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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,柴油發(fā)動機(jī)電控技術(shù),姓名：武欣欣,班級：機(jī)制112,學(xué)號：113731434,姓名：武欣欣,1,柴油發(fā)動機(jī)概述,柴油發(fā)動機(jī)電控技術(shù),柴油發(fā)動機(jī)組成,柴油發(fā)動機(jī)電控噴油系統(tǒng),柴油電控系統(tǒng)中的傳感器,柴油機(jī)其他電控系統(tǒng),柴油發(fā)動機(jī)故障診斷,結(jié)論,8,價值工程,（VE/VA）,8 價值工程（VE/VA）,2,柴油機(jī)電子控制技術(shù)的進(jìn)一步并將發(fā)展，分為三個階段：,第一階段，從20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，主要是為了改善部分性能而對汽車產(chǎn)品進(jìn)行的技術(shù)改造，如在車上裝了晶體管收音機(jī)；,第二階段，從20世紀(jì)70年代
2、末期到90年代中期，為解決安全、污染、和節(jié)能三大問題，研制出電控汽油噴射系統(tǒng)、電子控制防滑制動裝置和電控點(diǎn)火系統(tǒng)；,第三階段，20世紀(jì)90年代中期以后，電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用在底盤、車身、和發(fā)動機(jī)多個領(lǐng)域。,1,1柴油發(fā)動機(jī)電控技術(shù)發(fā)展情況,1,、,柴油發(fā)動機(jī)電控技術(shù),概述,柴油機(jī)電子控制技術(shù)的進(jìn)一步并將發(fā)展，分為三個階段：1,3,共軌四氣門技術(shù),時間控制的柴油電噴技術(shù),共軌式電噴系統(tǒng),渦輪增壓中冷技術(shù),廢氣再循環(huán),1.2國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展,共軌四氣門技術(shù)1.2國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展,4,改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,提高控制精度,控制策略靈活,電子控制,1.3,電控柴油系統(tǒng)的主要特點(diǎn),1.3電
3、控柴油系統(tǒng)的主要特點(diǎn),5,2.1電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI),根據(jù)進(jìn)氣量確定基本噴油量，再根據(jù)其他傳感器(如冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等)信號等對噴油量進(jìn)行修正，使發(fā)動機(jī)在各種運(yùn)行工況下均能獲得最佳濃度的混合氣，從而提高發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性,。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.1電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),6,2.2電控點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火提前角控制。根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.2電控點(diǎn)火系統(tǒng)2 柴油
4、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),7,2.3怠速控制系統(tǒng),在發(fā)動機(jī)怠速工況下，根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、空調(diào)壓縮機(jī)是否工作、變速器是否掛入擋位等，通過怠速控制閥對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動機(jī)隨時以最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.3怠速控制系統(tǒng)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),8,2.4排放控制系統(tǒng),對發(fā)動機(jī)排放控制裝置的工作實(shí)行電子控制。排放控制的項(xiàng)目主要包括：廢氣再循環(huán)控制，活性炭罐電磁閥控制，氧傳感器和空燃比閉環(huán)控制，二次空氣噴射控制等。,2.5進(jìn)氣控制系統(tǒng),主要是根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行控制，以提高發(fā)動機(jī)的充氣效率，從而改善發(fā)動機(jī)動力性。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.4排放控制
5、系統(tǒng)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),9,2.6增壓控制系統(tǒng),對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓裝置的工作進(jìn)行控制。在裝有廢氣渦輪增壓裝置的汽車上，根據(jù)檢測到的進(jìn)氣管壓力，對增加裝置進(jìn)行控制，從而控制增壓裝置對進(jìn)氣增壓的度。,2.7巡航控制系統(tǒng),設(shè)定巡航控制模式后，ECU根據(jù)汽車運(yùn)行工況和運(yùn)行環(huán)境信息，自動控制發(fā)動機(jī)工作，使汽車自動維持一定車速行駛。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.6增壓控制系統(tǒng)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),10,2.8警告系統(tǒng),由ECU控制各種指示和報警裝置，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能及時發(fā)出信號警告提示。,2.9自診斷與報警系統(tǒng),用來提示駕駛員發(fā)動機(jī)有故障；同時，系統(tǒng)將故障信息以設(shè)定的數(shù)碼(故障碼)形式儲
6、存在存儲器中，以便幫助維修人員確定故障類型和范圍。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.8警告系統(tǒng)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),11,2.10失效保護(hù)系統(tǒng),主要是當(dāng)傳感器或傳感器線路發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)自動按電腦中預(yù)先設(shè)定的參考信號值工作，以便發(fā)動機(jī)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。,2.11 應(yīng)急備用系統(tǒng),當(dāng)控制系統(tǒng)電腦發(fā)生故障時，自動啟用備用系統(tǒng)(備用集成電路)，按設(shè)定的信號控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)入強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以防車輛停駛在路途中。,2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),2.10失效保護(hù)系統(tǒng)2 柴油發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),12,4.1柴油發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)的組成,柴油機(jī)電控系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和電控單元組成。傳感器檢測出發(fā)動機(jī)或噴油泵的運(yùn)行狀態(tài)，ECU根據(jù)個
7、傳感器信息，控制發(fā)動機(jī)的最佳噴油量、最佳噴油時間，執(zhí)行器根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令，準(zhǔn)確的控制噴油量和噴油時間。,4柴油發(fā)動機(jī)電控噴油系統(tǒng),4.1柴油發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)的組成4柴油發(fā)動機(jī)電控噴油系統(tǒng),13,4.2 電控燃油共軌系統(tǒng)的組成,電控高壓共軌燃油系統(tǒng)可分成兩大部分：電控系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)。,電控系統(tǒng)可分為三大部分：傳感器、執(zhí)行器和ECU。ECU是電控燃油共軌的核心部分。根據(jù)各個傳感器的信息，發(fā)動機(jī)電控單元計(jì)算出最佳噴油時間和最佳和最合適的噴油量，并計(jì)算出什么時刻、多長時間的范圍內(nèi)向噴油器發(fā)出開啟電磁閥或關(guān)閉電磁閥的指令，從而精確控制發(fā)動機(jī)的工作過程。,燃油供給系的主要構(gòu)成是供油泵、共軌和噴油器。,燃
8、油供給系的基本工作原理是：供油泵將燃油加壓成高壓，供入共軌內(nèi)。共軌實(shí)際是一種燃油分配管。儲存在共軌內(nèi)的燃油在適當(dāng)?shù)臅r刻通過噴油器噴入發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)。,4.2 電控燃油共軌系統(tǒng)的組成,14,柴油機(jī)電控高壓共軌系統(tǒng)管路布置,1.高壓油泵 2.燃油濾清器 3.電動燃油泵 4.回油3通接頭 5.燃油壓力調(diào)節(jié)閥6.共軌 7.共軌壓力調(diào)節(jié)器 8.噴油器 9.電控單元,柴油機(jī)電控高壓共軌系統(tǒng)管路布置,15,4.3 噴油器,噴油器主要由控制柱塞、噴油嘴針閥和電磁閥等組成。燃油從高壓接頭經(jīng)進(jìn)油通道送往噴油嘴，經(jīng)進(jìn)油節(jié)流孔送人控制室?？刂剖彝ㄟ^由電磁閥打開的回油節(jié)流孔與回油孔連接?；赜凸?jié)流孔在關(guān)閉時，作用在控制活塞
9、上的液壓力大于作用在噴油嘴針閥承壓面上的力，因此噴油嘴針閥被壓在座面上，燃油沒有進(jìn)入燃燒室。,在發(fā)動機(jī)和油泵工作時，噴油器的工作可分為四個工作狀態(tài)：噴油器關(guān)閉，以存有的高壓；噴油器打開，開始噴油；噴油器完全打開；噴油器關(guān)閉。,4.4噴油器的工作原理,當(dāng),噴油器關(guān)閉電磁閥在靜止?fàn)顟B(tài)不受控制，因此是關(guān)閉的?；赜凸?jié)流孔關(guān)閉時，電樞的鋼球通過彈簧壓在回油節(jié)流孔的座面上?？刂剖覂?nèi)建立公共的高壓，同樣的壓力也存在與噴油嘴的內(nèi)腔容積中。共軌壓力在控制柱塞端面上施加的力及噴油器調(diào)壓彈簧的力大于作用在針閥承壓面上的夜壓力，針閥處于關(guān)閉狀態(tài)。,4.3 噴油器,16,4.4.2噴油器開啟（噴油開始）,當(dāng)電磁閥通電后
10、，在吸動電流的作用下迅速開啟當(dāng)電磁鐵的作用力大于彈簧作用力時，回油節(jié)流孔開啟，在極短的時間內(nèi)，升高的吸動電流成為較小的電磁閥保持電流。隨著回油節(jié)流孔的打開，燃油從控制室流入上面的空腔，并經(jīng)回油通道回到油箱控制室的壓力下降，于是控制室的壓力小于噴油嘴內(nèi)腔容積的壓力。控制室中減小了的作用力引起作用在控制柱塞上的作用力減小，從而針閥開啟，開始噴油。,4.4.3噴油器關(guān)閉（噴油結(jié)束）,如果不控制電磁閥，電樞在彈簧的作用力下向下壓，關(guān)閉回油節(jié)流孔。電樞設(shè)計(jì)成兩部分組合式，電樞板經(jīng)一撥桿向下引動。但它可用復(fù)位彈簧向下回彈，從而沒有向下的力作用在電樞和鋼球上?；赜凸?jié)流孔關(guān)閉，進(jìn)油節(jié)流孔進(jìn)的油使控制室中建立起
11、與共軌中相同的壓力。這種升高了的壓力使作用在控制柱塞上端的壓力增加。這個來自控制室的作用力和彈簧力超過了針閥下方的液壓力，于是針閥關(guān)閉。,4.4.2噴油器開啟（噴油開始）,17,噴油器工作原理,噴油器工作原理,18,4.6油泵,4.6.1低壓油泵,低壓油泵可以是帶有前置過濾器的電動燃油泵，也可以是齒輪式燃油泵。泵從油箱抽取燃油，然后不但地向高壓泵輸送定量的燃油。,4.6.2 高壓油泵,高壓油泵將燃油增至最高1350bar的系統(tǒng)壓力。加壓燃油然后經(jīng)過高壓管路并進(jìn)入管狀的共軌內(nèi)。圣達(dá)菲車D4EA發(fā)動機(jī)的高壓油泵安裝在氣缸蓋的后端面上，由凸輪軸驅(qū)動。,通過一個帶有油水分離器的燃油濾清器，低壓油泵從油
12、箱抽取燃油，進(jìn)入高壓泵。燃油是由高壓油泵內(nèi)3個相互呈120徑向布置的柱塞壓縮的，帶偏心凸輪的驅(qū)動軸，根據(jù)凸輪形狀相位的變化而將泵柱塞推上或壓下。當(dāng)柱塞達(dá)到下止點(diǎn)后而上行時，則進(jìn)油閥被關(guān)閉，柱塞腔內(nèi)的燃油被壓縮，只要達(dá)到共軌壓力就立即打開出油閥，被壓縮的燃油進(jìn)入高壓回路，到上止點(diǎn)前，柱塞一直泵送燃油（供油行程），達(dá)到上止點(diǎn)后，壓力下降，出油閥關(guān)閉；柱塞向下運(yùn)動時，由于容積的增大，剩下的燃油降壓，直到柱塞腔中的壓力低于低壓油泵的供油壓力時，進(jìn)油閥再次被打開，重復(fù)進(jìn)入下一工作循環(huán)。,4.6油泵,19,5 柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器,曲軸位置傳感器（CKPS：Crankshaft Point Senso
13、r,）,凸輪軸位置傳感器（CMPS：Camshaft Point Sensor）,共軌壓力傳感器（CRPS：Common Rail Pressure Sensor）,水溫溫度傳感器（CTS：Coolant Temperature Sensor）,加速踏板位置傳感器（APPS：Accelerate Point Sensor）,空氣流量計(jì)（MAF：Mass Air Flow Sensor）,大氣壓力傳感器（APS：Air Pressure Sensor）,燃油含水率傳感器,EGR位置傳感器,5 柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器曲軸位置傳感器（CKPS：Cr,20,6柴油機(jī)其他電控系統(tǒng),6.1廢氣在循環(huán)系統(tǒng)
14、（EGR）,柴油機(jī)與汽油機(jī)一樣也有大量的廢氣生成，廢氣在循環(huán)就是通過回引部分廢氣與新鮮空氣共同參與燃燒反應(yīng)，利用廢氣中含有大量的惰性氣體（CO2、N2、H2O）具有較高的比熱容這一特性來降低NOX的生成。,EGR閥及真空執(zhí)行器安裝在進(jìn)氣歧管上，用EGR閥通氣管將EGR閥和進(jìn)、排氣歧管接通。排氣歧管中的廢氣通過EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣歧管，再進(jìn)入氣缸，實(shí)現(xiàn)廢氣再循環(huán)。這種使廢氣重新進(jìn)入燃燒室并與新鮮空氣一起再次燃燒的方法，是一種有效降低排氣中所含NOx的措施。再循環(huán)廢氣由于具有惰性，燃燒速度將會放慢，從而導(dǎo)致燃燒室中火焰溫度降低，從而使NOx的生成量減少。,6柴油機(jī)其他電控系統(tǒng) 6.1廢氣在循環(huán)系統(tǒng)（E
15、GR）,21,6.2 可變截面增壓器（VGT),柴油機(jī)功率的大小，與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量有很大的關(guān)系，在發(fā)動機(jī)配置不變的前提下，提高了進(jìn)氣量，才能增大噴油量，從而提高發(fā)動機(jī)的功率。,在普通的廢氣渦輪增壓器中，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片與殼體之間的截面積是固定不變的，在廢氣沖擊下其轉(zhuǎn)速與發(fā)動的轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速工作時，廢氣的動能小，渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低，同軸帶動壓氣機(jī)的充氣量相對較少，增壓后的進(jìn)氣壓力較低；而發(fā)動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，廢氣的動能大，同軸帶動壓氣機(jī)的充氣量相對較多，增壓后的進(jìn)氣壓力高。這種充氣量的差異，限制了發(fā)動機(jī)中低時速功率的提高?？勺兘孛鎻U氣渦輪增壓器（VGT-Variable Geometry
16、Turbocharger）正是針對此改進(jìn)設(shè)計(jì)的。,1.傳動拉桿 2.搖臂 3.傳動銷軸 4.轉(zhuǎn)動葉片組 5.固定盤 6.轉(zhuǎn)動盤 A-接膜盒式真空執(zhí)行器,6.2 可變截面增壓器（VGT)1.傳動拉桿 2.搖臂 3,22,7 柴油發(fā)動機(jī)故障診斷,7.1常見故障碼的含義和產(chǎn)生原因,燃油系統(tǒng)正油壓偏差,燃油系統(tǒng)負(fù)油壓偏差,進(jìn)氣壓力傳感器檢測到高電壓,壓力調(diào)節(jié)器鎖定調(diào)節(jié)值,7 柴油發(fā)動機(jī)故障診斷7.1常見故障碼的含義和產(chǎn)生原因,23,柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),1、球閥,2,、銷,3,、閥,4,、預(yù)載彈簧,5,、線圈,6,、殼體,7,、銜鐵,柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),24,對發(fā)動機(jī)故障的現(xiàn)象進(jìn)行確認(rèn)，親身感受故障，做出基本的判斷；利用檢測設(shè)備（X431檢測儀）調(diào)取故障碼，結(jié)合故障現(xiàn)象并進(jìn)行分析、判斷；通過對故障碼的分析不能準(zhǔn)確的判斷出故障時，進(jìn)入診斷程序的“讀取數(shù)據(jù)流”界面，選取相應(yīng)的參數(shù)，對發(fā)動機(jī)工況的時時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷故障；根據(jù)檢測設(shè)備所提供的參數(shù)及故障模式，視情對燃油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)的壓力進(jìn)行測量；依據(jù)故障碼及故障現(xiàn)象，測量相關(guān)傳感器、執(zhí)行器的工作狀態(tài)，必要時進(jìn)行調(diào)整或更換；測量相關(guān)傳感器至控制單元、
柴油發(fā)動機(jī)電控技術(shù)課件
