電控柴油發(fā)動機原理與維修PPT完整全套教學課件

電控柴油發(fā)動機原理與維修全套PPT課件

本課程根據(jù)汽車類專業(yè)教學標準及從事汽車職業(yè)的在崗人員對基礎(chǔ)知識、基本技能和基本素質(zhì)的需求，結(jié)合汽車專業(yè)人才培養(yǎng)的目的，重點介紹柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)簡述、柴油機電控系統(tǒng)的工作部件、直列柱塞泵與電控分配泵、電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)、電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)、電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)、電控柴油進排氣控制系統(tǒng)、柴油機電控系統(tǒng)故障診斷與排除等內(nèi)容。

本課程適合職業(yè)院校汽車專業(yè)，也可作為汽車售后服務站專業(yè)技術(shù)人員的培訓。

目錄CONTENTS0102柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件03直列柱塞泵與電控分配泵04電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)05電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)06電控高壓共軌系統(tǒng)07電控柴油進排氣控制系統(tǒng)08柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷與排除01柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述學習目標

1.了解柴油發(fā)動機電控技術(shù)的發(fā)展過程。2.掌握柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的類別。3.了解柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的功能。4.了解柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的優(yōu)點。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述任務一電控系統(tǒng)的發(fā)展一、第一代：柴油發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)—位置控制式這種系統(tǒng)的主要特點是保留了大部分的傳統(tǒng)燃油系統(tǒng)部件（如噴油泵—高壓油管—噴油嘴系統(tǒng)，噴油泵中的齒條、齒圈、滑套，柱塞上的螺旋槽，等等），只是用電子伺服機構(gòu)代替機械式調(diào)速器來控制供油滑套或燃油齒條的位置，使得供油量的調(diào)整更為靈敏和精確。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述二、第二代：柴油發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)—時間控制式這種系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵—高壓油管—噴油嘴系統(tǒng)，也可以采用新型高壓燃油系統(tǒng)。其噴油量和噴油定時由計算機控制的強力高速電磁閥的開閉時刻所決定：電磁閥關(guān)閉，執(zhí)行噴油；電磁閥打開，噴油結(jié)束。由于噴油始點取決于電磁閥的關(guān)閉時刻，噴油量取決于電磁閥關(guān)閉時間的長短，因此該系統(tǒng)可以同時控制噴油量和噴油定時。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述三、第三代：柴油發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)—時間—壓力控制式這種系統(tǒng)也被稱為電控高壓共軌系統(tǒng)，包括了高壓共軌系統(tǒng)和中壓共軌系統(tǒng)。這是20世紀90年代國外最新推出的新型柴油發(fā)動機電控噴油技術(shù)。該系統(tǒng)擯棄了傳統(tǒng)的噴油泵—高壓油管—噴油嘴的脈動供油方式，代之用一個高壓油泵在柴油發(fā)動機的驅(qū)動下，連續(xù)將高壓燃油輸送到共軌管內(nèi)，高壓燃油由共軌管送入各缸噴油器，再通過控制噴油器上的電磁閥實現(xiàn)噴射的開始和終止。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述任務二柴油發(fā)動機電控燃油系統(tǒng)的分類一、位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的噴油量大小通過機械方式進行控制，即封住噴油泵柱塞頂面，由進回油孔到柱塞斜槽露出油孔的距離決定，也就是由噴油泵的供油有效行程決定。第一代位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)主要有用電控直列柱塞泵和電控轉(zhuǎn)子分配泵進行位置控制兩種系統(tǒng)。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述1．電控直列柱塞泵的燃油系統(tǒng)電控直列柱塞泵燃油系統(tǒng)的噴油量控制裝置采用占空比電磁閥式或直流電動機式電子調(diào)速器，其反饋元件是齒條位置傳感器。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述

電控直列柱塞泵燃油系統(tǒng)的噴油正時控制機構(gòu)是在原高壓油泵機械式供油提前角自動調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，增加電控元件來實現(xiàn)對噴油泵供油正時控制的。其控制噴油正時的方式與機械控制方式一樣，也是靠改變噴油泵凸輪軸與柴油發(fā)動機曲軸之間的相對位置來實現(xiàn)供油正時的調(diào)節(jié)的。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述2．電控轉(zhuǎn)子分配泵的燃油系統(tǒng)電控轉(zhuǎn)子分配泵供油量裝置采用轉(zhuǎn)子式或占空比電磁閥式電子調(diào)速器。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述二、時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)對供油量實行位置控制，其特點是以模擬量來控制執(zhí)行元件的工作，通過對噴油泵油量控制機構(gòu)的定位來獲得所需的供油量。閉環(huán)控制供油量的反饋信號也是由模擬信號傳感器檢測的，ECM對模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換后才能處理，所以供油量控制精度和執(zhí)行元件的響應速度都較差。在位置控制方式中，所用的電子調(diào)速器需要由部分機械裝置來完成對噴油泵供油量的調(diào)節(jié)，這也會降低控制精度和響應速度。采用時間控制方式可以彌補位置控制的不足。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述1．電控轉(zhuǎn)子分配泵噴油系統(tǒng)不轉(zhuǎn)子分配泵的供油控制原理是利用油量控制滑套的位置變化來控制高壓腔與低壓腔之間回油通道相通時間的變化，即在供油壓力和供油開始時刻一定時，通過滑套位置變化來改變停止供油時刻，從而實現(xiàn)供油量的控制。如果在回油通道上安裝一個由ECM控制的高速電磁閥來代替滑套控制回油通道的開閉，就可以實現(xiàn)供油量的時間控制。高速電磁閥安裝在柱塞頂部的高壓腔與低壓腔之間的回油通道中。采用時間控制式的轉(zhuǎn)子分配泵系統(tǒng)已經(jīng)取消了油量控制滑套，也取消了泵油柱塞上的回油槽。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述電磁閥的作用是：它的關(guān)閉時刻決定噴油始點，它的關(guān)閉持續(xù)時間決定噴油量。為提高電磁閥的響應速度，采用多匝線圈和大面積電樞，并采用電磁閥關(guān)閉時間傳感器(DVC傳感器)來精確測定電磁閥關(guān)閉的始點和終點，作為反饋修正。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述2．電控單體式噴油器系統(tǒng)電控單體式噴油器系統(tǒng)（ElectronicUnitInjection，EUI），即電控泵噴嘴系統(tǒng)，它是將噴油泵、噴油嘴和電磁閥組合在一起，由凸輪軸搖臂驅(qū)動的噴油系統(tǒng)。電控泵噴嘴系統(tǒng)，每缸安裝一組泵噴嘴，四缸發(fā)動機有4個泵噴嘴，六缸發(fā)動機有6個泵噴嘴，泵噴嘴分別安裝在缸蓋上的原噴油器位置。泵噴嘴由安裝在氣缸體上的凸輪搖臂驅(qū)動或由安裝在氣缸蓋上的凸輪軸搖臂驅(qū)動。電控泵噴嘴系統(tǒng)，其噴油量和噴油定時由ECM控制電磁閥的關(guān)閉時間和關(guān)閉時刻來決定，所以又稱為時間控制式電控燃油噴射系統(tǒng)。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述3．電控單體泵系統(tǒng)電控單體泵（ElectronicUnitPump，EUP）和電控泵噴嘴一樣，燃油噴射所需要的高壓燃油仍然由在套筒內(nèi)做往復運動的柱塞產(chǎn)生，噴油量和噴油正時則由ECM根據(jù)各種傳感器輸入的信號進行控制。單體式噴油泵總成內(nèi)的單體泵，六缸發(fā)動機有6個單體泵，并組裝在一個殼體里；四缸發(fā)動機有4個單體泵，并組裝在一個殼體里。單體泵總成安裝在發(fā)動機缸體的右側(cè)，由凸輪軸驅(qū)動單體泵上的滾輪，推動套筒內(nèi)的柱塞向上運動，產(chǎn)生噴射所需要的高壓燃油。ECM使電磁閥斷電時，高壓燃油頂開噴嘴針閥將燃油噴入氣缸；當ECM發(fā)出通電指令，電磁閥打開時，噴油結(jié)束。當電磁閥打開后，套筒內(nèi)的柱塞在回位彈簧的作用下向下移動時，低壓燃油開始溢流回油箱。單體泵噴油壓力可以超過180MPa。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述三、時間—壓力控制式高壓共軌系統(tǒng)第三代電控燃油噴射系統(tǒng)是高壓共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)。在電控高壓共軌系統(tǒng)中，各缸噴油器共用一個高壓油軌，這個高壓油軌是用無縫鋼管制成的，用于儲存高壓燃油，所以它也叫作高壓蓄壓器。在高壓共軌系統(tǒng)中，對噴油量的控制采用時間—壓力控制或壓力控制，用得最多的是時間—壓力控制式。電控高壓共軌系統(tǒng)主要由油箱、輸油泵、高壓油泵、公共油軌（蓄壓器）和電控元件組成。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述任務三電控系統(tǒng)的功能與優(yōu)點一、電控系統(tǒng)的功能1.噴油量控制基本噴油量由調(diào)速器的特性曲線圖獲得，它由加速踏板位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算。在發(fā)動機起動時，燃油噴射量由發(fā)動機起動轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度決定。而標準的燃油噴射量由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板位置決定。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述2.怠速控制柴油發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向油泵等裝置的工作狀態(tài)變化將引起發(fā)動機負荷的變化，從而導致發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)通過反饋控制系統(tǒng)控制噴油量，把怠速控制在所設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速值上。3.噴油正時控制主噴射起始時刻由燃油噴射量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算，預噴射時間間隔也由燃油噴射量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述4.燃油噴射壓力控制起動時的燃油噴射壓力由發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油噴射量、冷卻液溫度計算。正常狀態(tài)下的燃油噴射壓力由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和燃油噴射量計算。5.發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制（1）最高轉(zhuǎn)速控制：最高轉(zhuǎn)速控制保證發(fā)動機不會在超速下運行，為了避免發(fā)動機被損壞，發(fā)動機制造廠規(guī)定了僅僅可以在非常短的時間內(nèi)超過的最高轉(zhuǎn)速。超過額定功率工作點，最高轉(zhuǎn)速調(diào)速器持續(xù)減小噴射的燃油量，直到在燃油噴射完全停止時剛剛在最高轉(zhuǎn)速點之上。為了防止發(fā)動機發(fā)生喘振，引導功能用于保證燃油噴射的急劇減小也不是突然的，正常工作點與最高發(fā)動機轉(zhuǎn)速點越接近，其實現(xiàn)越困難。（2）中間轉(zhuǎn)速控制：中間轉(zhuǎn)速控制用于帶有功率取力（如起重機）的商用汽車和輕型貨車或特殊車輛（如具有發(fā)電設(shè)備的救護車）。由于具有這種操作控制，發(fā)動機可以被調(diào)節(jié)到與負荷無關(guān)的中間轉(zhuǎn)速。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述6.巡航控制巡航控制允許車輛以恒速行駛，它控制車輛速度保持在駕駛員選擇的車速。駕駛員通過操縱一個手柄或按壓方向盤的按鈕設(shè)定到需要的車速后，不需要踩下加速踏板，噴射的燃油量就可以增加或減少直至汽車達到設(shè)定的速度。7.主動喘振衰減突然的發(fā)動機扭矩變化沖擊車輛的傳動機構(gòu)，會引起振動。這些振動周期性地變化會對汽車傳動機構(gòu)造成損害，并引起操縱人員或乘坐人員的不適。主動喘振衰減用于減小在加速過程中的這些變化。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述8.平穩(wěn)運轉(zhuǎn)控制在多缸柴油發(fā)動機工作時，即使噴油量控制指令值一致，但由于各缸機械性能的差異，也會引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)通過各缸在做功沖程中轉(zhuǎn)速的變化自動修正各缸噴油量指令控制值，來降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動，使發(fā)動機平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述9.發(fā)動機制動當卡車的發(fā)動機制動被應用時，噴射的燃油量被降為零或怠速油量被噴射，為了達到這個目的，ECU拾取發(fā)動機制動開關(guān)位置信號。10.海拔補償隨著海拔的升高，大氣壓力下降，這樣使得氣缸被充填較少的燃燒空氣，這意味著噴油量必須相應地減少，否則會生成過量的碳煙。為了噴油量在高海拔時能減少，大氣壓力通過裝在ECU上的大氣壓力傳感器測量，這減少了高海拔度的噴射燃油量。大氣壓力對增壓壓力控制和扭矩限制也產(chǎn)生影響。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述11.噴油量補償對噴油器供油量補償而言，在噴油器生產(chǎn)過程中，對每一個噴油器大量的測量參數(shù)被監(jiān)測，該數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)矩陣碼的形式被粘貼到噴油器上。對內(nèi)嵌壓電噴油器而言，升程響應的數(shù)據(jù)被包括。這個數(shù)據(jù)在車輛制造時被輸入ECU，在發(fā)動機運行時，這些值被用于補償計量和開關(guān)響應的偏離。12.平均供油自適應實際的噴油量從設(shè)定點值的偏離被要求正確適應于廢氣再循環(huán)和增壓壓力，平均供油的自適應從氧傳感器和空氣質(zhì)量傳感器接收的信號確定所有缸供油的平均值、修正值，然后從設(shè)定點和實際值來計算。柴油發(fā)動機控制系統(tǒng)的功能有很多，它除了主要對燃油噴射、燃燒過程進行嚴格控制，還對柴油發(fā)動機的渦輪增壓、廢氣再循環(huán)和尾氣排放等實施管理。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)概述二、電控系統(tǒng)的優(yōu)點1.改善低溫起動性2.降低氮氧化合物和煙度的排放3.提高發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性4.提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性5.控制渦輪增壓6.電控柴油發(fā)動機適應性廣02柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件學習目標1.熟悉電控柴油發(fā)動機各傳感器的特性與原理。2.熟悉電控柴油發(fā)動機ECU的結(jié)構(gòu)、特性與工作原理。3.熟悉電控柴油發(fā)動機執(zhí)行器的特性與工作原理。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件任務一傳感器傳感器是用于感知和檢測發(fā)動機及車輛運行狀態(tài)的感測元件和裝置。在柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)中常用的傳感器有壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。另外，在電控系統(tǒng)中還有專門的開關(guān)傳感器，其用于檢測空調(diào)、擋位、制動、離合器等開關(guān)量的狀態(tài)信息。這些傳感器信號中，有的是模擬輸入信號（如壓力、溫度傳感器信號），有的是數(shù)字脈沖信號（如霍爾傳感器信號），有的是數(shù)字信號（如開關(guān)狀態(tài)信號）。所有的傳感器信號最終都輸送到ECU，作為發(fā)動機控制的基本依據(jù)。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件一、曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常為磁電式傳感器，它安裝在發(fā)動機后端的飛輪上方，與飛輪上的58x齒圈共同工作。當飛輪轉(zhuǎn)動時，58x的齒頂和齒槽以不同的距離通過傳感器，傳感器就感應到磁阻的變化，這個交變的磁阻產(chǎn)生了交變的輸出信號，ECM利用此信號確定曲軸的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)角度和加速度，并結(jié)合凸輪軸傳感器的正時凸輪可以確定一缸上止點（TopDeadCenter，TDC）的位置。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件二、凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器分為霍爾效應式和與曲軸位置傳感器相同的電磁感應式凸輪軸位置傳感器。它安裝在高壓油泵上，用于檢測高壓油泵驅(qū)動軸（凸輪軸）上信號盤的位置，信號盤對應著發(fā)動機的特定位置，信號盤的凸齒數(shù)比氣缸數(shù)多一個，因此傳感器的信號數(shù)也比氣缸數(shù)多一個（氣缸數(shù)+1）。ECU通過該傳感器測得的數(shù)字電壓信號來確定發(fā)動機工作的氣缸數(shù)，并實施噴油控制。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件三、加速踏板位置傳感器加速踏板位置傳感器用于檢測駕駛員踩下油門的深度位置，它具有冗余設(shè)計的電位計線性結(jié)構(gòu)，安裝在駕駛室內(nèi)，其滑動端子由加速踏板軸帶動。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件四、進氣壓力及溫度傳感器進氣壓力及溫度傳感器是將進氣壓力傳感器與進氣溫度傳感器組合在一體，安裝在進氣管上，用于測量壓力在0.5~3bara的進氣管的絕對壓力和進氣溫度。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件五、油軌壓力傳感器油軌壓力傳感器的作用是實時測定共軌管中的實際壓力信號，把軌道內(nèi)的燃油壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號傳遞給ECU，由ECU對壓力控制閥（PCV）或進油計量閥實施反饋控制，通過對供油量的增減來調(diào)節(jié)油壓，將其穩(wěn)定在目標值。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件六、冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器主要用于測量發(fā)動機冷卻液的溫度（或者說是檢測發(fā)動機的工作溫度），從而進一步精確控制燃油噴射量。ECU根據(jù)不同的溫度為發(fā)動機提供最佳的控制方案。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件七、燃油溫度傳感器燃油溫度傳感器安裝在氣缸蓋的回油處，主要用來測定回流的燃油溫度。同冷卻液溫度一樣，它也是一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻，其測量范圍為-40~130℃。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件八、機油壓力傳感器發(fā)動機機油壓力傳感器用于檢測發(fā)動機機油壓力的大小，安裝在機油濾清器附近的機油輸送通道上，一般通過螺紋將其擰入缸體的油道內(nèi)。該傳感器內(nèi)部有一個可變電阻，一端輸出信號，另一端與搭鐵的滑動臂連接。當油壓增大時，壓力通過機油道接口推動膜片使其彎曲，彎曲的膜片推動滑動臂移動到低電阻位置，使電路中的輸出電流增大；反之，當油壓降低時，膜片推動滑動臂移動到高電阻位置，使電路中的輸出電流減小，并利用機油壓力表將機油壓力的大小通過指針（指示燈）指示出來。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件九、車速傳感器車速傳感器安裝在變速器的輸出軸上，它向ECU提供車速信號，減速斷油功能、巡航控制和最高車速限制功能都以該信號為判斷依據(jù)。根據(jù)ECU傳感器輸入接口的類型，該傳感器可能是霍爾效應式，也可能是磁電感應式，但一般車上普遍采用的是磁電感應式車速傳感器。十、離合器開關(guān)離合器開關(guān)安裝在離合器踏板的上方，當駕駛員踩下離合器踏板時，離合器開關(guān)閉合。于是，由ECU提供的高電位接地，電位被拉低，變成低電位，ECU便檢測到該數(shù)字信號的變化。ECU主要利用離合器開關(guān)為車輛巡航控制提供信號。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件十一、制動開關(guān)制動開關(guān)安裝在制動踏板的上方，主要為車輛巡航控制系統(tǒng)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制提供制動信號。例如，當汽車的巡航控制系統(tǒng)起動，汽車正在以某一設(shè)定的速度行駛時，駕駛員踏下制動踏板后，制動開關(guān)將閉合，ECU檢測到制動信號后將取消汽車的巡航控制。十二、A/C請求開關(guān)A/C請求開關(guān)，也稱為空調(diào)開關(guān)，是駕駛員要求進行空調(diào)工作的輸入信號，用于控制A/C繼電器工作，同時控制發(fā)動機提升轉(zhuǎn)速。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件任務二電子控制單元一、電子控制單元的結(jié)構(gòu)電子控制單元（ECU）是一個單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer），簡稱單片機。它是將中央處理器（CPU）、程序存儲器（FLASH）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、定時器/計數(shù)器，以及輸入/輸出（I/O）接口電路等主要計算機部件，集成在一塊電路芯片上所形成的芯片機的微型計算機。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件二、電子控制單元的功能ECU通過各種傳感器和開關(guān)可以感知駕駛者的要求（由油門踏板位置確定）以及發(fā)動機和整車的瞬時運行狀況。根據(jù)這些輸入的數(shù)據(jù)和已存的特性圖譜，微處理器可以計算出噴油的持續(xù)時間和開啟點，并將其轉(zhuǎn)化成時間信號曲線對發(fā)動機的運行進行干預。噴油量、噴射起點、噴射持續(xù)時間和噴射壓力由ECU計算出來，借助輸出信號觸發(fā)驅(qū)動級，驅(qū)動級提供適當?shù)墓β式o執(zhí)行元件，用于控制共軌壓力、噴油器元件。此外，ECU還有其他控制功能（如空調(diào)的開啟、電熱塞的起動等）。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件任務三執(zhí)行器執(zhí)行器受ECU控制，是具體執(zhí)行某項功能的裝置。一般是由ECU控制執(zhí)行器電磁線圈的搭鐵回路（如電控直列柱塞泵和轉(zhuǎn)子分配泵中的線性電磁鐵、電控單體泵和泵噴嘴中的電磁閥、電控共軌系統(tǒng)中的PCV閥和噴油器電磁閥），也有的是由ECU控制的某些電子電路。在柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)中，執(zhí)行器主要有：齒桿或油量控制套筒驅(qū)動執(zhí)行器、預行程控制套驅(qū)動執(zhí)行器、正時活塞行程驅(qū)動執(zhí)行器、油量控制電磁閥、廢氣再循環(huán)控制電磁閥、增壓控制電磁閥、冷啟動預熱塞繼電器、空調(diào)壓縮機繼電器、冷卻風扇繼電器、冷卻液加熱裝置繼電器、進氣閥板繼電器、自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示器等。柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作部件03直列柱塞泵與電控分配泵1.掌握直列柱塞泵的結(jié)構(gòu)與組成。2.掌握直列柱塞泵的工作原理。3.掌握電控分配泵的結(jié)構(gòu)與組成。4.掌握電控分配泵的工作原理。學習目標直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵任務一直列柱塞泵的組成與原理一、直列柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu)它的泵油主要是由兩對精密配合的噴油耦件完成的：一對是柱塞耦件，由柱塞和柱塞套組成；另一對是出油閥和出油閥座。其中，柱塞上加工有斜槽，斜槽與柱塞套筒上泄油口的相對位置決定了噴油量的大小。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵二、直列柱塞泵的原理早期的柴油發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)就是以直列柱塞式噴油泵為基礎(chǔ)改造的，在直列泵上實行位置電子控制就是取消傳統(tǒng)的機械調(diào)速器，將齒條的控制改由一個電子執(zhí)行器來控制。執(zhí)行器的類型既有旋轉(zhuǎn)式電動機，也有直線運動的電動機。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵四、時間控制式直列泵噴射系統(tǒng)的原理泵—管—閥—嘴（Pump-Pipe-Valve-Injector，PPVI）式電控燃油噴射系統(tǒng)噴射過程的相位計算必須有一個相位基準。在凸輪軸末端安裝了一個指示凸輪軸相位的轉(zhuǎn)速傳感器。當柱塞上行時，如果電磁閥通電，則高低壓之間的連通被隔斷，高壓建立，燃油經(jīng)過高壓油管自噴油器中噴出。當電磁閥斷電后，電磁閥桿在回位彈簧的作用下打開密封端面，接通了高壓油路和低壓油路，燃油經(jīng)電磁閥密封錐面迅速泄壓，噴射過程隨之結(jié)束。電磁閥通電開始時刻決定了噴射定時，電磁閥通電時間的長短決定了噴射脈寬，即決定了發(fā)動機的噴油量大小與分配泵上實施時間控制對噴射電磁閥的要求一樣，PPVI式電控燃油噴射系統(tǒng)對電磁閥實施的控制在時間響應上的要求也很高。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵任務二電控分配泵的結(jié)構(gòu)與組成一、電控分配泵第一代電控柴油噴射系統(tǒng)取消了機械調(diào)速器，改由電驅(qū)動執(zhí)行器來控制油量控制套筒。油量控制電機通過控制軸直接控制油量控制套筒的位置，并通過油泵頂部的電機旋轉(zhuǎn)角度傳感器來測量油量控制套筒的實際位置，形成位置反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。為了提高噴油量的控制精度，還加裝了燃油溫度傳感器。系統(tǒng)通過油溫信號對噴射量進行微調(diào)，減少油溫對噴油量的影響。不管是機械式的燃油分配泵，還是位置控制式的電控分配泵，其噴油量大小都是由油量控制套筒的位置決定的。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵二、分配泵的燃油流向分配泵的燃油供給油箱內(nèi)的柴油經(jīng)燃油濾清器過濾后到達分配泵，分配泵內(nèi)有低壓油泵，低壓油泵一般采用葉片泵或齒輪泵。燃油被低壓油泵加壓到1MPa左右，然后輸入到高壓油泵體內(nèi)。高壓油泵能否進油是由斷油電磁閥控制的。斷油電磁閥打開后，燃油進入柱塞（分配轉(zhuǎn)子）腔，在分配轉(zhuǎn)子的作用下變成高壓燃油，且分配到發(fā)動機工作缸的噴油器，由噴油嘴完成噴油動作。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵三、分配泵的泵油過程只有當燃油切斷電磁閥打開時，低壓燃油才能經(jīng)過柱塞腔內(nèi)的進油孔進入壓縮室（柱塞腔）。燃油切斷電磁閥具有停機功能。當駕駛員關(guān)閉點火開關(guān)時，燃油切斷電磁閥失電，磁力消失，電磁鐵在彈簧的作用下壓在閥座上，關(guān)閉供油孔，切斷了低壓燃油進入柱塞壓縮室的通道。發(fā)動機由于無油供應，噴油嘴不噴油而停機。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵四、噴油量的調(diào)節(jié)直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵五、噴油提前角的控制為了促使發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速和負荷下平穩(wěn)有效地工作及改善發(fā)動機的排放，對噴油提前角控制機構(gòu)實施了電子控制，從而達到不同工況下不同定時角度的精確控制。噴油提前控制機構(gòu)包括滾輪、滾輪架、凸輪盤、傳力銷、調(diào)節(jié)活塞，滾輪安裝在滾輪架上，凸輪盤由輸入軸驅(qū)動，而傳力銷一端與滾輪架相連，另一端與調(diào)節(jié)活塞相連?；钊囊苿訉⑹箓髁︿N跟著擺動，于是傳力銷帶動凸輪架相對凸輪盤轉(zhuǎn)動一個角度，從而改變噴油提前角。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵六、SDI噴油嘴大眾捷達SDI發(fā)動機的噴油嘴主要由彈簧1、彈簧2、噴嘴針閥和閥體組成。噴油器有一個5孔噴嘴，使噴射燃油能被更好地霧化。噴射行程1和噴射行程2表明，這是一個二級彈簧噴油嘴，燃油噴射通過兩步完成。SDI噴油嘴由位置控制式分配泵提供高壓燃油，即提供噴射壓力，并控制噴油嘴的噴射起始點和噴射持續(xù)時間。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵七、軸向柱塞式電控分配泵柱塞分配泵分為軸向柱塞分配泵和徑向柱塞分配泵。繼第一代位置控制式電控分配泵之后，國外分配泵制造廠商又進一步開發(fā)出采用時間控制方法來控制供油量，即用一只高速電磁閥直接控制高壓油路的通斷，根據(jù)電磁閥通電時間的長短來確定供油量的大小，而根據(jù)電磁閥起作用時間的早晚來控制供油提前角。這種控制方法的結(jié)構(gòu)簡單，控制自由度大，并可以控制供油速率，實現(xiàn)預噴射等。這種采用時間控制方法來控制供油量的分配泵，稱為第二代電控分配泵。例如，德國Bosch公司的電子控制軸向柱塞式分配泵VP30、日本Zexel公司的Model-1電控分配泵、日本電裝公司的ECD-V3電控分配泵和美國Stanadyne公司的DS系列電控分配泵等。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵八、徑向柱塞式分配泵隨著歐Ⅲ和歐Ⅳ排放標準的實施，要求分配泵的泵端壓力提高到100MPa以上，原有的分配泵機械結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足上述要求，分配泵的機械結(jié)構(gòu)面臨新的變革。雖然德國Bosch公司和英國Lucas公司等制造廠商的分配泵每年產(chǎn)數(shù)百萬臺，但他們都放棄了原來大批量生產(chǎn)的分配泵的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，花巨資重新開發(fā)第三代電控分配泵。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵九、供油量的控制工作原理如下：分配泵泵軸分為驅(qū)動軸和分配軸兩部分，并經(jīng)傳動鏈或齒形皮帶以2∶1的減速比由曲軸驅(qū)動。泵軸轉(zhuǎn)動帶動一個凸輪環(huán)中的兩個徑向?qū)χ檬街麑ο蜻\動實現(xiàn)泵油。在四缸發(fā)動機用的分配泵凸輪環(huán)上，有4個對稱布置的凸輪齒，因此每個柱塞在每轉(zhuǎn)一周中有4次抵達凸輪齒上。凸輪環(huán)與柱塞之間的滾輪用來減少摩擦。被徑向運動的柱塞壓縮的燃油流經(jīng)一個孔和旋轉(zhuǎn)著的分配軸上的一個出油槽，通過分配套筒和泵頭上的連接管道、出油閥和高壓油管進入噴油嘴。燃油的計量由一個電磁閥進行，閥針與分配軸合為一體并一同旋轉(zhuǎn)，而帶有線圈的磁鐵組件是固定不動的。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵十、噴油定時的控制隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高，噴射起始的時間會提前，由定時控制機構(gòu)實現(xiàn)此功能。該徑向分配泵的定時控制機構(gòu)，由定時控制電磁閥打開或關(guān)閉從輸油泵來的燃油至環(huán)腔的通道，在低壓燃油的壓力和彈簧力作用下，定時控制活塞左右移動，帶動凸輪環(huán)順時針或逆時針轉(zhuǎn)動一定角度，從而改變噴油提前角。直列柱塞泵與電控分配泵十一、噴射控制電磁閥直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵十二、油泵控制單元在油泵的頂部有一個油泵控制單元（PCU），而PCU是由發(fā)動機控制單元（ECU）控制的。PCU和ECU的內(nèi)部都是一個以單片機為核心的模塊，PCU直接安裝在噴油泵頂部，而ECU則一般是安裝在發(fā)動機附近或發(fā)動機上。PCU和ECU之間通過控制器局域網(wǎng)（CAN）進行通信。ECU根據(jù)這些傳感器信號確定噴射定時和噴油量的大小，并將這些信息發(fā)送給PCU，PCU驅(qū)動油泵的電子執(zhí)行器執(zhí)行噴射定時和噴油量控制。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵十三、時間控制式直列泵噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)直列泵上除了實施位置式電控系統(tǒng)外，還可以實施時間控制式的電控系統(tǒng)。將原來與直列泵相連的機械調(diào)速器（調(diào)速齒條、齒輪等）取消，在直列噴油泵出油閥和噴油器之間的高壓油管路上，安裝一個三通電磁閥，得到了PPVI式電控燃油噴射系統(tǒng)。同傳統(tǒng)的泵—管—嘴的機械式噴油系統(tǒng)相比，發(fā)動機各缸都對應安裝了一個控制噴射過程的電磁閥。因此，不再需要傳統(tǒng)柱塞上的斜槽來控制噴油量，無斜槽柱塞泵的功能只是建立高壓，不再具有噴油調(diào)節(jié)的功能，真正的噴油控制由電磁閥來完成。直列柱塞泵與電控分配泵直列柱塞泵與電控分配泵

電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)041.掌握電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。2.掌握電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)的工作原理。學習目標電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)任務一電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)與單體泵的工作原理相似，最大的區(qū)別就在于噴油器或噴嘴與油泵的連接上。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)是將產(chǎn)生高壓的柱塞泵與噴油器合成一個整體，因此沒有高壓油管連接。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)任務二電控泵噴嘴的結(jié)構(gòu)與工作原理一、電控泵噴嘴的結(jié)構(gòu)電控泵噴嘴主要包括驅(qū)動部分、壓力產(chǎn)生部分、控制部分和噴嘴。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)二、電控泵噴嘴的工作原理為了更容易看懂電控泵噴嘴的噴射過程及原理，人們把電控泵噴嘴簡化成三大部分：噴油泵、噴嘴電磁閥和噴嘴。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)1．高壓腔充注燃油在供油循環(huán)期間，泵活塞在活塞彈簧的作用下向上移動，這樣使高壓腔的容積擴大。噴嘴電磁閥不動作，電磁閥針閥處于靜止位置，供油管到高壓腔的通道打開，由輸油泵來的燃油流入高壓腔。2．預噴射循環(huán)開始噴射凸輪通過滾柱式搖臂的杠桿作用將泵活塞壓下，將高壓腔內(nèi)的燃油排出到供油管。發(fā)動機控制單元控制噴嘴電磁閥吸合，起動噴射循環(huán)。此時，電磁閥針閥被壓入閥座內(nèi)，關(guān)閉高壓腔與供油管之間的通道，高壓腔內(nèi)開始產(chǎn)生壓力。當壓力達到180bar時，針閥克服彈簧壓力，噴嘴針閥上升，預噴射循環(huán)開始。要注意的是，此時預噴射噴出的高壓燃油是少量的。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)預噴射循環(huán)中，噴嘴針閥的行程被阻尼墊阻尼，因此可以準確控制預噴射量。在噴嘴針閥打開的前1/3行程中，噴嘴針閥是無阻尼的，泵噴嘴將燃油噴入燃燒室。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)3．預噴射循環(huán)結(jié)束高壓腔燃油上升的壓力使收縮活塞下移，使高壓腔容積擴大，于是壓力瞬間下降，這時，施加在噴嘴針閥上的彈簧力和液體壓力增加，因此噴嘴針閥關(guān)閉，預噴射結(jié)束。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)4．主噴射循環(huán)開始在噴嘴針閥關(guān)閉后的短時間內(nèi)，高壓腔內(nèi)壓力立即重新上升。這時噴嘴電磁閥仍然關(guān)閉，泵活塞下移。約300bar時，燃油壓力高于噴射彈簧的作用力，噴嘴針閥再次上升，主噴射循環(huán)開始。噴射過程中，進入高壓腔的燃油多于經(jīng)噴嘴噴出的燃油，壓力不斷上升，最高可達2050bar。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)5．主噴射循環(huán)結(jié)束在泵噴嘴的噴射循環(huán)中，供油管提供的多余燃油與泵噴嘴動作產(chǎn)生的泄壓燃油都通過節(jié)流孔返回到回油管，燃油輸送系統(tǒng)對多余的燃油進行循環(huán)利用。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)任務三電控泵噴嘴的檢修一、電控泵噴嘴的測試二、泵噴嘴電阻的檢查（1）斷開氣缸蓋處的泵噴嘴插頭。檢查氣缸蓋處插頭端子間的泵噴嘴電阻，其中：一缸——端子7和5；二缸——端子7和3；三缸——端子7和2；四缸——端子7和6，標準值約為0.5Ω。然后，檢查電路間及對地是否短路。（2）檢查泵噴嘴閥端子1和2間的電阻。標準值約為0.5Ω，如果未達到規(guī)定值，則應更換泵噴嘴。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)三、控制單元線路的檢查將測試盒V.A.G1598/31連接到發(fā)動機控制單元的線束上，但不連接發(fā)動機控制單元。按電路圖檢查測試盒端子與泵噴嘴插座端子間的線路是否斷路：端子2與插口118、端子3與插口117、端子5與插口116、端子6與插口121、端子7與插口114，線路電阻最大為1.5Ω。另需檢查線路間、對地及對蓄電池正極是否短路，規(guī)定值為無窮大。如果在線路中未檢測到故障，則應更換柴油直接噴射系統(tǒng)控制單元。電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)05電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)1.掌握電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。2.掌握電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理。學習目標電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)任務一電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)是一種能夠自由靈活地調(diào)整噴油量和噴油正時、具有高噴射壓力的新型燃油噴射系統(tǒng)。這就為柴油發(fā)動機的燃油噴射過程提供了更為靈活的控制技術(shù)，并且大幅度提高了噴油壓力，以精確的噴油過程有效地配合高效燃燒控制。采用電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機，不僅提高了功率、扭矩，降低了燃料消耗，而且改善了排放、降低了噪聲，有效地滿足了日益嚴格的國家環(huán)保法規(guī)要求。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)任務二電控單體泵的工作原理單體泵由噴射電磁閥、錐閥、柱塞、柱塞彈簧、高壓腔、低壓油路及泵體等組成。噴射電磁閥包括電磁閥線圈及電磁閥閥桿，閥桿與錐閥的錐體連為一體，錐閥接通或斷開高壓腔與低壓油路的通道。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)一、吸油過程當柱塞下移時，噴射系統(tǒng)內(nèi)部的壓力將低于低壓油路的泵油壓力。此時，低壓系統(tǒng)燃油將通過柱塞套上的進油口進入高壓噴射系統(tǒng)。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)二、旁通過程當柱塞上升時，柱塞腔壓力上升，只要電磁閥處于斷電狀態(tài)，此時柱塞腔中的壓力就與進油壓力大體相同，燃油通過回油通路回到燃油箱。受壓燃油經(jīng)控制閥旁通口高速泄流，回到低壓系統(tǒng)。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三、噴射過程在柱塞供油行程中，當電控系統(tǒng)根據(jù)所采集到的各傳感器信號，在某一個特定的時刻發(fā)出噴油控制脈沖，通過驅(qū)動電路使電磁鐵上電，回油通道被關(guān)閉，柱塞腔形成一封閉容積，隨著柱塞上升，封閉容積中的燃油被壓縮，壓力迅速上升，嘴端壓力急劇上升，當此壓力高于噴嘴開啟壓力時，針閥開啟，燃油噴入氣缸內(nèi)。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)四、泄壓過程柱塞繼續(xù)上行，當控制脈沖終止時，電磁鐵斷電，回油通路接通，燃油經(jīng)回油通路溢出，高壓燃油經(jīng)閥口向低壓系統(tǒng)泄流，高壓油路壓力下降，當降至針閥開啟壓力時，噴油結(jié)束。電控單體泵上的噴油控制電磁閥在整個過程中實際上擔負著一個開關(guān)閥的作用，它一般處于常閉狀態(tài)。其工作原理是：通過其通電時刻來控制噴油正時，通過通電持續(xù)時間長短來計算噴油量，實現(xiàn)對噴油量的控制。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)任務三電控單體泵玉柴歐Ⅲ電控柴油發(fā)動機項目的研發(fā)早在20世紀末期就已經(jīng)開始，當時國內(nèi)在這方面還是一片空白，玉柴對國外的市場情況和相關(guān)企業(yè)做了詳細的調(diào)研，根據(jù)中國國情確定了電控單體泵系統(tǒng)（EUP）技術(shù)路線。玉柴自2004年年初推出國內(nèi)第一款具有批量能力的6G（DELPHI電控單體泵）柴油發(fā)動機以來，已經(jīng)有6L（DELPHI電控單體泵）、4G（DELPHI電控單體泵）歐Ⅲ發(fā)動機批量投放市場。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)一、燃油供給系統(tǒng)低壓部分主要由燃油箱、油水分離器、手動油泵、輸油泵、柴油細濾器、單體泵總成、供油管、調(diào)壓閥、燃油分配器、燃油溫度傳感器、回油管等部件組成。低壓部分的作用是把燃油從油箱中吸出、過濾，并向單體泵供給0.4~0.7MPa的低壓燃油。在油系統(tǒng)中，要求細濾器的過濾精度為3~5μm，電動輸油泵的輸油流量為7~9L/min，供油壓力為0.4~0.7MPa，在輸油泵的出口處，當燃油壓力大于0.4~0.6MPa時，安全閥被打開，燃油經(jīng)回油管流經(jīng)燃油分配器返回油箱，從而保護電動輸油泵不過載。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)二、單體泵控制系統(tǒng)玉柴電控柴油發(fā)動機的電控部分由ECM、傳感器和執(zhí)行器組成。ECM的功用是接收各種傳感器和開關(guān)等信號，進行運算、分析、比較、判斷，根據(jù)ECM存儲的發(fā)動機控制程序向執(zhí)行器（單體泵電磁閥等）發(fā)出指令，實現(xiàn)噴油量和噴油正時的控制。ECM還具有故障診斷功能，當控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它會進行識別。當確認為故障時，以故障碼的形式進行存儲，并使指示燈點亮，提醒駕駛員進行檢修。傳感器的作用是采集柴油發(fā)動機、車輛運行信息并把這些信息傳遞給ECM。歐Ⅲ標準電控柴油發(fā)動機傳感器有曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸位置傳感器、加速踏板位置傳感器、進氣壓力/溫度傳感器、燃油溫度/壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器。另外，還有空調(diào)開關(guān)、排氣制動開關(guān)、怠速控制開關(guān)等信號。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)

單體泵控制系統(tǒng)有單體泵電磁閥（6個）、排氣制動閥、風扇控制、水溫過高指示燈、故障指示燈等。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三、電控單體泵總成電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)

玉柴電控單體泵系統(tǒng)除了使用德爾福電控單體泵，還使用國產(chǎn)的威特電控單體泵和南岳電控單體泵。威特電控單體泵有EP1000、WP1000、WP2000等型號，它們的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)都不一樣。電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)06電控高壓共軌系統(tǒng)1.掌握電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。2.掌握電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的工作原理。學習目標電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)任務一電控高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成

高壓共軌電噴技術(shù)是指在高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管（油軌），通過公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油管的壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，長期保持在一個穩(wěn)定的狀態(tài)。柴油發(fā)動機共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一種全新的技術(shù)，因為它集成了計算機控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測技術(shù)以及先進的噴油結(jié)構(gòu)于一身，它不僅能達到較高的噴射壓力，實現(xiàn)噴射壓力和噴油量的精確控制，而且能實現(xiàn)預噴射和后噴，從而優(yōu)化噴油特性，降低柴油發(fā)動機的噪聲和大大減少廢氣的排放量。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)1.低壓燃油系統(tǒng)低壓燃油系統(tǒng)包括油箱、油箱內(nèi)或高壓泵內(nèi)的輸油泵、燃油濾清器、低壓輸送油管和低壓回油管。2.共軌壓力控制系統(tǒng)共軌壓力控制系統(tǒng)包括高壓泵、高壓油管、共軌壓力控制閥（PCV）、共軌管、軌壓傳感器、安全泄壓閥和流量限制閥。3.燃油噴射控制系統(tǒng)燃油噴射控制系統(tǒng)包括帶有電磁閥的高壓噴油器、凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器和帶齒缺的曲軸轉(zhuǎn)速傳感器。4.發(fā)動機管理系統(tǒng)發(fā)動機管理系統(tǒng)包括發(fā)動機的各個傳感器、控制單元（ECU）以及電子執(zhí)行器。電控高壓共軌系統(tǒng)任務二電控高壓共軌系統(tǒng)的工作原理一、博世高壓共軌系統(tǒng)從1997年至今，博世公司已經(jīng)連續(xù)推出了三代共軌系統(tǒng)。前兩代共軌系統(tǒng)主要重視噴油壓力的提升：第一代是135MPa；第二代是160MPa，第三代共軌系統(tǒng)的重心轉(zhuǎn)移到了系統(tǒng)的技術(shù)復雜度和精密度上，其壓力暫時保持在160MPa。第三代共軌系統(tǒng)的特殊之處在于它采用了一個緊湊的快速開關(guān)式壓電直列噴油器，設(shè)計一個壓電執(zhí)行器內(nèi)置于噴油器的軸體上，且非?？拷鼑娪推鞯膰娮灬橀y。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)1.燃油粗濾器和精濾器帶手動油泵和油水分離器的燃油粗濾器可以濾去燃油中的污染物、雜質(zhì)、顆粒物和水分，并可以對分離出來的水量進行監(jiān)控。手動輸油泵是向燃油濾清器內(nèi)提供燃油的設(shè)備，也是保證發(fā)動機首次起動的必須使用設(shè)備。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)2.齒輪式輸油泵高壓泵的后面一般安裝有齒輪式輸油泵或葉片式吸油泵，由高壓泵的軸驅(qū)動，把油從油箱中抽出并輸送到高壓泵。電控高壓共軌系統(tǒng)3.高壓油泵高壓油泵的作用是向共軌系統(tǒng)提供高壓燃油。一個高壓油泵上有3套柱塞組合，由驅(qū)動軸帶動的偏心輪驅(qū)動，3個柱塞在圓周角上的相位相120°。偏心輪驅(qū)動平面和柱塞墊塊之間為面接觸，相對于分配泵的凸輪與滾輪之間的線接觸，面接觸的接觸應力小得多，這有利于產(chǎn)生壓力更高的燃油噴射。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)CP2高壓油泵由曲軸正時齒輪通過齒輪傳動帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，泵內(nèi)有2個直列柱塞泵，因而油泵有兩個高壓油出口。驅(qū)動直列柱塞泵的凸輪軸凸輪有三個凸起，因此驅(qū)動軸每轉(zhuǎn)一圈，每個直列柱塞有3次泵油動作。CP2高壓油泵上集成了燃油輸油泵，并安裝了燃油計量閥M-PROP（用于進油調(diào)節(jié)），ECU通過占空比信號對燃油計量閥進行控制，從而實現(xiàn)對共軌壓力的調(diào)節(jié)。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)4.壓力控制閥高壓油泵柱塞在工作時產(chǎn)生的油壓在無調(diào)節(jié)的情況下是隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化而變化的，為了使共軌系統(tǒng)有一個穩(wěn)定的噴射壓力，就需要一個調(diào)節(jié)機構(gòu)。在博世CP1類型的高壓油泵中，共軌壓力的調(diào)節(jié)是在壓力控制閥（PCV）的作用下完成的。電控高壓共軌系統(tǒng)5.燃油計量閥它是一個流量控制閥，是計算機控制共軌燃油壓力的執(zhí)行器。燃油計量閥安裝在高壓油泵的進油位置，ECU控制其通電時間用于調(diào)整燃油供給量和燃油壓力值。由供油特性曲線可以看出，計量電磁閥在控制線圈沒有通電時，進油計量閥在彈簧力的作用下是全開的，進油量最大；隨著流過線圈的電流增大，進油計量閥逐漸關(guān)閉，甚至切斷向高壓油泵柱塞元件的供油。發(fā)動機ECU通過脈沖信號（占空比）來改變計量元件的進油截面積，從而增大或減小進油量。需要注意的是，有的燃油計量閥的控制機理可能與此相反，即無電流通過時計量閥是關(guān)閉的，為零供油量；有電通過時，計量閥在電磁力作用下逐漸打開。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)6.共軌組件四缸柴油發(fā)動機高壓共軌系統(tǒng)的共軌組件包括軌道本體和安裝在軌道上的高壓燃油接頭、共軌壓力傳感器、壓力限制閥、連接噴油器的流量限制閥等。共軌本身能容納超過160MPa的高壓燃油，材料和高壓容積對共軌壓力的控制都具有重要影響。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)（1）共軌壓力傳感器電控高壓共軌系統(tǒng)（2）壓力限制閥電控高壓共軌系統(tǒng)（3）流量限制閥電控高壓共軌系統(tǒng)7.高壓油管高壓油管用于輸送高壓燃油，它由鋼材制成并能承受發(fā)動機在最大系統(tǒng)壓力下的間歇高頻壓力變化。電控高壓共軌系統(tǒng)8.噴油器電控噴油器是高壓共軌系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復雜的部件，也是設(shè)計、工藝難度最大的部件。ECU通過控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油定時、噴油量和噴油率噴入燃燒室。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)二、博世第三代壓電控制式共軌噴油系統(tǒng)博世公司推出了第三代轎車用壓電控制式共軌噴油系統(tǒng)，這是柴油共軌噴射技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一次技術(shù)飛躍，其顯著特點是集成在噴油器體中的壓電執(zhí)行器使噴油器能迅速開閉。與迄今最好的電磁或壓電式控制的噴油系統(tǒng)相比，該第三代轎車用壓電直接控制式共軌噴油系統(tǒng)能降低柴油發(fā)動機排氣有害物高達20%，還能提高發(fā)動機的功率、降低燃油消耗，而且其新穎的調(diào)節(jié)功能有助于提高噴油量的計量精度。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)1．壓電控制式噴油器的工作原理某些晶體一旦受到壓力或敲擊時就會產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象被稱為壓電（Piezo）效應。隨后研究人員發(fā)現(xiàn)這種效應也可以逆向作用：在一個合適的晶體上施加一個電壓，就會引起晶體晶格的變形，從而產(chǎn)生一種線性位移。這種逆壓電效應就成了壓電控制式共軌噴油系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)2．奧迪3.0L-V6-TDI型柴油發(fā)動機共軌燃油系統(tǒng)奧迪A6L轎車上搭載的3.0L-V6-TDI型柴油發(fā)動機共軌燃油系統(tǒng)采用了博世公司的第三代共軌噴射技術(shù)。該系統(tǒng)配有一個由齒形皮帶驅(qū)動的高壓油泵，左、右氣缸座各有一條燃油分配管及共軌管道。它的噴油壓力提高到了160MPa（1600bar），比第二代共軌系統(tǒng)提高了25MPa（250bar）。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)

連接模塊的作用就像一個液壓缸，其上面通過壓力調(diào)節(jié)閥總是作用有1MPa的燃油壓力，該壓力使這個液壓缸反向運動。如果沒有這個反向壓力，連接模塊就不能傳遞壓電元件的位移，噴油器就無法噴射。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)三、日本電裝ECD-U2共軌系統(tǒng)日本電裝（Denso）公司率先在20世紀90年代初推出了名為ECD-U2的共軌燃油噴射系統(tǒng)。電控共軌系統(tǒng)的主要部件有高壓油泵、高壓油軌、高壓油管、高壓油管接管、電控噴油器、低壓油管、柴油濾清器、油箱等。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)共軌管的作用是：（1）將供油泵提供的高壓燃油經(jīng)穩(wěn)壓、濾波后，分配到各噴油器中，并起蓄壓器的作用。它的容積可以削減高壓油泵的供油壓力波動和每個噴油器由噴油過程引起的壓力振蕩，使高壓油軌中的壓力波動控制在5MPa以內(nèi)。但其容積又不能太大，以保證共軌有足夠的壓力響應速度來快速跟蹤柴油發(fā)動機工況的變化。（2）將高壓油泵輸出的高壓油儲存在共軌油腔內(nèi)，維持ECU所設(shè)定的共軌壓力。（3）向各缸噴油器供應高壓燃油。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)共軌上壓力限制閥的作用是：（1）當共軌壓力超過共軌管所能承受的最高壓力時，軌壓限制閥會自動打開，泄出一部分高壓燃油，將共軌壓力降低到規(guī)定的壓力。（2）流量限制閥位于共軌的上部，其數(shù)量由發(fā)動機的氣缸數(shù)來決定。閥體分別與各缸的高壓油管相連。當某一缸的高壓油管有泄漏或噴油器發(fā)生故障而導致燃油噴射量超過限值時，流量限制閥會動作，切斷該缸的燃油供應。（3）高壓油進油口位于共軌的外側(cè)，有兩個進油口，分別與高壓油泵的兩個高壓油出口相連。軌壓傳感器位于共軌的右側(cè)，帶有一個線束插頭，向ECU發(fā)送共軌壓力信號，用于壓力的反饋控制。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電裝ECD-U2采用了630和470系統(tǒng)噴油器，電控噴油器根據(jù)電子控制單元（ECU）的指令在適當?shù)臅r候?qū)⑦m量的燃油噴射到燃燒室中，它主要由噴油器體、噴油器電磁閥（TWV閥）、噴油器耦件、O型圈、QRcode信息片、噴油器電磁閥接線柱等部分組成。由于同類型的每個噴油器的噴射特性都是有少許差別的，因此用QRcode信息片記錄了該噴油器的信息代碼。代碼代表了噴油器的型號、噴射參數(shù)，讀碼器可以識別這些代碼并將之解碼成噴油器具體的參數(shù)，以便在更換噴油器時用于新的噴油器與控制單元進行匹配。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)630噴油器外接一高壓油管接管，高壓油管接管內(nèi)置多孔濾清器，既連接高壓油管和噴油器，又對燃油進行最后的過濾，確保進入噴油器燃油的清潔度。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)噴油器閥體上集成了出油接口和進油接口，出油接口直接連接低壓回油管，進油接口與高壓油管相連。電控高壓共軌系統(tǒng)470系列噴油器的進油接頭和回油接頭位于氣缸蓋罩外，而630系列噴油器則位于氣缸蓋罩內(nèi)。其他部分的結(jié)構(gòu)及工作原理則相似。電控高壓共軌系統(tǒng)任務三液力活塞增壓式共軌系統(tǒng)在液力活塞增壓式共軌系統(tǒng)（HEUI）燃油系統(tǒng)中，代替搖臂作用于各噴油器端部的是增壓活塞上的高壓機油?？ㄌ乇死瞻l(fā)動機HEUI共軌系統(tǒng)具有共軌式柴油發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬于電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進氣控制、起動控制、故障自診斷、失效保護和應急備用，同時具有與其他控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。HEUI共軌系統(tǒng)的噴油量控制采用了壓力控制式的方式，通過由傳感器、ECU和執(zhí)行元件等組成的控制系統(tǒng)來對循環(huán)噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油壓力進行控制。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)一、HEUI共軌系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機機油泵輸送機油，經(jīng)機油冷卻器到機油濾清器后到達液壓泵。HEUI共軌系統(tǒng)利用專門的液壓泵，將機油泵輸送的1MPa左右的常規(guī)機油加壓到10~20MPa，然后輸送到專門的共軌式蓄壓腔中，共軌腔內(nèi)機油壓力的控制過程由共軌壓力控制電磁閥和共軌壓力傳感器配合完成。共軌壓力電磁閥控制從液壓泵到共軌腔的機油量，機油越多，共軌腔的壓力就越大；共軌壓力傳感器檢測共軌腔中的機油壓力，發(fā)動機控制單元（ECU）將這一實際壓力與期望值進行對比，對機油壓力進行反饋控制。共軌腔入口有單向閥，共軌中建立壓力后，只有液壓泵輸送的機油壓力比共軌腔壓力高，單向閥才能打開，即使發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，液壓泵不再工作，腔內(nèi)壓力也不會泄掉。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)二、卡特彼勒3126B發(fā)動機HEUI共軌系統(tǒng)1．HEUI燃油系統(tǒng)的組成此燃油系統(tǒng)由6個基本的零部件組成：液壓油泵、液壓電子控制單體噴油器（HEUI）、噴油驅(qū)動壓力控制閥（IAP控制閥）、噴油驅(qū)動壓力傳感器（IAP傳感器）、燃油輸油泵和電子控制模塊（ECM）。電控高壓共軌系統(tǒng)2．低壓燃油系統(tǒng)卡特彼勒3126B發(fā)動機低壓燃油系統(tǒng)由5個基本零部件組成，分別是燃油輸油泵、次級燃油濾清器、燃油箱、燃油壓力調(diào)節(jié)器、柴油粗濾器/油水分離器電控高壓共軌系統(tǒng)3．噴射驅(qū)動系統(tǒng)噴射驅(qū)動系統(tǒng)有兩種功能：（1）提供高壓油以便開動HEUI噴油器。（2）通過改變油的驅(qū)動壓力來控制由單體式噴油器產(chǎn)生的噴射壓力。噴射驅(qū)動系統(tǒng)由5個基本零部件組成：液壓油泵、發(fā)動機機油泵、發(fā)動機機油濾清器、IAP控制閥和IAP傳感器。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)（1）所需驅(qū)動壓力。所需驅(qū)動壓力是噴射驅(qū)動壓力，它是系統(tǒng)為達到發(fā)動機最佳性能所需要的。利用ECM中的性能曲線圖確定的所需驅(qū)動壓力，是根據(jù)多個傳感器的信號輸入來進行選擇的。向ECM提供信號輸入的傳感器有速度—正時傳感器、渦輪增壓器入口壓力傳感器、油門位置傳感器、渦輪增壓器出口壓力傳感器和冷卻液溫度傳感器。所需驅(qū)動壓力是不斷變化的，這些變化是以負載、各種傳感器的輸入和發(fā)動機速度為依據(jù)的。只有在穩(wěn)定狀態(tài)條件（穩(wěn)定的發(fā)動機速度和負載）下，所需驅(qū)動壓力才是恒定的。（2）實際驅(qū)動壓力。實際驅(qū)動壓力是驅(qū)動噴油器的起動油的有效系統(tǒng)壓力。IAP控制閥不斷地改變著排放到泄油管中的泵流量。將泵流量排放到泄油管中是為了讓實際驅(qū)動壓力與所需驅(qū)動壓力相匹配。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)4．噴射驅(qū)動壓力控制閥（IAP控制閥）1）IAP控制閥的結(jié)構(gòu)組成和工作原理IAP控制閥由6個基本的零部件組成：電樞、滑閥、滑閥彈簧、提升閥、推針、電磁線圈。IAP控制閥是一個電控操縱的壓力控制閥，用來保持選中的系統(tǒng)驅(qū)動壓力。不管發(fā)動機速度、泵流量和單體式噴油器的可變的所需用油量如何，都要保持燃油噴射系統(tǒng)計算出的驅(qū)動壓力。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)2）IAP控制閥的壓力控制過程（1）發(fā)動機停機時的壓力控制。（2）發(fā)動機起動時的壓力控制。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)（3）發(fā)動機起動時的油流量。（4）發(fā)動機運行時的壓力控制。電控高壓共軌系統(tǒng)（5）發(fā)動機運行時的油流量。當泵出口壓力進入閥體末端時，有少量的油通過滑閥中的控制孔口流入滑閥彈簧腔。通過調(diào)節(jié)加在提升閥上的力來控制滑閥彈簧腔中的壓力。調(diào)節(jié)提升閥上的力可以讓提升閥泄掉一些滑閥彈簧腔中的油。磁場強度決定了提升閥上的力，該磁場是由來自ECM的電流產(chǎn)生的。提升閥對滑閥彈簧腔中的壓力變化做出響應，而滑閥試圖使其右側(cè)上的力等于其左側(cè)上的力，這就需要改變位置以平衡滑閥上的力，滑閥的位置決定了打開的排流口上的表面積的大小。排流口的打開面積控制了由泵出口排出的油量。為了保持所需的驅(qū)動壓力，就要從泵出口泄出部分高壓機油。提升閥對滑閥兩側(cè)壓力變化的響應速度非?？欤瑥亩苁够y一直保持在部分打開的位置上，并且能嚴格控制泵出口的壓力。IAP控制閥可以在6~24MPa（870~3500psi）對泵出口壓力進行無級的可變調(diào)節(jié)。電控高壓共軌系統(tǒng)5．HEUI噴油器1）HEUI噴油器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理HEUI噴油器由5個基本零部件組成，分別是電磁線圈、提升閥、增壓器活塞與柱塞、油缸筒和噴嘴總成。HEUI噴油器能使供應燃油的壓力從450kPa（65psi）升高到162MPa（23500psi），通過單體式噴油器噴嘴中的量孔噴出高壓燃油，并將正確數(shù)量的霧化燃油均勻地分散到整個燃燒室中，從而起到噴油器的作用。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)2）HEUI噴油器的噴射過程HEUI噴油器的噴射有以下5個階段：(①準備噴射（充注燃油）。②預噴射。③噴油延遲。④主噴射。⑤噴射停止。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)三、卡特彼勒C-9發(fā)動機HEUI共軌系統(tǒng)1．HEUI燃油系統(tǒng)的組成（1）液壓電子單體式噴油器（HEUI）。（2）電子控制單元（ECM）。（3）液壓泵。（4）燃油輸油泵。（5）噴油促動壓力傳感器。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)2．低壓燃油系統(tǒng)C-9發(fā)動機的低壓燃油系統(tǒng)具有兩種功能：一是為噴油器提供用于噴射的燃油；二是提供多余的燃油以排除系統(tǒng)中的空氣。除此之外，低壓燃油還流經(jīng)ECM，用于冷卻ECM元件。電控高壓共軌系統(tǒng)3．噴射驅(qū)動系統(tǒng)1）驅(qū)動油流量噴射驅(qū)動系統(tǒng)具有兩種功能：一是供應高壓油以給HEUI噴油器提供射動力；二是噴油驅(qū)動系統(tǒng)也能控制噴油壓力，該壓力是通過改變機油的驅(qū)動壓力并由噴油器產(chǎn)生的。電控高壓共軌系統(tǒng)2）驅(qū)動油壓力控制單體式噴油器液壓泵是一種變量輸送活塞泵，此泵的設(shè)計是為了在最大需求下產(chǎn)生足夠的流量。單體式噴油器的液壓泵由發(fā)動機前面的齒輪傳動機構(gòu)來驅(qū)動，泵前面的主動齒輪驅(qū)動泵的主動軸，泵主動軸上的偏心驅(qū)動盤使得泵柱塞在泵筒內(nèi)往復運動。當柱塞朝著泵筒外移動時，機油通過偏心驅(qū)動盤的進口吸入柱塞內(nèi)部。當柱塞朝著泵筒內(nèi)部移動時，機油被擠壓出柱塞。這些機油能通過柱塞內(nèi)的溢流孔或流出單向閥的出口進入泵出口。每個柱塞包含一個溢流孔，該孔在柱塞的部分沖程中被滑動襯套罩住?；瑒右r套位置的變化能改變柱塞的有效沖程，并升高或降低泵的輸出流量，這跟軸向柱塞分配泵的控油原理有點相似。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)3）泵壓力調(diào)節(jié)器閥的工作（1）發(fā)動機熄火時泵壓力調(diào)節(jié)器的控制。電控高壓共軌系統(tǒng)（2）發(fā)動機起動時泵壓力調(diào)節(jié)器的控制。電控高壓共軌系統(tǒng)（3）發(fā)動機運轉(zhuǎn)時泵壓力調(diào)節(jié)器的控制。電控高壓共軌系統(tǒng)4．噴射驅(qū)動系統(tǒng)1）HEUI-B噴油器的結(jié)構(gòu)組成HEUI-B噴油器的由3個主要部分組成：上端的驅(qū)動器（A）、中部的泵油裝置（B）和下端的噴嘴組件（C）。電控高壓共軌系統(tǒng)2）HEUI-B噴油器的燃油噴射過程HEUI-B噴油器工作時分開噴油形的噴油循環(huán)分為準備噴射、輔助噴射（預噴射）、噴射延遲、主噴射和噴射停止5個噴射階段。電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)電控高壓共軌系統(tǒng)5．HEUI系統(tǒng)的特點1）HEUI系統(tǒng)的主要優(yōu)點（1）HEUI噴射定時范圍不受限制。（2）共軌中的機油壓力決定了HEUI的噴射壓力，機油壓力隨著發(fā)動機在不同工況下所需的最佳噴射壓力而靈活調(diào)整。（3）HEUI噴射系統(tǒng)可以進行預噴射，改善了發(fā)動機的燃燒狀況，降低了尾氣排放，提高了發(fā)動機功率和燃油經(jīng)濟性。電控高壓共軌系統(tǒng)2）HEUI系統(tǒng)的主要缺點（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，由于系統(tǒng)對機油液壓要求高，所以機油液壓泵加工精密復雜；帶有電磁閥和增壓活塞的噴油器對設(shè)計和制造水平要求高；機油回路對快速起動、低溫冷起動以及高速高負荷時的散熱要求較高。（2）從電磁閥通電到增壓活塞運動，再到柱塞建立高壓，直到噴射開始，就有了較多的環(huán)節(jié)時間延遲，因而整個噴射系統(tǒng)的響應較慢，在一定程度上限制了較短時間內(nèi)多次噴射的可能性。（3）整個系統(tǒng)成本較高，機油和燃油品質(zhì)要求高，對濾清器等要求高。HEUI系統(tǒng)主要應用在排量較大的柴油電控發(fā)動機上，如卡特彼勒的六缸大功率發(fā)動機。很多大型機械（如挖掘機、裝載機、坦克、輪式裝甲車）搭載了這種大功率發(fā)動機。電控高壓共軌系統(tǒng)6．C-9發(fā)動機燃油系統(tǒng)的測試與調(diào)整1）燃油系統(tǒng)的檢查2）燃油中空氣的測試電控高壓共軌系統(tǒng)3）電子單體式噴油器的測試4）找出一缸活塞上止點的位置電控高壓共軌系統(tǒng)5）燃油質(zhì)量的測試6）燃油系統(tǒng)的起動電控高壓共軌系統(tǒng)7）燃油系統(tǒng)壓力的測試8）單體式噴油器液壓泵的測試電控高壓共軌系統(tǒng)任務四電控高壓共軌系統(tǒng)的維修與常見故障案例一、電控高壓共軌系統(tǒng)的維修1.排氣和充油應該特別注意的是，車輛的第一次起動必須進行低壓油路和高壓油路的排氣和充油電控高壓共軌系統(tǒng)2.低壓管路要求低壓管路就是要保證輸油泵進口壓力。所有管路直徑必須滿足壓力和低壓油路的設(shè)計要求。所有管路應盡可能平直，盡可能減少接頭的數(shù)量。進回油管末端應置于油箱最低液面之下。所有參數(shù)均依賴于發(fā)動機和整車的低壓油路設(shè)計，必須在整車上進行極限條件的低壓油路認證試驗。電控高壓共軌系統(tǒng)3.維修注意事項4.常見故障現(xiàn)象1）發(fā)動機不能起動2）柴油機功率不足3）柴油發(fā)動機排氣冒煙4）柴油發(fā)動機突然熄火5）發(fā)動機轉(zhuǎn)速不正常二、常見故障案例07電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)學習目標

1.掌握各種類型渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理。2.掌握EGR系統(tǒng)的組成與工作原理。3.掌握發(fā)動機尾氣處理的方法及部件的工作原理。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)任務一進氣控制系統(tǒng)一、渦輪增壓器的工作原理渦輪增壓技術(shù)就是采用專門的壓氣機將氣體在進入氣缸前預先進行壓縮，提高進入氣缸的氣體密度，減小氣體的體積。這樣，在單位體積里，氣體的質(zhì)量就大大增加了，這樣就可以在有限的氣缸容積內(nèi)噴入更多的燃油進行燃燒，從而達到提高發(fā)動機功率的目的。渦輪增壓器是一種利用發(fā)動機排氣中的剩余能量來工作的空氣泵。廢氣驅(qū)動渦輪葉輪總成，它與壓氣機葉輪相連接。當渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，大量的壓縮空氣被輸送到發(fā)動機的燃燒室。由于增加了壓縮空氣的質(zhì)量，就可以使更多的燃油噴入發(fā)動機里，使發(fā)動機在尺寸不變的條件下提高功率。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)二、廢氣渦輪增壓對排放的影響1.對CO排放的影響柴油發(fā)動機排放的CO是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物，主要在局部缺氧或低溫下形成。柴油發(fā)動機通常工作在稀燃條件下，渦輪增壓技術(shù)使過量空氣系數(shù)變大，燃料霧化和混合得到改善，使燃料燃燒得更充分，CO的排放量進一步降低。2.對碳氫化合物（HC）排放的影響柴油發(fā)動機排放的碳氫化合物（HC）主要由原始燃料分子、分解的燃料分子以及燃燒反應中的中間化合物所組成，少部分由竄入氣缸的潤滑油生成。增壓后進氣密度增加，過量空氣系數(shù)變大，可以提高燃油霧化質(zhì)量，減少沉積于燃燒室壁面上的燃油，HC排放減少。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)3.對氮氧化合物（NOx）排放的影響氮氧化合物（NOx）的生成主要取決于燃燒過程中的濃度、溫度和反應時間。柴油發(fā)動機單純增壓后，因過量空氣系數(shù)增大和燃燒溫度升高而導致NOx的排放增加。因此，常在增壓的同時配合減少壓縮比、推遲噴油、廢氣再循環(huán)等方式，降低NOx的排放。采用進氣中冷技術(shù)可以大大降低增壓后的進氣溫度，有效控制燃燒溫度，利于減少NOx。4.對微粒排放的影響微粒的生成原因較復雜，主要受過量空氣系數(shù)、燃油霧化質(zhì)量、噴油速率、燃燒過程和燃油品質(zhì)影響，通常有利于降低NOx的措施都不利于微粒的排放。增壓后，進氣密度增加，充量增大，配合中冷技術(shù)、高壓燃油噴射、電控共軌噴射、多氣門技術(shù)等，可以更有效地控制微粒的排放。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)5.對CO2排放的影響CO2是重要的溫室氣體，可導致全球氣溫升高。同時，CO2的排放量也是衡量發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的指標。增壓柴油發(fā)動機充分利用了廢氣的能量，經(jīng)濟性高，整機的平均有效壓力增加，CO2的排放狀況優(yōu)于汽油機。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)三、渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)渦輪增壓器是由廢氣驅(qū)動的渦輪、徑流式壓機和廢氣旁通閥機構(gòu)組成的。渦輪和壓氣機分別被安裝在軸的兩頭并有各自的鑄造殼體，軸本身被安裝在中間殼中并由中間殼來支撐。中間殼的兩側(cè)分別同壓氣機殼和渦輪殼相連接，典型的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速可以在10萬轉(zhuǎn)/min以上。廢氣旁通閥機構(gòu)可以采用普通的壓力控制，也可以采用電子控制，采用電子控制的渦輪增壓器響應特性較好。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)四、可變截面渦輪增壓器（VNT）1．可變截面渦輪增壓器的優(yōu)點（1）由于廢氣流量由導流板控制，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時也可以保證大功率輸出。（2）作用于渦輪上較低的排氣背壓可以降低發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時的油耗。（3）由于充氣壓力達到了最佳狀態(tài)，因此在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高了燃燒效率。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)2．可變截面渦輪增壓器的工作原理有兩個通風管路：一個管路的截面積是不變的；另一個管路的截面積一端變小。如果兩個管路內(nèi)的氣流壓力相同，則氣體流過變截面管的速度要比等截面管的速度快得多?？勺兘孛鏈u輪增壓器就是采用這一原理工作的。當發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，因排氣量小，所以廢氣流速減慢，渦輪轉(zhuǎn)速隨之降低，導致充氣壓力下降。此時，驅(qū)動裝置使葉片軸順時針旋轉(zhuǎn)某一角度，由此減小了廢氣流通截面，使其流速加快，渦輪轉(zhuǎn)速也隨之加快。這樣，即使在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，渦輪轉(zhuǎn)速也很高，仍能產(chǎn)生足夠的充氣壓力。當發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時，因排氣量大，所以廢氣流速加快，此時驅(qū)動裝置使葉片軸逆時針旋轉(zhuǎn)某一角度，由此增加了廢氣流通截面，使其流速減慢，但渦輪仍保持同樣轉(zhuǎn)速，充氣壓力保持恒定。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)3．可變截面渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)發(fā)動機燃燒產(chǎn)生的廢氣經(jīng)廢氣入口進入渦輪，在導流板的作用下，經(jīng)過噴嘴環(huán)截面沖擊渦輪葉片，對其做功后從渦輪的廢氣出口流出。壓氣機利用渦輪傳遞來的動能壓縮新鮮空氣，實現(xiàn)廢氣渦輪增壓的過程。渦輪噴嘴環(huán)截面有很多圓周均布的導流板，導流板能夠調(diào)整噴嘴環(huán)的有效流通截面，從而改變廢氣沖擊渦輪葉片的流速。這樣也就調(diào)整了渦輪軸的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)了對增壓壓力的控制。VNT的控制既可以利用杠桿機構(gòu)，由真空膜片調(diào)節(jié)閥來控制導流板的角度，也可以由電動調(diào)節(jié)器通過杠桿機構(gòu)來調(diào)節(jié)導流板的角度。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)任務二柴油發(fā)動機排放控制系統(tǒng)一、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作原理EGR是ExhaustGasRecirculation的縮寫，意思是廢氣再循環(huán)。它的工作原理是將一定量的廢氣引入進氣系統(tǒng)中，使得進氣充量中惰性氣體（H2O蒸氣、N2和CO2等）的比例增加。由于這些惰性氣體不參加燃燒，且具有較高的比熱容可以吸收燃燒放出的熱量，從而使發(fā)動機的最高燃燒溫度下降。同時，廢氣的加入也降低了進氣中的氧濃度，破壞了NOx的生成條件，抑制了NOx的生成。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)電控柴油進排氣控制系統(tǒng)二、廢氣再循環(huán)對排放的影響1.對NOx排放的影響廢氣再循環(huán)技術(shù)降低了燃燒室內(nèi)可達到的最高燃燒溫度，減少了進氣充量，從而抑制NOx的排放。實驗表明，當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速一定時，廢氣中NOx的比例會隨廢氣再循環(huán)率的增加而降低。當發(fā)動機處于不同負荷時，NOx排放下降率與EGR率呈近似線性關(guān)系。較高的廢氣再循環(huán)率會導致柴油發(fā)動機動力下降，在中高負荷時，EGR率較低；在小負荷時，EGR率較高。應根據(jù)不同的工況，選擇適當?shù)腅GR率。電控柴油進排氣控制系統(tǒng)2.對微粒排放的影響當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速一定時，微粒排放量會隨EGR率的變化而變化。一般來說，廢氣的引入會