长城共轨柴油发动机)课件.ppt

1、柴油共轨系统 1空气流量计 2ECU 3高压泵 4高压蓄压器（轨）5喷油器 6曲轴传感器 7水温传感器 8燃油滤清器 9加速踏板位置传感器BOSCH传统喷油系统的喷油特性 喷油压力随转速和喷油量的增加而增加。喷油压力先增加，在喷嘴关闭时降低。结果：喷油量小时喷油压力低；峰值压力比平均压力的两倍还高；符合有效燃烧的需求；喷油率呈三角形。峰值压力取决于喷油泵部件和驱动的机械负荷。它决定混合气形成的质量。共轨系统的喷油特性 喷油量和喷油压力与转速无关且相互独立。对于每一个工况都可以提供形成理想混合气的喷油量和压力。喷射开始的喷油量尽可能的少，以缩短滞燃期。图为具有引燃喷射和主喷射的共轨系统喷油特性。

2、共轨系统的喷油特性为得到上述特性，以下元件是必备的：-电磁阀控制的喷油器（ECU驱动）-蓄压器即轨-高压泵（压力的产生独立于喷射过程）-电控单元（ECU）-曲轴转速传感器-凸轮轴转速传感器共轨系统的喷油特性引燃喷射：-14mm3引燃喷射可以达到以下效果：使压缩压力有小幅增加，导致接下来的主喷射的滞燃期缩短；使燃烧压力升高率和峰值减小，使燃烧柔和、降低油耗、在多数情况下排放也好了。共轨系统的喷油特性-主喷射：发动机扭矩输出的能量来之主喷射。在喷射过程中喷油压力维持不变。-后喷射：主要用于NOX催化转换器。后喷射一般在上止点后200度曲轴转角进行。共轨系统油路组成共轨系统传感器 9油轨压力传感器

3、10燃油温度传感器 11喷油器 12冷却液温度传感器 13曲轴转速传感器 14加速踏板位置传感器n15凸轮轴转速传感器n16空气流量计n17增压压力传感器n18进气温度传感器n19涡轮增压器共轨系统传感器共轨系统执行器1加热控制单元2ECU3仪表盘4电池5加热塞6喷油器7EGR位置调节器8增压压力调节器9真空泵10涡轮增压器共轨系统部件高压泵1驱动轴2异形凸轮3带柱塞的泵元件4高压室5吸油阀6关断电磁阀7出油阀8油封9高压出口10压力控制电磁阀11球阀12回油13来自输油泵的油进口14带截流孔的安全阀15通往高压部件的低压油道共轨系统部件高压泵 1驱动轴 2异形凸轮 3带柱塞的泵元件 4进油阀

4、 5出油阀 6进口共轨系统部件压力控制阀 1阀球 2衔铁 3电磁线圈 4弹簧 5电器连接器共轨系统部件油轨 1油轨 2来自高压泵的进口 3油轨压力传感器 4压力控制阀 5回油箱 6流量限制器 7连喷油器共轨系统部件油轨压力传感器 1电器连接器 2计算电路 3带传感元件的膜片 4高压连接通道 5安装螺纹 压力压力1500bar时，时，变形量约变形量约1mm。输出电压输出电压0.54.5v共轨系统部件油轨压力限制阀 1高压连接通道 2阀 3通道 4活塞 5弹簧 6弹簧座 7阀体 8回油共轨系统部件流量限制器 1油轨连接口 2密封圈 3活塞 4弹簧 5壳体 6连接到喷油器 7座 8截流孔共轨系统部件

5、喷油器 1回油 2电器连接 3电磁阀 4高压油进口 5阀球 6泄油孔 7馈入口 8阀控制室 9阀控制活塞 10供油通道 11喷嘴针阀共轨系统部件喷油器装有这种压电晶体喷油器，可以在一个燃烧周期内完成最多5次的高精确度的喷射。高响应的压电喷油器可以获得短的喷油周期和微量燃油的雾化喷射，从而提高燃烧性能。喷射间歇可达0.1ms。（电磁线圈喷油器可达0.4ms）应用较多的是：锆钛酸铅系列压电多晶材料。压电晶体应变很小，一个20mm的压电晶体变形仅为20m，如果用它直接驱动阀芯，不仅位移小而且所需驱动电压太高。要对其输出位移进行放大。压电晶体堆一般由力学上的串联和电学上的并联构成。压电晶体片在电学上相

6、当于电容，层数过多会使电容增加，就会增加充放电时间，形成较大的迟滞，影响响应时间。一般采用适当的层数加液压放大。共轨系统部件喷油器长城GW2.8TC 长城内燃机公司生产的GW2.8TC型柴油机采用德国BOSCH公司的CRS2.0共轨式供油系统来控制燃油的喷射,配气正时机构采用皮带传动，具有质量轻，噪音小等优点。采用无缸套缸体设计，并对缸盖气道做了优化设计，提高了进气效率，燃烧室线型做了优化，在废气再循环装置中增加了EGR冷却器，上述设计有效的提高了发动机的功率，降低发动机的排放和油耗。长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC 一、电控系统组成：CRS2.0共轨系统包括传感器部分、

7、ECU、执行器部分；传感器部分包括：水温传感器、轨压传感器、凸轮轴位置 传感器、转速传感器、电子油门踏板、空气流量计、燃油 含水率传感器；执行器部分包括：喷油器、真空调节器、高压油泵、EGR阀、预热控制器、预热塞。长城GW2.8TC长城GW2.8TC 二CRS2.0系统组成、功能及控制策略 起动时的控制策略：1、发动机起动时ECU需要知道的2个条件是喷油正时与启动喷油量；2、通过曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的信号，ECU可以计算出当前的曲轴位置，系统判断出1缸上止点后，ECU向喷油器下达喷射指令；3、起动时的喷油量要能够保证发动机快速起动，燃油燃烧的快慢与否除受起动时的燃烧室的压力影响之外

8、，还受到温度的影响，ECU会根据水温传感器传输的水温信号加大起动时的喷油量，确保起动一次成功。长城GW2.8TC 驱动模式的控制策略：1、2.8TC发动机采用扭矩控制的策略，驱动模式下，“驾驶员的意愿”是系统设定当前主喷油量的主要依据，体现驾驶员意愿的便是电子油门踏板；2、油门踏板开度的大小通过踏板内部的滑动变阻器转换成电信号，ECU根据此信号，设定出驱动模式下的主喷油量；3、同时，系统为了防止发动机飞车，ECU采集转速信号，当转速到达系统设定的最高转速时，ECU会控制喷油器停止喷油，避免转速继续升高。长城GW2.8TC 怠速控制模式的控制策略：怠速控制策略包括：档位选择/发动机温度/额外负荷

9、 1、怠速工况下要考虑发动机工作的稳定性、输出足够的怠速扭矩、缩短发动机的暖机时间等因素；2、不同档位，因传动比不同对输出扭矩的要求也不同，ECU要根据车速传感器的信号，判断出当前档位，对喷油量进行调整；3、额外负荷包括空调压缩机、发电机等，开空调时或电瓶电压低时，发动机要加大喷油量以确保输出扭矩不下降；4、低温起动后怠速工况下发动机要依据水温传感器采集的水温信号来适当加大喷油量缩短暖机时间。长城GW2.8TC 平稳运转控制策略：1、为保证发动机各缸工作状态的稳定性，ECU通过转速传感器能够测得曲轴在各缸的瞬间曲轴转速；2、如某缸因密封不良导致该缸压力过低，体现在曲轴转速上便是排气行程转速快，

10、做功行程转速慢，由此ECU适当加大该缸的喷油量，使四个缸的转速趋于一致，这便是平稳运转控制。长城GW2.8TC 供油量限制调节：即为“跛行回家”功能，当发动机失去某个重要的信号时，系统会采用一个替代值，并依此为基准进行喷油或限制发动机的最高转速。1、当失去了进气质量的信号时，系统控制发动机最高转速只能升到2500r/min；2、当失去了水温信号时，系统按照水温在-4的状态下喷油，同时开启电子风扇，当水温超过105 时系统限制喷油量；3、当发动机转速超过系统设定的最高转速时，系统会自动断油，以避免发动机飞车。长城GW2.8TC 主动喘振控制（在节省燃油、降低冲击力的的同时，人性化设计，满足用户追

11、求“推背”感觉）：1、控制喷油量在急加油门状态下平稳变化；2、为了减少在急加油门状态下突变的转速对传动系的冲击，ECU首先对油门踏板信号进行过滤使油门踏板信号平稳变化；3、但为了使驾驶员感到在急加速时有一个“推背感”，在喷油量在平稳上升的过程中有一个小的突变，发动机的加速时间并没有延长。长城GW2.8TC长城GW2.8TC三CRS2.0系统各元件介绍水温传感器：长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC共轨及共轨压力传感器 长城GW2.8T

12、C长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC转速传感器 长城GW2.8TC长城GW2.8TC凸轮轴位置传感器 长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC燃油含水率传感器 长城GW2.8TC喷油器：IQA码的功能是用来纠正高压共轨系统单个喷油器的喷油量，并覆盖整个喷油脉普图范围。这样使系统公差减小，消除各喷油器与基准喷油器喷油流量误差。长城GW2.8TC长城GW2.8TC真空调节器 长城GW2.8TC长城GW2.8TC长城GW2.8TC四燃油系统组成：GW2.8TC发动机供油系统由油箱、燃油滤清器、回

13、油三通、高压油泵、输油泵、共轨压力传感器、共轨、喷油器、控制单元等组成。长城GW2.8TC长城GW2.8TC高压油泵：高压泵安装在与传统柴油机分配泵相同的位置上。它是通过带轮法兰、带轮、齿带由发动机驱动，其最高转速不超过3000 转/分钟。高压泵使用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（进油计量比例阀）。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荷。16NM 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。所需的动力是随着共轨

14、压力和泵的速度（供油量）成比例上升的。对于一个2 升发动机，在标定转速共轨压力为1350bar 时，高压泵仅需要3.8kw 功率消耗（保证油泵效率接近90）。长城GW2.8TC长城GW2.8TC 进油计量比例阀和阶越回油阀 进油计量比例阀安装在高压油泵的进油位置，用于调整燃油供给量和燃油压力值。而其调整要求受ECU 控制。ECU 通过脉冲信号改变高压油泵进油截面积而增大或减小油量。进油计量比例阀在控制线圈通电时，进油计量比例阀是导通的，可以提供最大流量的燃油。长城GW2.8TC长城GW2.8TC 阶跃回油阀工作原理 阶跃回油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

15、保持恒定（0.5Mpa）这是保证系统能正常运行的先决条件。长城GW2.8TC长城GW2.8TC 燃油滤清器 GW2.8TC型增压柴油机采用带油水分离器的燃油滤清器，采用纸质滤芯。长城GW2.8TC 齿轮式输油泵 GW2.8TC型增压柴油机采用的是齿轮式输油泵，与高压油泵制成一体。主要零件是两个在旋转时相互啮合的反转齿轮。长城GW2.8TC GW2.8TC车型上使用的齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前、油箱内燃油被用尽时和更换燃油滤清器、维修燃油系统时，起动前应排出燃油箱系统内的空气。排出空气时，用手动泵（上、下操做）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。长城GW2.8TC长城GW2.8TC 涡轮增压器结构 GW2.8TC涡轮增压器由涡轮、径流式压气机、中间壳、转子总成和旁通阀等组成，见下页图所示结构。涡轮和压气机分别被安装在轴的两头，并有各自的铸造壳体，轴本身被安装在中间壳中，并由中间壳来支撑。长城GW2.8TC长城GW2.8TC