電控高壓共軌柴油發(fā)動機原理及特點

1、電控高壓共軌柴油發(fā)動機原理及特點電控柴油發(fā)動機進(jìn)入海氣已有十個年頭了，我們的汽車維修 工還沒有正確認(rèn)識它。目前進(jìn)入我國燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)有博世、 電裝、德爾福等幾家柴油機用電控技術(shù)來控制供油，并非想象中 的那么神秘，它的發(fā)動機工作原理是一樣的。我們常見電控柴油 發(fā)動機均采用電控共軌或單體泵技術(shù)，其主要差異在于發(fā)動機的 燃油噴射系統(tǒng)，發(fā)動機的外形差異不是很大，電控部分的實現(xiàn)、 更加有利于整正性能的優(yōu)化，減少排放、經(jīng)濟性、動力性、以及 整車的舒適性等。第一章 電控發(fā)動機和普通發(fā)動機的差異一、技術(shù)原理上的差異性。 1、高壓共軌和四氣門技術(shù)結(jié)合。電控發(fā)動機目前一般采用高壓共軌、四氣門和渦輪增壓中冷技術(shù)相

2、結(jié)合，四氣門結(jié)構(gòu)（二進(jìn)、二排）不僅可以提高充氣效率，更由于噴油嘴可以居中布置，使多孔油未均勻分布，可為燃油和空氣良好混合創(chuàng)造條件，同時可以在四氣門缸蓋上將進(jìn)氣道設(shè)計成兩個獨立的具有圓形狀的結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)可變渦流。這些因素的協(xié) 調(diào)配合，可大大提高混合氣的形成質(zhì)量（品質(zhì)） ，有效降低碳煙顆 粒（HC）碳?xì)浜停∟OX ）氮氧化物排放，并提高熱效率。 2、高壓噴油和電控噴射技術(shù)。高壓噴射和電控噴射技術(shù)的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達(dá)到最佳，從而降低排放，提高整車性能。二、部件構(gòu)成上的差異。電控高壓共軌技術(shù)是指在高壓油泵、共軌管、壓力傳感器和 ECU （電腦控制）組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射

3、壓力的產(chǎn)生和噴射 過程彼此分開的一種技術(shù)。 由高壓油泵把高壓燃油輸送到共軌管， 通過對共軌管內(nèi)的油壓進(jìn)行閉環(huán)控制，噴油壓力獨立可調(diào)。三、高壓共軌系統(tǒng)的特點。高壓共軌系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，最大的特 點就是將燃油壓力產(chǎn)生和燃油噴射分離，以此對軌管內(nèi)的油壓實 現(xiàn)精確控制。1、可靠性：對輕型車來說系統(tǒng)零部件成熟且有長期使用考核驗證， 中型比較成熟。2、繼承性：結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。3、靈活性：高壓共軌油壓獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制，整車控制功能 強。4、 噴油壓力：共軌管壓力1600bar、普通壓力180kgf/cm2。5、多次噴油：可以實現(xiàn)多次噴射，目前最好的共軌系統(tǒng)可以進(jìn)行6 次噴射，共軌系

4、統(tǒng)的靈活性好。6、升級潛力：多次噴油特別是后噴能力使得共軌系統(tǒng)特別方便和 后處理系統(tǒng)配合。7、匹配適合性：結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍廣，和柴油機均能很好 匹配。8、時間控制：時間控制系統(tǒng)拋棄了傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的泵、管、嘴、 系統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的通和斷，噴油量由電磁 閥開啟和切斷的時間來確定，時間控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，將噴油量 和噴油正時的控制合二為一，控制的自由度更大，同時能較大地 提高噴油壓力。9、環(huán)保：高壓共軌式燃油噴射技術(shù)有助于減少柴油機尾氣排放量， 以及改善噪聲、燃油消耗等方面的綜合性能。四、電控高壓共軌系統(tǒng)組成和功能。在高壓共軌噴油系統(tǒng)中，噴油壓力的建立和噴油量互不相關(guān)， 噴油壓

5、力不取決于柴油機的轉(zhuǎn)速和噴油量。在高壓共軌中，始終 充滿著高壓燃油，而噴油量、噴油正時和噴油壓力由電控單位（ECU）根據(jù)其存儲的特性曲線和傳感器采集的柴油機運轉(zhuǎn)工況 信息算出，然后控制每缸噴油器高速電磁閥開和關(guān)來實現(xiàn)。系統(tǒng)組成：高壓共 軌噴油系統(tǒng)的控制部分和傳感器部分包 括電控單元（ECU ）、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸相位傳感器、油門 踏板傳感器、增壓壓力傳感器、空氣質(zhì)量流量計、共軌壓力傳感 器及冷卻水溫度傳感器。電控單位（ECU）借助于傳感器得知駕駛員的要求及發(fā)動機 和車輛的實時工作狀態(tài)，它處理由傳感器產(chǎn)生并經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)線輸入 的信號，對發(fā)動機進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，曲軸轉(zhuǎn)速傳感器測定發(fā)動機 的轉(zhuǎn)速，凸輪

6、軸相位傳感器確定噴油順序和相位，加速踏板傳感 器是一種電位計，它通過電壓信號告知電控單元（ECU ）關(guān)于駕駛員對扭矩的要求，空氣質(zhì)量計告知電控單元（ECU ）發(fā)動機實時的進(jìn)氣、空氣質(zhì)量流量，以根據(jù)排放要求來匹配相應(yīng)的基本噴 油量。在帶有增壓壓力調(diào)節(jié)的增壓柴油機上，增壓壓力傳感器用 以測定增壓壓力，在低溫柴油機處于冷狀態(tài)時，電控單元（ECU）根據(jù)冷卻水溫度傳感器和進(jìn)氣空氣溫度傳感器的信號值。確定合 適的噴油點，預(yù)噴油量和其他參數(shù)的額定值。第二章博世（BOSCH共軌油路、電子控制 及讀取故障碼一、博世（BOSCH共軌油路的原理介紹。發(fā)動機油路走向原理圖TH TH各缸高壓油共軌壓力反饋各缸噴油指令共

7、軌壓力指令其它傳感器輸入燃油的主要走向：油箱-粗濾帶（手油泵）-燃油分配器-輸油泵（在高壓油泵后端）-細(xì)濾-壓油泵-共軌管-噴油器銜鐵針閥桿噴孔釋放控制孔充油控制號L噴嘴針陶壓力環(huán)高壓連接管11hfl11、高壓油泵(CP3.3):(1) 3-缸徑向柱塞咼壓油泵。(2) 集成燃油計量單元 MEUN，并由之控制軌壓。(3) 高壓油泵理論供油速率：1.087cm3/rev。(4) 最大允許軌壓 1600bar。2、燃油計量單位 MEUN :(1) 控制進(jìn)入柱塞的燃油量，從而控制共軌管壓力。(2) 線圈電阻：2.63.15 (歐姆)。3、噴油器：(1) 根據(jù)電控單元(ECU)指令向氣缸噴油。(2) 高

8、速強力電磁閥工作電壓 24V，線圈靜態(tài)電阻230m Q4、共軌管：(1) 積累和分配高壓燃油。降低壓力波動。(2) 軌壓傳感器：最高壓力1800bar。(3) 泄壓閥。LWRN3:High pressure fitting* pipe connection lo injectors* pipe connection io pump* for pipes mex. Da 8 mm»laser welded iypeLow pressure fitting* connection to system backflow* tube type"resistance welded i

9、ypeInjectors (4 to x Cylinders)4Pump CP3 (1x)|1 1 1System BackflowRDSdDBV4Rail BodyEngine Fixation laser welded typeThrottlesType Plate* press in type* glued type* at injectors connections* optional to pump5、帶水分離器濾清器：預(yù)濾器及細(xì)濾要求比較嚴(yán)格，過濾燃油中的染物?！俊㈦娮涌刂撇糠?、控制單元（ECU）功能。（1）噴油方式控制：高達(dá) 5次噴油（現(xiàn)只用2次）（2）噴油量控制：預(yù)噴油量的學(xué)

10、習(xí)控制，減速斷油控制（3）噴油正時控制：主噴正時，預(yù)噴正時，正時補償。（4）軌壓控制：正常和快速軌壓控制，軌壓建立和超壓保護(hù)，噴 油器漏壓控制。（5）扭矩控制：瞬態(tài)扭矩、加速扭矩、低速扭矩補償、最大扭矩 控制、瞬態(tài)冒煙控制、增壓保護(hù)控制。（6）過熱保護(hù)。（7）各缸平衡控制。（8）ECR 控制。（9）VGT 控制。（10）輔助起動控制。（11）系統(tǒng)狀態(tài)管理。（12）電源管理。（13）故障診斷。2、傳感器。（1）曲軸傳感器：精確計算曲軸位置，用于噴油時刻、噴油量和轉(zhuǎn)速計算。（2）凸輪軸傳感器：判斷和曲軸傳感器失效時用于踏腳回家。 兩者同型號：a.空氣間隙:0.5-1.5mm b.靜態(tài)電阻值:860

11、 Q c.兩個輸出端子 主要功能：a.判缸b.瞬態(tài)轉(zhuǎn)速計算c.噴油時刻計算d.噴油脈寬(噴油量)計算、 故障現(xiàn)象：難起動、無法起動、高速發(fā)抖。(3) 增壓壓力及溫度傳感器。1 GROUNO? 2 NTC30 3 +5 V4< 4 OUTPUT SIGNAL 特性參數(shù)：a.四個輸出端子。b.輸出電壓(0.3 ± 0.5 )(4.8 ± 0.5 ) Vc.電阻：2.5K Q± 5% 主要功能：a.進(jìn)氣流量計算。b. 冒煙限制。c. 增壓器保護(hù)。d. 進(jìn)氣溫度過熱保護(hù)。e. 高原補償 故障現(xiàn)象：功率不足，轉(zhuǎn)速受限1700rpm以內(nèi)油耗高(4) 冷卻水溫度傳感器。特

12、效參數(shù)：a.兩個輸出端子b. 工作電壓：5± 0.15V。c. 靜態(tài)電阻：2.5K Q± 6%。主要功能：a. 噴油量修正。b. 噴油正時修正。C.起動控制（冷、熱）。d. 目標(biāo)怠速控制。e. 過熱保護(hù)。故障現(xiàn)象：功率不足，轉(zhuǎn)速受限1700rpm以內(nèi)，高寒工況下難于啟動，誤操作熱保護(hù)。（5）油門位置傳感器。特性參數(shù)：a雙信號輸出：比例式（P1 P2）。b. 6輸出端子。c. 工作電壓5V。主要功能：a. 扭矩控制（油量控制）。b. 怠速控制（高、低怠速）。C.減速斷油控制。故障現(xiàn)象：a. 油門失效，轉(zhuǎn)速維持在1100rpm左右。b. 油門時有時無。、故障碼的讀取1、 控制器

13、（ECU）具有故障自診斷功能，一旦控制器（ECU）檢測 出電噴系統(tǒng)故障，將產(chǎn)生對應(yīng)的故障碼并內(nèi)存。依照故障的嚴(yán)重等級自動進(jìn)入不同的失效保護(hù)策略。（1）大部分情況下。失效保護(hù)策略仍能保持發(fā)動機以降低功率的方式繼續(xù)工作。（2）少數(shù)極其嚴(yán)重的故障，失效保護(hù)策略會停止噴油。2、故障碼的讀取。（1）通過故障檢測儀讀取。（2）通過發(fā)動機故障燈的閃碼讀取。3、故障燈。（1）該燈位于儀表板（2）顏色為紅色（3）打開關(guān)火開關(guān)后，系統(tǒng)使發(fā)動機的線電進(jìn)行自檢，點亮故障燈，如無故障，則故障燈 2分鐘后熄滅。（4）電噴系統(tǒng)故障消失后，故障指示燈在下一次運轉(zhuǎn)循環(huán)自動熄4、通過故障指示燈讀取故障碼，讀取故障閃碼的方法。（1