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文档简介

电控柴油机知识培训工艺工程处2014.06.12电控柴油机知识培训工艺工程处2014.06.12一、电控柴油机的结构及优点二、电控柴油机的原理三、提高排放的措施四、实现国四技术路线一、电控柴油机的结构及优点一、电控柴油机的结构1、什么是电控柴油机柴油机电子控制系统(EDC---electronicdieselcontrolsystem),是为了适应对发动机排放要求越来越严格,对油耗要求越来越低而出现,它对喷油量和喷油正时更加精确地控制,使柴油机性能进一步优化提高。

一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构

2、实行高压柴油电子控制的目的:是为了改善柴油机的燃油经济性和排放污染。3、优势:与传统机械系统相比,在动力性、油耗以及驾驶性等方面也具有明显的优势。1)与同功率的汽油车相比,柴油车燃油消耗约节省25%~30%;2)动力性强,主要表现在扭矩大,低速状态下加速快,拖拽性能佳;3)可实现喷油的精确控制,具有多次喷射能力;4)具有较好的烟度控制能力与排放潜力;5)电控单元的精确控制,使得柴油细化,燃烧完善,有效抑制颗粒物与NOx生成;6)CO2排放量比汽油车降低30%左右,HC的排放量也明显降低。一、电控柴油机的结构2、实行高压柴油电子控制的目的:是为了改善柴油机的燃油经济

4、与传统柴油机的区别电控柴油机与传统柴油机的主要区别表现在燃油喷射系统和控制技术上。1)高压共轨系统:油泵/油轨/喷油器/传感器/ECU和线束2)控制策略:喷油时刻,喷油量,喷油压力、喷油次数柔性可控一、电控柴油机的结构4、与传统柴油机的区别一、电控柴油机的结构

一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构5、高压共轨液力系统的构成高压共轨燃油系统中的液力部分,主要由燃油箱、滤清器、高压油泵、高压油轨以及共轨喷油器这几大部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:1)燃油箱:燃油储存;2)滤清器:对进入油路的柴油进行过滤;3)高压油泵:将低压燃油压缩为高压燃油输送到高压油轨;4)高压油轨:积蓄高压泵输送的高压燃油,提供给各缸喷油器,实现各缸供压的平衡;5)喷油器:执行器,实现缸内精确的燃油喷射。一、电控柴油机的结构5、高压共轨液力系统的构成一、电控柴油机的结构6、高压共轨电控系统构成共轨系统中电控系统一般由传感器、执行器、电控单元以及线束四部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:1)传感器:物理参数转换成电信号,并将各种信号提供给电控单元。(即监测柴油机或整车的工作状态及需求,并把其数值输入电控单元ECU,利用这些传感器信息,ECU才能计算控制发动机每个工况下喷油特性的参数和满足整车需求。)2)电子控制单元:通过内部软件对接收的信号进行分析处理,并根据控制策略调控各执行器,同时对各信号进行监控和判断;(是电控燃油系统的控制中心,它将传感器和各种控制装置和开一、电控柴油机的结构6、高压共轨电控系统构成一、电控柴油机的结构关传来的电信号进行处理,并将执行指令和数据信息传输给执行器和其它装置。具有(输入、输出、信息处理、通讯、记忆、失效保护策略等功能)。)3)执行器:接收电控单元发出的指令并执行相关动作;(它的作用根据电控单元ECU发出的控制信号,通过控制电磁阀的开启和关闭,将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。通过执行器单元,才能达到优化柴油机和整车动力性、经济性、排放和噪声等综合性能。)4)通讯接口:与外部系统进行通讯;5)供电电源:提供控制电路电能。一、电控柴油机的结构关传来的电信号进行处理,并将执行指令和数据信息传输给执行器和一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构7、高压泵结构:高压泵CP1H外形一、电控柴油机的结构7、高压泵结构:高压泵CP1H外形一、电控柴油机的结构高压泵结构简述:一、电控柴油机的结构高压泵结构简述:一、电控柴油机的结构高压泵爆炸图:一、电控柴油机的结构高压泵爆炸图:1)高压泵结构:(1)燃油计量单元(MeUN)一、电控柴油机的结构作用:控制高压油泵的进油量和回油流量,从而控制油泵柱塞向轨道的供油量,满足共轨系统设定压力,与轨道压力传感器形成对轨压的闭环控制。•油泵计量单元是一种比例电磁阀1)高压泵结构:一、电控柴油机的结构作用:控制高压油泵的进油一、电控柴油机的结构•燃油计量单元(MeUN)线圈电阻:2.6--3.15Ω•燃油计量单元(MeUN)最大工作电流1.8A(2)注意事项:①燃油计量单元(MeUN)集成安装在高压油泵上,不允许随便拆卸。②不要随意拿、持燃油计量单元(MeUN)进行油泵安装及搬运。③燃油计量阀故障,轨道上的机械泄油阀将被强行冲开,此时手摸回油管路温度明显很高。④燃油计量阀故障必须更换高压油泵总成,不允许自己拆卸燃油计量单元(MeUN)一、电控柴油机的结构•燃油计量单元(MeUN)线圈电阻:2一、电控柴油机的结构3)高压泵安装和拆卸要领:先完成喷油泵部装,装好连接法兰、O型密封圈和传动齿轮。.转动油泵传动齿轮,使传动齿轮和泵轴同步/灵活转动。.拆装朝柴4D115高压油泵不用对正时。4)维护注意事项.初次运行加注燃油:更换新的高压油泵发动机起动前须用手油泵泵油排气,至高压油泵回油出油。.禁止对油泵进行敲击、碰撞、和任何方式的校正和调整.一、电控柴油机的结构3)高压泵安装和拆卸要领:一、电控柴油机的结构高压油泵是高精度的部件,对清洁度有严格要求,所有的高、低压的油管接头的保护套在运输,搬运,库存过程必须完好无损,只能在装配前及时拆封。一、电控柴油机的结构高压油泵是高精度的部件,对清洁度有严一、电控柴油机的结构8、轨--LWR1)作用.积累和分配高压燃油.降低压力波动---由于柱塞的间歇性供油---由于喷油泵的短暂喷射2)注意事项.禁止敲击、磕碰和任何方式的拆解.注意清洁度要求,所有接头的保护套在运输、搬运、库存过程必须完好无损,只能在装配前及时拆封,防止异物落入和磕碰划伤。一、电控柴油机的结构8、轨--LWR1)作用一、电控柴油机的结构9、喷油器1)喷油器电磁阀.作用:根据扭矩需求,精确控制喷油提前角,喷油量,喷油次数。.24V高速强力电磁阀,集成在喷油器体内。线圈静态电阻:230mΩ.工作电流:开启电流:30A;保持电流:12A.电磁阀开启时间:110±10us.电磁阀关闭时间:30±5us一、电控柴油机的结构9、喷油器1)喷油器电磁阀一、电控柴油机的结构2)喷油器安装维护注意事项.保证喷油器的洁净度是使喷油器正常工作的首要条件。.只有在安装前才能将喷油器从包装中取出。.安装时喷油器垫片套在喷油器头部,在喷油器的橡胶密封圈处均匀涂抹凡士林。.喷油器电磁阀故障必须更换喷油器总成,不允许自己拆卸喷油器电磁阀。.避免电磁阀接线柱与发动机短路。(禁止踩踏)一、电控柴油机的结构2)喷油器安装维护注意事项一、电控柴油机的结构禁止将喷油器线束的的两支接线头碰到一起。.禁止手持、拆卸、敲击喷油器顶部的电磁阀,持拿喷油器只能持拿喷油器体。.喷油器的IQA码包含着喷油器的重要信息,喷油器或ECU更换后必须将此IQA信息输入ECU。一、电控柴油机的结构禁止将喷油器线束的的两支接线头碰到一起。一、电控柴油机的结构10、BOSCH共轨系统传感器一、电控柴油机的结构10、BOSCH共轨系统传感器一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构二、电控柴油机的工作原理1、共轨系统工作原理:1)司机的驾驶请求,通过油门踏板开度信号传递给控制单元ECU。2)ECU通过高压油泵、油量控制单元、压力传感器、高压油管、轨道,实现燃油喷射压力的控制。3)ECU通过曲轴和凸轮轴传感器、控制喷油器开启,实现燃油喷射量和喷油时刻的控制。4)最终实现车辆的加速或减速。二、电控柴油机的工作原理1、共轨系统工作原理:二、电控柴油机的工作原理

燃油从油箱被吸出后,经油水分离器与滤清器后被送入高压油泵,高压油泵将柴油输送到高压油轨中,高压油轨上有一压力传感器用来监控轨压。在整套高压共轨电控系统中,各类传感器及时检测出发动机的实际运行状态,由电子控制单元根据预置的程序进行运算后,确定适合于该工况下的最佳喷油量、喷油时刻、喷油速率等。也就是说,高压油泵、压力传感器和电子控制单元组成一组闭环控制系统,高压油泵把高压油输入到高压油轨,通过压力传感器对实际轨压的监控与反馈,实现喷油压力的精确控制。在此过程中喷油压力的产生和燃油喷射完全消除了彼此间的相互影响,且喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量。二、电控柴油机的工作原理燃油从油箱被吸出后,经油水分离器二、电控柴油机的工作原理2、电控系统基本组成部件示意图二、电控柴油机的工作原理2、电控系统基本组成部件示意图1、什么是国四排放标准所谓国四排放标准,是指国家第四阶段机动车污染物排放标准,汽车排放污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧合物)、CO(一氧化碳)、PM(微粒)等,通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用,控制盒减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。三、提高排放的措施1、什么是国四排放标准三、提高排放的措施三、提高排放的措施3、欧洲排放限值要求三、提高排放的措施3、欧洲排放限值要求2、我国排放限值排放限值(g/km)排放物排放标准国二国三国四CO2.22.21HC0.20.1NOX0.150.08HC+NOX0.5三、提高排放的措施2、我国排放限值排放限值(g/km)排放物排放标准

4、后处理器名称缩写:1)EGR:ExhaustGasRecriculation(废气再循环)2)DOC:DieselOxidationCatalyst(氧化催化转化器)3)POC:ParticulateOxidationCatalyst(颗粒氧化催化器)

三、提高排放的措施4、后处理器名称缩写:三、提高排放的措施4)DPF:DieselParticulatefilter(颗粒过滤器)(DPF能够有效地净化排气中70%——90%的颗粒,是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一。)5)SCR:SelectiveCatalyticReduction(选择性催化还原)(SCR:选择性催化还原时一项控制柴油发动机排气中NOX的技术,将尿素喷射到催化器中,氨与排气中的NOX在催化器中反应,生成无害的氮气(N2)和水(H2O))

三、提高排放的措施4)DPF:DieselParticulatefi5、EGR工作原理:通过EGR系统优化NOx的排放,冷的EGR可以有效抑制PM的增加,同时通过微粒捕集器(DPF-DieselParticulateFilter)或颗粒氧化催化器(POC-ParticulateOxidationCatalyst,)使微粒PM达到国4的标注要求。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:通过EGR系统优化NOx的排放,冷的EG三、提高排放的措施三、提高排放的措施5、EGR工作原理:DPF对于PM过滤效率很高,可达到90%以上,但是对油品要求很高,S含量需要在10ppm以下,同时,定期需要再生烧掉过滤器聚集的C颗粒。过高的S含量由于硫酸盐的生成会发生“中毒”现象,而烧掉硫酸盐需要的温度会把过滤器烧毁。POC为“通透式”的过滤器,不会发生堵塞,不需要主动再生,对S的含量应在50ppm以下,但是过滤效率较低50%~70%,所以,对机内净化有较高的要求。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:DPF对于PM过滤效率很高,可达到95、EGR工作原理:废气再循环(EGR)对降低发动机排气中NOx十分有效,此技术是将一部分废气引入发动机的进气系统,使得进气充量中惰性气体(H2O蒸气,N2和CO2等)的比例增加。由于这些惰性气体具有较高的比热容,使得经再循环废气稀释的混合气的比热容增高,致使发动机最高燃烧温度下降,同时EGR的稀释作用也降低了混合气中的氧浓度,从而破坏了NOx的生成机理,以致有效的抑制了NOx的生成。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:废气再循环(EGR)对降低发动机排气但废气再循环也会使发动机的微粒排放会有较大增加,特别是在大负荷。一般国四的EGR率为15%~20%@全负荷。COOLER(EGR冷却器)使引入的废气温度降低,研究显示冷的EGR对减少微粒特别有效。三、提高排放的措施但废气再循环也会使发动机的微粒排放会有较大增加,特别是在DOC+POC工作原理三、提高排放的措施原理:DOC可以氧化柴油排气中的大部分HC、CO和颗粒中的可溶有机成分SOF.PM[C+SOF(HC’s)]+O2CO2+H2O2CO+O22CO22C2H6+7O24CO2+6H2O另外还与废气中的SO2反应生成SO3,进而生成H2SO4,会增加PM滤纸重量,所以应该控制S含量。POC可以氧化C颗粒C+2NO2CO2+2NODOC+POC工作原理三、提高排放的措施原理:DOC可

三、提高排放的措施EGR阀+COOLER布置COOLEREGR阀+DC电机单向阀三、提高排放的措施EGR阀+COOLER布置COOLER

三、提高排放的措施POC优点•运行可靠,不发生堵塞、中毒,免于维护;•基本保持燃油消耗不变;•安装需求空间小;•相比DPF对含硫量有较低(50ppm以下)的要求;•相比SCR重量轻;•对于较小的颗粒有更高的效率,可高达80%;•相比SCR无需复杂的计量和监控系统;•相比SCR价格更便宜;•不需要基础设施如尿素站的建设。综上,DOC+POC更适于轻型卡车,可使现有轻卡车在成本增加较低的前提下实现国四的升级。三、提高排放的措施POC优点•运行可靠,不发生堵塞、中毒

三、提高排放的措施EGR+DPF柴油微粒过滤器(DieselParticulateFilter,DPF)通过过滤或/和化学反应来降低排气中颗粒物。DPF的基质由多孔材料组成,它由很多管道组成,这些管道的入口和出口之一是封闭的,由于是封闭的,所以废气只能通过蜂窝状的管壁进入相邻的只有出口开放的管道。当穿过管壁的时候颗粒物会从排气气流中分离出来并在管壁上堆积,过滤效率在80%~90%之间,根据过滤器的材料和系统布局不同而不同。这些沉积在过滤器壁上的颗粒物要定期的清除掉,不然过滤器就会被堵塞,这就是过滤器的再生。三、提高排放的措施EGR+DPF柴油微粒过滤器(Dies

三、提高排放的措施EGR+DPF如果发动机在大负荷下运转,那么废气的温度足以燃烧掉这些颗粒物,但是发动机在低负荷下运转时,废气的温度是不足以启动再生过程的,所以需要其他的辅助装置使得过滤器再生,主要的方法有:燃烧器再生、电热再生、催化剂再生等等。这些有贵金属涂层的颗粒物后处理系统的缺点是:如果废气中含硫量较高的话会将硫转化为硫酸盐。只有燃油中的硫含量低于10ppm时,才可能达到欧Ⅳ/Ⅴ要求的颗粒物排放,否则不仅达不到颗粒物排标准,而且可能使系统受到损害。三、提高排放的措施EGR+DPF如果发动机在大负荷下运转

三、提高排放的措施EGR+DPF例如:发动机可能会受EGR系统产生的硫酸的腐蚀;DPF再生会被硫酸盐钝化,并且过滤器会被堵塞并不可恢复。三、提高排放的措施EGR+DPF例如:发动机可能会受EG

三、提高排放的措施此路线采用发动机机内减少PM排放、在废气中处理NOx的措施。利用商业用的固体尿素和水(水溶液浓度为32.5%±0.5%),在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质,将NQx还原为N2和H20。该系统可以使NOx排放减低85%以上,PM降级40%,燃油消耗减低5%。SCR技术路线三、提高排放的措施此路线采用发动机机内减少PM排放、在废

三、提高排放的措施使用SCR的优缺点使用SCR后不但要增加SCR本身装置的质量约150~300kg,另外还要增加1个尿素溶液(AdBlue)箱和尿素溶液。该溶液无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险,但有腐蚀性,必须使用特殊的储存容器。SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制,尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配,在保证降低NOx的同时,不能超过份量。尿素的喷入量过少,则达不到应有的处理水平,尿素的喷入量过多,则会使多余的氨气排入大气,导致新的污染。所以,必须有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。三、提高排放的措施使用SCR的优缺点使用SCR后不但要增

三、提高排放的措施使用SCR的优缺点而且尿素消耗较快,定期添加尿素的责任也必须由用户来完成,这就加大了装置的复杂性和保养的难度,而且这种装置的价格也是较为昂贵的。SCR作为新的后处理技术,系统成本高(大约是车辆成本的3%~5%)、初期投资高、操作和保养费用高、需要加1套较复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等。还要求行驶区域内对尿素的供应。此外,在温度较低(-11℃)的情况下,尿素-水溶液会结冰,所以在寒冷地区的推广使用受到限制,需要对尿素计量系统的适当加热措施来解决。三、提高排放的措施使用SCR的优缺点而且尿素消耗较快,定

三、提高排放的措施使用SCR的优缺点其优点是燃油消耗减少约5~7%,扣除因尿素所增加的费用,还将有节油2%~3%的优势。另对S含量要求较低,一般认为低于350ppm即可。所以SCR适合中、重型卡车,增加该系统后比成本用户是可以接受的。三、提高排放的措施使用SCR的优缺点其优点是燃油消耗减少

三、提高排放的措施三、提高排放的措施

三、提高排放的措施POC与DPF的对比三、提高排放的措施POC与DPF的对比

三、提高排放的措施三、提高排放的措施

三、提高排放的措施三、提高排放的措施

三、提高排放的措施三、提高排放的措施

三、提高排放的措施硫对排放以及后处理器的影响上反应看出高的含硫量无疑会增加PM的排放量。三、提高排放的措施硫对排放以及后处理器的影响

三、提高排放的措施C+2NO2CO2+2NO2NO2+2NO+4NH34N2+6H2O•最终影响DPF/POC对PM的转化效率;•影响NOx的转化效率。三、提高排放的措施C+2NO2CO2+2N四、实现国四技术路线1、实现国四技术路线:主要通过以下两个技术实现:1)DPF技术---EGR+DCP+DPF(POC)2)SCR技术--四、实现国四技术路线1、实现国四技术路线:2、EGR+DOC+POC路线原理(以4102-C4为例)EGR+COOLER+DOC(Dieseloxidationcatalyst)+POC直喷2(4)气门增压中冷电控共轨系统EGR+COOLERREEDVALVE(单向阀/节流阀)DOC+POC(50%-70%转化效率)+四、实现国四技术路线2、EGR+DOC+POC路线原理(以4102-C4为例)E四、实现国四技术路线四、实现国四技术路线四、实现国四技术路线3、两种技术路线比较:四、实现国四技术路线3、两种技术路线比较:4、我公司目前国四、国五排放标准的柴油机系列有:1)102系列:国四:高压共轨、EGR+DOC+POC国五:高压共轨、EGR+DOC+POC、SCR技术路线2)D系列:国四:高压共轨、EGR+DOC+POC国五:高压共轨、EGR+DOC+POC、SCR技术路线四、实现国四技术路线4、我公司目前国四、国五排放标准的柴油机系列有:四、实现国3)NGD系列:国四:高压共轨(Siemens和BOSCH)、EGR+DOC+POC技术路线4)QDD80系列:国四:电控VE泵、EGR+DOC+DOC技术路线

四、实现国四技术路线3)NGD系列:四、实现国四技术路线

6、燃油的清洁度对电控共轨系统非常重要、采用两级专用高效的燃油滤清器,即安装在车辆上的粗滤器和安装在发机上的燃油精滤器。1)油水分离器-粗滤:.共轨系统零部件对燃油中的水比较敏感,因为:–可能的锈蚀–过多的水将造成润滑问题.解决办法:加装油水分离器,定期维护.带手油泵,有助于排除空气。.储水能力取决于燃油消耗量和燃油质量,最低容量200ml四、实现国四技术路线6、燃油的清洁度对电控共轨系统非常重要、采用两级专用四、实现国四技术路线5、朝柴电控柴油机的命名以102系列为例:保存了市场上102的品牌效应,增加了技术路线和功率代号如CY4102-CE4C。其中C代表高压共轨路线;E代表EGRDOC+POC技术路线;4是满足国4标准;C是功率代码。CY4102-CE4A/B/C/D/E/F/G/K/M/N不同功率机型.如CY4102-CS5B。其中C代表高压共轨路线;S代表SCR技术路线;5是满足国5标准;B是功率代码。四、实现国四技术路线5、朝柴电控柴油机的命名以102系列为例.燃油初级滤的日常保养:检查柴油粗滤器下方油水分离器,按要求进行放水.燃油初级滤的更换里程:600小时或3万公里2)精滤器:.初始过滤效率:.20000公里后过滤效率:.更换里程10000~12000公里或200~250小时,以先到为准.四、实现国四技术路线.燃油初级滤的日常保养:检查柴油粗滤器下方油水分离器,按四谢谢!谢谢!电控柴油机知识培训工艺工程处2014.06.12电控柴油机知识培训工艺工程处2014.06.12一、电控柴油机的结构及优点二、电控柴油机的原理三、提高排放的措施四、实现国四技术路线一、电控柴油机的结构及优点一、电控柴油机的结构1、什么是电控柴油机柴油机电子控制系统(EDC---electronicdieselcontrolsystem),是为了适应对发动机排放要求越来越严格,对油耗要求越来越低而出现,它对喷油量和喷油正时更加精确地控制,使柴油机性能进一步优化提高。

一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构

2、实行高压柴油电子控制的目的:是为了改善柴油机的燃油经济性和排放污染。3、优势:与传统机械系统相比,在动力性、油耗以及驾驶性等方面也具有明显的优势。1)与同功率的汽油车相比,柴油车燃油消耗约节省25%~30%;2)动力性强,主要表现在扭矩大,低速状态下加速快,拖拽性能佳;3)可实现喷油的精确控制,具有多次喷射能力;4)具有较好的烟度控制能力与排放潜力;5)电控单元的精确控制,使得柴油细化,燃烧完善,有效抑制颗粒物与NOx生成;6)CO2排放量比汽油车降低30%左右,HC的排放量也明显降低。一、电控柴油机的结构2、实行高压柴油电子控制的目的:是为了改善柴油机的燃油经济

4、与传统柴油机的区别电控柴油机与传统柴油机的主要区别表现在燃油喷射系统和控制技术上。1)高压共轨系统:油泵/油轨/喷油器/传感器/ECU和线束2)控制策略:喷油时刻,喷油量,喷油压力、喷油次数柔性可控一、电控柴油机的结构4、与传统柴油机的区别一、电控柴油机的结构

一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构5、高压共轨液力系统的构成高压共轨燃油系统中的液力部分,主要由燃油箱、滤清器、高压油泵、高压油轨以及共轨喷油器这几大部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:1)燃油箱:燃油储存;2)滤清器:对进入油路的柴油进行过滤;3)高压油泵:将低压燃油压缩为高压燃油输送到高压油轨;4)高压油轨:积蓄高压泵输送的高压燃油,提供给各缸喷油器,实现各缸供压的平衡;5)喷油器:执行器,实现缸内精确的燃油喷射。一、电控柴油机的结构5、高压共轨液力系统的构成一、电控柴油机的结构6、高压共轨电控系统构成共轨系统中电控系统一般由传感器、执行器、电控单元以及线束四部分组成。各部件的主要功能简要概括如下:1)传感器:物理参数转换成电信号,并将各种信号提供给电控单元。(即监测柴油机或整车的工作状态及需求,并把其数值输入电控单元ECU,利用这些传感器信息,ECU才能计算控制发动机每个工况下喷油特性的参数和满足整车需求。)2)电子控制单元:通过内部软件对接收的信号进行分析处理,并根据控制策略调控各执行器,同时对各信号进行监控和判断;(是电控燃油系统的控制中心,它将传感器和各种控制装置和开一、电控柴油机的结构6、高压共轨电控系统构成一、电控柴油机的结构关传来的电信号进行处理,并将执行指令和数据信息传输给执行器和其它装置。具有(输入、输出、信息处理、通讯、记忆、失效保护策略等功能)。)3)执行器:接收电控单元发出的指令并执行相关动作;(它的作用根据电控单元ECU发出的控制信号,通过控制电磁阀的开启和关闭,将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。通过执行器单元,才能达到优化柴油机和整车动力性、经济性、排放和噪声等综合性能。)4)通讯接口:与外部系统进行通讯;5)供电电源:提供控制电路电能。一、电控柴油机的结构关传来的电信号进行处理,并将执行指令和数据信息传输给执行器和一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构7、高压泵结构:高压泵CP1H外形一、电控柴油机的结构7、高压泵结构:高压泵CP1H外形一、电控柴油机的结构高压泵结构简述:一、电控柴油机的结构高压泵结构简述:一、电控柴油机的结构高压泵爆炸图:一、电控柴油机的结构高压泵爆炸图:1)高压泵结构:(1)燃油计量单元(MeUN)一、电控柴油机的结构作用:控制高压油泵的进油量和回油流量,从而控制油泵柱塞向轨道的供油量,满足共轨系统设定压力,与轨道压力传感器形成对轨压的闭环控制。•油泵计量单元是一种比例电磁阀1)高压泵结构:一、电控柴油机的结构作用:控制高压油泵的进油一、电控柴油机的结构•燃油计量单元(MeUN)线圈电阻:2.6--3.15Ω•燃油计量单元(MeUN)最大工作电流1.8A(2)注意事项:①燃油计量单元(MeUN)集成安装在高压油泵上,不允许随便拆卸。②不要随意拿、持燃油计量单元(MeUN)进行油泵安装及搬运。③燃油计量阀故障,轨道上的机械泄油阀将被强行冲开,此时手摸回油管路温度明显很高。④燃油计量阀故障必须更换高压油泵总成,不允许自己拆卸燃油计量单元(MeUN)一、电控柴油机的结构•燃油计量单元(MeUN)线圈电阻:2一、电控柴油机的结构3)高压泵安装和拆卸要领:先完成喷油泵部装,装好连接法兰、O型密封圈和传动齿轮。.转动油泵传动齿轮,使传动齿轮和泵轴同步/灵活转动。.拆装朝柴4D115高压油泵不用对正时。4)维护注意事项.初次运行加注燃油:更换新的高压油泵发动机起动前须用手油泵泵油排气,至高压油泵回油出油。.禁止对油泵进行敲击、碰撞、和任何方式的校正和调整.一、电控柴油机的结构3)高压泵安装和拆卸要领:一、电控柴油机的结构高压油泵是高精度的部件,对清洁度有严格要求,所有的高、低压的油管接头的保护套在运输,搬运,库存过程必须完好无损,只能在装配前及时拆封。一、电控柴油机的结构高压油泵是高精度的部件,对清洁度有严一、电控柴油机的结构8、轨--LWR1)作用.积累和分配高压燃油.降低压力波动---由于柱塞的间歇性供油---由于喷油泵的短暂喷射2)注意事项.禁止敲击、磕碰和任何方式的拆解.注意清洁度要求,所有接头的保护套在运输、搬运、库存过程必须完好无损,只能在装配前及时拆封,防止异物落入和磕碰划伤。一、电控柴油机的结构8、轨--LWR1)作用一、电控柴油机的结构9、喷油器1)喷油器电磁阀.作用:根据扭矩需求,精确控制喷油提前角,喷油量,喷油次数。.24V高速强力电磁阀,集成在喷油器体内。线圈静态电阻:230mΩ.工作电流:开启电流:30A;保持电流:12A.电磁阀开启时间:110±10us.电磁阀关闭时间:30±5us一、电控柴油机的结构9、喷油器1)喷油器电磁阀一、电控柴油机的结构2)喷油器安装维护注意事项.保证喷油器的洁净度是使喷油器正常工作的首要条件。.只有在安装前才能将喷油器从包装中取出。.安装时喷油器垫片套在喷油器头部,在喷油器的橡胶密封圈处均匀涂抹凡士林。.喷油器电磁阀故障必须更换喷油器总成,不允许自己拆卸喷油器电磁阀。.避免电磁阀接线柱与发动机短路。(禁止踩踏)一、电控柴油机的结构2)喷油器安装维护注意事项一、电控柴油机的结构禁止将喷油器线束的的两支接线头碰到一起。.禁止手持、拆卸、敲击喷油器顶部的电磁阀,持拿喷油器只能持拿喷油器体。.喷油器的IQA码包含着喷油器的重要信息,喷油器或ECU更换后必须将此IQA信息输入ECU。一、电控柴油机的结构禁止将喷油器线束的的两支接线头碰到一起。一、电控柴油机的结构10、BOSCH共轨系统传感器一、电控柴油机的结构10、BOSCH共轨系统传感器一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构传感器位置一、电控柴油机的结构一、电控柴油机的结构二、电控柴油机的工作原理1、共轨系统工作原理:1)司机的驾驶请求,通过油门踏板开度信号传递给控制单元ECU。2)ECU通过高压油泵、油量控制单元、压力传感器、高压油管、轨道,实现燃油喷射压力的控制。3)ECU通过曲轴和凸轮轴传感器、控制喷油器开启,实现燃油喷射量和喷油时刻的控制。4)最终实现车辆的加速或减速。二、电控柴油机的工作原理1、共轨系统工作原理:二、电控柴油机的工作原理

燃油从油箱被吸出后,经油水分离器与滤清器后被送入高压油泵,高压油泵将柴油输送到高压油轨中,高压油轨上有一压力传感器用来监控轨压。在整套高压共轨电控系统中,各类传感器及时检测出发动机的实际运行状态,由电子控制单元根据预置的程序进行运算后,确定适合于该工况下的最佳喷油量、喷油时刻、喷油速率等。也就是说,高压油泵、压力传感器和电子控制单元组成一组闭环控制系统,高压油泵把高压油输入到高压油轨,通过压力传感器对实际轨压的监控与反馈,实现喷油压力的精确控制。在此过程中喷油压力的产生和燃油喷射完全消除了彼此间的相互影响,且喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量。二、电控柴油机的工作原理燃油从油箱被吸出后,经油水分离器二、电控柴油机的工作原理2、电控系统基本组成部件示意图二、电控柴油机的工作原理2、电控系统基本组成部件示意图1、什么是国四排放标准所谓国四排放标准,是指国家第四阶段机动车污染物排放标准,汽车排放污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧合物)、CO(一氧化碳)、PM(微粒)等,通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用,控制盒减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。三、提高排放的措施1、什么是国四排放标准三、提高排放的措施三、提高排放的措施3、欧洲排放限值要求三、提高排放的措施3、欧洲排放限值要求2、我国排放限值排放限值(g/km)排放物排放标准国二国三国四CO2.22.21HC0.20.1NOX0.150.08HC+NOX0.5三、提高排放的措施2、我国排放限值排放限值(g/km)排放物排放标准

4、后处理器名称缩写:1)EGR:ExhaustGasRecriculation(废气再循环)2)DOC:DieselOxidationCatalyst(氧化催化转化器)3)POC:ParticulateOxidationCatalyst(颗粒氧化催化器)

三、提高排放的措施4、后处理器名称缩写:三、提高排放的措施4)DPF:DieselParticulatefilter(颗粒过滤器)(DPF能够有效地净化排气中70%——90%的颗粒,是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一。)5)SCR:SelectiveCatalyticReduction(选择性催化还原)(SCR:选择性催化还原时一项控制柴油发动机排气中NOX的技术,将尿素喷射到催化器中,氨与排气中的NOX在催化器中反应,生成无害的氮气(N2)和水(H2O))

三、提高排放的措施4)DPF:DieselParticulatefi5、EGR工作原理:通过EGR系统优化NOx的排放,冷的EGR可以有效抑制PM的增加,同时通过微粒捕集器(DPF-DieselParticulateFilter)或颗粒氧化催化器(POC-ParticulateOxidationCatalyst,)使微粒PM达到国4的标注要求。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:通过EGR系统优化NOx的排放,冷的EG三、提高排放的措施三、提高排放的措施5、EGR工作原理:DPF对于PM过滤效率很高,可达到90%以上,但是对油品要求很高,S含量需要在10ppm以下,同时,定期需要再生烧掉过滤器聚集的C颗粒。过高的S含量由于硫酸盐的生成会发生“中毒”现象,而烧掉硫酸盐需要的温度会把过滤器烧毁。POC为“通透式”的过滤器,不会发生堵塞,不需要主动再生,对S的含量应在50ppm以下,但是过滤效率较低50%~70%,所以,对机内净化有较高的要求。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:DPF对于PM过滤效率很高,可达到95、EGR工作原理:废气再循环(EGR)对降低发动机排气中NOx十分有效,此技术是将一部分废气引入发动机的进气系统,使得进气充量中惰性气体(H2O蒸气,N2和CO2等)的比例增加。由于这些惰性气体具有较高的比热容,使得经再循环废气稀释的混合气的比热容增高,致使发动机最高燃烧温度下降,同时EGR的稀释作用也降低了混合气中的氧浓度,从而破坏了NOx的生成机理,以致有效的抑制了NOx的生成。三、提高排放的措施5、EGR工作原理:废气再循环(EGR)对降低发动机排气但废气再循环也会使发动机的微粒排放会有较大增加,特别是在大负荷。一般国四的EGR率为15%~20%@全负荷。COOLER(EGR冷却器)使引入的废气温度降低,研究显示冷的EGR对减少微粒特别有效。三、提高排放的措施但废气再循环也会使发动机的微粒排放会有较大增加,特别是在DOC+POC工作原理三、提高排放的措施原理:DOC可以氧化柴油排气中的大部分HC、CO和颗粒中的可溶有机成分SOF.PM[C+SOF(HC’s)]+O2CO2+H2O2CO+O22CO22C2H6+7O24CO2+6H2O另外还与废气中的SO2反应生成SO3,进而生成H2SO4,会增加PM滤纸重量,所以应该控制S含量。POC可以氧化C颗粒C+2NO2CO2+2NODOC+POC工作原理三、提高排放的措施原理:DOC可

三、提高排放的措施EGR阀+COOLER布置COOLEREGR阀+DC电机单向阀三、提高排放的措施EGR阀+COOLER布置COOLER

三、提高排放的措施POC优点•运行可靠,不发生堵塞、中毒,免于维护;•基本保持燃油消耗不变;•安装需求空间小;•相比DPF对含硫量有较低(50ppm以下)的要求;•相比SCR重量轻;•对于较小的颗粒有更高的效率,可高达80%;•相比SCR无需复杂的计量和监控系统;•相比SCR价格更便宜;•不需要基础设施如尿素站的建设。综上,DOC+POC更适于轻型卡车,可使现有轻卡车在成本增加较低的前提下实现国四的升级。三、提高排放的措施POC优点•运行可靠,不发生堵塞、中毒

三、提高排放的措施EGR+DPF柴油微粒过滤器(DieselParticulateFilter,DPF)通过过滤或/和化学反应来降低排气中颗粒物。DPF的基质由多孔材料组成,它由很多管道组成,这些管道的入口和出口之一是封闭的,由于是封闭的,所以废气只能通过蜂窝状的管壁进入相邻的只有出口开放的管道。当穿过管壁的时候颗粒物会从排气气流中分离出来并在管壁上堆积,过滤效率在80%~90%之间,根据过滤器的材料和系统布局不同而不同。这些沉积在过滤器壁上的颗粒物要定期的清除掉,不然过滤器就会被堵塞,这就是过滤器的再生。三、提高排放的措施EGR+DPF柴油微粒过滤器(Dies

三、提高排放的措施EGR+DPF如果发动机在大负荷下运转,那么废气的温度足以燃烧掉这些颗粒物,但是发动机在低负荷下运转时,废气的温度是不足以启动再生过程的,所以需要其他的辅助装置使得过滤器再生,主要的方法有:燃烧器再生、电热再生、催化剂再生等等。这些有贵金属涂层的颗粒物后处理系统的缺点是:如果废气中含硫量较高的话会将硫转化为硫酸盐。只有燃油中的硫含量低于10ppm时,才可能达到欧Ⅳ/Ⅴ要求的颗粒物排放,否则不仅达不到颗粒物排标准,而且可能使系统受到损害。三、提高排放的措施EGR+DPF如果发动机在大负荷下运转

三、提高排放的措施EGR+DPF例如:发动机可能会受EGR系统产生的硫酸的腐蚀;DPF再生会被硫酸盐钝化,并且过滤器会被堵塞并不可恢复。三、提高排放的措施EGR+DPF例如:发动机可能会受EG

三、提高排放的措施此路线采用发动机机内减少PM排放、在废气中处理NOx的措施。利用商业用的固体尿素和水(水溶液浓度为32.5%±0.5%),在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质,将NQx还原为N2和H20。该系统可以使NOx排放减低85%以上,PM降级40%,燃油消耗减低5%。SCR技术路线三、提高排放的措施此路线采用发动机机内减少PM排放、在废

三、提高排放的措施使用SCR的优缺点使用SCR后不但要增加SCR本身装置的质量约150~300kg,另外还要增加1个尿素溶液(AdBlue)箱和尿素溶液。该溶液无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险,但有腐蚀性,必须使用特殊的储存容器。SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制,尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配,在保证降低NOx的同时,不能超过份量。尿素的喷入量过少,则达不到应有的处理水平,尿素的喷入量过多,则会使多余的氨气排入大气,导致新的污染。所以,必须有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。三、提高排放的措施使用SCR的优缺点使用SCR后不但要增

三、提高排放的措施使用SCR的优缺点而且尿素消耗较快,定期添加尿素的责任也必须由用户来完成,这就加大了装置的复杂性和保养的难度,而且这种装置的价格也是较为昂贵的。SCR作为新的后处理技术,系统成本高(大约是车辆成本的3%~5%)、初期投资高、操作和保养费用高、需要加1套较复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等。还要求行驶区域内对尿素的供应。此外,在温度较低(-11℃)的情况下,尿素-水溶液会结冰,所以在寒冷地区的推广使用受到限制,需要对尿素计量系统的适当加热措施来解决。三、提高排放的措施使用S

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