1、国三柴油机燃国三柴油机燃油系统结构原理油系统结构原理欧曼营销服务管理部欧曼营销服务管理部2008年年7月月 第二部分：第二部分：一、重卡车型应对国三主要技术措施一、重卡车型应对国三主要技术措施1 1、柴油发动机排气污染物特点：、柴油发动机排气污染物特点：1 1）柴油机主要污染物分类：）柴油机主要污染物分类：氮氧化物氮氧化物-NOxNOx：燃烧过程中氮氧反应的产物；氮氧化物和碳氢在光照作用下形成一种基态臭氧，它是烟雾的一种主要成份。一氧化碳一氧化碳-CO:CO:矿物燃料燃烧所致，柴油完全燃烧后这种产物较少。碳氢化合物碳氢化合物-HC:HC:燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧产物。颗粒颗粒-PM:PM
2、:未燃或部分燃烧的润滑油、燃油以及硫氧化物的产物。2 2）柴油机排放物生成机理：）柴油机排放物生成机理：氮氧化物氮氧化物 在内燃机排放的氮氧化物中占压倒多数的是在内燃机排放的氮氧化物中占压倒多数的是NONO。柴油本身含氮很少，。柴油本身含氮很少，不足以产生显著的不足以产生显著的NOXNOX排放，排放，NONO的主要来源是供给发动机的空气中的的主要来源是供给发动机的空气中的分子状的氮。分子状的氮。NONO的生成速度与温度有密切关系，在高温和富氧条件下，的生成速度与温度有密切关系，在高温和富氧条件下，NONO的生成的生成速度高。速度高。与与NONO的生成量相比，的生成量相比，NO2NO2的生成量较
3、少。在柴油机的排放中的生成量较少。在柴油机的排放中NO2NO2与与NONO之比为之比为10%30%10%30%。NONO生成机理可由下面三个反应式来表示：生成机理可由下面三个反应式来表示：O+N2=NO+N O+N2=NO+N （1-11-1）N+O2=NO+O N+O2=NO+O （1-21-2）N+OH=H+NO N+OH=H+NO （1-31-3）颗粒：颗粒：柴油机颗粒由碳烟（柴油机颗粒由碳烟（SootSoot）和有机可溶成分（）和有机可溶成分（SOFSOF）组成；）组成；当排气温度超过当排气温度超过500500时，排气微粒基本是很多碳质微粒的聚集体，时，排气微粒基本是很多碳质微粒的聚集
4、体，称为碳烟；称为碳烟；当排气温度低于当排气温度低于500500时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机可溶成分（可溶成分（SOFSOF），一般来说，），一般来说，SOFSOF占占PMPM质量的质量的15%-30%15%-30%；降低柴油机微粒排放问题的关键是碳烟排放。碳烟生成的重要条件是降低柴油机微粒排放问题的关键是碳烟排放。碳烟生成的重要条件是高温下燃料严重缺氧。实验证明，过量空气系数小于高温下燃料严重缺氧。实验证明，过量空气系数小于0.50.5的混合气，燃的混合气，燃烧以后必定产生碳烟；烧以后必定产生碳烟；改善燃烧室内混合气的均匀性，是降低碳烟排放
5、的根本。改善燃烧室内混合气的均匀性，是降低碳烟排放的根本。其他其他：一氧化碳一氧化碳-CO:CO:在缸内缺氧的情况下产生，柴油不完全燃烧的产物。碳氢化合物碳氢化合物-HC:HC:燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧产物。3)3)柴油机排放特点：柴油机排放特点：l由于柴油机使用的混合气的平均空燃比比理论空燃比大，故其CO及HC排放明显低于汽油机。l柴油机燃烧方式，为压燃式，由于燃烧室内可燃混合气混合不均匀，局部区域出现过量空气系数小于0.6的现象，导致碳烟大量生成，因此颗粒物的排放远高于汽油机；l NOX的排放二者相当。F因此柴油机排放控制主要侧重于因此柴油机排放控制主要侧重于PMPM和和NONOX
6、X排放量的降低上。排放量的降低上。2 2、主要技术路线优劣势比较：、主要技术路线优劣势比较：优势劣势电控高压喷射系统（共轨/泵喷嘴/单体泵）a)国三常规设计路线，升级国四必备技术；b)排放达标一致性好；c)发动机动力性、燃油耗指标提高。a)成本增加较大；b)燃油系统零配件通用性差价格高；c)服务人员技术培训难度大。机械泵+废气再循环a)比国二产品成本只略有增加，有较大成本优势；b)与国二产品零配件通用性强；c)技术含量低，售后服务无技术障碍，培训压力小。a)非国三常规技术路线，升级国四难度较大；b)排放一致性控制困难；c)废气再循环控制不当对燃油耗、动力性影响较大。二、电控高压喷油系统二、电控
7、高压喷油系统1 1、柴油机电控系统发展历史、柴油机电控系统发展历史2 2、电控喷射系统特点、电控喷射系统特点 国二：机械位置控制系统国二：机械位置控制系统 由喷油泵（调速器、齿条、柱塞、旋槽、齿圈、滑套、油门拉杆、由喷油泵（调速器、齿条、柱塞、旋槽、齿圈、滑套、油门拉杆、停油拉杆）、高、低压油管、喷油嘴等组成。停油拉杆）、高、低压油管、喷油嘴等组成。由油门拉杆、停油拉杆控制喷油泵机械调速器输出油量，喷油由油门拉杆、停油拉杆控制喷油泵机械调速器输出油量，喷油定时为固定值。定时为固定值。国三：电路时间控制系统国三：电路时间控制系统 取消了传统喷油泵的调速器、油门拉杆、停油拉杆、齿条、取消了传统喷油
8、泵的调速器、油门拉杆、停油拉杆、齿条、齿齿圈、滑套、柱塞旋槽。圈、滑套、柱塞旋槽。喷油定时和喷油量由有喷油定时和喷油量由有ECUECU精确控制电磁阀所决定。精确控制电磁阀所决定。喷油定时喷油定时:由电磁阀通电（关闭）的时刻所决定。由电磁阀通电（关闭）的时刻所决定。喷油量喷油量:由电磁阀通电、断电（关闭、开启）的时间长短由电磁阀通电、断电（关闭、开启）的时间长短 所决定。所决定。3 3、电控喷射系统、电控喷射系统分类分类 电控单体泵 中冷后压力温度传感器水温（油温）传感器凸轮轴、曲轴转速相位传感器电子油门踏板线束总成ECU电控单元EUP泵体单元零部件零部件4 4、单体泵系统工作原理、单体泵系统工
9、作原理曲轴位置传感器凸轮位置传感器增压压力传感器进气温度传感器水温传感器燃油温度传感器。ECU电控组合泵高压油管喷油器电子油门踏板传感器喷油指令工作原理图：工作原理图：左图为欧曼潍柴左图为欧曼潍柴国三发动机外形国三发动机外形图，其配套产品图，其配套产品型号有型号有WP10和和 WP12两种型号，两种型号，供 油 系 统 采 用供 油 系 统 采 用BOSCH公司公司技术技术电控高压共轨系电控高压共轨系统，排放标准达统，排放标准达到国三标准。到国三标准。（1 1）潍柴国三发动机外形图）潍柴国三发动机外形图5.15.1、共轨系统发动机外形及机型、共轨系统发动机外形及机型5、高压共轨系统工作原理、高
10、压共轨系统工作原理 左图为欧曼上柴左图为欧曼上柴国三发动机外形国三发动机外形图，其配套产品图，其配套产品型号有型号有SC8DK、SC9DK和和SC9DF三种型号，供油三种型号，供油系统采用系统采用日本电日本电装公司装公司电控高压电控高压共轨系统，排放共轨系统，排放标准达到国三标标准达到国三标准。准。（2 2）上柴国三发动机外形图）上柴国三发动机外形图5.2、电控高压共轨系统优点、电控高压共轨系统优点喷油压力产生的过程和喷射的过程相互独立；喷油压力产生的过程和喷射的过程相互独立；喷油压力和转速无关；喷油压力和转速无关；喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可以实现精确控制；喷油始点和燃油喷射量的控
11、制各自独立，可以实现精确控制；最小稳定燃油喷射量极小，可以达到最小稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm/次，并具有合适的控次，并具有合适的控制角度；制角度；喷油系统响应灵敏，能灵活方便的进行多次喷射；喷油系统响应灵敏，能灵活方便的进行多次喷射；高压喷射改善了进气和燃烧的混合及燃烧过程，降低了柴油机的高压喷射改善了进气和燃烧的混合及燃烧过程，降低了柴油机的排放；排放；高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音；高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音；系统结构适应范围宽，均能与目前的小型、中型及重型柴油机很系统结构适应范围宽，均能与目前的小型、中型及重型柴油机很好匹配。好匹配。5.35.3、电控高压共轨系统组成、电
12、控高压共轨系统组成5.45.4、电子控制系统组成及工作原理、电子控制系统组成及工作原理 通过通过安装在发动机安装在发动机上的各个传感器对发动机各种运行状上的各个传感器对发动机各种运行状态的监测，将信号传输给态的监测，将信号传输给ECUECU电子控制单元，通过电子控制单元，通过ECUECU的判断和逻辑的判断和逻辑运算等，计算精确的喷油正时和喷油量，并将信号发送给执行单元，运算等，计算精确的喷油正时和喷油量，并将信号发送给执行单元，从而达到最精确的喷射控制。从而达到最精确的喷射控制。柴油机电子控制系统主要由传感器、柴油机电子控制系统主要由传感器、ECUECU和执行器组成。和执行器组成。轨压传感器轨
13、压传感器电控高压泵电控高压泵燃油滤清器燃油滤清器油轨油轨燃油箱燃油箱升程升程时间时间泻压阀泻压阀喷油器喷油器回油回油进油进油燃油计量阀燃油计量阀高压油路（红色）高压油路（红色）低压油路（黄色）低压油路（黄色）低压部分：燃油箱、输油低压部分：燃油箱、输油泵、低压油管、燃油滤清泵、低压油管、燃油滤清器（粗滤、精滤）、器（粗滤、精滤）、回油回油管、管、ECUECU低压部分作用是为高压部低压部分作用是为高压部分提供足够的燃油分提供足够的燃油高压部分：燃油计量阀、高压部分：燃油计量阀、高压油泵、高压油管、共高压油泵、高压油管、共轨管、喷油器轨管、喷油器高压部分作用是产生高压，高压部分作用是产生高压，保证
14、燃油喷射压力，燃油保证燃油喷射压力，燃油计量计量5.55.5、共轨供油系统组成及工作原理、共轨供油系统组成及工作原理输入信号调理：将输入信号限输入信号调理：将输入信号限制在允许的电压水平。放大、制在允许的电压水平。放大、滤波、电平匹配。滤波、电平匹配。EPROM，FLASH：程序存储程序存储器，器，MAP表，发动机特性曲表，发动机特性曲线。线。EEPROM：在线匹配数据，在线匹配数据，停车装置数据、矫正及制造数停车装置数据、矫正及制造数据，运行过程中的错误和不正据，运行过程中的错误和不正常工作数据、故障码。常工作数据、故障码。RAM：运算变量运算变量输出级：功率放大，带有诊断输出级：功率放大，
15、带有诊断和保护：过流，短路，断路，和保护：过流，短路，断路，过热，过压，欠压过热，过压，欠压5.65.6、ECUECU结构及原理介绍结构及原理介绍ECUECU主要功能主要功能(以潍柴为例以潍柴为例)5.7.15.7.1油量计量单元（潍柴）油量计量单元（潍柴）油量计量单元，通过对油量计量单元，通过对ECU的数据分析，决定每次往共轨管中输入多少的油量。的数据分析，决定每次往共轨管中输入多少的油量。油量计量单元出现故障时，发动机转速将会维持油量计量单元出现故障时，发动机转速将会维持1500r/min电阻值为电阻值为2.6 3.42.6 3.4 5.75.7、执行器结构及原理介绍、执行器结构及原理介绍
16、安装位置安装位置上柴上柴PCVPCV阀安装在高压油泵上端阀安装在高压油泵上端5.7.2 PCV5.7.2 PCV阀（上柴）阀（上柴）PCVPCV阀阀PCV PCV（泵控制阀）调节输油（泵控制阀）调节输油泵的燃油输送量，以便调节泵的燃油输送量，以便调节油轨压力。输油泵输送到油油轨压力。输油泵输送到油轨的燃油量取决于向轨的燃油量取决于向PCV PCV 施施加电流的正时。加电流的正时。)进气行程进气行程 在柱塞下降行程中，在柱塞下降行程中，PCV 打开，同时低压燃油通打开，同时低压燃油通过过PCV 被吸入到柱塞室中。被吸入到柱塞室中。PCVPCV泵控制阀的工作原理泵控制阀的工作原理)预行程预行程就在
17、柱塞进入上升行程时，就在柱塞进入上升行程时，PCV 不通电并保持开启。此时，不通电并保持开启。此时，通过通过PCV 吸入的燃油没经过加吸入的燃油没经过加压（预行程）而通过压（预行程）而通过PCV 返回。返回。)抽吸行程抽吸行程在获得所需排放量的最佳时机，提在获得所需排放量的最佳时机，提供电力使供电力使PCV 关闭，则返回通道关闭，关闭，则返回通道关闭，同时柱塞室中的压力上升。因此，燃油同时柱塞室中的压力上升。因此，燃油流经出油阀（反向切断阀），然后被抽流经出油阀（反向切断阀），然后被抽吸到油轨。具体情况是，吸到油轨。具体情况是，PCV 关闭之后关闭之后柱塞升程部分变成排放量，而且通过改柱塞升程
18、部分变成排放量，而且通过改变变PCV 关闭正时（柱塞预行程的终点），关闭正时（柱塞预行程的终点），排放量得到改变，从而使油轨压力得到排放量得到改变，从而使油轨压力得到控制控制。)进气行程进气行程当凸轮超过最大升程时，柱塞进当凸轮超过最大升程时，柱塞进入下降行程，同时柱塞室中的压力下入下降行程，同时柱塞室中的压力下降。此时，出油阀关闭，燃油抽吸停降。此时，出油阀关闭，燃油抽吸停止。此外，止。此外，PCV 由于被断电而打开，由于被断电而打开，低压燃油被吸入到柱塞室。具体情况低压燃油被吸入到柱塞室。具体情况是，系统进入是，系统进入A 状态。状态。PCVPCV执行电路执行电路如图所示为如图所示为PCV
19、 PCV 的的执行电路。点火开关接执行电路。点火开关接通或关断通或关断PCV PCV 继电器，继电器，以向以向PCV PCV 施加电流。施加电流。ECU ECU 对对PCV PCV 的打开的打开/关关闭进行控制。它根据每闭进行控制。它根据每个传感器发出的信号，个传感器发出的信号，确定提供最佳油轨压力确定提供最佳油轨压力所需的目标供油量，并所需的目标供油量，并控制控制PCV PCV 的打开的打开/关闭关闭正时，从而达到目标供正时，从而达到目标供油量。油量。潍柴喷油器潍柴喷油器接线接线柱柱进油进油口口喷油喷油嘴嘴回油回油口口针针阀阀柱柱塞塞针阀弹针阀弹簧簧球球阀阀电磁电磁阀阀5.7.3 5.7.3
20、 喷油器结构及原理介绍喷油器结构及原理介绍回油管球阀进油口电磁阀插座泻油孔进油孔控制腔柱塞进油槽针阀衔铁针阀弹簧针阀腔工作原理工作原理1）电磁阀断电：球阀关闭）电磁阀断电：球阀关闭控制腔压力针阀弹簧压力控制腔压力针阀弹簧压力 针阀腔压力针阀腔压力针阀关闭，不喷射针阀关闭，不喷射2）电磁阀通电：球阀开启，泻油孔泻油）电磁阀通电：球阀开启，泻油孔泻油控制腔压力针阀弹簧压力控制腔压力针阀弹簧压力 针阀腔压力针阀腔压力针阀抬起，喷射针阀抬起，喷射针阀抬起速度针阀抬起速度 取决于泻油孔与进油孔的流取决于泻油孔与进油孔的流量差量差针阀关闭速度针阀关闭速度 取决于进油孔流量取决于进油孔流量喷射响应电磁阀响应
21、液力系统响应喷射响应电磁阀响应液力系统响应一般应为一般应为 0.1ms0.3ms(喷油速率控制的要喷油速率控制的要求求)喷油器根据喷油器根据ECU 发出的信号，将油轨中的发出的信号，将油轨中的加压燃油以最佳的喷射正时、喷射量、喷射加压燃油以最佳的喷射正时、喷射量、喷射率和喷射方式喷射到发动机燃烧室中。率和喷射方式喷射到发动机燃烧室中。使用使用 TWV TWV（双向阀）和量孔对喷射进行控制。（双向阀）和量孔对喷射进行控制。TWV TWV 对控制室中的压力进行控制，从而对喷对控制室中的压力进行控制，从而对喷射的开始和结束进行控制。量射的开始和结束进行控制。量 孔可通过限制孔可通过限制喷嘴打开的速度
22、来控制喷射率。喷嘴打开的速度来控制喷射率。控制活塞通过将控制室压力传递到喷嘴针来控制活塞通过将控制室压力传递到喷嘴针来将阀打开和关闭。将阀打开和关闭。当喷嘴针阀打开时，喷嘴将燃油雾化并进行当喷嘴针阀打开时，喷嘴将燃油雾化并进行喷射喷射上柴喷油器上柴喷油器上柴喷油器实物剖切图：上柴喷油器实物剖切图：备注：大量孔径备注：大量孔径0.3mm,小量孔小量孔0.2mm;喷孔喷孔6X0.19mm；喷孔容易出现堵塞喷孔容易出现堵塞故障故障 TWV 通过对控制室中的燃油泄漏进行控制，从而对控制室的燃通过对控制室中的燃油泄漏进行控制，从而对控制室的燃油压力进行控制。油压力进行控制。上柴喷油器工作原理上柴喷油器工
23、作原理a、无喷射无喷射当当TWV 未通电时，它切断控制室未通电时，它切断控制室的溢流通道，因此控制室中的燃油压力的溢流通道，因此控制室中的燃油压力和施加到喷嘴针的燃油压力为同一油轨和施加到喷嘴针的燃油压力为同一油轨压力。从而，喷嘴针阀由于控制活塞的压力。从而，喷嘴针阀由于控制活塞的承压面和喷嘴弹簧力之间的差别而关闭，承压面和喷嘴弹簧力之间的差别而关闭，燃油未喷射。燃油未喷射。b.喷射喷射当当TWV 通电开始时，通电开始时，TWV 阀阀被拉起，从而打开控制室的溢流通被拉起，从而打开控制室的溢流通道。当溢流通道打开时，控制室中道。当溢流通道打开时，控制室中的燃油流出，压力下降。由于控制的燃油流出，
24、压力下降。由于控制室中的压力下降，喷嘴针处的压力室中的压力下降，喷嘴针处的压力克服向下压的力，喷嘴针被向上推，克服向下压的力，喷嘴针被向上推，喷射开始。当燃油从控制室泄漏时，喷射开始。当燃油从控制室泄漏时，流量受到量孔的限制，因此喷嘴逐流量受到量孔的限制，因此喷嘴逐渐打开。随着喷嘴打开，喷射率升渐打开。随着喷嘴打开，喷射率升高。随着电流被继续施加到高。随着电流被继续施加到TWV，喷嘴针最终达到最大升程，从而实喷嘴针最终达到最大升程，从而实现最大喷射率。多余燃油通过如图现最大喷射率。多余燃油通过如图所示的路径返回到燃油箱所示的路径返回到燃油箱。c、喷射结束、喷射结束TWV 通电结束时，通电结束时
25、，阀下降，从而关闭控制阀下降，从而关闭控制室的溢流通道。当溢流室的溢流通道。当溢流通道关闭时，控制室中通道关闭时，控制室中的燃油压力立即返回油的燃油压力立即返回油轨压力，喷嘴突然关闭，轨压力，喷嘴突然关闭，喷射停止。喷射停止。为了改善喷油器的敏感为了改善喷油器的敏感度，将驱动电压变为高电压，度，将驱动电压变为高电压，从而加速电磁线圈磁化和从而加速电磁线圈磁化和TWV 响应。响应。ECU 中的充电中的充电电路将各自蓄电池电压提高电路将各自蓄电池电压提高到大约到大约100V，维持电压，维持电压12.8 V，它通过，它通过ECU 发出的驱动发出的驱动喷油器的信号而施加到喷油喷油器的信号而施加到喷油器
26、上。器上。喷油器驱动电路喷油器驱动电路 带带 QR QR 代码的喷油器代码的喷油器(上柴上柴)QR QR（快速响应）代码被用来提高校正精度。快速响应）代码被用来提高校正精度。QR QR 代码包含喷油器中的校正数据，它被写入发代码包含喷油器中的校正数据，它被写入发动机控制器中。动机控制器中。QR QR 代码致使代码致使 燃油喷射量校正点燃油喷射量校正点的数目大大增加，从而极大地改善了喷射量精度。的数目大大增加，从而极大地改善了喷射量精度。实物喷油器上实物喷油器上QR QR 代码、代码、ID ID 代码代码 操作带操作带 QR QR 代码的喷油器代码的喷油器 （参考）（参考）带带 QR QR 代码
27、的喷油器使发动机控制器能够识别和校正喷油代码的喷油器使发动机控制器能够识别和校正喷油器，因此当喷油器或发动机控制器被更换时，必须在发动器，因此当喷油器或发动机控制器被更换时，必须在发动机控制器中登记喷油器的机控制器中登记喷油器的 ID ID 代码。代码。A)A)更换喷油器更换喷油器 必须将更换了的喷油器的必须将更换了的喷油器的 ID ID 代码登记到发动机控制器中。代码登记到发动机控制器中。B)B)更换发动机控制器（更换发动机控制器（ECUECU）必须将所有车辆喷油器的必须将所有车辆喷油器的 ID ID 代码登记到发动机代码登记到发动机控制器中。控制器中。5.85.8、传感器结构及原理介绍、传
28、感器结构及原理介绍各传感器各传感器安装位置及安装位置及功能功能传感器传感器安装位置及功能安装位置及功能传感器类型传感器类型信号类型信号类型曲轴位置传感器曲轴位置传感器（发动机（发动机转速转速 NE 传感器）传感器）安装在飞轮壳上：检测曲轴角和输出发动安装在飞轮壳上：检测曲轴角和输出发动机转速信号机转速信号磁电式磁电式/霍尔式霍尔式数字量数字量气缸识别传感器气缸识别传感器（TDC（G）传感器）传感器）安装在高压油泵上：识别气缸安装在高压油泵上：识别气缸加速器位置传感器加速器位置传感器安装在驾驶室内：检测加速踏板的开度安装在驾驶室内：检测加速踏板的开度滑线变阻器滑线变阻器模拟量模拟量冷却液温度传感
29、器冷却液温度传感器安装在冷却水道上：检测发动机冷却液温安装在冷却水道上：检测发动机冷却液温度度热敏电阻热敏电阻燃油温度传感器燃油温度传感器安装在柴滤器回油管处：检测燃油温度安装在柴滤器回油管处：检测燃油温度进气压力温度传感器进气压力温度传感器安装在进气道上：检测进气增压后的压力安装在进气道上：检测进气增压后的压力及温度及温度应变片变阻器应变片变阻器/热敏电热敏电阻阻机油压力温度传感器机油压力温度传感器安装在主油道上：检测机油压力及温度安装在主油道上：检测机油压力及温度大气压力传感器大气压力传感器安装在安装在ECU内部：检测大气压力内部：检测大气压力应变片变阻器应变片变阻器共轨压力传感器共轨压力
30、传感器安装在高压共轨管上：检测燃油压力安装在高压共轨管上：检测燃油压力 油轨压力传感器安油轨压力传感器安装在油轨上。它检测装在油轨上。它检测油轨的燃油压力，然油轨的燃油压力，然后发送信号给发动机后发送信号给发动机ECU。这是一个半导。这是一个半导体传感器，它利用了体传感器，它利用了压力施加到硅元件上压力施加到硅元件上时电阻发生变化的压时电阻发生变化的压电效应。电效应。上柴电阻为上柴电阻为11k潍柴电阻为潍柴电阻为23.2K电压为电压为1.5-4.3V l油轨压力传感器油轨压力传感器一旦损坏，必须起用应急备份功能（进入颇行回家模一旦损坏，必须起用应急备份功能（进入颇行回家模式），按设定值替代，发
31、动机转速为式），按设定值替代，发动机转速为1500r/min油轨油轨压力压力传感传感器器原理：电磁感应原理：电磁感应功能：功能：1、曲轴（发动机）转速、曲轴（发动机）转速 2、曲轴上止点位置、曲轴上止点位置安装位置：潍柴、上柴均安装在飞轮壳上安装位置：潍柴、上柴均安装在飞轮壳上l曲轴位置传感器曲轴位置传感器 曲轴位置传感器安装曲轴位置传感器安装在靠近曲轴正时齿轮或飞在靠近曲轴正时齿轮或飞轮的位置。传感器是电磁轮的位置。传感器是电磁感应型。当曲轴上安装的感应型。当曲轴上安装的发动机转速脉冲齿轮通过发动机转速脉冲齿轮通过传感器时，传感器内线圈传感器时，传感器内线圈的磁场发生变化，从而产的磁场发生变
32、化，从而产生生AC 电压。电压。曲轴位置传感器工作原理曲轴位置传感器工作原理 当脉冲通过气缸识别传感器（当脉冲通过气缸识别传感器（G传感器）时，磁阻发生变化，而且通传感器）时，磁阻发生变化，而且通过传感器的电压发生变化。内部过传感器的电压发生变化。内部IC 电路使电压的变化放大，并且输出到发电路使电压的变化放大，并且输出到发动机控制器。在输油泵凸轮轴的中心有一个盘形齿轮，其上每隔动机控制器。在输油泵凸轮轴的中心有一个盘形齿轮，其上每隔60就有一就有一个缺口，以及一个额外缺口。因此，发动机每转两转（对于六缸发动机）该个缺口，以及一个额外缺口。因此，发动机每转两转（对于六缸发动机）该齿轮输出七个脉
33、冲。通过将发动机侧的发动机转速脉冲和气缸识别传感器脉齿轮输出七个脉冲。通过将发动机侧的发动机转速脉冲和气缸识别传感器脉冲相结合，可将额外切口脉冲之后的脉冲辨认为冲相结合，可将额外切口脉冲之后的脉冲辨认为1 号气缸。号气缸。l气缸识别传感器（气缸识别传感器（G G）传感器）传感器(上柴上柴)凸轮轴相位传感器凸轮轴相位传感器(潍柴潍柴)原理：霍尔效应原理：霍尔效应相位确定：采用（相位确定：采用（n+1）齿定位，齿定位，凸轮轴上凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的齿，它随着安装着一个用铁磁性材料制成的齿，它随着凸轮轴旋转，当这个齿经过凸轮轴传感器半凸轮轴旋转，当这个齿经过凸轮轴传感器半导体膜的时候，
34、它的磁场就会使半导体膜中导体膜的时候，它的磁场就会使半导体膜中的电子偏转，产生一个短促的电压信号，这的电子偏转，产生一个短促的电压信号，这个电压告诉个电压告诉ECUECU，那，那1 1缸已经进入了压缩上止缸已经进入了压缩上止点。点。信号丢失时，启动困难，当同步信号出错时，信号丢失时，启动困难，当同步信号出错时，发动机将会出现跛行回家发动机将会出现跛行回家,发动机转速为发动机转速为（1500r/min)1500r/min)，当同步信号同时丢失时，发，当同步信号同时丢失时，发动机无法工作。动机无法工作。安装位置：潍柴、上柴均安装在高压油泵上安装位置：潍柴、上柴均安装在高压油泵上凸轮轴相位传感器安装
35、位置凸轮轴相位传感器安装位置 油门踏板位置传感器将加速踏油门踏板位置传感器将加速踏板开度转换为电子信号，并将其板开度转换为电子信号，并将其输出到发动机控制器。另外，有输出到发动机控制器。另外，有两个系统可在一旦发生故障时提两个系统可在一旦发生故障时提供备用功能（出现故障后发动机供备用功能（出现故障后发动机将维持将维持1000r/min）。这是滑线变）。这是滑线变阻器传感器。有连杆与加速踏板阻器传感器。有连杆与加速踏板一起转动，输出端子电压根据连一起转动，输出端子电压根据连杆转动角度而变化。杆转动角度而变化。l油门踏板位置传感器油门踏板位置传感器 上上柴油门踏板传感器柴油门踏板传感器电压值为电压
36、值为0.85-4.15V0.85-4.15V，其中一个信号损坏时，另外一个信号可单，其中一个信号损坏时，另外一个信号可单独工作；独工作；潍柴油门踏板传感器电压值为潍柴油门踏板传感器电压值为APP1APP1：0.75V3.84V 0.75V3.84V，APP2APP2：0.3751.92V 0.3751.92V，信号，信号1 1与信号与信号2 2为为2 2比比1 1关系，如任意一个信号损坏（不为关系，如任意一个信号损坏（不为2 2：1 1关系）时，发动机将维持关系）时，发动机将维持1000r/min.1000r/min.上柴加速踏板信号上柴加速踏板信号 潍柴加速踏板信号潍柴加速踏板信号 冷却液温
37、度传感器安装在发动冷却液温度传感器安装在发动机出水管上，可以检测冷却液温机出水管上，可以检测冷却液温度。该传感器为热敏电阻。度。该传感器为热敏电阻。原理：高灵敏度原理：高灵敏度NTC（负温度系（负温度系数热敏电阻）电阻阻值随温度增数热敏电阻）电阻阻值随温度增加电阻下降，见下图：加电阻下降，见下图：l冷却液温度传感器冷却液温度传感器冷却液温度传感器安装位置冷却液温度传感器安装位置安装位置：潍柴、上柴均安装在发动机出水管上安装位置：潍柴、上柴均安装在发动机出水管上温温度度20406080电电阻阻2.5k 1.1k600300电电压压2.5v1.48v0.88v0.6v不同水温下温度传感器的电阻值不
38、同水温下温度传感器的电阻值电压值电压值发动机水温过高时，发动机将会出现跛行回家模式发动机水温过高时，发动机将会出现跛行回家模式,发动机转速发动机转速为为1500r/min 燃油温度传感器燃油温度传感器这是一个热敏电阻型这是一个热敏电阻型传感器，可以检测燃传感器，可以检测燃油温度。在油温度。在HP0 系统系统中（上柴），它安装中（上柴），它安装在喷油器的回油管上。在喷油器的回油管上。l燃油温度传感器燃油温度传感器电阻为电阻为1.66k(30oc)进气温度传感器安装在发动机进气道上，检测进进气温度传感器安装在发动机进气道上，检测进气通过涡轮增压器及中冷器后的温度。检测温度的传气通过涡轮增压器及中冷
39、器后的温度。检测温度的传感器部分包含一个热敏电阻。该热敏电阻有一个随温感器部分包含一个热敏电阻。该热敏电阻有一个随温度的变化而变化的电阻，热敏电阻用来检测进气温度。度的变化而变化的电阻，热敏电阻用来检测进气温度。l进气温度传感器（上柴）进气温度传感器（上柴）电阻为电阻为2.43k(20oc)进气压力传感器安装在发动机进气道上，该传感进气压力传感器安装在发动机进气道上，该传感器为半导体型。它利用了传感器中硅元件上压力发生器为半导体型。它利用了传感器中硅元件上压力发生变化时电阻发生变化的压电效应。变化时电阻发生变化的压电效应。l进气压力传感器（上柴）进气压力传感器（上柴）电阻为电阻为10k(25)
40、电压为电压为1-4.2Vl进气压力温度传感器（潍柴）进气压力温度传感器（潍柴）进气压力传进气压力传感器可以同感器可以同时检测进气时检测进气的压力和温的压力和温度度四根针脚接线四根针脚接线进气压力温度传感器安装位置进气压力温度传感器安装位置进气压力传感器安装在发动机进气道上进气压力传感器安装在发动机进气道上l机油压力传感器（潍柴）机油压力传感器（潍柴）机油压力传感器可以同时机油压力传感器可以同时检测机油压力和机油温度检测机油压力和机油温度针脚接线为四根，机油针脚接线为四根，机油温度过高温度过高时，发动机将会出现跛行回家模时，发动机将会出现跛行回家模式，发动机转速为式，发动机转速为1500r/mi
41、n1500r/min机油压力传感器安装位置机油压力传感器安装位置机油压力传感器安装在机油主油道上机油压力传感器安装在机油主油道上5.95.9、共轨供油系统重要部件结构及原理介绍、共轨供油系统重要部件结构及原理介绍5.9.15.9.1输油泵结构及工作原理输油泵结构及工作原理上柴输油泵外形图上柴输油泵外形图潍柴输油泵外形图潍柴输油泵外形图l上柴输油泵（日本电装）结构与原理上柴输油泵（日本电装）结构与原理HP0HP0型输油泵型输油泵零部件零部件功能功能进油泵进油泵从燃油箱吸入燃油，将其供给压送机构。从燃油箱吸入燃油，将其供给压送机构。溢流阀溢流阀调节输油泵中燃油的压力。调节输油泵中燃油的压力。PCV
42、（泵控制阀）泵控制阀）控制供给油轨的燃油量。控制供给油轨的燃油量。压送机构压送机构凸轮凸轮驱动挺柱体。驱动挺柱体。挺柱体挺柱体将往复运动传递给柱塞。将往复运动传递给柱塞。柱塞柱塞往复运动以压送和压缩燃油。往复运动以压送和压缩燃油。出油阀出油阀使压送到油轨的燃油停止逆流。使压送到油轨的燃油停止逆流。气缸识别传感器气缸识别传感器（TDC（G）传传感器）感器）识别发动机气缸。识别发动机气缸。HP0 HP0 型结构和特性型结构和特性 HP0 HP0 输油泵主要由传统型直列泵输油泵主要由传统型直列泵 （两气缸）中的压送系统、控制燃油排放（两气缸）中的压送系统、控制燃油排放量的量的 PCV PCV（泵控制
43、阀）、气缸识别传感器（泵控制阀）、气缸识别传感器 （TDC TDC（上止点）（上止点）（G G）传感器）传感器）和进油泵组成。和进油泵组成。l 进油泵进油泵 进油泵进油泵（集成在输油泵中）从燃油箱吸入燃油，然后通过（集成在输油泵中）从燃油箱吸入燃油，然后通过燃油滤清器供给泵室。进油泵有两种类型：次摆线型和叶燃油滤清器供给泵室。进油泵有两种类型：次摆线型和叶轮型。次摆线型进油泵的功能如下所示。凸轮轴驱动进油轮型。次摆线型进油泵的功能如下所示。凸轮轴驱动进油泵的外部泵的外部/内部转子，使其开始转动。根据外部内部转子，使其开始转动。根据外部/内部转子内部转子的运动产生的空间，进油泵将燃油抽吸到吸入口
44、，然后压的运动产生的空间，进油泵将燃油抽吸到吸入口，然后压送到排放口。送到排放口。l 压送机构压送机构 凸轮轴由发动机驱动，凸轮通过挺柱体驱动柱塞以凸轮轴由发动机驱动，凸轮通过挺柱体驱动柱塞以压送进油泵提供的燃油。压送进油泵提供的燃油。PCV 对供油量进行控制。对供油量进行控制。燃油从进油泵压送燃油从进油泵压送 到气缸，然后到出油阀。到气缸，然后到出油阀。发动机缸发动机缸数数速度比速度比（泵：发（泵：发动机）动机）输油泵输油泵发动机发动机 1 个循环的个循环的 压送转动压送转动次数次数 缸数缸数凸轮齿凸轮齿4 缸缸1:22246 缸缸368 缸缸48它通过改变凸轮的齿数来控制发动机缸数。输油泵
45、以发动它通过改变凸轮的齿数来控制发动机缸数。输油泵以发动机一半的转速旋转。发动机缸数与输油泵的压送次数之间机一半的转速旋转。发动机缸数与输油泵的压送次数之间的关系如表所示的关系如表所示，通过增加凸轮齿的个数来控制发动机缸，通过增加凸轮齿的个数来控制发动机缸数，使用一个小型、两缸的泵单元可以实现。此外，由于数，使用一个小型、两缸的泵单元可以实现。此外，由于此泵的压送行程数与喷此泵的压送行程数与喷 射次数相同射次数相同,所以油轨压力会保持平所以油轨压力会保持平稳。稳。机油进口（可选）高压出口初始机油注油口阀盖相位传感器:DG6齿轮泵 ZP5柴油出口（到滤器）柴油进口（自油箱）溢流阀M-PROP 燃
46、油计量阀柴油出口（到油箱）柴油进口（自滤器）凸轮轴l潍柴输油泵（博世系统）结构与原理潍柴输油泵（博世系统）结构与原理外部构成外部构成出油口凸轮轴齿轮泵油量计量单元柱塞柱塞弹簧挺柱内部构成内部构成说明：潍柴输油泵的进油泵采用说明：潍柴输油泵的进油泵采用ZP5ZP5齿轮泵，控制油量排放使用流量计齿轮泵，控制油量排放使用流量计量单元，其余部件构造及工作原理与上柴量单元，其余部件构造及工作原理与上柴HP0HP0泵基本相同，不再赘述。泵基本相同，不再赘述。共轨管的作用：向各缸气缸喷油器分配由输油泵加压的燃油，存储高压、共轨管的作用：向各缸气缸喷油器分配由输油泵加压的燃油，存储高压、抑止因油泵供油和喷油而
47、产生的波动抑止因油泵供油和喷油而产生的波动5.9.2 5.9.2 共轨管结构及工作原理共轨管结构及工作原理轨压传感器轨压传感器压力限制阀压力限制阀进油口进油口流动阻尼缓冲器（出油口流动阻尼缓冲器（出油口潍柴共轨管潍柴共轨管上柴共轨管上柴共轨管出油口出油口零部件结构和工作原理零部件结构和工作原理 零部件零部件功能功能油轨油轨存储从输油泵压送的加压燃油，然后将燃油存储从输油泵压送的加压燃油，然后将燃油分配到每个气缸喷油器。分配到每个气缸喷油器。压力限制器压力限制器如果油轨中的压力异常高，则打开阀释放压如果油轨中的压力异常高，则打开阀释放压力。力。油轨压力传感器油轨压力传感器（Pc 传感器）传感器）
48、检测油轨中的燃油压力。检测油轨中的燃油压力。流动缓冲器流动缓冲器降低油轨中的燃油压力脉动。如果燃油过度降低油轨中的燃油压力脉动。如果燃油过度流出，流动缓冲器将关闭燃油通道，从而防流出，流动缓冲器将关闭燃油通道，从而防 止更多燃油流出。大多数与发动机一起用于止更多燃油流出。大多数与发动机一起用于大型车辆。大型车辆。流动缓冲器可降低加压管中的压力脉动，并以稳流动缓冲器可降低加压管中的压力脉动，并以稳定的压力向喷油器提供燃油。流动缓冲器也可在出现定的压力向喷油器提供燃油。流动缓冲器也可在出现燃油过度排放时（例燃油过度排放时（例 如喷射管道或喷油器出现燃油如喷射管道或喷油器出现燃油泄漏的情况）切断燃油
49、通道，从而防止燃油异常排放。泄漏的情况）切断燃油通道，从而防止燃油异常排放。5.9.3 5.9.3 流动缓冲器结构及工作原理流动缓冲器结构及工作原理 当高压管中出现压力脉动时，它穿过量孔产生的阻力破坏当高压管中出现压力脉动时，它穿过量孔产生的阻力破坏了油轨侧和喷油器侧的压力平衡，因此活塞将移到喷油器一了油轨侧和喷油器侧的压力平衡，因此活塞将移到喷油器一侧，侧，从而吸收压力脉动。正常压力脉动情况下，喷射因燃油从而吸收压力脉动。正常压力脉动情况下，喷射因燃油流量降低而停止。随着通过量孔的燃油量增加，油轨和喷油流量降低而停止。随着通过量孔的燃油量增加，油轨和喷油器之间的压力得到平衡。结果，由于弹簧压
50、力，活塞被推回器之间的压力得到平衡。结果，由于弹簧压力，活塞被推回油轨侧。但是，如果由于喷油器侧燃油泄漏等而发生异常流油轨侧。但是，如果由于喷油器侧燃油泄漏等而发生异常流量状态，通过量孔的燃油就会失去平衡。这将使活塞被推动量状态，通过量孔的燃油就会失去平衡。这将使活塞被推动抵住底座而导致燃油通道封闭。抵住底座而导致燃油通道封闭。流动缓冲器流动缓冲器工作原理工作原理作用：确保共轨中的作用：确保共轨中的压力失控后不会超压压力失控后不会超压原理：机械溢流阀原原理：机械溢流阀原理理5.9.4 5.9.4 压力限制阀结构及工作原理压力限制阀结构及工作原理 如果油轨中压力异常高，则压力限制器打开以释放压如
