天龙大货车DCI11共轨电控柴油发动机维修.ppt
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1、天龙电气系统 DCI11发动机共轨电控系统原理和检修,Contents,传统柴油的缺点,缺点1:噪音振动大,缺点2:NOx和碳烟排放高,缺点3:泵管嘴系统可靠性低,缺点4:喷油正时精度低,电控柴油机的发展,电控共轨系统组成,高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。,共轨技术的发展,共轨电控系统的特点,电控共轨柴油机优点,优点1:共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。,优点2:可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力( 120MPa200MPa ),可同时控制 NOx 和微粒( PM )在较小的数值内,以满足排放要求
2、。,电控共轨柴油机优点,优点3:柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机 NOx ,又能保证优良的动力性和经济性。,优点4:由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的振动和降低排放。,电控共轨柴油机优点,优点5:在现有机型上实现改造难度较小。,DCI11发动机基本参数,整体结构,部件安装位置(排气侧),废气涡轮增压器,机油冷却器,机油滤清器,空压机,部件安装位置(进气侧),燃油泵,ECU,高压油管,机油细滤器,共轨,发电机,起动机,燃油滤清
3、器,DCI11发动机共轨电控系统组成,1-油箱,2-ECU冷却板,3-手油泵和预滤器总成,4-柴油滤清器,5-高压油泵和输油泵总成,6-共轨管,7-限流阀,8-电控喷油器,9-限压阀,DCI11发动机共轨电控系统组成,A风扇离合器,B电控风扇转速传感器,D-高压泵转速传感器(判缸信号),E冷却液温度传感器,F燃油温度传感器,G机油温度传感器,H机油压力传感器,I增压压力传感器,J轨压传感器,K电子油门,LEECU,MVECU,C-曲轴转速和位置传感器,燃油供给,电控系统,传感器,EECU,执行器,燃油供给系统,ECU冷却板,ECU冷却器通过橡胶安装固定在发动机缸体上,在支撑ECU时起减震作用。
4、同时将由发动机传导的热能和通过ECU的电流所产生的热能由燃油带走。,手油泵,燃油出口 (至低压油泵),燃油入口 (从ECU冷却器及喷油器回油管),手油泵、预滤器及油水分离器合成一体。,输油泵,输油泵,燃油滤清器,排气螺塞,燃油加热接头,燃油堵塞传感器,高压油泵,回油阀 保持低压油路油压在发动机怠速工况时为4-5bar,在2000rpm转速下为6-7bar,高压油泵,燃油计量单元 内含两个燃油流量调节电磁阀,管理高压泵入口的燃油电磁阀,两个电磁阀电气插件连至EECU,不供电时,电磁阀处于关闭状态产生最大轨压,通过检测该电磁阀电阻值判断电磁阀好坏,阻值15欧姆。,共轨管,限压阀,限流阀,压力传感器
5、,正常状态,有泄漏或喷油器工作不正常,电控喷油器,进油,回油,电控喷油器 最大嘴端压力约1800bar,电控喷油器,喷油器位于燃烧室的中央垂直安装在气缸顶部有利于燃烧组织。,不可维修 电磁阀电阻0.33欧姆 接线无极性,电控喷油器,1-燃油回油管 2-导线接头 3-电磁线圈 4-高压燃油进油口 5-球阀 6-回油节流孔 7-进油节流孔 8-控制油腔 9-推杆 10-进油道 11-轴针,共轨电子喷油器由: 针阀和孔式针阀体; 液压助力机构; 电磁线圈 油管接头和油道组成。,电子喷油器的结构,电子喷油器的4个状态,喷油器关闭(即使在高压作用下); 喷油器开启(喷油开始); 喷油器全部打开; 喷油器
6、关闭(喷油结束)。,喷油器关闭,电磁线圈在静止状态下不得电,喷油器处于关闭状态。球阀在弹簧的作用力下,被紧紧的压在球阀座上,回油节流口被关闭,控制油腔中的压力逐渐上升,最终与轴针的压力一致,通过顶杆端面的压力和顶杆弹簧压力的作用使轴针紧紧的压在针阀体上。,喷油器打开,当电磁线圈带电时,通过18A的电流,电磁阀将快速打开,使节流通道打开,在450ms之后,提拉电流转变为保位电流 I=12A。在回油节流孔打开时,控制油腔中的燃油便流向回油管,控制油腔中的压力降低。,喷油器打开-续,进油节流孔阻碍了压力平衡,使得控制油腔压力小于轴针压力,在压差的作用下,轴针开启,开始喷射燃油。 轴针的开启速度由进油
7、、回油节流孔流量差决定,在顶杆上移200um时,便到达极限,此时,喷油器全部打开。,喷油结束,电磁阀不总是带电,因此球阀在弹簧作用下回位,将回油节流孔关闭,通过进油节流孔,控制油腔的压力逐步上升,最终作用在顶杆上产生一个向下的作用力,使轴针关闭,从而停止喷油。,预喷,预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOX排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。,降噪,减排,易起动,主喷,主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸
8、内的油量。提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期,使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成,提高输出功率,减少燃油消耗,降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油,降低烟度和碳氢排放。,缓喷减排,急喷增力,快断降烟,后喷,后喷油-喷入少量燃油,利用汽化迅速降低燃烧室温度,减少NOx的排放。,后喷减排,DCI11电控系统组成,EECU,VECU,Dci11发动机传感器介绍,- 轨压传感器 - 飞轮转速传感器 - 高压泵转速传感器 - 冷却液温度传感器 - 进气温度压力传感器 - 发动机机油油位传感器 - 加速踏板位置传感器 - 风扇离合器转速传感器,轨压传感器,检
9、测共轨管内的燃油压力,EECU根据该传感器反馈数值与EECU内部根据发动机工况设定的目标压力进行比较,控制两个燃油计量阀动作,控制共轨管内压力。,1、三个引脚的插接头 2、电桥 3、压阻元件 4、油道 5、连接螺纹,至EECU接地,轨压信号输出0.5-4.5V,轨压和输出成正比,电源引脚5V,发动机进入降级模式,发动机功率下降50%,轨压由限压阀控制 怠速时轨压参考600bar,占空比,占空比是在连续的脉冲信号频率或周期不变的前提下定义的,用来衡量开关管导通或截至状况,在这个前提下,设开关管的导通时间为To,脉冲周期为T,则占空比为To:T,25%,50%,75%,轨压控制原理,EECU,发动
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