BOSCH高壓共軌系統(tǒng)介紹

會(huì)計(jì)學(xué)1BOSCH高壓共軌系統(tǒng)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)管理原理圖第1頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

本教材重點(diǎn)介紹陸風(fēng)歐IIIVM共軌發(fā)動(dòng)機(jī)R425DOHC的高壓共軌柴油機(jī)控制系統(tǒng),其匹配在陸風(fēng)X6和陸風(fēng)X8系統(tǒng)車(chē)型上,滿足國(guó)III排放標(biāo)準(zhǔn)。燃油供給系統(tǒng)匹配是博世公司第二代高壓柴油共軌電子控制系統(tǒng)，和之前的機(jī)械VE泵噴射系統(tǒng)相比，博世的高壓共軌燃油噴射更精確、準(zhǔn)時(shí)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)排放減少，噪音更低，燃油經(jīng)濟(jì)性更好，動(dòng)力性能更佳。

第2頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第3頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第4頁(yè)/共63頁(yè)低壓油路部分低壓部分油路為高壓部分油路供給足夠的油量，主要零部件有：油箱，低壓回路的進(jìn)、出油管，燃油濾清器，輸油泵，高壓泵的低壓區(qū)。輸油泵輸油泵的工作是向高壓泵供給足夠的燃油量。在各種工作狀態(tài)、在不同的必要的壓力下、在整個(gè)工作壽命期都必須滿足上述要求。目前，有兩種可能的形式。電子滾子式輸油泵是一種標(biāo)準(zhǔn)型式；另一種是機(jī)械齒輪驅(qū)動(dòng)的輸油泵。陸風(fēng)VM柴油機(jī)采用齒輪式輸油泵，同高壓油泵作成一體。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第5頁(yè)/共63頁(yè)齒輪式輸油泵齒輪式輸油泵用來(lái)給高壓油泵提供燃油。主要零件是兩個(gè)在旋轉(zhuǎn)時(shí)相互嚙合的反轉(zhuǎn)齒輪，見(jiàn)圖3。燃油被吸入泵體和齒輪之間的空腔內(nèi)，并被輸送到壓力側(cè)的出油口，旋轉(zhuǎn)齒輪間的嚙合線能保證良好的密封，能防止燃油回流。齒輪式輸油泵的供油量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成比例，齒輪泵的供油量在進(jìn)油口端的節(jié)流閥或者出油口端的溢流閥限制。齒輪式輸油泵是免維護(hù)的。在第一次起動(dòng)前或油箱內(nèi)燃油被用盡時(shí)，起動(dòng)前應(yīng)排出燃油箱系統(tǒng)內(nèi)的空氣。排出空氣時(shí)，用手動(dòng)泵壓送柴油直到油路中沒(méi)有空氣為止，手動(dòng)泵是和柴油濾清器做成一體的。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第6頁(yè)/共63頁(yè)1.吸油端2.驅(qū)動(dòng)齒輪3.壓力端BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第7頁(yè)/共63頁(yè)1.手油泵2.油溫傳感器3.出油口4.油溫加熱器5.進(jìn)油口6.殼體7.油水位置傳感器

BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第8頁(yè)/共63頁(yè)燃油濾清器燃油中若含有雜質(zhì)，將導(dǎo)致油泵零部件、出油閥、噴油嘴的損壞。因此必須裝用燃油濾清器，燃油濾清器必須符合噴射系統(tǒng)的特定要求，否則燃油供給系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和相關(guān)元件的使用壽命將無(wú)法得到保證。柴油中含有可溶性乳狀液或者自由水（例如：用于溫度變化的冷卻水），若這種水進(jìn)入噴射系統(tǒng)，將會(huì)引起燃油系統(tǒng)元件的穴蝕。陸風(fēng)VM柴油機(jī)帶有油水分離器的燃油濾清器，可以把水從水分收集器中排出。隨著柴油機(jī)使用時(shí)間的增加，燃油濾清器的水分收集器水位達(dá)到一定高度時(shí)，通過(guò)自動(dòng)報(bào)警裝置報(bào)警燈來(lái)提示的，駕駛員需進(jìn)行水分收集器排水作業(yè)。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第9頁(yè)/共63頁(yè)高壓部分（油路）共軌系統(tǒng)的高壓部分被分成高壓發(fā)生器（高壓泵）、壓力蓄能器（共軌管）和燃油計(jì)量元件（電磁閥）。主要的零部件：配有電磁閥的高壓油泵（CP1H型）、共軌管、共軌壓力傳感器、噴油器。高壓油泵高壓油泵是高壓回路和低壓回路的分界面，在所有工況下，它主要負(fù)責(zé)在車(chē)輛的整個(gè)使用壽命中供給足夠的高壓燃油，同時(shí)還必須保證為使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速起動(dòng)所需要的額外的供油量和壓力要求。高壓油泵不斷的產(chǎn)生共軌所需的系統(tǒng)壓力。這就意味著燃油并不是在每個(gè)單一的噴射過(guò)程都必須被壓縮（相對(duì)于傳統(tǒng)的系統(tǒng)燃油）。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第10頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第11頁(yè)/共63頁(yè)CP1H分解圖BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第12頁(yè)/共63頁(yè)高壓油泵安裝在與傳統(tǒng)柴油機(jī)分配泵相同的位置上。它是通過(guò)帶輪發(fā)蘭、帶輪、齒帶由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其最高轉(zhuǎn)速不超過(guò)3000轉(zhuǎn)/分鐘。高壓泵借以低壓油路過(guò)來(lái)的燃油潤(rùn)滑。高壓油泵上安裝有用來(lái)進(jìn)行壓力控制的電磁閥。燃油被三個(gè)成輻射狀安裝互隔120°的泵油柱塞壓縮，高壓泵每轉(zhuǎn)一圈，有三次供油，峰值驅(qū)動(dòng)扭矩較低，油泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持較穩(wěn)定的負(fù)荷。16N·M的扭矩大概是驅(qū)動(dòng)一個(gè)同等分配泵所需扭矩的1/9，這就意味著共軌系統(tǒng)比傳統(tǒng)的噴射系統(tǒng)在泵的驅(qū)動(dòng)方面具有較少的負(fù)荷。所需的動(dòng)力是隨著共軌壓力和泵的速度（供油量）成比例上升的。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第13頁(yè)/共63頁(yè)輸油泵將燃油從油箱泵吸,經(jīng)過(guò)帶有油水分離裝置的燃油濾清器到達(dá)高壓泵的進(jìn)油口。輸油泵使燃油經(jīng)安全閥的節(jié)流孔，進(jìn)入高壓泵的潤(rùn)滑和冷卻回路。凸輪軸使三個(gè)泵的柱塞按照凸輪的外形上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)供油油壓超過(guò)安全閥的開(kāi)啟壓力（0.5～1.5bar），高壓泵的柱塞正向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（吸油行程），輸油泵能使燃油經(jīng)高壓泵進(jìn)油閥進(jìn)入柱塞腔。在高壓泵柱塞越過(guò)下止點(diǎn)后，進(jìn)油閥關(guān)閉。這樣，柱塞腔內(nèi)的燃油被密封，它將以高于供油壓力的油壓被壓縮，油壓的升高一旦達(dá)到共軌的油壓，出油閥被打開(kāi)，被壓縮的燃油就進(jìn)入了高壓循環(huán)。柱塞繼續(xù)供給燃油，直至到達(dá)上止點(diǎn)（供油行程），壓力減小，導(dǎo)致出油閥關(guān)閉，仍然在柱塞腔內(nèi)的燃油壓力也下降，柱塞又向下運(yùn)動(dòng)。只要柱塞腔內(nèi)的壓力降至低于輸油泵的供油壓力時(shí)，進(jìn)油閥又開(kāi)啟，吸油過(guò)程又開(kāi)始。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第14頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

進(jìn)油計(jì)量比例閥安裝在高壓油泵的第一級(jí)加壓（齒輪泵）和第二級(jí)加壓（柱塞泵）之間，以調(diào)整經(jīng)第一級(jí)加壓到第二級(jí)加壓的燃油燃油量，而閥的開(kāi)啟量由ECU控制。其控制方式是ECU通過(guò)高脈沖信號(hào)中改其占空比的方法,從而進(jìn)油流量,以增大或減少油量.第15頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第16頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第17頁(yè)/共63頁(yè)

該閥與進(jìn)油計(jì)量比例閥油路并聯(lián)在一起，能使進(jìn)油計(jì)量比例閥的入口處的燃油壓力保持恒定——這是保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行的先決條件。同時(shí)在正常工作時(shí)通過(guò)它增大進(jìn)入CP1H高壓泵的潤(rùn)滑和冷卻油量。階躍回油閥BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第18頁(yè)/共63頁(yè)0.5Mpa0.5MpaBOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第19頁(yè)/共63頁(yè)燃油共軌系統(tǒng)中的高壓油泵CP1H的進(jìn)油計(jì)量比例閥安裝在進(jìn)油油路前端，用于調(diào)節(jié)高壓油泵的進(jìn)油量，高壓油泵僅僅給共軌管道中提供必要的高壓燃油量。這樣設(shè)計(jì)既可以提高工作效率，又可以減少對(duì)燃油的加熱。安裝在高壓油泵上的階躍回油閥的作用是保持進(jìn)油計(jì)量比例閥燃油進(jìn)油口處的油壓為0.5Mpa。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第20頁(yè)/共63頁(yè)1.回油管2.回位彈簧3.線圈4.高壓連接5.樞軸盤(pán)6.球閥7.泄油孔8.針閥控制腔9.進(jìn)油口10.控制活塞11.油嘴軸針12.噴油嘴13.針閥承壓腔BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第21頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第22頁(yè)/共63頁(yè)

噴油器可以被拆分為一系列功能部件：孔式噴油嘴，液壓伺服系統(tǒng)和電磁閥。燃油來(lái)自于高壓油路，經(jīng)通道流向噴油嘴，同時(shí)經(jīng)節(jié)流孔流向控制腔，控制腔與燃油回路相連，途徑一個(gè)受電磁閥控制其開(kāi)關(guān)的泄油孔。泄油孔關(guān)閉時(shí)，作用于針閥控制活塞的液壓力超過(guò)了它在噴油嘴針閥承壓面的力，結(jié)果，針閥被迫進(jìn)入閥座且將高壓通道與燃燒室隔離，密封。當(dāng)噴油器的電磁閥被觸發(fā)，泄油孔被打開(kāi)，這引起控制腔的壓力下降，結(jié)果，活塞上的液壓力也隨之下降，一旦液壓力降至低于作用于噴油嘴針閥承壓面上的力，針閥被打開(kāi)，燃油經(jīng)噴孔噴入燃燒室。這種對(duì)噴油嘴針閥的不直接控制采用了一套液壓力放大系統(tǒng)，因?yàn)榭焖俅蜷_(kāi)針閥所需的力不能直接由電磁閥產(chǎn)生，所謂的打開(kāi)針閥所需的控制作用，是通過(guò)電磁閥打開(kāi)泄油孔使得控制腔壓力降低，從而打開(kāi)針閥。此外，燃油還在針閥和控制柱塞處產(chǎn)生泄漏，控制和泄漏的燃油量，經(jīng)連接回油管，會(huì)同高壓泵和壓力控制閥的回油流回油箱。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第23頁(yè)/共63頁(yè)曲軸位置傳感器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第24頁(yè)/共63頁(yè)凸輪軸位置傳感器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第25頁(yè)/共63頁(yè)熱膜式空氣流量計(jì)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第26頁(yè)/共63頁(yè)1－附加溫度傳感器(部分車(chē)型懸空不用)；2－+12V加熱電源；3－接地；4－+5V參考電壓；5－信號(hào)輸出帶進(jìn)氣溫度傳感器的熱膜式空氣流量計(jì)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第27頁(yè)/共63頁(yè)油軌壓力傳感器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第28頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第29頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器溫阻特性表BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第30頁(yè)/共63頁(yè)電子油門(mén)模塊BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第31頁(yè)/共63頁(yè)油水分離器水位傳感器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第32頁(yè)/共63頁(yè)噴油器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第33頁(yè)/共63頁(yè)進(jìn)油計(jì)量閥BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第34頁(yè)/共63頁(yè)EPW電子真空調(diào)節(jié)器BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)陸風(fēng)VM柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)有一個(gè)EPW電子真空調(diào)節(jié)器，對(duì)EGR閥的真空進(jìn)行調(diào)節(jié)第35頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第36頁(yè)/共63頁(yè)EGR閥體BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第37頁(yè)/共63頁(yè)預(yù)熱塞控制單元BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第38頁(yè)/共63頁(yè)預(yù)熱塞控制單元電路BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第39頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第40頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)EDC電控單元BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第41頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第42頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第43頁(yè)/共63頁(yè)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第44頁(yè)/共63頁(yè)第45頁(yè)/共63頁(yè)診斷器數(shù)據(jù)線（防盜、發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS）接地電源安全氣囊數(shù)據(jù)線BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)EDC診斷接口（OBD－II）第46頁(yè)/共63頁(yè)

陸風(fēng)VM柴油歐III電氣系統(tǒng)主要是完成匹配BOSCH公司柴油歐III系統(tǒng)在X6系列車(chē)型和X8系統(tǒng)車(chē)型上的電能分配、信號(hào)傳輸以及故障報(bào)警等。較目前生產(chǎn)的歐II車(chē)型，電器部分主要更改的有線束、儀表、預(yù)熱控制單元、空調(diào)電路和繼電器的使用等。整車(chē)線束主要布線在車(chē)身線束、發(fā)動(dòng)機(jī)室線束及發(fā)動(dòng)機(jī)控制線束上。發(fā)動(dòng)機(jī)控制線束集中了發(fā)動(dòng)機(jī)上各傳感器和執(zhí)行器的接線：噴油嘴、預(yù)熱塞、水溫傳感器、凸輪軸位置傳感器、油軌壓力傳感器、燃油計(jì)量單元、空氣流量傳感器、機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)、曲軸位置傳感器、EGR閥控制器、節(jié)氣門(mén)控制器、倒車(chē)燈開(kāi)關(guān)、車(chē)速傳感器和4Ｘ4開(kāi)關(guān)。車(chē)身線束為ECU提供5A保險(xiǎn)，提供離合器開(kāi)關(guān)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)、油門(mén)加速開(kāi)關(guān)信號(hào)至ECU，并提供儀表和報(bào)警信號(hào)。ECU診斷接口也在車(chē)身線束上，于儀表臺(tái)左側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)室線束主要對(duì)接發(fā)動(dòng)機(jī)控制線束和ECU的接口，連接GCU（預(yù)熱控制單元），以及完成各繼電器的控制線路。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第47頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)EDC電源BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第48頁(yè)/共63頁(yè)共軌系統(tǒng)常見(jiàn)故障與故障原因

在陸風(fēng)R425DOHC柴油機(jī)故障現(xiàn)象和可能的故障原因中，其中與柴油機(jī)機(jī)械部分有關(guān)的故障，可按“R425/428DOHC柴油機(jī)維修手冊(cè)”中的說(shuō)明進(jìn)行處理，有關(guān)供油系統(tǒng)部分故障要按以下要求進(jìn)行處理。BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第49頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)?防盜系統(tǒng)?電源電壓?主繼電器?保險(xiǎn)絲/連接電纜/接口?發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器?沒(méi)有燃油或燃油不正確?燃油系統(tǒng)有空氣?低壓油路堵塞或漏氣或電動(dòng)泵不工作?預(yù)熱電路（冬季）?高壓泵或供軌壓力控制裝置?噴油嘴電磁閥?控制單元?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械故障BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第50頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火但可再次起動(dòng)?保險(xiǎn)絲/連接電纜/接口連接松動(dòng)?點(diǎn)火開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)?燃油不正確?低壓油路堵塞或壓力過(guò)低（電動(dòng)輸油泵、回油閥）?燃油系統(tǒng)油空氣(重點(diǎn)低壓油路)?高壓油路（油泵、壓力控制裝置）?高壓油泵及噴油嘴控制電路BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第51頁(yè)/共63頁(yè)起動(dòng)困難?電瓶電壓?起動(dòng)馬達(dá)?繼電器及起動(dòng)開(kāi)關(guān)?燃油有問(wèn)題?燃油系統(tǒng)有空氣?預(yù)熱系統(tǒng)?冷卻液溫度傳感器（冬季）?低壓油路不暢或壓力過(guò)低?高壓油路壓力過(guò)低?共軌壓力調(diào)節(jié)裝置?噴油器工作不良或控制問(wèn)題?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)問(wèn)題BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第52頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高怠速?加速踏板位置傳感器暖機(jī)過(guò)程加速過(guò)程敲缸?冷卻液溫度傳感器?噴油器連接電路?噴油器故障BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第53頁(yè)/共63頁(yè)怠速抖動(dòng)?燃油問(wèn)題?燃油系統(tǒng)有空氣?低壓油路堵塞或壓力過(guò)低?噴油器工作不良?噴油器電路?共軌壓力傳感器、共軌壓力調(diào)節(jié)裝置?高壓油泵?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第54頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)在所有范圍動(dòng)力不足?真空系統(tǒng)（真空泵）600hpa）?空氣濾清器堵塞?燃油問(wèn)題?低壓油路供油不暢或壓力過(guò)低?渦輪增壓器失效?加速踏板位置傳感器位置不當(dāng)或信號(hào)問(wèn)題?廢氣旁通閥?排氣制動(dòng)?中冷器堵塞?增壓器后有泄漏?冷卻液溫度、燃油溫度、增壓壓力傳感器?共軌壓力傳感器?噴油器、高壓泵?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第55頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)冒白煙或藍(lán)煙?冷卻液溫度傳感器?燃油系統(tǒng)有空氣?低壓油路堵塞?預(yù)熱系統(tǒng)?機(jī)油平面過(guò)高?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第56頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙?空氣濾清器堵塞?冷卻液溫度傳感器?渦輪增壓器?噴油器及其控制電路（極少）?真空泵?發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)BOSCH高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)第57頁(yè)/共63頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱?燃油