1、电控柴油机电控柴油机 重点重点难点难点本讲综述本讲综述本本讲讲引引入入请思考传统请思考传统柴油机油路柴油机油路？本本讲讲展展开开一、概述一、概述高压共轨柴油系统高压共轨柴油系统 高压共轨柴油系统高压共轨柴油系统 CPN2.2CPN2.2高压油泵，提供16001600barbar燃油压力EDC7EDC7电控单元整车控制中心 CRIN2CRIN2第二代 喷油器，喷油压 力达1600bar1600barLWRN2LWRN2高压共轨管激光焊接、性能稳定2.2.高压共轨式电控喷射系统的优点高压共轨式电控喷射系统的优点n高喷压200MPa；n喷压独立于发动机转速；n可预喷和后喷，调节喷油率的形状，实现理想
2、喷油规律；n喷油定时和喷油量可控；n喷油特性好、排放、噪声、经济性好；n可靠性好，适应性强，可以在新老发动机上使用。 二、共轨喷油原理二、共轨喷油原理传感器传感器ECU执行器执行器共轨供油系统The Common Rail System共轨供油系统The Common Rail Systeml在在“共轨共轨”蓄压器喷射系统中，压力的产生和燃油的喷射是完全脱开蓄压器喷射系统中，压力的产生和燃油的喷射是完全脱开的。喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。燃油以一定的的。喷射压力的产生跟发动机转速和喷油量毫不相干。燃油以一定的压力储存在高压蓄压器（即所谓的压力储存在高压蓄压器（即所谓的“共轨共轨
3、”）内，时刻准备着进行喷）内，时刻准备着进行喷射。喷油量由驾车人确定，喷射起点、喷射持续时间和喷射压力由射。喷油量由驾车人确定，喷射起点、喷射持续时间和喷射压力由ECU（电子控制单元）计算出来。然后，（电子控制单元）计算出来。然后，ECU触发电磁阀，使每一个气触发电磁阀，使每一个气缸的喷油器（喷油单元）相应地进行喷射。缸的喷油器（喷油单元）相应地进行喷射。 传感器类型传感器磁电式曲轴转速传感器数字量凸轮相位传感器数字量 变 阻传感器热敏电阻水温、机油温、燃油温、进气温度等模拟量滑线变阻器加速踏板位置传感器模拟量应变片变阻器轨压、机油压力、进气压力传感器等模拟量1.传感器线束传感器线束曲轴转速传
4、感器曲轴转速传感器凸轮轴转速传感器凸轮轴转速传感器轨压传感器轨压传感器机油压力传感器机油压力传感器水温传感器水温传感器进气压力传感器进气压力传感器3.电液控电液控制喷油器制喷油器喷油器线束喷油器线束流量计量单元接插件流量计量单元接插件喷油器接线喷油器接线增压式共轨系统增压式共轨系统初始机油注油口阀盖凸轮轴相位传感器: DG6齿轮泵 ZP5柴油出口（到滤器）柴油进口（自油箱）溢流阀润滑油进口（可选）M-PROP 燃油计量阀柴油出口（到油箱）高压油出口柴油进口（自滤器）凸轮轴限压阀轨压传感器l陆风欧陆风欧III VM共轨发动机共轨发动机R425DOHC 的高压共轨柴油机的高压共轨柴油机控制系统控制
5、系统,其匹配在陆风其匹配在陆风X6和陆风和陆风X8系统车型上系统车型上,满足国满足国III排放标准。燃油供给系统匹配是博世公司第二代高压柴油排放标准。燃油供给系统匹配是博世公司第二代高压柴油共轨电子控制系统，和之前的机械共轨电子控制系统，和之前的机械VE泵喷射系统相比，泵喷射系统相比，博世的高压共轨燃油喷射更精确、准时，使得发动机排放博世的高压共轨燃油喷射更精确、准时，使得发动机排放减少，噪音更低，燃油经济性更好，动力性能更佳。减少，噪音更低，燃油经济性更好，动力性能更佳。三、三、BOSCH高压共轨柴油发动机高压共轨柴油发动机BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机BOSCH高压共轨高压
6、共轨柴油发动机柴油发动机低压油路部分低压油路部分l低压部分油路为高压部分油路供给足够的油量，主要零部件有：油箱，低压回路低压部分油路为高压部分油路供给足够的油量，主要零部件有：油箱，低压回路的进、出油管，燃油滤清器，输油泵，高压泵的低压区。的进、出油管，燃油滤清器，输油泵，高压泵的低压区。输油泵输油泵l输油泵的工作是向高压泵供给足够的燃油量。在各种工作状态、在不同的必要的输油泵的工作是向高压泵供给足够的燃油量。在各种工作状态、在不同的必要的压力下、在整个工作寿命期都必须满足上述要求。压力下、在整个工作寿命期都必须满足上述要求。l目前，有两种可能的形式。电子滚子式输油泵是一种标准型式；另一种是机
7、械齿目前，有两种可能的形式。电子滚子式输油泵是一种标准型式；另一种是机械齿轮驱动的输油泵。轮驱动的输油泵。 陆风陆风VM柴油机采用齿轮式输油泵，同高压油泵作成一体。柴油机采用齿轮式输油泵，同高压油泵作成一体。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机齿轮式输油泵齿轮式输油泵l齿轮式输油泵用来给高压油泵提供燃油。主要零件是两个在旋转时相互啮合的反齿轮式输油泵用来给高压油泵提供燃油。主要零件是两个在旋转时相互啮合的反转齿轮，见图转齿轮，见图3 3。l燃油被吸入泵体和齿轮之间的空腔内，并被输送到压力侧的出油口，旋转齿轮间燃油被吸入泵体和齿轮之间的空腔内，并被输送到压力侧的出油口，旋转齿轮间的啮合
8、线能保证良好的密封，能防止燃油回流。的啮合线能保证良好的密封，能防止燃油回流。l齿轮式输油泵的供油量与发动机转速成比例，齿轮泵的供油量在进油口端的节流齿轮式输油泵的供油量与发动机转速成比例，齿轮泵的供油量在进油口端的节流阀或者出油口端的溢流阀限制。阀或者出油口端的溢流阀限制。l齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前或油箱内燃油被用尽时，起动前应排齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前或油箱内燃油被用尽时，起动前应排出燃油箱系统内的空气。排出空气时，用手动泵压送柴油直到油路中没有空气为出燃油箱系统内的空气。排出空气时，用手动泵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。止，手
9、动泵是和柴油滤清器做成一体的。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机1.吸油端 2.驱动齿轮 3.压力端BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机1.1.手油泵手油泵2.2.油温传感器油温传感器3.3.出油口出油口4.4.油温加热器油温加热器5.5.进油口进油口6.6.壳体壳体7.7.油水位置传感器油水位置传感器 BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机燃油滤清器燃油滤清器l燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此必须装用燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此必须装用燃油滤清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则燃油燃油滤
10、清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则燃油 供给系统正常供给系统正常运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中含有可溶性乳状液或者自由运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中含有可溶性乳状液或者自由水（例如：用于温度变化的冷却水），若这种水进入喷射系统，将会引起燃油系水（例如：用于温度变化的冷却水），若这种水进入喷射系统，将会引起燃油系统元件的穴蚀。陆风统元件的穴蚀。陆风VM柴油机带有油水分离器的燃油滤清器，可以把水从水分柴油机带有油水分离器的燃油滤清器，可以把水从水分收集器中排出。随着柴油机使用时间的增加，燃油滤清器的水分收集器水位达到收集器中排出。随着柴油机使用时间的增
11、加，燃油滤清器的水分收集器水位达到一定高度时，通过自动报警装置报警灯来提示的，驾驶员需进行水分收集器排水一定高度时，通过自动报警装置报警灯来提示的，驾驶员需进行水分收集器排水作业作业。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机高压部分（油路）高压部分（油路）l共轨系统的高压部分被分成高压发生器（高压泵）、压力蓄能器（共轨管）和燃共轨系统的高压部分被分成高压发生器（高压泵）、压力蓄能器（共轨管）和燃油计量元件（电磁阀）。油计量元件（电磁阀）。 主要的零部件：配有电磁阀的高压油泵（主要的零部件：配有电磁阀的高压油泵（CP1H型）型） 、共轨管、共轨压力传感器、喷油器。共轨管、共轨压力传感器、喷
12、油器。高压油泵高压油泵l高压油泵是高压回路和低压回路的分界面，在所有工况下，它主要负责在车辆的高压油泵是高压回路和低压回路的分界面，在所有工况下，它主要负责在车辆的整个使用寿命中供给足够的高压燃油，同时还必须保证为使发动机迅速起动所需整个使用寿命中供给足够的高压燃油，同时还必须保证为使发动机迅速起动所需要的额外的供油量和压力要求。要的额外的供油量和压力要求。l高压油泵不断的产生共轨所需的系统压力。这就意味着燃油并不是在每个单一的高压油泵不断的产生共轨所需的系统压力。这就意味着燃油并不是在每个单一的喷射过程都必须被压缩（相对于传统的系统燃油）。喷射过程都必须被压缩（相对于传统的系统燃油）。BOS
13、CH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机CP1HCP1H分解图分解图BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机l高压油泵安装在与传统柴油机分配泵相同的位置上。它是高压油泵安装在与传统柴油机分配泵相同的位置上。它是通过带轮发兰、带轮、齿带由发动机驱动，其最高转速不通过带轮发兰、带轮、齿带由发动机驱动，其最高转速不超过超过 3000 转转/ 分钟。高压泵借以低压油路过来的燃油润分钟。高压泵借以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滑。高压油泵上安装有用来进行压力控制的电磁阀 。燃。燃油被三个成辐射状安装互隔油被三个成辐射状
14、安装互隔 120的泵油柱塞压缩，高压的泵油柱塞压缩，高压泵每转一圈，有三次供油，峰值驱动扭矩较低，油泵驱动泵每转一圈，有三次供油，峰值驱动扭矩较低，油泵驱动系统系统 保持较稳定的负荷。保持较稳定的负荷。16NM 的扭矩大概是驱动一个的扭矩大概是驱动一个同等分配泵所需扭矩的同等分配泵所需扭矩的 1/9， 这就意味着共轨系统比传统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的喷射系统在泵的驱动方面具有较少的负荷 。所需的动。所需的动力是随着共力是随着共 轨压力和泵的速度（供油量）成比例上升的轨压力和泵的速度（供油量）成比例上升的。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机l输
15、油泵将燃油从输油泵将燃油从 油箱泵吸油箱泵吸,经过带有油水分离装置的燃油滤经过带有油水分离装置的燃油滤 清器到达高压泵的进清器到达高压泵的进 油口。输油泵使燃油经安全阀的节流孔，进入高压泵的润滑和冷却油口。输油泵使燃油经安全阀的节流孔，进入高压泵的润滑和冷却 回路。凸轮轴回路。凸轮轴使三个泵的柱塞按照凸轮的外使三个泵的柱塞按照凸轮的外 形上下运动。形上下运动。l当当 供油油压超过供油油压超过 安安 全全 阀阀 的的 开开 启启 压压 力力 （0.51.5bar），高），高 压泵的柱塞正向压泵的柱塞正向下运动时（吸油行程）下运动时（吸油行程） ， 输油泵能使燃油经高压泵进油阀进入柱塞腔。在高压输
16、油泵能使燃油经高压泵进油阀进入柱塞腔。在高压泵柱塞越过下止点后，进油阀关闭。这样泵柱塞越过下止点后，进油阀关闭。这样 ，柱塞腔内的燃油被密封，它将以高于，柱塞腔内的燃油被密封，它将以高于供油压力的油压被压缩，油压的升高一旦达到共轨的油压，出油阀被打开，被压供油压力的油压被压缩，油压的升高一旦达到共轨的油压，出油阀被打开，被压缩的燃油就进入了高压循环。柱塞继续供给燃油，直至到达上止点（供油行程）缩的燃油就进入了高压循环。柱塞继续供给燃油，直至到达上止点（供油行程） ，压力减小，导致出油阀关闭，仍然在柱塞腔内的燃油压力也下降，柱塞又向下，压力减小，导致出油阀关闭，仍然在柱塞腔内的燃油压力也下降，柱
17、塞又向下运动。只要柱塞腔内的压力降至低于输油泵的供油压力时，进油阀又开启，吸油运动。只要柱塞腔内的压力降至低于输油泵的供油压力时，进油阀又开启，吸油过程又开始。过程又开始。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机 进油计量比例阀安装在高压进油计量比例阀安装在高压油泵的第一级加压（齿轮泵）油泵的第一级加压（齿轮泵）和第二级加压（柱塞泵）之间，和第二级加压（柱塞泵）之间，以调整经第一级加压到第二级以调整经第一级加压到第二级加压的燃油燃油量，而阀的开加压的燃油燃油量，而阀的开启量由启量由ECU控制。控制。 其控制方式是其控制方式是ECU通过高通过高脉冲信号中改其占空比的方法脉冲信号中改其占空比
18、的方法,从而进油流量从而进油流量,以增大或减少油以增大或减少油量量.BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机 该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该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保持恒定燃油压力保持恒定这是保证系统能正常运行的先决条件。同时在正常工这是保证系统能正常运行的先决条件。同时在正常工作时通过它增大进入作时通过它增大进入CP1HCP1H高压泵的润滑和冷却油量。高压泵的润滑和冷却油量。阶跃回油阀阶跃回油阀BOSCH高压共轨高
19、压共轨柴油发动机柴油发动机0.5Mpa0.5MpaBOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机l燃油共轨系统中的高压油泵燃油共轨系统中的高压油泵CP1HCP1H的进油计量比例阀安装在的进油计量比例阀安装在进油油路前端，用于调节高压油泵的进油量，高压油泵仅进油油路前端，用于调节高压油泵的进油量，高压油泵仅仅给共轨管道中提供必要的高压燃油量。这样设计既可以仅给共轨管道中提供必要的高压燃油量。这样设计既可以提高工作效率，又可以减少对燃油的加热。提高工作效率，又可以减少对燃油的加热。l安装在高压油泵上的阶跃回油阀的作用是保持进油计量比安装在高压油泵上的阶跃回油阀的作用是保持进油计量比例阀燃油进油口处
20、的油压为例阀燃油进油口处的油压为0.5Mpa0.5Mpa。BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机1.回油管回油管 2.回位弹簧回位弹簧 3.线圈线圈 4.高压连接高压连接5.枢轴盘枢轴盘 6.球阀球阀 7.泄油孔泄油孔 8.针阀控制腔针阀控制腔 9.进油口进油口 10.控制活塞控制活塞 11.油嘴轴针油嘴轴针 12.喷油嘴喷油嘴 13.针阀承压腔针阀承压腔BOSCH高压共轨高压共轨柴油发动机柴油发动机本讲小结本讲小结孔式喷油器孔式喷油器轴针式喷油器轴针式喷油器1 12 2柴油泵结构柴油泵结构3 3请 记 录请 记 录柴油泵原理柴油泵原理4 4油量调节机构油量调节机构5 5本本讲讲作作业业题目一题目一题目二题目二题目三题目三喷油泵安装位置，由谁带动？喷油泵安装位置，由谁带动？四缸喷油泵，分泵个数，柱塞四缸喷油泵，分泵个数，柱塞个数，出油阀个数？个数，出油阀个数？柴油机没有节气门的原因？柴油机没有节气门的原因？
