(共轨压力控制) 通过控制共轨压力而控制喷油压力。利用共轨压力传感器测量燃油压力,从而调整供油 泵的供油量、调整共轨压力。此外，还可以根据发动机转速、喷油量的大小与设定了的最佳 值(指令值)始终一致地进行反馈控制。 2．自由调节喷油量 以发动机的转速及油门开度信号为基础，计算机计算出最佳喷油量，并控制喷油器的通 断电时间。 3．自由调节喷油率形状 根据发动机用途的需要，设置并控制喷油率形状：预喷射、后喷射、多段喷射等。 4．自由调节喷油时间 根据发动机的转速和喷油量等参数，计算出最佳喷油时间，并控制电控喷油器在适当的 时刻开启，在适当的时刻关闭等，从而准确控制喷油时间。
第三种燃油系统是一种全新的燃油喷射系统，它是通过各种传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，可以对发动机的喷油量、喷油时间、喷油压 力和喷油率进行最佳控制，从而实现了柴油发动机综合性能的又一次飞跃。
康明斯ISBe发动机就是采用的电控高压共轨燃油系统。
—3—
二、电控共轨系统工作原理
—11—
二、发动机相关参数
1、一般技术参数
▪缸径和冲程………………………………….…….102mm*120mm ▪排量（四缸发动机）……………………………..3.9升 ▪排量（六缸发动机）……………………………..5.9升 ▪压缩比…………………………………………......17.0:1(参考发动机铭牌） ▪点火顺序（四缸发动机）……………………..…1-3-4-2 ▪点火顺序（六缸发动机）……………………..…1-5-3-6-2-4 ▪3.9升发动机干重……………………………….…370kg ▪5.9升发动机干重……………………………….…570kg ▪曲轴转动方向（从发动机前方看）……………..顺时针方向 ▪进气门间隙………………………………………..0.254mm ▪排气门间隙………………………………………..0.508mm ▪进气门极限间隙…………………………………..0.152-0.381mm ▪排气门极限间隙…………………………………..0.381-0.762mm
燃油由发动机凸轮轴驱动的齿轮 泵经滤清器从油箱中抽出,通过一个电 磁紧急关闭阀流人供油泵。此时的压 力约为0.5MPa,然后，油流分为两路， 一路经安全阀上的小孔作为冷却油通 过供油泵的凸轮轴室流入压力控制阀， 然后流回油箱。另一路充人3缸供油 泵。在供油泵内，燃油压力上升到 135MPa或更高，供入共轨。共轨上 有一个压力传感器和一个通过切断油 路来控制流量的压力控制阀。用这种 方法来调节控制单元设定的共轨压力。 高压燃油从共轨流人喷油器后又分为 两路:一路直接喷入燃烧室，另一路在 喷油期间，与针阀导向部分和控制柱 塞处泄漏出的燃油一起流回油箱。
—5—
电子控制系统的框图
2．燃料供给系统 燃料供给系统的主要组成部分如图所示。由图
可见,燃油供给系统的主要构成是供油泵、共轨和 喷油器。
燃油供给系统的基本工作原理是:供油泵将燃油 加压成高压，供人共轨内;共轨实际上是一种燃油 分配管。储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过 喷油器喷人发动机气缸内。电控共轨系统中的喷 油器是一种由电磁阀控制的喷油阀，电磁阀的开 启和关闭由计算机控制。
—7—
在电控共轨系统中,由各种传感器——发动机转速传感器、油门开度传感器、各种温度 传感器等——实时检测出发动机的实际运行状态，由微型计算机根据预先设计的计算程序进 行计算后，定出适合于该运行状态的喷油量、喷油叶间、喷油率模型等参数，使发动机始终 都能在最佳状态下工作。
计算机具有自我诊断功能，对系统的主要零部件进行技术诊断，如果某个零件产生了故 障，则诊断系统会向驾驶员发出警报，并根据故障情况自动作出处理;或使发动机停止运 行——即所谓故障应急功能，或切换控制方法，使车辆继续行驶到安全的地方。
2、喷油泵铭牌
康明斯Bosch喷油泵铭牌位于喷油泵顶部。 铭牌包含以下信息: ▪ 燃油泵生产序号 ▪康明斯零件号 ▪工厂代码 ▪BOsch零件号 ▪日期代码
—10—ຫໍສະໝຸດ Baidu
3、ECM铭牌
电子控制模块(ECM)的铭牌显示ECM的信息 以及的ECM的编程方法,铭牌位于ECM上。 ECM铭牌提供如下信息: ▪ ECM零件号(PN) ▪ ECM生产序号(SN) ▪ ECM数据代码(DC) ▪发动机生产序号(ESN) ▪ ECM代码：指示ECM的软件 注：与康明斯特约维修站联系时，必须提供ECM 代码.
适的喷油量，并且计算出在什么时刻、在多长的时间范围内向喷油器发出开启电磁阀、或关 闭电磁阀的指令等，从而精确控制发动机的工作过程。
电子控制系统的核心是ECU——电子控制单元。 ECU就是一个微型计算机。ECU的输入是安装在车辆和发动机上的各种传感器和开 关;ECU的输出是送往各个执行机构的电子信息。