柴油发动机燃油供给系统

1、3/9/2022Proprietary1柴油发动机燃油供给系统柴油发动机燃油供给系统2.3/9/2022Proprietary2柴油发动机燃油供给系统柴油发动机燃油供给系统内容 概述- 作用- 组成- 发展- 应用 轿车用燃油供给系统- 分类- 直列泵、分配泵或泵喷嘴- 共轨系统 柴油共轨系统低压部分- 低压组件- 输油泵- 滤清器 柴油共轨系统高压部分- 高压组件- CP1H、CP4高压泵- 共轨轨- 轨压控制策略 柴油共轨系统的故障检测- 低压油路压力检查- 低压油路排空气- 喷油器回油保压阀检查- 高压泵检查- 轨压传感器检查- 燃油计量单元和压力控制阀检查 实际操作内容- 练习一3/9

2、/2022Proprietary3柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统概述柴油系统的作用3/9/2022Proprietary4柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统概述柴油系统的组成1. 柴油箱2. 柴滤 （带溢流阀）3. 提前器4. 直列泵5. 输油泵6. 调速器7. 加速踏板8. 高压油管9. 喷油器10. 回油管11. 预热塞12. 预热控制单元13. 电瓶14. 点火钥匙15. 柴油发动机3/9/2022Proprietary5柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统概述柴油系统的发展1927年直列泵首次批量生产1962年轴向分配泵面世1986年电控轴向分配泵面世1

3、994年商用车电控泵喷嘴系统面世1995年电控单体泵系统面世1996年电控径向分配泵面世1997年第一代共轨系统面世1998年轿车电控泵喷嘴系统面世3/9/2022Proprietary6柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统概述柴油系统的应用直列泵应用领域应用领域单体泵轴向分配泵径向分配泵电控泵喷嘴电控单体泵共轨系统3/9/2022Proprietary7柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统分类轿车用燃油供给系统凸轮驱动式蓄压式直列泵 (M-RSF，M-RE22)分配泵 (VE-F,VP37,VP29/30, VP44)泵喷嘴，UI-P共轨系统，CRS按压力建

4、立方式来分：按压力建立方式来分：3/9/2022Proprietary8柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统分类轿车用燃油供给系统位置控制式时间控制式直列泵，机械式控制(M-RSF)直列泵，电控式(M-RE22,MSA15.X)轴向分配泵，机械式控制(VE-F)轴向分配泵，电控式(VP37,MSA15.5)电磁阀控制式轴向分配泵，VP29,VP30(EDC15M)电磁阀控制式径向分配泵，VP44(EDC15M)泵喷嘴，UI-P(EDC15P)共轨系统，CRS(EDC15C/16C/17C)按喷油量控制方式来分按喷油量控制方式来分：3/9/2022Proprietary

5、9柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统带直列泵的燃油供给系统1. 柴油箱 2. 柴滤3. 电子关断阀4. 直列泵 5. 输油泵 6. 油温传感器7. 喷油时刻控制器8. 带齿杆位置和转速传感器喷油量控制器9. 喷油器 10.预热塞11.冷却液温度传感器12.曲轴转速传感器13.柴油发动机3/9/2022Proprietary10柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统带直列泵的燃油供给系统14. 预热控制单元15. 发动机控制单元16. 进气温度传感器17. 增压压力传感器18. 增压器19. 加速踏板传感器20. 巡航控制模块21. 车速传感器

6、22. 离合器和刹车开关23. 电瓶 24. 诊断界面25. 点火开关3/9/2022Proprietary11柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统直列泵1. 出油阀紧座2. 柱塞和柱塞套偶件 3. 控制套 4. 柱塞弹簧 5. 滚轮体 6. 轴承 7. 凸轮轴3/9/2022Proprietary12柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统喷油量的控制3/9/2022Proprietary13柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统喷油量控制的方式3/9/2022Proprietary14柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃

7、油供给系统轿车用燃油供给系统喷油量控制的方式1. 柱塞套2. 进油孔3. 螺旋槽4. 柱塞5. 柱塞弹簧6. 由控制套控制柱塞 的旋转运动(喷油量控制)7. 凸轮轴3/9/2022Proprietary15柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统直列泵燃油系统的控制逻辑1.柴油发动机2.直列泵3.提前器4.加速踏板5.调速器3/9/2022Proprietary16柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统带轴向分配泵的燃油供给系统1. 柴油箱 2. 柴滤3. 带喷油量控制电磁阀和行程调整及燃 油温度传感器的分配泵4. 电子关断阀5. 正时装置电磁阀6

8、. 喷油器 7. 预热塞8. 冷却液温度传感器9. 曲轴转速传感器10.发动机11.发动机控制单元3/9/2022Proprietary17柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统带轴向分配泵的燃油供给系统12. 预热控制单元13. 车速传感器14. 加速踏板传感器15. 巡航控制模块16. 点火开关17. 电瓶18. 诊断界面19. 进气温度传感器20. 增压压力传感器21. 增压器22. 空气流量计3/9/2022Proprietary18柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统电控式分配泵喷油量和喷油时刻的控制逻辑1.分配泵2.正时电磁阀3.电

9、子调速器4.停车电磁阀5.发动机控制单元3/9/2022Proprietary19柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统带泵喷嘴的燃油供给系统1. 油箱2. 输油泵3. 滤清器4. 二级泵5. 泵喷嘴6. 燃油温度传感器7. 预热阀8. 柴油冷却器3/9/2022Proprietary20柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统喷油量和喷油时刻的控制方式1.发动机凸轮轴2.柱塞3.高压电磁阀4.喷油器3/9/2022Proprietary21柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统共轨系统1.空气流量计2.发动机控制单元3.带

10、燃油计量单元的 共轨泵4.共轨轨5.喷油器6.发动机转速传感器7.冷却液温度传感器8.滤清器9.油门踏板位置传感器3/9/2022Proprietary22柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统第一代共轨系统1.CP1共轨泵2.元件关闭阀3.共轨轨4.轨压传感器5.发动机控制单元6.共轨喷油器7.电磁阀8.压力控制阀3/9/2022Proprietary23柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统CP1共轨高压泵1. 驱动轴 2.多角环 3.柱塞 4. 进油阀 5.元件关闭阀 6.出油阀7. 密封圈 8.高压接头 9.压力控制阀 10.球阀 11.

11、回油 12.进油 13.减压阀 14.低压通道1. 驱动轴 2. 多角环3. 柱塞 4. 进油阀5. 出油阀 6. 燃油进口3/9/2022Proprietary24柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统第二代共轨系统1.带燃油计量 单元的共轨泵2.滤清器3.燃油箱4.粗滤5.共轨轨6.轨压传感器7.共轨喷油器8.限压阀3/9/2022Proprietary25柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统轿车用燃油供给系统第三代共轨系统1.带燃油计量 单元共轨泵2.滤清器3.燃油箱4.粗滤5.共轨轨6.轨压传感器7.压电喷油器8.压力控制阀9.电动输油泵3/9/2022

12、Proprietary26柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分TD4 2.2L 发动机用燃油系统低压部分1.燃油加注口2.燃油加注连接管3.油箱支撑托架4.油箱5.排气隔热层6.油管保护托盘7.燃油箱通气孔8.燃油供给模块3/9/2022Proprietary27柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分燃油箱1.油箱呼吸阀2.保护管套3.粗滤4.油位浮标（2个）5.油位传感器（2个）6.油箱呼吸管7.供油模块3/9/2022Proprietary28柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分电动输油泵1.油箱内电动 输油

13、泵到射流泵2.燃油供给到柴滤3.电动输油泵4.油箱内电动 输油泵到射流泵5.射流泵（右油箱）6.进油口（右油箱）7.回油来自柴滤8.保护管套 （来自左油箱）9.射流泵（左油箱）3/9/2022Proprietary29柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分柴油滤清器1.燃油温度传感器2.燃油供给到高压泵3.排水螺钉4.柴滤罐5.柴滤保护外壳6.排水管7.来自于油箱燃油管8.回到油箱燃油管9.高压燃油系统回油3/9/2022Proprietary30柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分温度调节阀（节温器）温度调节阀允许部分的高压系统的回油通过

14、滤清器参与再循环。这防止低温燃油析蜡，并提高发动机在低于10C时的工作性能。工作原理同传统的节温器一样。即使温度超过20C仍有少量的燃油回到滤清器。A 回油温度低于10C B 回油温度高于20C回油温度回到油箱的燃油占比再循环燃油的占比小于 10C5 10%90 95%大于 20C95%5%3/9/2022Proprietary31柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分温度调节器在 20C时工作3/9/2022Proprietary33柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分TDV6 3.0L 发动机用燃油系统低压部分3/9/2022Propr

15、ietary34柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分低压油路1. 油轨2. 喷油器3. 油轨4. 油轨和喷油器回油总管5. 共轨泵CP4.26. 柴油冷却器7. 节温器8. 滤清器9. 回油管10.进油管11.射流泵12.压力调节阀13.燃油泵模块14.主油箱液位传感器15.辅油箱液位传感器3/9/2022Proprietary35柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分柴油滤清器1. 来自与油箱 供油模块的供油2. 辅助电动输油泵 过来给冷却液 加热的供油3. 快速连接4. 滤清器进油5. 滤清器回油6. 滤清器盒7. 安装板8. 安装螺钉

16、（3个）9. 加热器连接（2个）10.电器接头3/9/2022Proprietary36柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分柴油滤清器11. 排水阀12. 通向高压泵接头13. 经过燃油冷却器后 的高压回油接头14. 燃油含水传感器15. 燃油含水传感器接头16. 滤清器单元17. 回油到油箱 （排空气处）3/9/2022Proprietary37柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分柴油冷却器回油管路（柴油）冷却管路（冷却液）1.冷却液进2.回油进(来自高压泵)3.回油出(去滤清器)4.冷却液出5.柴油冷却器3/9/2022Proprie

17、tary38标准型(50瓦特)柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统低压部分输油泵齿轮泵 (300瓦特)电动输油泵 特殊型 (100瓦特)电动输油泵齿轮泵的功率可以很大，用于一些大型或豪华型的车辆，电动输油泵主要用于一些小型车辆。进油出油3/9/2022Proprietary39柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分TD4 2.2L 发动机用燃油系统高压部分1.油轨2.油轨和喷油器 连接油管（4个）3.高压泵和油轨连接油管 4.压力控制阀（PCV） 控制的燃油泄漏5.压力控制阀(PCV)6.回油管（到高压泵回油）7.共轨泵和齿轮泵8.进油管 （连接滤

18、清器和齿轮泵）9.回油管 （喷油器回油）10.喷油器（4个）11.轨压传感器3/9/2022Proprietary40柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分CP1H共轨高压泵A.供油管 （连接滤清器和齿轮泵）B.回油管 （连接回流管与滤清器）C.连接高压喷油管与燃油轨1.高压泵元件（3个）2.高压泵驱动轴3.燃油计量单元（VCV）4.齿轮泵3/9/2022Proprietary41柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分CP1H共轨高压泵3/9/2022Proprietary42柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分进

19、油压力调节齿轮泵到高压油泵腔溢流阀回油到齿轮泵前端保持压力恒定溢流阀0供油节流润滑和冷却节流润滑初始润滑节流燃油计量单元来自齿轮泵后端回油初始润滑节流润滑冷却节流3/9/2022Proprietary43柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分燃油计量单元3/9/2022Proprietary44柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分共轨轨共轨轨1.油轨2.PCV阀3.轨压传感器A.连接低压燃油回流管与滤清器B.高压供油连接 （连接高压泵和燃油轨）C.高压管线连接 （燃油轨到喷油器4个）3/9/2022Proprietary45柴油柴油发动机燃

20、油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分压力控制阀和轨压传感器压力控制阀轨压传感器1.轨压传感器 6.带传感器元件的膜片2.高压油轨7.节流孔0.7毫米 3.压力控制阀 8.球阀4.电器连接针脚9.电器连接5.评价电路3/9/2022Proprietary46柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分TDV6 3.0L发动机用燃油系统高压部分3/9/2022Proprietary47柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分CP4高压共轨泵1. 柱塞2. 两孔安装式 (外圆直径 105毫米)3. 进油阀4. 柱塞弹簧5. 滚轮体6. 驱动凸轮

21、3/9/2022Proprietary48柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分CP4高压共轨泵到油轨来自电动输油泵回到油箱到油轨3/9/2022Proprietary49柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制基于基于ECU的控制的控制执行器：燃油计量单元VCV压力控制阀PCV控制方式：比例积分微分控制PID传感器：轨压传感器RDS控制路径：共轨泵共轨轨3/9/2022Proprietary50柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制高压端控制方式：高压端控制方式：在轿车上，共轨系统中轨压控制可能通过共

22、轨轨上压力控制阀来实现。不需要喷射的燃油通过压力控制阀回到低压油路系统。这种控制方式允许压力随着负荷的变化迅速作出响应。这种控制方式用于博世第一代共轨系统。压力控制阀最佳方式是安装在共轨轨上的，但是在一些特殊的应用上，可能直接安装与共轨泵上。3/9/2022Proprietary51柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制压力控制阀控制的轨压单点闭环控制压力控制阀控制的轨压单点闭环控制3/9/2022Proprietary52柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制低压进油端控制方式：低压进油端控制方式：另一种控制轨压的方式是在低

23、压进油端控制。高压泵上安装的燃油计量单元让油泵供给油轨里需要的准确燃油，来维持系统需要的喷射压力。在系统出现故障时，压力限制阀打开阻止轨压压力达到最大的压力。低压进油端控制减少多余燃油的加压降低油泵的载荷。这对降低燃油的消耗有积极的正面影响。同时，相对于高压端控制降低了回油对油箱内燃油温度的影响。3/9/2022Proprietary53柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制燃油计量单元控制的轨压单点闭环控制燃油计量单元控制的轨压单点闭环控制3/9/2022Proprietary54柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制两点控

24、制方式：两点控制方式：两点控制系统结合了低压进油的燃油计量单元控制和高压控制的压力控制阀的控制。因此吸收了它们的各自优势。如果压力仅仅在低压端控制，当负荷迅速的降低时，这将花费太长的时间来降低轨中压力。 为了使得轨压随着负荷变化作出迅速的动态变化，尤其是系统中匹配了压电式喷油器，因压电式喷油器 回油量非常小，因为这些原因，一些共轨系统中除了在高压泵上安装燃油计量单元的低压控制方式外，再采用带一另外的压力控制阀的两点控制方式。与低压进油控制相比，采用两点控制式的另外一个优点是高压端也是可控的，在发动机是冷态时，高压泵供给比喷射需要更多的燃油，压力通过压力控制阀来控制，通过压力加热燃油而不需要额外

25、的燃油加热装置。3/9/2022Proprietary55柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制燃油计量单元和压力控制阀同时控制的轨压两点闭环控制燃油计量单元和压力控制阀同时控制的轨压两点闭环控制3/9/2022Proprietary56柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制轨压设定曲线图（左图）为共轨轨压控制设定目标。其由全面的扭矩要求转换的喷油量和发动机转速决定。并由增压压力和进气温度以及轨压监控等来修正。3/9/2022Proprietary57柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制燃油

26、计量单元控制式高喷油量和高轨压时低怠速、倒拖时，小喷油量时双点控制式压力控制阀控制式转速压力控制阀控制式喷油量起动时，需要燃油加热时3/9/2022Proprietary58柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制闭环控制： 压力控制阀单独闭环控制- 轨压被监控- 通过轨压的差值来控制- 燃油计量单元电流或占空比设为最大,共轨泵的供油量设为最大 燃油计量单元单独闭环控制- 轨压被监控- 通过轨压的差值来控制- 压力控制阀电流或占空比设为最大 燃油计量单元和压力控制阀的双点控制- 轨压被监控- 基于双点控制的状态机，来控制压力控制阀或燃油计量单元的偏差来控制轨压的开环控制和闭环控制：轨压的开环控制和闭环控制：开环控制： 起动状态的轨压控制（燃油计量单元处于最大开度，控制压力控制阀） 轨压控制状态的切换过程 停机后的轨压控制（压力控制阀和燃油计量单元都设为最小 ） 轨压传感器故障时的轨压控制3/9/2022Proprietary59柴油柴油发动机燃油供给系统发动机燃油供给系统柴油共轨系统高压部分轨压控制轨压标准的监控概论：轨压标准的监控概论： 轨压传感器的监控- 信号范围的监控（0.54.5V）- 轨压飘逸的监控，0巴时与外界大气压力（大气压力传感器在EC