卡特电喷柴油发动机

卡特彼勒电喷柴油发动机
工程机械 挖掘机 柴油发动机
国家环保法规要求
• 工程机械发动机 • 挖掘机发动机 • 尾气排放符合欧II标准。
卡特电喷发动机的发展历程
• • • • 1931年，卡特彼勒第1台发动机生产； 1969年，第4代产品3300、3400、3500系列； 1987年，电控3176发动机问世；3412peec等； 1998年，卡特彼勒C系列全电喷产品
100 80 % 额定负载 60 40 20
0
24 小时 hr.
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“B”功率定义
– 满负载时间不超过80%、负载周期性变化。 – 如：泥浆泵/机械钻机、独立驱动的转台、修 井混合车、水泥车等。
100
80 %额定负载 60 40 20
0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒功率定义
– 根据SAE1995，公差为+/- 3%，标定到进气温 度50%有效。 – SAE1995：气压99KPA，气温25C，30%相对 湿度。 – 采用API 35#柴油，其低热值为42,780KJ/KG（ 29C），比重为838.9G/L。
• 卡特彼勒公布的按以上条件折算的功率数 值与按ISO 3046-2 & 8665 & 2288 & 9249 & 1585, EEC 80/1269 和 DIN 70020标准折算的功率数值一致。
代表卡特彼勒 缸径 缸数 3508以上机型
卡特彼勒电喷发动机的技术特点
• • • • • • • • • • OEM接口具有很大的共性 方便的发动机配置设定 可编程发动机保护 ECM的自诊断与故障代码 高速反应的电子调速 针对负载特点的扭矩特性优化 环境因素的自动补偿与调节 基于总线的远程通讯 数字仪表与电子监测 通过芯片“刷新”方便实现产品升级
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“A”功率
– 连续功率
• 卡特彼勒油田“B”功率
– 泥浆泵功率
• 卡特彼勒油田“C”功率
– 修井机功率
• 卡特彼勒油田“D”功率
– 水泥车功率
• 卡特彼勒油田“E”功率
– 压裂车功率
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“A”功率定义
– 100%满负载、持续时间。 – 如：管道输送泵、修井搅拌车等。
卡特彼勒电喷发动机系列
型号
3126B C9 C10 C11 C12 C15 C16 C18 3412E 3500B
A标定
B标定
C标定
275HP 2400 300HP 2200 350HP 2200 365HP 2100 385HP 2100 425HP 2100 525HP 2100 600HP 2100 700HP 2100 750HP 2100
执行器 泵体
喷油嘴
机械执行
电子控制 单体 喷油器
电喷发动机系统介绍-进排气系统
ET-电子技师
电子技师
PC
通讯模块
ET-电子技师的功能
• • • • • • • 显示参数，如发动机转速，温度和压力等 显示和清除诊断故障代码 显示记录事件代码 显示和更改ECM的设置 进行诊断和标定试验 显示发动机运行信息 打印报告和诊断结果
NC >> >> NC NC Ether Relay NC >> >> Diag. Lamp >> >> Warn Lamp >> >> Bat. Pos. sw >> >> Remote S/D >> >> Intermed. Spd >> >> PTO Enable >> >> PTO up/set >> >> Bat. Pos. unsw >> >> Bat. Pos. unsw >> >> Aux. Press. >> >> NC >> >> NC >> >> Coolant level >> >> NC >> >> NC Start Aid Override >> PTO dwn/res >> >> 75% OS verify >> >>
>> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >>
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>> >> Bat. Pos. unsw >> >> Start Enable >> >> >> Sol. Com. Left >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> Sol. Com. Right >> >> >> >> >> >> >> >> >> J1939 Shield >> J1939 Pos. >> J1939 Neg. Unused Eng. Oil Temp. sig >> Eng. Oil Temp. com
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“C”功率定义
– 满负载时间不超过50%、负载周期性变化（1小时满载 运行后在“A”功率或以下负载下运行1小时）。 – 如：修井机、非公路卡车、消防泵、凿岩机、油田绞车 、注氮车、修井封井车、水泥车等。
100
80
%额定负载 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
D标定
E标定
200HP 2500 225HP 2500 275HP 2200 335HP 2100 350HP 2100 400HP 2100 450HP 2100 550HP 2100 630HP 2100 680HP 2000
310HP 2100 325HP 2100 370HP 2100 425HP 2100 500HP 2100 575HP 2100 580HP 1800
电喷发动机系统介绍-控制系统
电控系统的组成
• • • • • •
1、 ECM电子控制模块 2、 喷油泵 3、 传感器 4、 开关 5、 连接线缆
图示为C9控制系统
ET接口
水温传感器
电控模块
速度传感器 油压传感器
C9
电喷发动机系统介绍-燃油系统
液压驱动
电子控制
单体
喷油器
C-9发动机系统介绍 喷油器主要 组成部分
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“E”功率定义
– 满负载用作满足瞬间过载，时间不超过5%（15分钟满 载后在“C”或以下功率负载下运行1小时）。 – 如：压裂车、注酸车等。
100 80 %额定负载 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
NC = Not Connected (no software support)
发动机电子接口
方便的发动机配置参数选择
• 系统配置参数是指那些会影响发动机排放和功率 输出的参数。缺省值由工厂设定。 • 一部分参数可以根据用户的特定应用的要求改（ 例如中间转速等）。用户密码可以用来保护这些 用户特定编程的参数。 • 参数锁定可以防止接触一些能修改的参数。可锁 定的参数为（修改锁定的参数需要工厂密码）：
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 卡特彼勒油田“D”功率定义
– 满负载用作满足周期性过载，时间不超过10%（半小时 满载后在“C”或以下功率负载下运行1小时）。 – 如：平台水泥车、海洋平台吊车、消防泵、凿岩机、螺 旋管机等。
100
80
%额定负载 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
390HP 2100 420HP 2100 455HP 2100 565HP 2100 630HP 2100
425HP 2100 450HP 2100 500HP 2100 575HP 2100 660HP 2100
仅列典型功率
工业发动机型号意义 I
代表卡特彼勒 排量 3412以下机型
工业发动百度文库型号意义 II
电喷发动机的优点
• • • • • 更佳的排放特性 燃油经济型 更优化的动力 简便的维修保养 更灵活可靠
油田发动机选择及卡特彼勒功率定义
• 选择功率和扭矩
– 根据过去使用的发动机经验。 – 理论计算功率和扭矩的需求。 – 实际测量负载对功率和扭矩的要求。
• 选择最佳的扭矩储备（扭矩提升）
– 通过SRR，对于不要求排放证书的发动机，修 改标准的扭矩曲线以满足OEM厂的要求是可 能的。 – 过高的扭矩可能对传动系统带来负面影响，对 于一些应用如离心式风机和水泵，扭矩提升没 有意义，可考虑采用发动机扭矩限制功能。
OEM接口的共性
CUSTOMER INTERFACE CONNECTOR COMMONALITY - SHEET 1 OF 2 ENGINE 3126B ECM ADEM III INTF CONN J61/P61 REF. WIRING DIAGRAM 197-0939 PIN # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C-9 ADEM III J61/P61 197-0939 C-10 ADEM III J61/P61 201-0649 C-12 ADEM III J61/P61 201-0649 C-15 ADEM III J61/P61 201-0649 C-16 ADEM III J61/P61 201-0649 3412E ADEM II J3/P3 130-5613 3500B ADEM II Not Labeled 186-4257
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Bat. Pos. unsw Torq. Limit sw NC Air shutoff relay Sol. Common CDL Neg. CDL Pos. Dig. Pwr +8V Dig. Return TPS Aux temp. Main. Reset Main. Lamp Anlg. Pwr +5V Anlg. Return J1939 Shield J1939 Pos. J1939 Neg. PTO interrupt NC
– – – – – 发动机功率限制 高怠速 发动机保护系统 功率标定号 发动机转速上限
OEM接口的共性
ECM ADEM III INTF CONN J61/P61 REF. WIRING 197-0939 DIA PIN # 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ADEM III J61/P61 ADEM III ADEM III ADEM III ADEM III ADEM II J61/P61 J61/P61 J61/P61 J61/P61 J3/P3 201-0649 201-0649 201-0649 201-0649 130-5613 ADEM II Not Labeled 186-4257
NC Torq. Limit sw >> >> PTO interrupt >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> >> J1587 Data Pos.Air Shutoff L J1587 Data Neg. NC >> Air Shutoff R >> Bat. Neg. >> Bat. Neg. >> >> >> Start/Stop/Run >> >> >> >> >> NC
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