卡特彼勒电子控制喷射柴油机简介

1、卡特彼勒卡特彼勒电子控制喷射柴油机电子控制喷射柴油机简介简介推动当代发动机业发展的动力推动当代发动机业发展的动力日益严格的排放法规日益严格的排放法规 地球大气中77.3%的一氧化碳(CO)55.3%的碳氢化物(HC)50.9%的氮氧化物(NOX) 均来自柴油汽车排放。 美国、日本和欧共体等国从20世纪60年代就开始相继制订出有关尾气排放法规 我国从80年代起也相应制订了有关的标准engine grossTier ITier IITier IIITIER III not yet establishedpower level 560 BkW9.2 NOx, 0.54 PM6.4 NMHC + NO

2、x, 0.2 PM450-560 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO6.4 NMHC + NOx, 0.2 PM, 3.5 CO4.0 NMHC + NOx, 0.2 PM225-450 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO6.4 NMHC + NOx, 0.2 PM, 3.5 CO4.0 NMHC + NOx, 0.2 PM130-225 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO6.6 NMHC + NOx, 0.2 PM 4.0 NMHC + NOx, 0.2 PM75-130

3、BkW9.2 NOx6.6 NMHC + NOx, 0.3 PM4.0 NMHC + NOx, 0.3 PM37-75 BkW9.2 NOx7.5 NMHC + NOx, 0.4 PM4.7 NMHC + NOx, 0.4 PM19-37 BkW9.5 NMHC + NOx, 0.8 PM, 5.5 CO7.5 NMHC + NOx, 0.6 PM8-19 BkW9.5 NMHC + NOx, 0.8 PM, 6.6 CO7.5 NMHC + NOx, 0.8 PM 8 BkW emissions values in g/kW-hr10.5 NMHC + NOx, 1.0 PM, 8.0 CO

4、7.5 NMHC + NOx, 0.8 PM19961997199819992000200120022003200420052006200720082009美国环保署（美国环保署（US EPA）排放法规排放法规非公路用非公路用Tier 19.2 g/kW-hr NOx1.3 g/kW-hr HC0.54 g/kW-hr PM11.4 g/kW-hr COTier 26.4 g/kW-hr NOx+HC0.2 g/kW-hr PM3.5 g/kW-hr CO降低的比率 - 40 % - 63 % - 70 %00.10.20.30.40.50.60.701234567891011NOx - g/

5、kW-hr颗粒颗粒 - g/kW-hr国际海事组织国际海事组织IMO (1500 rpm) - 2000US EPA 2000 Tier 1颗粒的颗粒的降低降低NOx 的降低的降低3500B3500 EUI3500AUS EPA 2006 Tier II传统的螺旋槽式高压油泵传统的螺旋槽式高压油泵 凸轮和齿条控制柱塞，控制燃油喷射正时和持续时间 构造限制了最高喷油压力。约为1200 Bar 外部的高压管路是个薄弱环节 依靠高的喷油压力控制排放第一代电子控制喷射柴油机第一代电子控制喷射柴油机位置控制式位置控制式计算机技术的进步在发动机行业的成果卡特彼勒PEEC柴油机: 可编程序电子控制发动机速度

6、传感器取代飞锤电子调速器（控制器、执行器）取代了机械调速器的弹簧、杠杆，控制齿条的行程喷油器原理上没有变化 长寿命的高速电磁阀技术成熟的结果 可以精确的控制合适的喷油正时和供油持续时间 最高燃油压力约2000 Bar第二代电子控制喷射柴油机第二代电子控制喷射柴油机时间控制式时间控制式(EUI燃油系统燃油系统)再进一步！再进一步！喷油量取决于喷油正时和喷射压力计算机技术的应用确定了合适的喷油理想值（位置控制式）1ms响应速度的电磁阀实现了理想的喷油正时（时间控制式）如何控制喷油压力？时间-压力控制式HEUI B 喷油系统喷油系统 压缩燃油的压力由液压系统提供 喷油压力几乎不受发动机转速的影响 改

7、变液压油压力(Injection Actuation Pressure)就可以改变喷油压力(IAPCV的作用) 发动机控制模块（ECM） 各种传感器（SENSOR） 喷油器电子控制喷射发动机电子控制喷射发动机的主要构成部件的主要构成部件电子电子调速器调速器发动机发动机逻辑控制逻辑控制空燃比空燃比图图扭矩图扭矩图关机关机油门油门 速度速度正时齿轮正时齿轮理想转速理想转速Rpm校正校正空燃比校正空燃比校正实际发动机转速实际发动机转速Rpm到到各各喷喷油油器器的的信信号号燃油喷射控制燃油喷射控制信号转换信号转换传感器传感器增压器出口增压器出口增压器进口增压器进口进气歧管压力进气歧管压力大气压力大气压

8、力机油、燃油机油、燃油排气温度排气温度冷却水温冷却水温全权的发动机电子控制记录发动机故障改进的发动机故障诊断方式发动机的监视和保护更多的程序定制功能电喷发动机的大脑电喷发动机的大脑发动机控制模块（发动机控制模块（ECM）-发动机的所有主要功能均由发动机的所有主要功能均由ECM控制控制lectronic电子电子ontrol 控制控制odule 模块模块dvanced高级高级iesel柴油柴油ngine 发动机发动机anagement管理系统管理系统燃油冷却管道燃油冷却管道40 针接口针接口橡胶隔离橡胶隔离加强的铝合金密封盒体加强的铝合金密封盒体双处理器双处理器快速快速存储器存储器 压力压力 温度

9、温度 位置位置 速度速度传感器传感器 传感器传感器 传感器传感器 传感器传感器监视发动机的性能参数并通过信号监视发动机的性能参数并通过信号电压为电压为ECM提供信息提供信息温度传感器的电路温度传感器的电路正极正极负极负极信号信号排气温度传感器排气温度传感器冷却液位传感器冷却液位传感器+5V直流直流液位正常液位正常液位低液位低传感器公共端传感器公共端速度速度 / 正时传感器正时传感器 凸轮轴正时凸轮轴正时齿轮上的正齿轮上的正时齿时齿电磁阀总成电磁阀总成梃柱梃柱柱塞柱塞油腔油腔喷油嘴总成喷油嘴总成MEUI 喷油器喷油器提供高达152 Mpa (22000psi)的喷射压力发动机转速发动机转速供油量

10、供油量中冷器温度中冷器温度30-25-20-15-10- 5-25-20-15-10-52000-1750-1500-1250-1000- 750-120-100-80-60-40-20 发动机监视系统发动机监视系统(显示或报警显示或报警)系统低电压机油压力低高水温低水温超速空气滤清器阻力大大气压力排气温度机油压力差燃油压力差曲轴箱压力增压器的压力负载%数中冷器温度高高海拔自动功率下降功能避免早期磨损和可能的故障新的管理系统提高了可靠性新的管理系统提高了可靠性新的管理系统提高了可靠性新的管理系统提高了可靠性新的管理系统提高了可靠性新的管理系统提高了可靠性可在世界任意地方可在世界任意地方实施监控实施监控l维修接口模块(连接电子工具) 维修工具功能 可编程序功能 动态发动机状态显示(扭矩、功率、油耗、