D16發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與原理

1、 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31歡迎參與歡迎參與!歡迎參加歡迎參加VP柴油機(jī)柴油機(jī)技術(shù)交流技術(shù)交流 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)識(shí)C2*AD16*002772*12345TAD16428692542016001762TAD1642VP- 004060D16C1A*20160001732RATED POWER 547 kWRATED SPEED 1500 rpmMSW: 2076001762DST1: 2076001762DST2: 2076001762SPEC. NO. 869254/869255IMPORTANT ENGI

2、NE INFORMATIONENGINE FAMILY: SVPXL 16.1 ACC -DISPLACEMENT 16.12 -VALVE LASHENGINE MODEL:ENGINE CODE POWER FUEL RATE STATIC TIMING kW/RPM mm3/stroke deg.bef T D C 1 547/1500 EC 425US 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31型號(hào)的說(shuō)明型號(hào)的說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)說(shuō)明： 例如：TAD1641GE， TAD1642GE， TWD1643GET 渦輪憎壓 A 空對(duì)空中冷器 W 水對(duì)空中冷器 D 柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 16 排量、升 4 開(kāi)發(fā)換代

3、號(hào) 1 變型 G 發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī) V 多用途（ 固定式和移動(dòng)式配套用發(fā)動(dòng)機(jī) ）E 經(jīng)排放認(rèn)證的發(fā)動(dòng)機(jī) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31該發(fā)動(dòng)機(jī)系列于2007年第13周推出的，符合Tier 2 排放標(biāo)準(zhǔn)全新設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī), 與符合歐4排放的卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的水平相當(dāng)。 TWD1643GE發(fā)動(dòng)機(jī)是直列六缸直噴式發(fā)動(dòng)機(jī), 16升排量。該款發(fā)動(dòng)機(jī)裝有電子控制的燃油管理系統(tǒng)（EMS2），內(nèi)部廢氣再循環(huán)裝置(IEGR)，雙渦輪增壓器、雙中冷器、恒溫控制的雙冷卻系統(tǒng)及電子調(diào)速。TWD1643GE技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31D16發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)沃爾沃D16發(fā)動(dòng)機(jī)由以下幾部分組成：

4、1、發(fā)動(dòng)機(jī)主要功能體（ENGINE）：氣缸頭、氣缸體、曲軸、活塞連桿組、氣缸套組、凸輪軸、四氣門(mén)機(jī)構(gòu)等3、潤(rùn)滑系統(tǒng)2、燃油系統(tǒng)4、進(jìn)排氣系統(tǒng)5、冷卻系統(tǒng)6、電氣系統(tǒng) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31D16發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)- 汽缸體和氣缸蓋采用合金鑄鐵制造 - 7檔主軸頸經(jīng)感應(yīng)淬硬的曲軸 - 可更換的濕式汽缸套 - 有潤(rùn)滑油冷卻的鑄鋁活塞 - 3道活塞環(huán)，頂環(huán)為“梯形環(huán)” - 有7檔軸承、感應(yīng)淬硬的頂置凸輪軸 - 每缸4氣門(mén) - 可更換的氣門(mén)座圈和氣門(mén)導(dǎo)管 發(fā)動(dòng)機(jī)和氣缸體發(fā)動(dòng)機(jī)和氣缸體 主要功能體（ENGINE) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31氣缸體、氣缸頭和缸套氣缸體、氣

5、缸頭和缸套8冷卻液冷卻液657910342凸點(diǎn)凸點(diǎn)密封圈111 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31活塞和連桿活塞和連桿314梯形環(huán)567928冷卻腔小頭襯套小頭襯套 3 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31曲軸曲軸124567893 止推瓦剛形環(huán)1011 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31頂置凸輪軸頂置凸輪軸134256 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31四氣門(mén)機(jī)構(gòu)四氣門(mén)機(jī)構(gòu)123456789凸輪軸標(biāo)記相位傳感器齒軸承座滾輪導(dǎo)管 10氣門(mén) 1112 座圈 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31-燃油供給采用微處理器的控制單元（EMS2）-齒輪驅(qū)動(dòng)的供油泵 -中心布置的帶電磁控制燃油閥的泵噴

6、嘴-旋裝式二級(jí)燃油濾清器和油水分離器 燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)12364578 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31燃油系統(tǒng)原理燃油系統(tǒng)原理123645EMS 27891011 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31泵噴嘴進(jìn)油、溢油階段泵噴嘴進(jìn)油、溢油階段123AB 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31泵噴嘴泵噴嘴-噴油階段噴油階段123CD噴油失壓 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng) - 水冷的潤(rùn)滑油冷卻器 - 齒輪驅(qū)動(dòng)的潤(rùn)滑油泵 - 2個(gè)全流和1個(gè)旁通的旋裝式潤(rùn)滑油濾清器 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)12

7、45637機(jī)油通道搖臂軸活塞冷卻油道主油道全流式機(jī)油濾清器旁通式機(jī)油濾清器機(jī)油泵 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31潤(rùn)滑系統(tǒng)油路潤(rùn)滑系統(tǒng)油路21 濾網(wǎng)34576891011安全閥8.6ba機(jī)油冷卻器旁通閥3ba調(diào)壓閥4.8ba 機(jī)濾旁通閥1.1ba機(jī)油濾清器架旁濾旁通閥1.1ba活塞冷卻油道開(kāi)關(guān)閥2.8ba活塞冷卻油道恒壓閥1.8ba機(jī)油冷卻器 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31機(jī)油冷卻器、機(jī)油泵和活塞冷卻機(jī)油冷卻器、機(jī)油泵和活塞冷卻12開(kāi)關(guān)閥恒壓閥 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)1、空氣濾清器、空氣濾清器2、 渦輪增壓器渦輪增壓器3、 中冷器中冷器4、進(jìn)

8、氣岐管、進(jìn)氣岐管5、 排氣岐管排氣岐管 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)水箱散熱器水箱散熱器膨脹水箱膨脹水箱水泵水泵活塞式節(jié)溫器活塞式節(jié)溫器機(jī)油冷卻器機(jī)油冷卻器風(fēng)扇及其驅(qū)動(dòng)裝置風(fēng)扇及其驅(qū)動(dòng)裝置 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)AB 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng) -EMS2 - 帶充電傳感線(xiàn)的充電發(fā)電機(jī)，80A（110A可 選） -裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的緊急停機(jī)按鈕（AUX STOP）-起動(dòng)機(jī) -保險(xiǎn)-繼電器-各種傳感器24V 電氣系統(tǒng) 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)1起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)4 繼電器繼電器5 EMS22 充電機(jī)

9、充電機(jī)3 保險(xiǎn)保險(xiǎn)76 空氣增壓壓力傳感器空氣增壓壓力傳感器 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS2診斷診斷噴油量噴油量噴油正時(shí)噴油正時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速油門(mén)開(kāi)度油門(mén)開(kāi)度燃油進(jìn)水燃油進(jìn)水凸輪軸位置（相位）凸輪軸位置（相位）冷卻液位冷卻液位空氣濾清器指示空氣濾清器指示冷卻液溫度冷卻液溫度增壓進(jìn)氣壓力增壓進(jìn)氣壓力增壓進(jìn)氣溫度增壓進(jìn)氣溫度機(jī)油壓力機(jī)油壓力機(jī)油溫度機(jī)油溫度燃油進(jìn)油壓力燃油進(jìn)油壓力活塞冷卻機(jī)油壓力活塞冷卻機(jī)油壓力曲軸廢氣壓力曲軸廢氣壓力 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31EMS2（發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)）是一個(gè)具有（發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)）是一個(gè)具有CAN（控制器區(qū)

10、域（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）通信功能的電子系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)的控制。網(wǎng)絡(luò)）通信功能的電子系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)的控制。此系統(tǒng)由此系統(tǒng)由Volvo Penta開(kāi)發(fā)，包括開(kāi)發(fā)，包括燃油控制燃油控制和和診斷功能診斷功能。主要包括控制單元、傳感器和主要包括控制單元、傳感器和6個(gè)泵噴嘴等。個(gè)泵噴嘴等。傳感器發(fā)送輸入信號(hào)給控制單元，控制單元依次傳感器發(fā)送輸入信號(hào)給控制單元，控制單元依次控制泵噴控制泵噴嘴嘴。傳感器發(fā)出的信息提供了主要運(yùn)行狀態(tài)的精確數(shù)據(jù)，使得傳感器發(fā)出的信息提供了主要運(yùn)行狀態(tài)的精確數(shù)據(jù)，使得控制單元中的處理器能夠精確控制單元中的處理器能夠精確計(jì)算噴油量、噴射時(shí)間計(jì)算噴油量、噴射時(shí)間并檢并檢查發(fā)動(dòng)

11、機(jī)運(yùn)行情況。查發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況。EMS2 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31冷卻液溫度傳感器增壓空氣壓力/溫度傳感器曲軸箱壓力傳感器凸輪軸相位傳感器飛輪轉(zhuǎn)速傳感器活塞冷卻油壓力傳感器冷卻液液位傳感器潤(rùn)滑油壓力傳感器 潤(rùn)滑油油位和溫度傳感器燃油壓力傳感器燃油進(jìn)水指示器空氣濾清器壓力傳感器空氣溫度傳感器輸入信號(hào)輸入信號(hào)控制單元從下列傳感器接收有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的輸入信號(hào)或信息： 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31傳感器位置傳感器位置曲軸箱箱壓力傳感器冷卻活塞潤(rùn)滑油壓力傳感器機(jī)油壓力傳感器冷卻液溫度傳感器凸輪軸相位傳感器 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31輸出信號(hào)輸出信號(hào) - 泵噴嘴 - 起動(dòng)馬

12、達(dá) - 主繼電器 - 預(yù)熱繼電器 控制單元根據(jù)接收到的輸入信號(hào)控制下列零部件：傳感器提供有關(guān)當(dāng)前運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確信息，以使控制單元中的處理器計(jì)算出精確的燃油噴油量和正時(shí)，并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的狀況等。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所需燃油量進(jìn)行每秒鐘多達(dá)100次的分析。通過(guò)燃油電磁閥和噴油器，對(duì)噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油量和噴油時(shí)間（提前）實(shí)行全電子控制。這意味著發(fā)動(dòng)機(jī)在所有的運(yùn)行狀況下，始終接受到精確的燃油量，從而取得降低燃油消耗和減少?gòu)U氣排放等的效果。EMS2燃油控制燃油控制 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31控制單元通過(guò)向 泵噴嘴上的燃油電磁閥發(fā)出電子指令（信號(hào)）來(lái)操縱泵噴嘴的開(kāi)啟和關(guān)閉。

13、當(dāng)燃油閥開(kāi)啟時(shí)，燃油經(jīng)由泵噴嘴內(nèi)的油孔 并繼而通過(guò)油道流出。此時(shí)燃油并未被噴入氣缸。當(dāng)燃油閥關(guān)閉時(shí)，由泵噴嘴通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的柱塞開(kāi)始建立油壓。當(dāng)達(dá)到足夠的壓力時(shí)，燃油就通過(guò)泵噴嘴的噴嘴孔噴入氣缸。燃油閥重新開(kāi)啟，泵噴嘴中的燃油壓力下降，同時(shí)停止向氣缸噴油。為確定燃油閥何時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，控制單元必須得到來(lái)自凸輪軸相位傳感器和開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的信號(hào)。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31噴入氣缸內(nèi)的燃油量是由控制單元計(jì)算的。計(jì)算確定燃油閥被關(guān)閉的時(shí)間（燃油是在燃油閥關(guān)閉時(shí)被吸入氣缸的）?？刂迫加蛧娙肓康膮?shù)是：-要求的轉(zhuǎn)速；-發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)功能；-溫度；-增壓空氣壓力。燃油量計(jì)算燃油量計(jì)算 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)20

14、10-1-31怠速時(shí)，控制單元能夠向各缸供給不同的燃油量。這可以使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速更為平穩(wěn)。在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，各缸接受等量的燃油而不會(huì)有此問(wèn)題。氣缸平衡氣缸平衡高度修正高度修正控制單元裝有大氣壓力傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)高海拔運(yùn)行時(shí)的高度糾正功能。此項(xiàng)功能限制了依環(huán)境空氣壓力而定的燃油量。這可防止煙度大、排氣溫度高，并保護(hù)渦輪增壓器不致超速。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31診斷功能的作用是探測(cè)并定位EMS2系統(tǒng)中的任一故障，以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)并在遇有嚴(yán)重故障時(shí)能安全運(yùn)行。如果探測(cè)到故障，則由儀表板上的報(bào)警燈、閃爍的診斷指示燈或以明語(yǔ)告知（取決于所有的設(shè)備）。如果通過(guò)閃爍代碼或明語(yǔ)得到故障代碼，就可作為故障查找的導(dǎo)

15、向。故障代碼也可以在授權(quán)的Volvo Penta維修廠(chǎng)用Volvo的VODIA工具讀 出。如果出現(xiàn)嚴(yán)重故障，發(fā)動(dòng)機(jī)將被完全關(guān)停，或者控制單元將輸出功率降低（取決于配套要求）。再次設(shè)置一個(gè)故障代碼以作為故障查找的導(dǎo)向。故障代碼。EMS2診斷功能診斷功能 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31 EMS2參數(shù)設(shè)置功能參數(shù)設(shè)置功能怠速，發(fā)火時(shí)預(yù)熱，指示燈測(cè)試，潤(rùn)滑油溫度/冷卻液溫度極限報(bào)警，控制模式，控制速率（VE），發(fā)動(dòng)機(jī)常行轉(zhuǎn)速（GE），發(fā)動(dòng)機(jī)超速極限（GE），發(fā)動(dòng)機(jī)超速停機(jī)（GE）。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31CAN鏈路（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）鏈路（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）CAN -采用J1939鏈路

16、J1939 鏈路：管理發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元EMS2和通信接口（如CIU）或DCU之間，以及由所謂J1708 /J1587 鏈路管理的診斷等的所有通信。CAN鏈路遠(yuǎn)比J1708 /J1587 鏈路快。CAN鏈路已經(jīng)準(zhǔn)備用SAE J1939協(xié)議與其他零件（如儀表和傳動(dòng)裝置）相連接。J1708/J1587鏈路: 管理EMS2的診斷功能。如果由于某些原因在CAN鏈路上發(fā)生一些故障，則轉(zhuǎn)速電位計(jì)和起動(dòng)-停機(jī)按鈕的信號(hào)就會(huì)由J1708/J1587鏈路接管過(guò)去。但是，儀表和指示燈被完全熄滅。如果兩個(gè)鏈路都發(fā)生故障，則GE發(fā)動(dòng)機(jī)維持轉(zhuǎn)速不變，而VE發(fā)動(dòng)機(jī)降至怠速。在此情況下，關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一方法是使位于發(fā)動(dòng)機(jī)左側(cè)的

17、急停開(kāi)關(guān)（AUX-STOP）。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31CIU 控制接口單元控制接口單元CIU 是發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（EMS2）和用戶(hù)控制面板之間的“譯碼器”。CIU具有兩個(gè)串口通信鏈路，一為快速鏈路，一為慢速鏈路?？焖冁溌芳碈AN鏈路鏈路。該鏈路控制所有與儀表、指示燈、觸點(diǎn)和電位計(jì)有關(guān)的數(shù)據(jù)。慢速鏈路J1708/J1587鏈路鏈路，則用于控制診斷信息，其中包括閃存代碼。診斷工具VODIA也使用J1708/J1587鏈路與系統(tǒng)通信。 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31儀表系統(tǒng)（可選）儀表系統(tǒng)（可選）DU 顯示單元DU是一個(gè)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行值的儀表。它包含一個(gè)可永久安裝在控制面板上的微控

18、制器單元。通過(guò)CAN鏈路顯示通信。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、增壓空氣壓力、增壓空氣溫度、冷卻液溫度、潤(rùn)滑油壓力、潤(rùn)滑油溫度、燃油壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)小時(shí)數(shù)、蓄電池電壓、瞬間燃油消耗和平均燃油消耗（行程燃油）診斷 以文本方式顯示活動(dòng)的故障代碼 渤海鉆探沃爾沃培訓(xùn)2010-1-31DCU是一種用來(lái)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行通信的數(shù)字儀表面板是一種用來(lái)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行通信的數(shù)字儀表面板。DCU 具有若干功能，例如發(fā)動(dòng)機(jī)具有若干功能，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、監(jiān)視、診斷和參控制、監(jiān)視、診斷和參數(shù)設(shè)置數(shù)設(shè)置。DCU 系統(tǒng)中的菜單可用來(lái)檢查（在某些情況下設(shè)置）系統(tǒng)中的菜單可用來(lái)檢查（在某些情況下設(shè)置）EMS系統(tǒng)中的一些功能。系統(tǒng)中的一些功能。儀表系