双龙汽车柴油发动机剖析

3
Developer 发展
1代
1997年 ~ 2001年
2代
2002年 以后
· 通过改善电磁阀增大燃 油喷射压力及更精确的 控制燃油喷射 · 最高压力 : 1400bar
3代
2003年 以后
· 超高压燃油喷射 · 最高压力 : 1600bar
Delphi : New Rexton
-
双龙汽车中国营销部
柴油与汽油发动机比较
Diesel Eng (CI) 柴油发动机 Diesel 柴油 Injection Pump or HP Pump Compression Ignition 空气压缩 16 ~ 23 :1 (空气), 25~33bar Fuel Quantity Control 燃油量控制 16 ：1 以上 高 (65℃ 以上) 60 ~ 90 bar 35 ~ 40 % 4500 rpm 低 二元氧化催化装置DOC (Pd钯, Pt铂) Gasoline Eng (SI) 汽油发动机 Gasoline, LPG 汽油，液化石油气 Fuel Pump ( Motor Driven) Spark Ignition /混合气压缩 6 ~ 11 : 1 (混合气), 10 ~14bar （G23D：11～15bar） Air/Fuel Mixture Quantity Control 空燃比混合气控制 13 ~ 17：1 低 (-42 ℃ 以上) 50 ~ 70 bar 25 ~ 35 % 7500 rpm 高 三元氧化催化装置 Pd, Pt, Rh（钯、铂、铑）
Fuel Temp’ Sensor燃油温度
IMV
-
双龙汽车中国营销部
D20DT发动机传感器与执行器
Turbo Charger
16
涡轮增压器（VGT）
Injector 喷嘴
Glow Plug 预热塞
Rail Pressure Sensor 共轨压力传感器（RPS）
Boost Pressure Sensor EGR Valve EGR阀
1–2–4–5–3
86.2 92.4 97.0 DOHC 双顶置凸轮轴 HLA 液压顶柱
1-3-4-2
86.2 85.6 97.0 DOHC HLA
Camshaft 凸轮轴
Type 类型
Valve Adjustment 气门调节方式
Idle RPM怠速转速
AT/MT
750± 50rpm
80 Bowl on Piston Crown (Direct Injection) 活塞顶部碗型燃烧室 8.5 ℓ Approx. 11.5 ℓ
5.进气系统 …………………………………………………… 62
6.发动机相关控制 …………………………………………… 87 7.故障检查程序 ………………………………………………104 8.SCAN100检测数据 ………………………………………… 129
-
双龙汽车中国营销部
柴油发动机介绍
2
柴油发动机介绍
4
Item Fuel 燃油 Fuel Supply 供油 Ignition / Mixture 点燃/混合气 Compression Ratio & Pressure 压缩比和压力 Torque Control 扭矩控制 混合比 引火点 爆发压力 热效率 Max RPM 排气温度 催化净化器
-
双龙汽车中国营销部
5
Displacement (cc) 发动机排气量 Max Power (PS/RPM) 最大功率 Max Torque (Nm) 最大扭矩
Fuel ConsumptioБайду номын сангаас (ℓ/100km) 油耗 Compression Ratio 压缩比
Firing Order
Cylinder 气缸
喷油顺序
Bore (mm)气缸直径 Stroke (mm)活塞行程 Bore Pitch (mm)
CMPS 凸轮轴 位置传感器
预热 控制 单元
双龙汽车中国营销部
D20DT发动机传感器与执行器
Knock Sensor 爆震传感器
15
Engine Coolant Temp’ Sensor 水温传感器 Vacuum Modulator 真空电磁阀
HP Pump 高压泵
Crank Position Sensor 曲轴传感器
增压压力传感器（BPS）
-
双龙汽车中国营销部
ECU控制电路
17
ECU控制电路
① ECU输入输出控制 ② ECU控制电路
-
双龙汽车中国营销部
ECU：输入_输出控制
18
BPS_增压压力传感器 大气压力传感器（ECU中） HFM_空气流量计
喷油嘴
控制
EGR真空调节器 VGT涡轮增真空压调节器
ECT_冷却液温度传感器
Common Rail 共轨
Intake Manifold
EGR Valve EGR阀
进气歧管
-
双龙汽车中国营销部
D27DT发动机左视图
爆震传感器2个 进气歧管
12
EGR阀
冷却液 温度传感器
共轨 真空泵
机油滤清器 机油冷却器
方向机储油箱 方向机油泵 空调压缩机 EGR真空调节器 高压泵总成
-
曲轴位置传感器
排气歧管
Water Pump 水泵
Fly Wheel & Drive Plate 飞轮与驱动盘
Alternator
发电机
-
双龙汽车中国营销部
D20DT俯视图
11
Oil Separator 油气分离器 PCV
Cyl. Head Cover Injector喷嘴 气门室盖 Glow Plug预热塞 Oil Filler 机油加注
双龙汽车中国营销部
D20DT
6
Torque扭矩（Nm）
扭矩表示车辆从低 速向高速时的加速 性能，当所有技术 参数符合标准时， 车辆在失速测试或 急加速时应能发挥 最大扭矩。 功率或马力表示车 辆的负荷性能，同 时表示发动机在一 定转速时所能够发 挥的最大马力或功 率。
Power 功率（PS）
Brake Special Fuel Consume
-
双龙汽车中国营销部
发动机的功率_扭矩曲线
最大功率 165PS 扭矩平台 310Nm 最大功率 141PS
7
扭矩平台 340Nm
D27DT
D20DT
-
双龙汽车中国营销部
D20DT发动机正面视图
8
EGR Pipe 废气冷却管 Water Pump水泵 Cooling Fan Pulley 冷却风扇皮带轮 Crank Shaft ulley 曲轴皮带轮 Idle Pulley 惰轮 P/Steering Pulley 方向机油泵皮带轮 Auto Tensioner Pulley 张紧轮 Auto Tensioner 张紧器
输 出
预热塞继电器 IMMOB 防盗系统 故障警告灯 电子风扇控制（高/低 速） K-Line CAN通信 自诊断（16pin）
双龙汽车中国营销部
ECU_发动机控制单元
19
-
双龙汽车中国营销部
起动 继电器
螺线线圈
发动机 主继电器
ECU电路 图1
20
巡航控制开关 制动灯 开关 螺线线圈
离合器 开关(M/T)
CMPS在起动之前发生故障，发动机不能够起动
CMPS传感器间隙：0.2～1.8 mm
-
双龙汽车中国营销部
CMPS_凸轮轴位置传感器
26
ECU
5v参考电压 信号 搭铁 凸轮轴位置 传感器
凸轮轴位置传感器电路
CMPS_凸轮轴位置传感器检测
Item Cylinder Arrangement 气缸排列形式
发动机规格
D27DT L – 5(In-line 5 Cylinder) 直立纵置5缸 2696 cc 165/4,000 340/1,800~2,750 10.4 18 : 1 D20DT L-4(In-line 4 Cylinder) 1998cc 141/4,000 310/1,800~2,750 C100 4WD A/T : 11.7 17.5 : 1
-
双龙汽车中国营销部
D20DT发动机左视图
9
EGR Valve EGR阀 Intake Manifold 进气歧管 P/Steering Pump 转向机油泵 HP Pump 高压泵 Vacuum Pump 真空泵 Oil Filter 机滤
Vacuum modulator for VGT & EGR 真空电磁阀
三元压力开关
空调开关 空调压缩机 继电器 “85”
ECU电路 图3
22
5v
5v
喷油嘴
-
双龙汽车中国营销部
23
部分传感器介绍
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
-
CKPS曲轴位置传感器 CMPS凸轮轴位置传感器 APS加速踏板位置传感器 KS爆震传感器 ECT冷却液温度传感器 燃油滤清器与油水分离器 WS油水分离器传感器
A/C Compressor 空调压缩机 Cyl. Block 气缸体
Oil Pan 油底壳
-
双龙汽车中国营销部
D20DT发动机右视图
10
Oil Separator Cyl. Head Cover 气门室盖 油气分离器 PCV
Cyl. Head 气缸头
VGT 涡轮增压器 Exhaust Manifold
① ② ③ ④ ⑤
-
柴油共轨发展历史 柴油发动机与汽油发动机的比较 发动机规格 功率_扭矩曲线 发动机传感器与执行器位置视图
双龙汽车中国营销部
柴油共轨系统发展历史 DELPHI(LUCAS), BOSCH, DENSO, SIEMENS 德尔福（卢卡斯） 博世 电庄 西门子 · 电子式电磁阀 · 最高压力 : 1250bar Bosch : Santafe, Traject XG, Carens Bosch : Starex, Sorento Delphi : Terracan, Carnival
VGT 真空 调节器
-
EGR 真空 调节器
IMV
热膜式空气流量计
加速踏板位置传感器
双龙汽车中国营销部
空调低速风扇 空调高速风扇 图2 继电器 继电器
ECU电路
21
遥控钥匙
预热控制单元
油水分离器 报警传感器
RPS
CMPS
BPS
CKPS
KS
ECT
FTS
-
诊断接口 双龙汽车中国营销部 “ 7”
发动机 故障灯 “A4”
条 件
IG ON 初始起动 怠 速
-
电
压
0v 大于2.5 V 大于5.0 V
双龙汽车中国营销部
CMPS_凸轮轴位置传感器
进气
传感器电压 变化信号
25
排气
信号检测窗口
凸轮轴链轮信号盘
凸轮轴位置传感器
霍尔传感器 原理
CMPS 位置传感器
在排气凸轮轴链轮窗口检测第一缸上止点位置 与CKP共同配合ECU计算最佳喷油正时 发动机运转时CMPS发生故障，不会导致发动机熄火
780± 50
85 Bowl on Piston Crown (Direct Injection) 7.5 ℓ Approx. 10.5 ~ 11.0ℓ
Thermostat Opening (℃) 节温器开启温度 Combustion Chamber 燃烧室型式 Engine Oil Capacity (ℓ) 机油容量 (SAE 10W-40, 5W-40 / API CG or Above) Coolant- Capacity(ℓ) 冷却水容量
双龙汽车中国营销部
0
DI ENGINE
Common Rail
共轨技术
柴 油 发 动 机
-
双龙汽车中国营销部
目录
1
1.柴油发动机介绍 ……………………………………………0 2
2.ECU控制电路 …………………………………………………17
3.部分发动机传感器 ………………………………………… 23 4.柴油共轨燃油系统 ………………………………………… 36
双龙汽车中国营销部
CKPS_曲轴位置传感器
24
永久 磁铁
搭铁
铁芯 标准位置
信号齿轮 线圈
曲轴 信号齿轮
信号 信号齿轮 曲轴位置 传感器
ECU
CKPS是磁感应传感器
信号齿 缺齿
信号盘
检测信号轮齿轮信号，确定最佳喷射正时 计算发动机转速（rpm） 当CKPS发生故障时，发动机失速或不能够起动
CKPS_曲轴位置传感器检测
FTS_燃油温度传感器 RPS_共轨压力传感器 WS_油水分离器传感器 KS_爆震传感器 CKPS_曲轴位置传感器 CMPS_凸轮轴位置传感器 APS_加速踏板位置传感器 VSS_车速传感器
开关信号（ECU 图1） （离合器/制动/空调/空档）
-
输 入
E C U
I M V调节电磁阀 空调压缩机继电器
WGT真空调节器
机脚
双龙汽车中国营销部
D27DT发动机右视图
油气分离器 PCV
13
缸盖单向阀螺栓
机油尺
EGR管 WGT涡轮增压器 水泵
气缸体
发电机 油底壳
机脚
-
双龙汽车中国营销部 ECU 副驾驶 踏脚位置
发动机传感器位置
柴油滤 清器 油水分离器 APS 加速踏板 主驾驶位置
14
-
HFM 空气 流量计