BOSCH高压共轨柴油机燃油系统解析PPT学习教案

1、会计学1BOSCH高压共轨柴油机燃油系统解析高压共轨柴油机燃油系统解析发动机管理原理图预热塞预热塞燃油滤清沉淀水开关燃油滤清器加热燃油滤清温度开关预热塞预热塞EK280.5YR AG20e3BY AG043LR EK720.5OG MB01a3LW EK012.5V EKBT2.5R MB02a1.5WR EK052.5R EK032.5R MB02e0.75WR MB02f0.75WR MB020.75WR MB02a0.75WR MB02a/b2*0.75WR MB02d0.75WR AG02c 1WL FG05 0.5V AG043LR FG502GY FG042LG GD752B GD

2、760.5B EK400.35BGy GD760.5B EK930.75OY EK520.5LW GL015WG GD760.75B A600.75VB EA370.5GL EA420.5YV EA440.5WR HFM+0.5WL A19 1.5W A49 1.5R A16 1.5RB A47 1.5RV A17 1.5VL A33 1.5VO A01 1.5V A46 1.5VB A02 1.5RW A31 1.5RY A410.5YL A580.5GB A280.5WB A430.5GW A080.5WY A110.5WG A500.75GY A200.75WV A07 A120.5R

3、A270.5G EK680.75YB EK920.5BL EK540.5BG EK700.75OW EK910.75YBr EK080.5VO EK310.5L EK460.5LY EK300.5BrR EK090.5VW EK450.5LR EK270.35W EK480.35BrV EK260.5VL EK750.35P EK580.35GyV EK580.35GyV EKGD 2.5B EK02 2.5B EK04 2.5B EK06 2.5B EK80 0.35GyW SL01 0.5RB SL01 0.5RB EK25 0.35Gy EK49 0.35Y M第1页/共62页BOSCH

4、高压共轨柴油发动机 本教材重点介绍陆风欧III VM共轨发动机R425DOHC 的高压共轨柴油机控制系统,其匹配在陆风X6和陆风X8系统车型上,满足国III排放标准。燃油供给系统匹配是博世公司第二代高压柴油共轨电子控制系统，和之前的机械VE泵喷射系统相比，博世的高压共轨燃油喷射更精确、准时，使得发动机排放减少，噪音更低，燃油经济性更好，动力性能更佳。第2页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第3页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第4页/共62页低压油路部分l低压部分油路为高压部分油路供给足够的油量，主要零部件有：油箱，低低压部分油路为高压部分油路供给足够的油量，主要零部件有：油箱，低压

5、回路的进、出油管，燃油滤清器，输油泵，高压泵的低压区。压回路的进、出油管，燃油滤清器，输油泵，高压泵的低压区。输油泵l输油泵的工作是向高压泵供给足够的燃油量。在各种工作状态、在不同的输油泵的工作是向高压泵供给足够的燃油量。在各种工作状态、在不同的必要的压力下、在整个工作寿命期都必须满足上述要求。必要的压力下、在整个工作寿命期都必须满足上述要求。l目前，有两种可能的形式。电子滚子式输油泵是一种标准型式；另一种是目前，有两种可能的形式。电子滚子式输油泵是一种标准型式；另一种是机械齿轮驱动的输油泵。机械齿轮驱动的输油泵。 陆风陆风VM柴油机采用齿轮式输油泵，同高压油泵柴油机采用齿轮式输油泵，同高压油

6、泵作成一体。作成一体。BOSCH高压共轨柴油发动机第5页/共62页齿轮式输油泵l齿轮式输油泵用来给高压油泵提供燃油。主要零件是两个在旋转时相互齿轮式输油泵用来给高压油泵提供燃油。主要零件是两个在旋转时相互啮合的反转齿轮，见图啮合的反转齿轮，见图3 3。l燃油被吸入泵体和齿轮之间的空腔内，并被输送到压力侧的出油口，旋燃油被吸入泵体和齿轮之间的空腔内，并被输送到压力侧的出油口，旋转齿轮间的啮合线能保证良好的密封，能防止燃油回流。转齿轮间的啮合线能保证良好的密封，能防止燃油回流。l齿轮式输油泵的供油量与发动机转速成比例，齿轮泵的供油量在进油口齿轮式输油泵的供油量与发动机转速成比例，齿轮泵的供油量在进

7、油口端的节流阀或者出油口端的溢流阀限制。端的节流阀或者出油口端的溢流阀限制。l齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前或油箱内燃油被用尽时，起齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前或油箱内燃油被用尽时，起动前应排出燃油箱系统内的空气。排出空气时，用手动泵压送柴油直到动前应排出燃油箱系统内的空气。排出空气时，用手动泵压送柴油直到油路中没有空气为止，手动泵是和柴油滤清器做成一体的。油路中没有空气为止，手动泵是和柴油滤清器做成一体的。BOSCH高压共轨柴油发动机第6页/共62页1.吸油端 2.驱动齿轮 3.压力端BOSCH高压共轨柴油发动机第7页/共62页1.1.手油泵手油泵2.2.油温传感器油温传感

8、器3.3.出油口出油口4.4.油温加热器油温加热器5.5.进油口进油口6.6.壳体壳体7.7.油水位置传感器油水位置传感器 BOSCH高压共轨柴油发动机第8页/共62页燃油滤清器l燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此必须装用燃油滤清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则必须装用燃油滤清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则燃油燃油 供给系统正常运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中供给系统正常运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中含有可溶性乳状液或者自由水（例如：用于温度变化

9、的冷却水），若这含有可溶性乳状液或者自由水（例如：用于温度变化的冷却水），若这种水进入喷射系统，将会引起燃油系统元件的穴蚀。陆风种水进入喷射系统，将会引起燃油系统元件的穴蚀。陆风VM柴油机带有柴油机带有油水分离器的燃油滤清器，可以把水从水分收集器中排出。随着柴油机油水分离器的燃油滤清器，可以把水从水分收集器中排出。随着柴油机使用时间的增加，燃油滤清器的水分收集器水位达到一定高度时，通过使用时间的增加，燃油滤清器的水分收集器水位达到一定高度时，通过自动报警装置报警灯来提示的，驾驶员需进行水分收集器排水作业自动报警装置报警灯来提示的，驾驶员需进行水分收集器排水作业。BOSCH高压共轨柴油发动机第9

10、页/共62页高压部分（油路）l共轨系统的高压部分被分成高压发生器（高压泵）、压力蓄能器（共轨管共轨系统的高压部分被分成高压发生器（高压泵）、压力蓄能器（共轨管）和燃油计量元件（电磁阀）。）和燃油计量元件（电磁阀）。 主要的零部件：配有电磁阀的高压油泵主要的零部件：配有电磁阀的高压油泵（CP1H型）型） 、共轨管、共轨压力传感器、喷油器。、共轨管、共轨压力传感器、喷油器。高压油泵l高压油泵是高压回路和低压回路的分界面，在所有工况下，它主要负责在高压油泵是高压回路和低压回路的分界面，在所有工况下，它主要负责在车辆的整个使用寿命中供给足够的高压燃油，同时还必须保证为使发动机车辆的整个使用寿命中供给足

11、够的高压燃油，同时还必须保证为使发动机迅速起动所需要的额外的供油量和压力要求。迅速起动所需要的额外的供油量和压力要求。l高压油泵不断的产生共轨所需的系统压力。这就意味着燃油并不是在每个高压油泵不断的产生共轨所需的系统压力。这就意味着燃油并不是在每个单一的喷射过程都必须被压缩（相对于传统的系统燃油）。单一的喷射过程都必须被压缩（相对于传统的系统燃油）。BOSCH高压共轨柴油发动机第10页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第11页/共62页CP1HCP1H分解图分解图BOSCH高压共轨柴油发动机第12页/共62页l高压油泵安装在与传统柴油机分配泵相同的位置上。它是通过带轮发兰、高压油泵安装在与

12、传统柴油机分配泵相同的位置上。它是通过带轮发兰、带轮、齿带由发动机驱动，其最高转速不超过带轮、齿带由发动机驱动，其最高转速不超过 3000 转转/ 分钟。高压泵借分钟。高压泵借以低压油路过来的燃油润滑。高压油泵上安装有用来进行压力控制的电磁以低压油路过来的燃油润滑。高压油泵上安装有用来进行压力控制的电磁阀阀 。燃油被三个成辐射状安装互隔。燃油被三个成辐射状安装互隔 120的泵油柱塞压缩，高压泵每转的泵油柱塞压缩，高压泵每转一圈，有三次供油，峰值驱动扭矩较低，油泵驱动系统一圈，有三次供油，峰值驱动扭矩较低，油泵驱动系统 保持较稳定的负保持较稳定的负荷。荷。16NM 的扭矩大概是驱动一个同等分配泵

13、所需扭矩的的扭矩大概是驱动一个同等分配泵所需扭矩的 1/9， 这就意这就意味着共轨系统比传统的喷射系统在泵的驱动方面具有较少的负荷味着共轨系统比传统的喷射系统在泵的驱动方面具有较少的负荷 。所需。所需的动力是随着共的动力是随着共 轨压力和泵的速度（供油量）成比例上升的。轨压力和泵的速度（供油量）成比例上升的。 BOSCH高压共轨柴油发动机第13页/共62页l输油泵将燃油从输油泵将燃油从 油箱泵吸油箱泵吸,经过带有油水分离装置的燃油滤经过带有油水分离装置的燃油滤 清器到达高压清器到达高压泵的进泵的进 油口。输油泵使燃油经安全阀的节流孔，进入高压泵的润滑和冷油口。输油泵使燃油经安全阀的节流孔，进入

14、高压泵的润滑和冷却却 回路。凸轮轴使三个泵的柱塞按照凸轮的外回路。凸轮轴使三个泵的柱塞按照凸轮的外 形上下运动。形上下运动。l当当 供油油压超过供油油压超过 安安 全全 阀阀 的的 开开 启启 压压 力力 （0.51.5bar），高），高 压泵的柱压泵的柱塞正向下运动时（吸油行程）塞正向下运动时（吸油行程） ， 输油泵能使燃油经高压泵进油阀进入柱输油泵能使燃油经高压泵进油阀进入柱塞腔。在高压泵柱塞越过下止点后，进油阀关闭。这样塞腔。在高压泵柱塞越过下止点后，进油阀关闭。这样 ，柱塞腔内的燃，柱塞腔内的燃油被密封，它将以高于供油压力的油压被压缩，油压的升高一旦达到共轨油被密封，它将以高于供油压力

15、的油压被压缩，油压的升高一旦达到共轨的油压，出油阀被打开，被压缩的燃油就进入了高压循环。柱塞继续供给的油压，出油阀被打开，被压缩的燃油就进入了高压循环。柱塞继续供给燃油，直至到达上止点（供油行程）燃油，直至到达上止点（供油行程） ，压力减小，导致出油阀关闭，仍，压力减小，导致出油阀关闭，仍然在柱塞腔内的燃油压力也下降，柱塞又向下运动。只要柱塞腔内的压力然在柱塞腔内的燃油压力也下降，柱塞又向下运动。只要柱塞腔内的压力降至低于输油泵的供油压力时，进油阀又开启，吸油过程又开始。降至低于输油泵的供油压力时，进油阀又开启，吸油过程又开始。BOSCH高压共轨柴油发动机第14页/共62页BOSCH高压共轨柴

16、油发动机 进油计量比例阀安装在高压油泵的第一级加压（齿轮泵）和第二级加压（柱塞泵）之间，以调整经第一级加压到第二级加压的燃油燃油量，而阀的开启量由进油计量比例阀安装在高压油泵的第一级加压（齿轮泵）和第二级加压（柱塞泵）之间，以调整经第一级加压到第二级加压的燃油燃油量，而阀的开启量由ECU控制。控制。 其控制方式是其控制方式是ECU通过高脉冲信号中改其占空比的方法通过高脉冲信号中改其占空比的方法,从而进油流量从而进油流量,以增大或减少油量以增大或减少油量.第15页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第16页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第17页/共62页 该阀与进油计量比例阀油路并联在

17、一起，能使进油计量比例阀的入口处的燃该阀与进油计量比例阀油路并联在一起，能使进油计量比例阀的入口处的燃油压力保持恒定油压力保持恒定这是保证系统能正常运行的先决条件。同时在正常工作这是保证系统能正常运行的先决条件。同时在正常工作时通过它增大进入时通过它增大进入CP1HCP1H高压泵的润滑和冷却油量。高压泵的润滑和冷却油量。阶跃回油阀BOSCH高压共轨柴油发动机第18页/共62页0.5Mpa0.5MpaBOSCH高压共轨柴油发动机第19页/共62页l燃油共轨系统中的高压油泵燃油共轨系统中的高压油泵CP1HCP1H的进油计量比例阀安装在进油油路前端，的进油计量比例阀安装在进油油路前端，用于调节高压油

18、泵的进油量，高压油泵仅仅给共轨管道中提供必要的高压用于调节高压油泵的进油量，高压油泵仅仅给共轨管道中提供必要的高压燃油量。这样设计既可以提高工作效率，又可以减少对燃油的加热。燃油量。这样设计既可以提高工作效率，又可以减少对燃油的加热。l安装在高压油泵上的阶跃回油阀的作用是保持进油计量比例阀燃油进油口安装在高压油泵上的阶跃回油阀的作用是保持进油计量比例阀燃油进油口处的油压为处的油压为0.5Mpa0.5Mpa。BOSCH高压共轨柴油发动机第20页/共62页1.回油管回油管 2.回位弹簧回位弹簧 3.线圈线圈 4.高压连接高压连接5.枢轴盘枢轴盘 6.球阀球阀 7.泄油孔泄油孔 8.针阀控制腔针阀控

19、制腔 9.进油口进油口 10.控制活塞控制活塞 11.油嘴轴针油嘴轴针 12.喷油嘴喷油嘴 13.针阀承压腔针阀承压腔BOSCH高压共轨柴油发动机第21页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第22页/共62页 喷油器可以被拆分为一系列功能部件：孔式喷油嘴，液压伺服系统和喷油器可以被拆分为一系列功能部件：孔式喷油嘴，液压伺服系统和电磁阀。电磁阀。 燃油来自于高压油路，经通道流向喷油嘴，同时经节流孔流向控制腔燃油来自于高压油路，经通道流向喷油嘴，同时经节流孔流向控制腔，控制腔与燃油回路相连，途径一个受电磁阀控制其开关的泄油孔。，控制腔与燃油回路相连，途径一个受电磁阀控制其开关的泄油孔。 泄油孔关

20、闭时，作用于针阀控制活塞的液压力超过了它在喷油嘴针阀泄油孔关闭时，作用于针阀控制活塞的液压力超过了它在喷油嘴针阀承压面的力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密承压面的力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密封。封。 当喷油器的电磁阀被触发，泄油孔被打开，这引起控制腔的压力下降当喷油器的电磁阀被触发，泄油孔被打开，这引起控制腔的压力下降，结果，活塞上的液压力也随之下降，一旦液压力降至低于作用于喷油，结果，活塞上的液压力也随之下降，一旦液压力降至低于作用于喷油嘴针阀承压面上的力，针阀被打开，燃油经喷孔喷入燃烧室。这种对喷嘴针阀承压面上的力，针阀被打开，燃油经喷孔喷入燃

21、烧室。这种对喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速打开针阀油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速打开针阀所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的打开针阀所需的控制作用，是所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的打开针阀所需的控制作用，是通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低，从而打开针阀。通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低，从而打开针阀。 此外，燃油还在针阀和控制柱塞处产生泄漏，控制和泄漏的燃油量，此外，燃油还在针阀和控制柱塞处产生泄漏，控制和泄漏的燃油量，经连接回油管，会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。经连接回油管，会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。 B

22、OSCH高压共轨柴油发动机第23页/共62页曲轴位置传感器BOSCH高压共轨柴油发动机第24页/共62页凸轮轴位置传感器BOSCH高压共轨柴油发动机第25页/共62页热膜式空气流量计BOSCH高压共轨柴油发动机第26页/共62页12345JuJ JJJUKRH附加温度传感器(部分型号悬空不用)加热电源电压Uv参考电压5U信号输出UA信号接地加热电阻稳压电压阻值随温度变化l1附加温度传感器(部分车型悬空不用)；l2+12V加热电源；l3接地；l4+5V参考电压；l5信号输出带进气温度传感器的热膜式空气流量计BOSCH高压共轨柴油发动机第27页/共62页油轨压力传感器BOSCH高压共轨柴油发动机第

23、28页/共62页发动机水温传感器BOSCH高压共轨柴油发动机第29页/共62页发动机水温传感器温阻特性表BOSCH高压共轨柴油发动机第30页/共62页电子油门模块BOSCH高压共轨柴油发动机第31页/共62页油水分离器水位传感器BOSCH高压共轨柴油发动机第32页/共62页喷油器BOSCH高压共轨柴油发动机第33页/共62页进油计量阀BOSCH高压共轨柴油发动机第34页/共62页EPW电子真空调节器BOSCH高压共轨柴油发动机陆风陆风VM柴油发动机，设有一个柴油发动机，设有一个EPW电子真空调节器，对电子真空调节器，对EGR阀的阀的真空进行调节真空进行调节第35页/共62页BOSCH高压共轨柴

24、油发动机第36页/共62页EGR阀体BOSCH高压共轨柴油发动机第37页/共62页预热塞控制单元BOSCH高压共轨柴油发动机第38页/共62页预热塞控制单元电路BOSCH高压共轨柴油发动机第39页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第40页/共62页发动机EDC电控单元BOSCH高压共轨柴油发动机第41页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第42页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第43页/共62页BOSCH高压共轨柴油发动机第44页/共62页第45页/共62页诊断器数据线（防盗、发动机、ABS）接地电源安全气囊数据线BOSCH高压共轨柴油发动机发动机EDC诊断接口（OBDII）第46

25、页/共62页 陆风VM柴油欧III电气系统主要是完成匹配BOSCH公司柴油欧III系统在X6系列车型和X8系统车型上的电能分配、信号传输以及故障报警等。较目前生产的欧II车型，电器部分主要更改的有线束、仪表、预热控制单元、空调电路和继电器的使用等。 整车线束主要布线在车身线束、发动机室线束及发动机控制线束上。 发动机控制线束集中了发动机上各传感器和执行器的接线：喷油嘴、预热塞、水温传感器、凸轮轴位置传感器、油轨压力传感器、燃油计量单元、空气流量传感器、机油压力开关、曲轴位置传感器、EGR阀控制器、节气门控制器、倒车灯开关、车速传感器和44开关。 车身线束为ECU提供5A保险，提供离合器开关、制

26、动开关、油门加速开关信号至ECU，并提供仪表和报警信号。ECU诊断接口也在车身线束上，于仪表台左侧。 发动机室线束主要对接发动机控制线束和ECU的接口，连接GCU（预热控制单元），以及完成各继电器的控制线路。BOSCH高压共轨柴油发动机第47页/共62页发动机EDC电源BOSCH高压共轨柴油发动机第48页/共62页共轨系统常见故障与故障原因共轨系统常见故障与故障原因 在陆风R425DOHC柴油机故障现象和可能的故障原因中，其中与柴油机机械部分有关的故障，可按“R425/428DOHC柴油机维修手册”中的说明进行处理，有关供油系统部分故障要按以下要求进行处理。BOSCH高压共轨柴油发动机第49页

27、/共62页发动机不能起动 防盗系统 电源电压 主继电器 保险丝/连接电缆/接口 发动机转速传感器 没有燃油或燃油不正确 燃油系统有空气 低压油路堵塞或漏气或电动泵不工作 预热电路（冬季） 高压泵或供轨压力控制装置 喷油嘴电磁阀 控制单元 发动机机械故障BOSCH高压共轨柴油发动机第50页/共62页发动机熄火但可再次起动 保险丝/连接电缆/接口连接松动 点火开关触点 燃油不正确 低压油路堵塞或压力过低（电动输油泵、回油阀） 燃油系统油空气(重点低压油路) 高压油路（油泵、压力控制装置） 高压油泵及喷油嘴控制电路BOSCH高压共轨柴油发动机第51页/共62页起动困难 电瓶电压 起动马达 继电器及起动开关 燃油有问题 燃油系统有空气 预热系统 冷却液温度传感器（冬季） 低压油路不畅或压力过低 高压油路压力过低 共轨压力调节装置 喷油器工作不良或控制问题 发动机机械系统问题BOSCH高压共轨柴油发动机第52页/共62页发动机工作在高怠速 加速踏板位置传感器 暖机过程加速过程敲缸 冷却液温度传感器 喷油器连接电路 喷油器故障BOSCH高压共轨柴油发动机第53页/共62页怠速抖动 燃油问题 燃油系统有空气 低压油路堵塞或压力过低 喷油器工作不良 喷油器电路 共轨压力传感器、共轨压力调节装置 高压油泵 发动机机械部分BOSCH高压共轨柴油发动机第54页/共62页发动机在所有范围动力