柴油电控发动机国四
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柴油国四共轨发动机控制系统和部件功能概述
为了实现燃油喷射的精确控制，柴油国四共轨发动机控制 系统采用了先进的传感器技术和先进的算法，对发动机的 工作状态进行实时监测和调整。
空燃比控制策略
空燃比控制策略是柴油国四共轨发动机控制系统的重要环节，其目标是确保发动机在各种工况下的最 佳燃烧状态，从而提高发动机的动力性和经济性。
空燃比控制策略通过调节燃油喷射量和进气量，使发动机的空燃比保持在最佳值。此外，该策略还考虑 了发动机的转速、负荷、水温、油温等参数，以实现最优的燃烧效果。
柴油国四共轨发动机 控制系统和部件功能 概述
REPORTING
https://
目录
• 引言 • 柴油国四共轨发动机控制系统概述 • 柴油国四共轨发动机主要部件功能 • 柴油国四共轨发动机控制策略 • 柴油国四共轨发动机控制系统的发展趋势与
展望 • 结论
PART 01
柴油国四共轨发动机控制系统采用了 开环和闭环相结合的控制方式，通过 怠速电机、节气门位置传感器等传感 器实时监测发动机的工作状态，并根 据监测结果进行实时调整，以实现怠 速控制的最佳效果。
PART 05
柴油国四共轨发动机控制 系统的发展趋势与展望
REPORTING
WENKU DESIGN
智能化控制
通过深入了解柴油国四共轨发动机控制系统的原理和部件功能，有助于提高发动 机的性能和排放水平，为相关领域的研发和应用提供理论支持和实践指导。
PART 02
柴油国四共轨发动机控制 系统概述
REPORTING
WENKU DESIGN
控制系统组成
01
02
03
传感器
用于检测发动机的工作状 态和参数，如油轨压力、 冷却液温度、进气压力等。
引言
REPORTING
空燃比控制策略
空燃比控制策略是柴油国四共轨发动机控制系统的重要环节，其目标是确保发动机在各种工况下的最 佳燃烧状态，从而提高发动机的动力性和经济性。
空燃比控制策略通过调节燃油喷射量和进气量，使发动机的空燃比保持在最佳值。此外，该策略还考虑 了发动机的转速、负荷、水温、油温等参数，以实现最优的燃烧效果。
柴油国四共轨发动机 控制系统和部件功能 概述
REPORTING
https://
目录
• 引言 • 柴油国四共轨发动机控制系统概述 • 柴油国四共轨发动机主要部件功能 • 柴油国四共轨发动机控制策略 • 柴油国四共轨发动机控制系统的发展趋势与
展望 • 结论
PART 01
柴油国四共轨发动机控制系统采用了 开环和闭环相结合的控制方式，通过 怠速电机、节气门位置传感器等传感 器实时监测发动机的工作状态，并根 据监测结果进行实时调整，以实现怠 速控制的最佳效果。
PART 05
柴油国四共轨发动机控制 系统的发展趋势与展望
REPORTING
WENKU DESIGN
智能化控制
通过深入了解柴油国四共轨发动机控制系统的原理和部件功能，有助于提高发动 机的性能和排放水平，为相关领域的研发和应用提供理论支持和实践指导。
PART 02
柴油国四共轨发动机控制 系统概述
REPORTING
WENKU DESIGN
控制系统组成
01
02
03
传感器
用于检测发动机的工作状 态和参数，如油轨压力、 冷却液温度、进气压力等。
引言
REPORTING
国四柴油机工作原理
国四柴油机工作原理
国四柴油机是一种先进的柴油机，其工作原理如下：
1. 进气：气缸活塞向下运动，吸入外部空气经过进气歧管进入气缸内部。
2. 压缩：气缸活塞向上运动，将进入气缸内部的空气进行压缩，使其体积变小，并且温度升高。
3. 燃烧：在压缩过程的末端，柴油喷油器向气缸内部喷射燃油，同时压缩空气的高温使燃油迅速燃烧，并放出大量的能量。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气：气缸活塞再次向上运动，将燃烧后的废气通过排气阀门排出气缸，同时进入新的工作循环。
5. 动力输出：活塞运动通过连杆将线性动作转换为旋转运动，从而驱动发动机的输出轴转动，将动能传递给车辆的传动系统，产生动力推动车辆前进。
这是国四柴油机的基本工作原理，它通过燃烧柴油来产生能量，然后将能量转化为机械动力，驱动车辆运行。
国四柴油机相对于前几代柴油机来说，在减排和燃烧效率等方面有了显著的提升。
柴油机国三升级国四状态的措施及注意事项-2022年学习资料
几个基本概念-■SCR:选择性催化还原。-■DOC:燃油氧化催化器。-■DPF:燃油颗粒过滤器。-■POC 颗粒氧化催化器。-■EGR:废气再循环。-■ESC:欧洲标准稳态测试循环-·ETC:欧洲标准瞬态测试循环。
基本组成-。二℃R系统主要由尿素罐、尿素泵、尿素喷嘴、催化消声器、尿-素管路及控制单元等组成。-压缩空气管 计量喷射泵-空气过滤器-DCU-加热水路-电磁阀-催化器前温-度传感器-添蓝罐-催化器后温-NoX传感器CR系统组成
SR反应原理-SCR技术的反应原理：-尿素水解为氨气：（尿素喷射系统-NH22CO+HO→2NH3+CO2 求温度200C以上-SCR后处理反应：SCR催化转化器-NO NO2+2NHa-2N2+3H2O-4NO+ 2+4NH3-4N2+6H2O-2NO2+O2+4NH3-3N2+6H2O
工作原理-SCR系统工作过程：-如上图所示，当车辆钥匙开关打到on档时，控制器DCU-开始上电，当DCU检 到发动机启动后尿素泵开始转动从尿素罐-中抽吸尿素溶液，然后通过回液管回到尿素罐。此过程称为预注-过程，目的 为了排除吸液管中的空气，使泵腔内快速建立压力-尿素泵又分为自带提供喷射动力和不带提供喷射动力两种状态，-现 要介绍不带提供喷射动力型的工作过程。预注成功后尿素-泵将检测压缩空气然后打开压缩空气电磁阀，压缩空气将从喷 -吹出。此时，泵将进入等待状态，当转速和排温达到预先标定好-的条件后，尿素泵将根据DCU要求的喷射量准确的 应尿素溶
在柴油内燃机排气的成分里，包含有CO2-二氧化碳、CO（一氧化碳、HC碳氢-化合物、NOx氮氧化合物、PM Particulate Matter-=微粒子状物质/黑烟-等等。
玉柴国四发动机介绍
行业地位-最高
05年行业首家荣获全国质量（管理）奖。位列中国企业500强第201位、中国机械500强第19位；；世界品牌实验室独家发布的2010年《中国500最具价值品牌》排行榜，玉柴品牌位列109名，品牌价值80.09亿元;
研发能力-最强
02
95年玉柴技术中心获得国家级认定；
2000年建立企业博士后科研工作站；
国4
YC6J
YC6J245-42
180
2500
890/1200～1700
国4
YC6J220-42
162
2500
800/1200～1700
国4
YC6J200-42
147
2500
730/1200～1700
国4
YC6J180-42
132
2500
660/1200～1700
国4
YC6L
YC6L240-42
177
添蓝喷嘴
添蓝喷嘴实物图
添蓝喷嘴参数
PART 1
喷嘴的流量范围：0.1kg/h～6kg/h泵的出口压力范围：4.5bar～5.5bar允许的添蓝温度范围：－5℃～70℃正常工作的环境温度范围：－30℃～120℃最大许用海拔高度：3600米喷嘴线圈电阻：1.1Ω ～1.2Ω
添蓝罐
添蓝罐参数
PART 1
国4
YC4G
G1000
YC4G220-40
162
780/1100～1600
国4
G1100
YC4G200-40
147
720/1100～1600
国4
G1200
YC4G180-40
132
660/1100～1600
国4
05年行业首家荣获全国质量（管理）奖。位列中国企业500强第201位、中国机械500强第19位；；世界品牌实验室独家发布的2010年《中国500最具价值品牌》排行榜，玉柴品牌位列109名，品牌价值80.09亿元;
研发能力-最强
02
95年玉柴技术中心获得国家级认定；
2000年建立企业博士后科研工作站；
国4
YC6J
YC6J245-42
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国4
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国4
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660/1200～1700
国4
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添蓝喷嘴
添蓝喷嘴实物图
添蓝喷嘴参数
PART 1
喷嘴的流量范围：0.1kg/h～6kg/h泵的出口压力范围：4.5bar～5.5bar允许的添蓝温度范围：－5℃～70℃正常工作的环境温度范围：－30℃～120℃最大许用海拔高度：3600米喷嘴线圈电阻：1.1Ω ～1.2Ω
添蓝罐
添蓝罐参数
PART 1
国4
YC4G
G1000
YC4G220-40
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780/1100～1600
国4
G1100
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国4
G1200
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国4
潍柴国四柴油机SCR技术介绍
排气后处理管路
尿素存储单元
SCR箱
Temp.sensor
Supply module DNOX2
AdBlue quality sensor
Temp.sensor
Dosing
DCU
control unit
Actuators AdBlue - DM
Sensors
Engine CAN Diagnostic CAN
优势
• 不存在过滤器堵塞的风险，不需要主动再生 • 占用空间小
挑战
• 转化率低于DPF • 需要较高的喷油压力 • 需要低硫燃油
9
国Ⅳ柴油机技术路线
选择性催化还原器 - SCR
Urea-water Tank
Urea-SCR ECU
CAN port
NOx sensor
Air flow sensorAir来自2471900
1150
1270
1390
1500
潍柴WP10/WP12国Ⅳ柴油机介绍
WP7国Ⅳ柴油机型谱
型号 排量 [L] 缸径×行程 [mm] 额定功率 [kW] 额定转速 [r/min] 最大扭矩 [N·m]
WP7.210E40 WP7.240E40 WP7.270E40 WP7.300E40
7.14 108×130
以蓝擎WP10/WP12柴油 机为基础
采用先进燃烧系统、电 控高压共轨燃油系统和 SCR排气后处理系统
满足国Ⅳ排放标准的重 型低排放车用柴油机
潍柴WP10/WP12国Ⅳ柴油机介绍
WP12国Ⅳ柴油机型谱
型号 额定转速 [r/min] 额定功率 [kW] 最大扭矩 [N·m] 最大扭矩转速 [r/min] 最大扭矩 [N·m] 发动机型式 最低燃油耗 [g/(kwh)] 排放
柴油国四发动机与后处理常规故障模式及处理措施
6. 常规故障模式及处理措施6.1 发动机无法起动使用诊断仪检查故障码，按故障码排查故障。
◆起动机不工作：BOSCH系统国IV系列柴油机起动机由ECU控制，正常工作时，钥匙开关给ECU起动信号，ECU 输出一个电流驱动起动继电器，继电器接通后带动起动机运转。
FEUP系统国IV发动机起动机由钥匙直接控制，正常工作时，点火钥匙输出一个电流驱动起动继电器，继电器接通后带动起动机运转。
检查以下几个要素：空档开关、起动继电器、ECU供电、蓄电池、相关线束、车下停车开关等。
✦检查是否挂在空档位置起车前，首先检查档位手柄是否挂在空档位置。
✦检查空档开关及接线是否完好，试着使用紧急起动（点火开关持续按下10S以上）对于起动机受ECU控制的发动机，起动时ECU先根据空档开关传来的信号判断是否挂在空档位置。
当空档开关损坏或接线连接不良时，ECU接收不到空档信号，起动机是不工作的。
紧急起动：ECU若检测不到空档信号，持续按下起动开关超过10S，ECU将强制驱动起动机进行起动。
✦检查ECU是否上电工作钥匙旋到ON档，检查仪表故障灯/OBD灯是否自检；若不自检，检查ECU的各保险与供电/地线束等是否正常。
✦检查车下停车开关的位置（为选装功能，部分车型装配，应处于断开状态）车下停车开关为自复位式，检查该开关是否正常，是否处于断开位置。
✦检查电瓶电压是否过低，以致不能带动起动机电池电压一般要高于24V，若太低则不能带动起动机，用万用表量取蓄电池的电压确认是否电量不足。
✦检查发动机/蓄电池的负极连接线是否良好接线是否有松动等接触不良情况，检查接线柱表明氧化物是否太多。
✦起动机继电器及接线是否完好检查起动继电器是否良好，接线是否有松动等接触不良情况，检查接线柱表明氧化物是否太多。
✦检查起动机是否烧坏用万用表检查起动继电器是否正常。
✦点火开关是否损坏将点火开关旋至ON档，看仪表等是否点亮；将点火开关旋至起动档，检查起动机控制线是否有电压输出。
锡柴国四发动机介绍
技术方面
欧3标准的发动机设计 需要高压燃油喷射系统
需要尿素计量系统
实用方面
需要添加尿素基础设施 不需要很高的燃油质量 相对欧3，燃油消耗有所改进
SCR耐久性通常较好 SCR集成在消声器中
实现国Ⅳ的技术措施之二 — EGR
EGR冷却器 EGR阀 氧化催化器/开环控制的DPF
销售公司
¾ 冷却的EGR
¾ 控制策略可以是开环 ¾ DPF不是必须的选择
燃油消耗量增加
DPF集成在消声器中/ 阶段性的清除积尘
销售公司
二
国Ⅳ产品介绍
国Ⅳ产品介绍
销售公司
采用EGR
500 460 420 420 6DN
采用EGR
370
390 6DM2 370
390
350 6DL2
350
320
330
6DL1
290
260
260
采用SCR
200 180
4DL
170 150
4DLD
7.70
209/2300
216/2300
230/2300
206/2300
213/2300
228/2300
1100/1300~1700 1150/1300~ 1700 1200/1300~1700
CA6DL1-32E4
238/2300 235/2300 1250/1300~ 1700
192 (SCR)/196 (EGR)
CA6DL1-26E4 CA6DL1-26E4R
195/2300 192/2300 1050/1300~1700
CA6DL1-28E4
CA6DL1-29E4
CA6DL1-31E4
自主国四柴油机电控系统维修保养手册V1.0-20140217
需求 × × × ○ ×
燃油喷射控制 缸平衡 空气预热控制 燃油预热控制 发动机制动 过热限制 喷射量限制 烟度限制 转速限制 扭矩限制 怠速控制 怠速调节 机油压力保护 冷却风扇控制 起动机控制 VGT/VNT 控制 油水分离监控 燃油滤清监控 后处理控制
具有对发动机过热的限制和保护功能 对喷油器的最大喷射油量的控制 对发动机的尾气排放颗粒和有害气体进行转化和 控制 限制发动机最高转速 限制发动机最大扭矩 控制怠速稳定 通过开关调整怠速值 对机油压力异常进行报警，并对发动机采取保护 措施 对冷却风扇运行的时间和速度进行动态调整和控 制
四、拆卸前和安装后的作业 ................................................................................... 7
发动机电控系统 ......................................................................................................................... 7 后处理电控系统 ......................................................................................................................... 7
自主国四电控系统维修手册
校
对：
日
期：
审
核：
日
期：
批
准：
日
期：
中国第一汽车股份有限公司技术中心
电控系统维修保养手册 目 录
缩写与注释 ................................................................................................................................. 1
柴油机国三升级国四状态的措施及注意事项
放中的NOx并非来自燃油的燃烧，而是来自氮气与氧气
的反应。
它是在氧气过剩的情况下由于燃烧室的持续高温而形成
的，在膨胀和排气时有少量的分解，排到大气后遇氧
形成NOx和其它氮氧化物。
第五页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
PM是柴油发动机排放的微粒子状物质的总称。
主要由黑烟、被称为SOF（可溶有机成分）的
车用柴油机主要排放物为PM(颗粒状物质)
和NOx，而CO和HC排放较低。控制柴油
机尾气排放主要是控制颗粒物质PM和
NOx生成，降低PM和NOx的直接排放
第四页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
柴油机尾气排放物的生成机理。迄今为止人们已经对NOx
的生成机理进行了大量的研究，但尚未达成共识。比较
容易接受的是策尔多维奇机理。该机理认为：柴油机排
以下将先讨论柴油机的主要污染物。
第二页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
在柴油内燃机排气的成分里，包含有CO2
（二氧化碳）、CO（一氧化碳）、HC（碳氢
化合物）、NOx（氮氧化合物）、PM
（Particulate Matter=微粒子状物质）/黑烟等
等。
第三页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
第十二页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
几个基本概念
SCR:选择性催化还原 。
DOC:燃油氧化催化器。
DPF:燃油颗粒过滤器。
POC:颗粒氧化催化器。
EGR:废气再循环。
ESC:欧洲标准稳态测试循环 。
ETC:欧洲标准瞬态测试循环。
第十三页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
的反应。
它是在氧气过剩的情况下由于燃烧室的持续高温而形成
的，在膨胀和排气时有少量的分解，排到大气后遇氧
形成NOx和其它氮氧化物。
第五页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
PM是柴油发动机排放的微粒子状物质的总称。
主要由黑烟、被称为SOF（可溶有机成分）的
车用柴油机主要排放物为PM(颗粒状物质)
和NOx，而CO和HC排放较低。控制柴油
机尾气排放主要是控制颗粒物质PM和
NOx生成，降低PM和NOx的直接排放
第四页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
柴油机尾气排放物的生成机理。迄今为止人们已经对NOx
的生成机理进行了大量的研究，但尚未达成共识。比较
容易接受的是策尔多维奇机理。该机理认为：柴油机排
以下将先讨论柴油机的主要污染物。
第二页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
在柴油内燃机排气的成分里，包含有CO2
（二氧化碳）、CO（一氧化碳）、HC（碳氢
化合物）、NOx（氮氧化合物）、PM
（Particulate Matter=微粒子状物质）/黑烟等
等。
第三页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
第十二页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
几个基本概念
SCR:选择性催化还原 。
DOC:燃油氧化催化器。
DPF:燃油颗粒过滤器。
POC:颗粒氧化催化器。
EGR:废气再循环。
ESC:欧洲标准稳态测试循环 。
ETC:欧洲标准瞬态测试循环。
第十三页，编辑于星期二：二十一点 十九分。
国四与国五发动机区别(柴油)20161103
国五与国四发动机区别（柴油）
信息分类 责任机构 起草人
授权范围
培训类 产品工程部 李亚伟
涉密等级 负责人 创建时间
国内营销体系、产品工程部 涉密截止时间
内部公开 杨承霖 2016年10月20日
2017年10月19日
1
一、国五排放标准实施的通知
2016年1月18日，中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国工业和信息化部发布《两部委关于实施 第五阶段机动车排放标准的公告》，对机动车国五排放标准分时段、分区域、分产品执行，具体要求如下：
5
结束
END Thank you！
பைடு நூலகம்
2016年4月1日
2017年1月1日
区域
产品
3
三、国五与国四发动机区别（柴油）
1、国五柴油发动机污染物排放降低： 柴油机国五排放相对于国四排放限值，氮氧化物的限值由3.5g/(kW·h)下降至2.0g/(kW·h)，其他 排放物限值未变。为了达到国五规定的氮氧化物的限值，要求国五产品氮氧化物转化率比国四产品高， 国五尿素消耗量比国四略高（国四尿素与燃油消耗比5%，国五尿素与燃油消耗比7% ）。
所有重型柴油车
——
所有轻型柴油车
——
注：1）依据GB18352.5-2013的定义，最大总质量不超过3500kg的M1、M2类汽车为轻型汽车； 2）T7为重型汽油车，国家暂无明确标准要求。
2
二、国五排放标准实施的解读
法规解读： 1）2016年4月1日起东部11省公交柴油客车执行国五排放； 2）2017年1月1日起所有客车执行国五排放。
时间段
2016年4月1日
2017年1月1日 2017年7月1日 2018年1月1日
信息分类 责任机构 起草人
授权范围
培训类 产品工程部 李亚伟
涉密等级 负责人 创建时间
国内营销体系、产品工程部 涉密截止时间
内部公开 杨承霖 2016年10月20日
2017年10月19日
1
一、国五排放标准实施的通知
2016年1月18日，中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国工业和信息化部发布《两部委关于实施 第五阶段机动车排放标准的公告》，对机动车国五排放标准分时段、分区域、分产品执行，具体要求如下：
5
结束
END Thank you！
பைடு நூலகம்
2016年4月1日
2017年1月1日
区域
产品
3
三、国五与国四发动机区别（柴油）
1、国五柴油发动机污染物排放降低： 柴油机国五排放相对于国四排放限值，氮氧化物的限值由3.5g/(kW·h)下降至2.0g/(kW·h)，其他 排放物限值未变。为了达到国五规定的氮氧化物的限值，要求国五产品氮氧化物转化率比国四产品高， 国五尿素消耗量比国四略高（国四尿素与燃油消耗比5%，国五尿素与燃油消耗比7% ）。
所有重型柴油车
——
所有轻型柴油车
——
注：1）依据GB18352.5-2013的定义，最大总质量不超过3500kg的M1、M2类汽车为轻型汽车； 2）T7为重型汽油车，国家暂无明确标准要求。
2
二、国五排放标准实施的解读
法规解读： 1）2016年4月1日起东部11省公交柴油客车执行国五排放； 2）2017年1月1日起所有客车执行国五排放。
时间段
2016年4月1日
2017年1月1日 2017年7月1日 2018年1月1日
潍柴国四发动机产品介绍
四、EDC17系统介绍
国IV发动机使用EDC17系统的ECU，原来由DCU负责的后处理功能 集成在ECU内部，方便了国IV系统的布置、提高了系统的可靠性。
四、EDC17系统介绍
1、ECU插接件变化
发动机区（A区）包括传感器和喷油器 整车区（K区）包括整车功能和后处理
四、EDC17系统介绍
2、标定设备的变化
5、下线工具以及诊断仪
诊断仪：通过软件升级即可实现国三、国四发动机的兼容检测；
EOL： 硬件要求：EOL盒子到电脑的连接线是一根USB线的类型； 刷写整个Hex文件版本已开发完成，只能刷写V720数据； 刷写单个整车功能的版本已经开发完成，ECU基础数据版
本必须为V732才可以；
四、EDC17系统介绍
189
公路：7.5-8.5米 公交：7.5--9米
WP7.210E40、50
155/2100 900/1000-1500
WP7.240E40、50
176/2100 1000/1000-1500
7.14
WP7.270E40、50
199/2100 1100/1000-1500
188
公路：9-11.5米 公交：9—13.7米
一、潍柴国四卡车型谱介绍
WP10、WP12、WP13 国四全部主推1900转
WP10E40系列（共轨）1900转
发动机型号
WP10.270E40
WP10.300E40
WP10.336E40
最大扭矩(N.m) 最大扭矩转速
发动机型号 最大扭矩(N.m) 最大扭矩转速
发动机型号 最大扭矩(N.m) 最大扭矩转速
OBD1阶段监测要求：
当出现的故障导致排放超标时，应该显示排放相关部件或系统的故障，并向驾 驶人员提示故障的存在。
国4柴油发动机原理
国4柴油发动机原理国4柴油发动机是一种高效、经济的内燃机，广泛应用于汽车、船舶、火车等交通工具和农业机械等领域。
其工作原理如下：国4柴油发动机是根据内燃机的循环原理，将燃油在气缸内燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，从而驱动发动机输出动力。
1. 压缩冲程：当活塞从上死点下移，气缸内的空气被压缩。
此时燃油喷射器喷射适量燃油进入气缸，并随即被压缩成高温高压的气体，其中包含着潜在的能量。
2. 燃烧冲程：当活塞接近下止点时，柴油喷射器对燃油进行高压雾化喷射。
由于此时气体已经达到了高温高压状态，喷射的燃油会迅速燃烧并释放出巨大的能量。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向上运动，同时驱动曲轴旋转。
3. 排气冲程：当活塞达到上止点时，活塞内的废气通过气缸上方的排气阀门排出。
同时，活塞再次向下运动，推出剩余的废气。
4. 进气冲程：当活塞接近下止点时，进气阀开启，通过压缩空气使气体充实，供下一次燃烧使用。
此外，在高压油泵的供给下，喷油嘴进行燃油喷射准备。
以上四个冲程依次循环进行，使得发动机能够持续输出动力。
国4柴油发动机的特点是燃烧效率高、经济性好、扭矩大、可靠性高、震动小等。
主要原因如下：1. 高压喷油系统：国4柴油发动机采用的是高压共轨喷油系统，能够实现高精度、高效率的燃油喷射。
通过控制高压油泵的工作压力和喷油嘴的喷射时间，可以实现精确的燃油喷射，提高燃烧效率。
2. 多级增压系统：国4柴油发动机通常采用涡轮增压器和中冷器的组合，可以将进气空气进一步压缩并冷却，提高进气密度，增加燃烧室的充气效果，从而提高燃烧效率。
3. 高压缸内直喷：国4柴油发动机采用高压缸内直喷技术，能够将燃油直接喷射到气缸内，充分混合空气，提高燃烧效率。
同时，直喷方式还可以减少燃料在进气歧管中的损失，提高燃油利用率。
4. 先进的电子控制系统：国4柴油发动机配备了先进的电子控制系统，能够根据各种工况自动调整喷油量、爆发时间和压力等参数，以适应不同负载和速度要求，使得发动机能够高效工作。
国4欧Ⅳ柴油机原理及基础知识
目录
一：国4机型总体介绍 二：技术路线及方案 三：SCR系统介绍
1. 添蓝喷射系统 2. 催化消声器 3. 其他零部件功能 4. SCR系统整车布置安装
四: 国4发动机运行条件
催化消声器
催化器进口 温度传感器
催化器出口 温度传感器
箱式催化消声器
桶式催化消声器
催化消声器
箱式催化消声器
催化消声器
序号 1 项目 燃油喷射系 统 发动机强度 增压系统 EGR+PDF(CRT) 电控喷射最高喷射压力 1800bar 需高强度结构，最大气缸压 力180bar 需高增压系统补偿 EGR 造成 的功率损失，到欧Ⅴ甚至要 两级增压 需加大冷却系统散热能力 缸套摩擦副需重新设计 需用HI-4级润滑油 相对SCR油耗高10%左右 不需 SCR 电控喷射最高喷射压 力1600Bar 最大气缸压力160bar 到欧Ⅴ与欧Ⅲ同样的 增压系统 不需 只需用CF-4级润滑油 相 对 欧 三 省 油 5% 左 右 需要尿素水溶液 2 3
技术路线 及方案
技术路线的选择
当前满足国/欧Ⅳ的两条主要技术路线
EGR+DPF(CRT) SCR
技术路线 及方案
两种技术路线的实现原理
EGR+DPF技术：是将发动机排除的废气引入进气管，降 低发动机进气的氧气浓度，从而降低缸内燃烧温度，降低 NOx排放。用颗粒捕捉器过滤掉发动机排气中的颗粒物。 SCR技术：是将添蓝（浓度32.5%的尿素水溶液，纯净度 极高，杂质含量标准专门规定）喷入发动机排气管，尿素受 热水解成氨气，氨气和NOx在催化器的作用下反应生成无毒 的氮气和水。该技术路线是用改进燃烧的方法，使发动机燃 烧更高效更彻底，使颗粒排放降低到法规限值以内，然后用 SCR后处理系统处理掉排气中的NOx。
潍柴国四柴油机SCR技术介绍PPT课件
详细解读国四排放标准中各项污染物的限值要求。
3
国四排放标准实施时间
说明国四排放标准的实施时间及对不同机型的要 求。
柴油机排放污染物及危害
柴油机排放污染物种类
01
列举柴油机排放的主要污染物，如一氧化碳、碳氢化合物、氮
氧化物和颗粒物等。
污染物危害
02
分别阐述各种污染物对人体健康、大气环境和气候变化等方面
SCR技术是柴油机尾气后处理技术之一，可有效降低柴油机NOx排放。
关键部件及功能解析
01
02
03
04
催化器
SCR系统的核心部件，内部装 有催化剂，用于促进NOx与
还原剂的反应。
还原剂喷射系统
负责将还原剂（如尿素溶液） 喷入排气系统中，与NOx进
行反应。
传感器与控制系统
监测柴油机排气中的NOx含 量、温度、压力等参数，并控 制还原剂的喷射量和时机。
集成多种传感器，实时监测发动 机和SCR系统状态，确保稳定运
行。
具有自适应功能，能够根据实际 运行状况自动调整控制策略。
故障诊断与保护功能设置
具备完善的故障诊断功能，可 实时监测并显示系统故障。
采用多重保护措施，确保系统 在异常情况下能够安全停机。
可通过远程监控平台实现故障 预警和远程诊断功能。
04 SCR系统性能评价与试验 方法
合理设计排气管道的走向和直径，以 降低排气阻力和背压，提高SCR系统 的效率。
安全防护
在系统周围设置安全防护措施，避免 高温、高压等危险情况的发生。
03 潍柴国四柴油机SCR系统 特点
高效低耗设计理念体现
采用高效SCR催化器， 降低排气背压，减少 功率损失。
应用先进的热管理系 统，减少辅助能耗， 提高系统效率。
3
国四排放标准实施时间
说明国四排放标准的实施时间及对不同机型的要 求。
柴油机排放污染物及危害
柴油机排放污染物种类
01
列举柴油机排放的主要污染物，如一氧化碳、碳氢化合物、氮
氧化物和颗粒物等。
污染物危害
02
分别阐述各种污染物对人体健康、大气环境和气候变化等方面
SCR技术是柴油机尾气后处理技术之一，可有效降低柴油机NOx排放。
关键部件及功能解析
01
02
03
04
催化器
SCR系统的核心部件，内部装 有催化剂，用于促进NOx与
还原剂的反应。
还原剂喷射系统
负责将还原剂（如尿素溶液） 喷入排气系统中，与NOx进
行反应。
传感器与控制系统
监测柴油机排气中的NOx含 量、温度、压力等参数，并控 制还原剂的喷射量和时机。
集成多种传感器，实时监测发动 机和SCR系统状态，确保稳定运
行。
具有自适应功能，能够根据实际 运行状况自动调整控制策略。
故障诊断与保护功能设置
具备完善的故障诊断功能，可 实时监测并显示系统故障。
采用多重保护措施，确保系统 在异常情况下能够安全停机。
可通过远程监控平台实现故障 预警和远程诊断功能。
04 SCR系统性能评价与试验 方法
合理设计排气管道的走向和直径，以 降低排气阻力和背压，提高SCR系统 的效率。
安全防护
在系统周围设置安全防护措施，避免 高温、高压等危险情况的发生。
03 潍柴国四柴油机SCR系统 特点
高效低耗设计理念体现
采用高效SCR催化器， 降低排气背压，减少 功率损失。
应用先进的热管理系 统，减少辅助能耗， 提高系统效率。
柴油国四发动机后处理系统
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WANG YA CHANG
1、4NOx传感器
NOx传感器总成包括传感器及NOx传感器控制器 两部分，见如下示意图，线缆长度越700mm。传 感器部分使用螺柱直接安装在排气管支座上。 NOx传感器控制器部分需要使用2个￠8的螺栓将 其固定在整车上。
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WANG YA CHANG
在低温（-11℃）的情况下，尿素水溶液会结冰，为了保在较低环境温 度条件下SCR系统的正常工作，防止尿素溶液冻结，因此需要通过加热 措施来解决。当车辆在低温环境运行时，若尿素箱温度传感器测得温度 低于规定值（一般设定为0℃），发动机电控单元就会发出指令开启发 动机通往尿素箱的冷却液管路控制电磁阀，利用发动机冷却液给尿素箱 加热，防止尿素溶液 冻结或解冻已冻结的尿素溶液保证后处理系统正 常工作。当尿素溶液温度上升到规定值 （一般设定为7℃左右）时则断开控制电 磁阀，防止尿素溶液过热，尿素箱温度 传感器的作用就是实时反尿素溶液温度， 以确认加热器是否在正常工作，保SCR系 统的正常运转及车辆行驶安全。 量程：-40～125℃ 工作温度范围：-40~125℃ 工作精度：±1℃ 电压：5V
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后处理控制器(DCU) 工作温度：-40℃~85℃ 工作电压：24VDC（电压范围：18~32VDC) 防护等级：IP67 静电功耗：0.6W 正常功耗：0.8W（冷却液电磁阀未动作时） 1.8W （冷支液电磁阀动人时）
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1、SCR与EGR原理不同 技术路线
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柴油国四电喷后处理系统电控故障及检测.
2
一汽解放青岛汽车有限公司 故障诊断流程
故障初步诊断
诊断正确， 确定故障原因
查诊断故障代码列表 按照对应诊断程序执行
1. 外观检查
如果外观观察到问题，纠正问题，如无明显的问题，继续下一个步骤。如果外观检查部不能解决问题， 使用故障诊断仪。
2. 断电状态下，将诊断仪与整车诊断接口相连，如果连接错误，请检查OBD的连接。
氮氧传感器的线路故障（1：供电、地故障，2：CAN线故障），传感
器故障均有可能影响整车CAN通讯。
9
一汽解放青岛汽车有限公司
高温传感器
工作温度 电阻范围 安装扭矩 -40℃〜+850℃ 170.2Ω ~767.3Ω （45±4.5）Nm
功能 高温传感器用于检测排放尾气的温度，用于控制尿素喷射系统是否工作的 一个条件。 ◆检测 通过诊断仪读取并记录故障信息，如果出现与高温传感器相关的故障则需 要对高温传感器进行相应检测。将点火开关由“ON”旋转到“LOCK”位置 （关闭发动机），拔下和高温传感器相连接的插接器。 ✦查看插接器、线束是否连接可靠； ✦查看传感器探头是否有污物或损坏，如有污物清洁后重新安装，如有破 损更换新件，看故障是否仍然存在； ✦万用表设置电阻挡，检测两管脚阻值，结果与左表对比，偏差过大则传 感器损坏，需更换。 ✦如果高温传感器电阻正常，而带电检测输出电压超出范围，则说明有线 束故障或者发动机ECU 高温传感器模块损坏。
7
一汽解放青岛汽车有限公司
尿素喷嘴
阻值：12欧 控制电压：24V，PWM控制
8
一汽解放青岛汽车有限公司
诊断氮氧化合物传感器
氮氧传感器具有自诊断功能，所以无需检查传感器本身。如果传感器有
国四发动机资料
1212
计量泵
Euro4
• • • • • •
计量泵是高精密部件 计量泵耗气量17.5~22L/min. 要防止脏空气进入，有专门滤清器（5微米）； 正常工作耗电量32瓦，内部加热器工作时<200瓦, 峰值时<300瓦，最长工作时间30秒； 供气压力范围6~12巴；
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1313
ISLe发动机
采用康明斯现有ISLe 系列基础结构 ，在ISLe国三发动机基础上，通过对燃油 系统和控制系统的升级，应用康明斯CES的SCR后处理技术开发实现的ISLe 系列国四产品。 ISLe系列国四机型开发也是康明斯全球Rainbow项目的一部分，是康明斯为 欧5，巴西欧4和中国国四开发的具有统一性能和结构的电控发动机。因此产 品同时向欧5靠近，以利升级。
基础机 Endeavour （CM850国IV） Remus （CM2150国III）
排放达标能力 Euro 4 Euro 5(仅改变标定和后处理） 缸盖和活塞 缸盖：0.7 DCS，ห้องสมุดไป่ตู้国III相同 活塞：ISB 07 Piston，和US 2007项 目相同
ECM和控制 CM2150E 双核模块，在国 III基础上升级，增加存储能 力， 软件增加了OBD功能。
4.
不要在柴油中混入汽油、酒精或酒精-汽油的混合燃油，否则会引起爆炸
。
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1515
机 油
机油质量及粘度等级 可接受的最低质量等级为CF-4级，建议使用CH-4和CI-4级机油
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1616
机 油（续1）
2：机油更换间隔 机油更换周期基于工作循环（应用类型）和机油污染情况 A.市政车、自卸卡车、水泥搅拌车、长途及短途运输车、客车 B.城市/市内公交车 C.消防车 以上3类工作循环的车辆机油更换周期不同，如康明斯建议的更换间 隔分别为 A类-正常运行时间隔为60000公里，1500小时，12个月,以先到为准 -恶劣运行时间隔为48000公里，1000小时，6个月，以先到为准 B类：根据平均车速确定,见下表 说明： 国内机油品质和使用工况均较发达国家恶劣，所以机油跟换周期均在上 述基础上进行了修正（减少间隔），详细内容见随发动机携带的“操作 和 维护保养手册”。
FAW柴油机国IV_诊断规范_1.64(含气驱车)故障码表
状态
尿素液位采集电压超出上限
Bit0 值
尿素液位传感器状
尿素液位采集电压低于下限
Bit1
态
值
Bit2 尿素液位 A/D 采集故障
Bit3 信号不可信
尿素箱温度采集电压超出上
Bit0 限值
尿素箱温度传感器
尿素箱温度采集电压低于下
Bit1
状态
限值
Bit2 尿素箱温度 A/D 采集故障
Bit3 信号不可信
P3031
P181C P181D P0103
P0102
P0100 P0104
SPN FMI 521074 13
521075 11
521076 11
521077 11
3
521078 4 12 11 3
521079 4 12 11 3
171
4
12 11
3
521080 4 12 11 3
521081 4
12 11
521085 4 12 11 3
835
4
12 11
3
521110 4
12 11 521000 11 521001 11 521002 11 521003 11 521004 11 521005 11
表 A.1(续)
故障说明
类型
故障类型说明
Bit0 电磁阀 1 短路
Bit1 电磁阀 2 短路
喷 油 器 短 路 故 障 标 Bit2 电磁阀 3 短路
P0615
677
12
尿素喷嘴输出故障 Bit0 尿素喷嘴输出故障
P181B
521098 12
尿素箱水加热阀输
Bit0 尿素箱水加热阀输出故障 出故障
尿素液位采集电压超出上限
Bit0 值
尿素液位传感器状
尿素液位采集电压低于下限
Bit1
态
值
Bit2 尿素液位 A/D 采集故障
Bit3 信号不可信
尿素箱温度采集电压超出上
Bit0 限值
尿素箱温度传感器
尿素箱温度采集电压低于下
Bit1
状态
限值
Bit2 尿素箱温度 A/D 采集故障
Bit3 信号不可信
P3031
P181C P181D P0103
P0102
P0100 P0104
SPN FMI 521074 13
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12 11 521000 11 521001 11 521002 11 521003 11 521004 11 521005 11
表 A.1(续)
故障说明
类型
故障类型说明
Bit0 电磁阀 1 短路
Bit1 电磁阀 2 短路
喷 油 器 短 路 故 障 标 Bit2 电磁阀 3 短路
P0615
677
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尿素喷嘴输出故障 Bit0 尿素喷嘴输出故障
P181B
521098 12
尿素箱水加热阀输
Bit0 尿素箱水加热阀输出故障 出故障
轻型车用柴油机应用电控组合泵国四排放技术路线PPT课件
轻型车用柴油机应用电控组合泵的 国四排放技术路线
2010. 11.5
国四排放技术研讨会
1
主要内容
• 背景
• 国外柴油机的欧IV解决方案 • 威特建议的轻型车用柴油机国四技术路线 • 为什么选择电控单体泵 • 电控组合泵WP1 介绍 • 威特为迎接国四而做的准备 • 结束语
国四排放技术研讨会
2
背景
国四排放技术研讨会
10
国四方案的具体配置建议
• WP1 电控组合泵系统
• EGR 冷却器
• EGR 控制阀
（直流电机驱动）
• 电控进气节流阀 （ 直流电机驱动）
• 具有阶梯状边缘的燃烧室
• 小流量P型喷油器
• 控制机油耗措施• DOC或PO Nhomakorabea后处理器
国四排放技术研讨会
11
国三机起始点 经冷却的EGR 提高喷射压力 燃烧优化 机油耗控制 DOC/POC
➢ 喷射压力高 ➢ 喷射规律合理 ➢ 可灵活调节喷油定时和喷油量 ➢ 燃油适应性好
• 适应的转速范围超过传统的电控单体泵 • 具有与机械式直列泵相似的尺寸和接口，便于在现有的发动机上应用 • 维修便利 • 非常有竞争力的价格
国四排放技术研讨会
8
威特选择国四技术路线的准则
国内轻型车用柴油机的某些特点：
• 仅有少数产品引进的产品技术水平较高，如VM等机型，但价格高达3万元 以上,难以为多数用户接受
• 其余大部分机型仍停留在上世纪70-80年代的水平，主要用于商用车，其 性能指标较低，两气门设计，功率密度 <30kW/L，价格太低，其中一些 自然吸气机型的价格不过6-7千元
策略A
• 电控高压共轨系统/电控泵喷嘴/电控单体泵 (>160MPa) • 带有冷却器的废气再循环系统 • 优化燃烧 • 氧化催化后处理器 (DOC)＋颗粒物捕捉器 (DPF)* * 若燃油喷射压力足够高或喷射规律先进，可不用DPF
2010. 11.5
国四排放技术研讨会
1
主要内容
• 背景
• 国外柴油机的欧IV解决方案 • 威特建议的轻型车用柴油机国四技术路线 • 为什么选择电控单体泵 • 电控组合泵WP1 介绍 • 威特为迎接国四而做的准备 • 结束语
国四排放技术研讨会
2
背景
国四排放技术研讨会
10
国四方案的具体配置建议
• WP1 电控组合泵系统
• EGR 冷却器
• EGR 控制阀
（直流电机驱动）
• 电控进气节流阀 （ 直流电机驱动）
• 具有阶梯状边缘的燃烧室
• 小流量P型喷油器
• 控制机油耗措施• DOC或PO Nhomakorabea后处理器
国四排放技术研讨会
11
国三机起始点 经冷却的EGR 提高喷射压力 燃烧优化 机油耗控制 DOC/POC
➢ 喷射压力高 ➢ 喷射规律合理 ➢ 可灵活调节喷油定时和喷油量 ➢ 燃油适应性好
• 适应的转速范围超过传统的电控单体泵 • 具有与机械式直列泵相似的尺寸和接口，便于在现有的发动机上应用 • 维修便利 • 非常有竞争力的价格
国四排放技术研讨会
8
威特选择国四技术路线的准则
国内轻型车用柴油机的某些特点：
• 仅有少数产品引进的产品技术水平较高，如VM等机型，但价格高达3万元 以上,难以为多数用户接受
• 其余大部分机型仍停留在上世纪70-80年代的水平，主要用于商用车，其 性能指标较低，两气门设计，功率密度 <30kW/L，价格太低，其中一些 自然吸气机型的价格不过6-7千元
策略A
• 电控高压共轨系统/电控泵喷嘴/电控单体泵 (>160MPa) • 带有冷却器的废气再循环系统 • 优化燃烧 • 氧化催化后处理器 (DOC)＋颗粒物捕捉器 (DPF)* * 若燃油喷射压力足够高或喷射规律先进，可不用DPF
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18
EGR阀总成: 电控EGR阀，EGR阀安装在EGR冷却器之后，ECU根据发动机运行状况发出指令 ，EGR阀驱动电机用来控制EGR阀的开度，从而控制进入气缸的废气量。EGR阀 上带EGR阀位置反馈传感器，用来实时测量EGR阀的实际开度。
19
单向阀总成: 在EGR阀之后设计安装了EGR单向阀，控制气体单向流动，防止气体回
流。当EGR阀门打开时，废气推动单向阀金属片张开，进入气缸；当排气压力 低于进气压力时，单向阀关闭，防止进气管中的空气倒流入排气管。
20
至油轨的高压燃油管
0.3~0.8bar的 相对压力
燃油压力控制阀
高压接头
燃油回 油管
燃油回油管 三通
0.5~1.0bar的 绝对压力
手动预注泵
高压燃油泵
燃油齿轮泵
燃油滤清器
滤后效率达98.7%时最大 微粒为5-10μm
高压共轨
燃油回油管
燃油回油管 燃油流出
燃油油箱
21
<600μm的滤网
至油轨的高压燃油管 细滤器
高压共轨
燃油油轨减压 阀
高压接头
燃油回 油管
燃油回 油管
高压燃油泵
燃油齿轮 泵
手动预注泵 粗滤器
喷油器
燃油回 油管
燃油回 油管 燃油流出
燃油油箱
22
11
输入装置
对于输入装置，我们关注什么？
• 各传感器的作用； • 各传感器的安装位置及安装要求； • 传感器失效后，发动机可能表现出什么故障； • 开关端子之间的导通性；
12
废气旁通式涡轮增压器
13
发动机
发动机进气
涡轮增压器
工作原理
• 由发动机废气推动 • 涡轮带动压气机 • 增加进气和压力 • 增强燃烧
EGR Cooler
EGR Coolant In
EGR 废气流向
EGR Control Valve
Exhaust Manifold
Intake Manifold
16
废气再循环(EGR)系统作用：降低废气中的氮氧化合物 (NOx)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化 学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件， 在强制加速期间更是如此。
当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气 进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR 阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。
汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在 燃烧室内不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来 降低燃烧温度和压力，以减少氮氧化合物的生成量。进入 燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。
可提供压力极高（压力高达2000巴）
的燃油。
2
泵喷嘴
3
２、电控单体泵
➢电控单体泵系统本质上采用了 与泵喷嘴相同的技术，但其专门 用于汽缸体中带凸轮轴的发动机。
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单柱塞喷油泵，由发动机的凸 轮轴驱动。一根短的、精确的与喷油泵组件相匹配的高压油管通到喷 油器总成。
• 4. 系统结构移植方便，适应范围宽。
7
电控高压共轨的优点
• 可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160Mpa，正在发 展喷射压力达到180Mpa。
• 燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同 样可以实现高压喷射，改善了发动机低速低负荷时的性能。
• 可以实现预喷射或多次喷射，可以调节喷油速率及形状，实现 理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。
输入设备：
电源
提供表明发动机的工作状 态的信号，将操作者的输 入信号转换为相应的工况
油门/开关等(司机命令) 发动机转速(工况)
进气歧管温度压力(工况) 水温/油压(状态/保护) 等等
ECU：
处理各种输入信息。 根据处理器和内存中的程序 决定输出信号
通灯 等等
17
真空调节器
• 真空电磁阀根据接收到的ECU的控制信号，通过控制 到EGR阀的控制膜片的真空压力来控制EGR阀的开度 。真空调节器通过从发电机端引入真空度，根据ECU 发出的信号控制EGR阀的开启和关闭。
• 真空调节器工作电压：V
• 真空调节器输出阻抗：Ω • 真空调节器开启响应时间：<1s；
关闭响应时间：<0.2s。
单向阀 单向阀 燃油泵执行器 燃油滤清器
被齿轮泵抽吸的燃油 从齿轮泵中流出的低压燃油 高压燃油 自喷油器、高压燃油泵和高压油轨的回油
• 能自由的调节喷油定时和喷油量。 • 具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪
声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进发 动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。
8
第二部分 电控柴油共轨发动机介绍
9
电控系统示意图
电控系统组成：输入-处理-输出
10
完整的电控系统
准确控制喷油量和喷油正时、降低排放、优化性能
高压油轨的部件及功能说明： • 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
23
24
喷油器回油
高压油 轨 减压阀
高压油轨回油 高压燃油泵回油
高
压
润滑和冷却
油
三角凸轮
轨
所有的回油都返回燃油箱
高压燃油泵
回油溢流阀
齿轮泵
至喷油器
柱塞
5微米压力侧
柴油发动机
福田汽车北京服务培训中心
1、电控泵喷嘴
➢电控泵喷嘴系统是德尔福公司于
20世纪90年代开发的产品，适用于
大型柴油机，以满足日益严格的排
放法规。
➢结构特点：在泵喷嘴系统中喷油
泵和喷油嘴组成一个单元。每缸缸
盖上都装有这样一个单元（凸轮轴-
柱塞泵），它直接通过摇臂或间接
的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。
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电控单体泵
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3、高压共轨系统
共轨式电控燃油喷射技术的原理？
与机械式燃油喷射系统有什么区别？
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共轨式电控燃油喷射技术的特点
• 柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项全新的技术，因为 它集成了计算机控制技术、传感器检测技术以及先进的喷 油结构于一身。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； • 2. 采用共轨方式供油； • 3. 高速电磁开关阀频率高，控制灵活；
发动机排气
• 提高燃油经济性 • 降低排放, 减少环境污染 • 提高动力和性能 • 高原功率补偿
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正常工作时，转子的转速 非常高、可达20万转/分
隔热板
密封环
全浮式浮动轴承 和挡圈
核心总成
废气涡轮和轴
定距套 止推轴承 轴封 压气机叶轮和锁1母5
发动机EGR系统介绍
EGR Coolant Out
EGR阀总成: 电控EGR阀，EGR阀安装在EGR冷却器之后，ECU根据发动机运行状况发出指令 ，EGR阀驱动电机用来控制EGR阀的开度，从而控制进入气缸的废气量。EGR阀 上带EGR阀位置反馈传感器，用来实时测量EGR阀的实际开度。
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单向阀总成: 在EGR阀之后设计安装了EGR单向阀，控制气体单向流动，防止气体回
流。当EGR阀门打开时，废气推动单向阀金属片张开，进入气缸；当排气压力 低于进气压力时，单向阀关闭，防止进气管中的空气倒流入排气管。
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至油轨的高压燃油管
0.3~0.8bar的 相对压力
燃油压力控制阀
高压接头
燃油回 油管
燃油回油管 三通
0.5~1.0bar的 绝对压力
手动预注泵
高压燃油泵
燃油齿轮泵
燃油滤清器
滤后效率达98.7%时最大 微粒为5-10μm
高压共轨
燃油回油管
燃油回油管 燃油流出
燃油油箱
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<600μm的滤网
至油轨的高压燃油管 细滤器
高压共轨
燃油油轨减压 阀
高压接头
燃油回 油管
燃油回 油管
高压燃油泵
燃油齿轮 泵
手动预注泵 粗滤器
喷油器
燃油回 油管
燃油回 油管 燃油流出
燃油油箱
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输入装置
对于输入装置，我们关注什么？
• 各传感器的作用； • 各传感器的安装位置及安装要求； • 传感器失效后，发动机可能表现出什么故障； • 开关端子之间的导通性；
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废气旁通式涡轮增压器
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发动机
发动机进气
涡轮增压器
工作原理
• 由发动机废气推动 • 涡轮带动压气机 • 增加进气和压力 • 增强燃烧
EGR Cooler
EGR Coolant In
EGR 废气流向
EGR Control Valve
Exhaust Manifold
Intake Manifold
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废气再循环(EGR)系统作用：降低废气中的氮氧化合物 (NOx)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化 学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件， 在强制加速期间更是如此。
当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气 进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR 阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。
汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在 燃烧室内不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来 降低燃烧温度和压力，以减少氮氧化合物的生成量。进入 燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。
可提供压力极高（压力高达2000巴）
的燃油。
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泵喷嘴
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２、电控单体泵
➢电控单体泵系统本质上采用了 与泵喷嘴相同的技术，但其专门 用于汽缸体中带凸轮轴的发动机。
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单柱塞喷油泵，由发动机的凸 轮轴驱动。一根短的、精确的与喷油泵组件相匹配的高压油管通到喷 油器总成。
• 4. 系统结构移植方便，适应范围宽。
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电控高压共轨的优点
• 可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160Mpa，正在发 展喷射压力达到180Mpa。
• 燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同 样可以实现高压喷射，改善了发动机低速低负荷时的性能。
• 可以实现预喷射或多次喷射，可以调节喷油速率及形状，实现 理想的喷油规律，对降低油耗和改善排放都有好处。
输入设备：
电源
提供表明发动机的工作状 态的信号，将操作者的输 入信号转换为相应的工况
油门/开关等(司机命令) 发动机转速(工况)
进气歧管温度压力(工况) 水温/油压(状态/保护) 等等
ECU：
处理各种输入信息。 根据处理器和内存中的程序 决定输出信号
通灯 等等
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真空调节器
• 真空电磁阀根据接收到的ECU的控制信号，通过控制 到EGR阀的控制膜片的真空压力来控制EGR阀的开度 。真空调节器通过从发电机端引入真空度，根据ECU 发出的信号控制EGR阀的开启和关闭。
• 真空调节器工作电压：V
• 真空调节器输出阻抗：Ω • 真空调节器开启响应时间：<1s；
关闭响应时间：<0.2s。
单向阀 单向阀 燃油泵执行器 燃油滤清器
被齿轮泵抽吸的燃油 从齿轮泵中流出的低压燃油 高压燃油 自喷油器、高压燃油泵和高压油轨的回油
• 能自由的调节喷油定时和喷油量。 • 具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪
声、烟度和排放等性能指标得到明显改善，同时有利于改进发 动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。
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第二部分 电控柴油共轨发动机介绍
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电控系统示意图
电控系统组成：输入-处理-输出
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完整的电控系统
准确控制喷油量和喷油正时、降低排放、优化性能
高压油轨的部件及功能说明： • 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
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喷油器回油
高压油 轨 减压阀
高压油轨回油 高压燃油泵回油
高
压
润滑和冷却
油
三角凸轮
轨
所有的回油都返回燃油箱
高压燃油泵
回油溢流阀
齿轮泵
至喷油器
柱塞
5微米压力侧
柴油发动机
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1、电控泵喷嘴
➢电控泵喷嘴系统是德尔福公司于
20世纪90年代开发的产品，适用于
大型柴油机，以满足日益严格的排
放法规。
➢结构特点：在泵喷嘴系统中喷油
泵和喷油嘴组成一个单元。每缸缸
盖上都装有这样一个单元（凸轮轴-
柱塞泵），它直接通过摇臂或间接
的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。
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电控单体泵
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3、高压共轨系统
共轨式电控燃油喷射技术的原理？
与机械式燃油喷射系统有什么区别？
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共轨式电控燃油喷射技术的特点
• 柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项全新的技术，因为 它集成了计算机控制技术、传感器检测技术以及先进的喷 油结构于一身。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； • 2. 采用共轨方式供油； • 3. 高速电磁开关阀频率高，控制灵活；
发动机排气
• 提高燃油经济性 • 降低排放, 减少环境污染 • 提高动力和性能 • 高原功率补偿
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正常工作时，转子的转速 非常高、可达20万转/分
隔热板
密封环
全浮式浮动轴承 和挡圈
核心总成
废气涡轮和轴
定距套 止推轴承 轴封 压气机叶轮和锁1母5
发动机EGR系统介绍
EGR Coolant Out