宝来TDI燃油系统认知

宝来1.9T泵喷嘴柴油发动机燃油系统的认知和新型电控柴油

发动机技术展望

QCWXDG-1-2-20林文光知识目标完成本训练任务后，你应当能够：掌握宝来1.9TDI发动机燃油系统的结构和工作原理；掌握宝来1.9TDI发动机泵喷嘴的工作原理；了解新型电控柴油发动机技术的发展方向。技能目标

完成本训练任务后，你应当能（够）：关键技能：能（会）在宝来1.9TDI发动机上认知燃油系统零部件能（会）识别泵喷嘴总成零部件能（会）根据电路图在发动机上找出燃油系统控制电路能（会）用解码器读取宝来1.9TDI发动机数据流；能（会）说出新型电控柴油发动机的技术特点和发展方向。技能目标基本技能：能（会）查阅宝来1.9TDI维修手册；能（会）读识宝来1.9TTDI发动机电路图；能（会）熟练使用解码器、万用表等仪器设备。职业素质目标完成本训练任务后，你应当能（够）：

严格执行汽车维修修规范，培养认真、严谨的工作态度；重视安全、环保，养成安全文明生产的良好习惯；尊重他人，养成善于交流、沟通和团结协作的工作作风；养成对学习和工作进行总结的良好习惯，不断积累经验；按照5S的要求，对工作现场实施管理。柴油机的发展史100年前的1894年，德国技师鲁道夫·狄塞尔（Radolf

Diese）发明了柴油发动机，对当时的工业化产生了积极的影响。其后，在100年间，柴油机有了很大的技术进步，应用范围极广，可以称为当之无愧的“内燃机”。柴油机的发展史柴油发动机具有动力性好、可靠性高、经济、耐用等优点，大型商用柴油汽车在各个地区都有重要地位，其轿车的保有量也在不断地增加。欧洲的传统观点比较关心汽车油耗，欧洲目前100%的重型车和近50%的乘用车都在使用柴油发动机。电控柴油发动机的优点减少废气中有害物排放量减小燃油消耗提高发动机输出转矩和功率减低发动机噪声提高发动机运转平顺性柴油发动机电控系统的分类按控制方式分类第一代电控喷油系—位置控制式

类型：直列泵、分配泵、第二代电控喷油系统—时间控制式

类型：直列泵、分配泵、单体泵、泵喷嘴第三代电控喷油系统—时间-压力控制式

类型：高压共轨喷油系统、中压共轨喷油系统柴油发动机电控系统的分类按产生高压柴油机构分类直列泵电控喷油系统电控分配泵喷油系统泵喷嘴电控喷油系统单体泵电控喷油系统共轨式电控喷油系统宝来TDI发动机技术特点TDI是TURBODIRECTINJECTION的英文缩写，中文意思是涡轮增压直接喷射。1998年德国大众公司开发出泵喷嘴技术，大众公司把TDI发动机装备到了所有车型上，成为其看家本领。宝来TDI发动机技术特点排量——1.9升压缩比——19.0﹕1最大转矩——240/1800~2400最大功率——74/40000~100公里／小时加速时间——12.1秒最高速度——188公里／小时百公里油耗——5.5升尾气排放——欧洲ⅲ号标准宝来TDI燃油系统特点宝来1.9TDI采用了最新的高压燃油喷射技术——泵喷射系统（也称独立喷油系统）每缸一个泵喷嘴，喷射压力高达2050bar精确控制喷射循环每个喷射循环被分成预喷射和主喷射发动机工作平稳、高效燃烧、燃烧噪声低、油耗低和功率大燃油系统的组成及功能宝来1.9TDI发动机燃油系统的供油系统，主要是由燃油箱、电动燃油泵、燃油管、柴油滤清器、冷凝器、燃油温度传感器、输油泵及泵喷嘴等组件组成。燃油系统的组成及功能工作原理当发动机运转时，叶片转子式输油泵工作，单向阀打开，油箱中的柴油经滤清器过滤后进入输油泵，并在输油泵中产生一定压力后送到泵喷嘴，柴油中的气泡不能经过滤网，而是经过节流孔回到回油管路中，多余的柴油经过回油管、限压阀（辅助通道）、柴油温度传感器及柴油冷凝器流回油箱。燃油系统的组成及功能电动燃油泵安装在燃油箱中功能：将燃油从油箱中泵出，经燃油滤清器送至串联泵燃油系统的组成及功能柴油滤清器功能：过滤柴油中的杂质和把柴油中的水分分离出来燃油系统的组成及功能输油泵安装在缸盖上，紧挨在真空泵后面，两个泵都由凸轮轴驱动，因此称两个泵为串联泵功能：将燃油输送到泵喷嘴燃油系统的组成及功能泵喷嘴喷油泵与喷油器集成为一体功能：定时、定量向气缸喷射柴油。燃油系统的组成及功能柴油温度传感器功能：检测柴油温度，并将信号传输给发动机ECU，用以控制喷油量和柴油冷凝器的工作。燃油系统的组成及功能柴油冷凝器有水冷和风冷两种形式功能：冷却柴油输油泵的工作原理泵喷嘴的结构和工作过程

泵喷嘴主要是由柱塞式高压泵、喷油器、油量控制电磁阀和驱动部分组成。泵喷嘴式高压泵在喷油过程中实现二次喷油并与柴油发动机理想喷油相适应。泵喷嘴的结构和工作过程进油过程当凸轮轴摇臂落在凸轮基圆上时，则凸轮未驱动摇臂，柱塞在其回位弹簧作用下上移的同时电磁阀打开。输油泵输送来的压力柴油从油道V处进入泵喷嘴，并经过电磁阀而进入高压室。

泵喷嘴的结构和工作过程压油过程（预喷开始）在凸轮驱动下柱塞下移，并当其移到一定位置时，发动机ECU便控制电磁阀通电，于是电磁阀阀芯关闭进油道。当柱塞封闭了柱塞套上的进油孔后，柱塞继续下移，高压室形成密封空间。由于空间减小，油压升高，于是压油开始，此时柴油压力可达18MPa喷油器开始预喷油。泵喷嘴的结构和工作过程压油过程（喷嘴针阀阻尼）泵喷嘴的结构和工作过程压油过程（预喷油结束）柱塞在凸轮驱动下移。柱塞内腔（高压室）柴油压力升高，使减振器室上端锥阀打开，针阀高压室与高压室连通，于是油压下降，针阀下移，关闭喷孔，预喷油结束。泵喷嘴的结构和工作过程主喷油过程柱塞继续下移，在高压室与喷油器针阀承压锥面上的压力大于针阀上端作用力，于是针阀上移，主喷油开始。由于此时高压泵柱塞下移速度快，而喷孔直径小，所以喷油压力可达205MPa。泵喷嘴的结构和工作过程主喷油结束柱塞继续下移，当电磁阀打开、高压室与进油腔（低压腔）连通时，柴油压力迅速下降，针阀在其弹簧作用下迅速下移，关闭喷孔并停止喷油。因为电磁阀阀芯两端压力相同，所以打开速度快，油压下降快，针阀关闭迅速，停油快。发动机电控系统新一代泵喷嘴TDI发动机2003年，大众公司在1.9L、2气门泵喷嘴TDI发动机的基础上开发出2.0L、103kW、320N·m泵喷嘴4气门TDI发动机与1.9L发动机相比，2.0L发动机有如下的优点：

a.更大的进排气流通截面带来更高的充气效率，从而进一步改善发动机的外特性值；

b.通过换气时损失功的减少，在整个工作范围减少了比油耗；

c.对中垂直的喷嘴和活塞凹坑产生最好的几乎没有干扰的螺旋型对称的混合气。柴油机共轨电控燃油喷射技术工作原理共轨式柴油喷射系统的油量控制是根据发动机工况，共轨系统ECU通过控制油量控制电磁阀的通电、断电控制回油量以实现控制泵油量。ECU输送来的电流大小，可以控制电磁阀开度大小，即电磁阀开度与通电电流呈线性关系。油量控制电磁阀通电而打开，回油量增加，高压泵泵油量减小；反之，油量控制电磁阀因断电而关闭，则回油量便减小，高压泵泵油量便增加。柴油机共轨电控燃油喷射技术通过高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通路的开闭时刻，从而控制喷油开始及停止的时刻，来实现对喷油提前角及喷油量控制。高压输油泵将高压燃油输送至共轨中以消除燃油压力的脉动后，再分送到各喷油器。ECU根据发动机转速、加速踏板位置水温、进气温度及压力传感器输入等信号分析处理计算出相应的最佳控制参数值，控制电磁阀线圈电流导通与关断的时刻及通电时间长短，实现对喷油提前角及喷油量的实时控制。柴油机共轨电控燃油喷射技术柴油机共轨电控燃油喷射技术集中了计算机控制技术、现代传感器检测技术以及先进的喷油器结构。它不仅能达到较高的喷射压力，实现对喷射压力和喷油量的控制，而且还能实现预燃油喷射和后喷，从而优化喷油特性，降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。第一代——喷射压力为l350bar（电磁阀喷油器）第二代——喷射压力为1600bar（电磁阀喷油器）第三代——喷射压力为1600bar（压电式喷油器）第四代——喷射压力为1800bar（共轴向可变喷油嘴）第3代压电式喷油器共轨系统压电式喷油器代替了电磁阀式喷油器，喷嘴阀针质量减轻到只有4克，是原来（16克）的四分之一，反应速度快两倍能够实现预喷射和多次喷射，喷油过程得到了更加精确地控制，喷油压力可从200～1600bar调节与前代产品相比，降低尾气排放将近20%，提高发动机动力5%，减少燃油消耗3%，并能降低发动机噪音3分贝能使车辆不采用排气后处理装置就能达到欧IV排放标准，充分显示出其优异的实际工作能力。第3代压电式喷油器共轨系统第3代压电式喷油器共轨系统压电喷油器柴发动机的尾气处理技术柴油发动机的缺点与汽油机相比．柴油机的有害气体HC、CO排放量相当低，一般只有汽油机的几十分之一，柴油机的NOx排放量也比汽油机高。而微粒排放是汽油机的3O～5O倍，柴油发动机会排放出更多的煤烟或微粒。柴发动机的尾气处理技术解决柴油机排放问题的策略采用新配方柴油和先进的燃烧技术以及排气后处理技术都是适应未来排放限值的关键技术改进的发动机管理系统高压共轨燃油喷射系统高压喷油嚣涡轮增压嚣催化氧嚣、微粒过滤嚣新的生物燃油柴发动机的尾气处理技术针对柴油机的排气后处理技术主要有：还原催化转化器——降低NOx排放的氧化催化转化器——降低微粒中有机可溶成分SOF(主要是高分子的HC)以及气态HC和C