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民族品牌 高端动力—— 一汽锡柴4DW国四发动机培训销售公司2014年5月目录第一部分电控系统介绍第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分故障排除思路第一部分国Ⅳ技术概念一国Ⅳ技术概念介绍汽车尾气排放中的四大污染物 NOx（氮氧化物）HC（碳氢）PM（颗粒，碳烟）CO（一氧化碳）●柴油机汽油机●◆动力强劲●◆热效率高、燃料经济性好●◆温室气体排放少（CO2的排量比汽油机低30%～40%）●◆ CO、HC的排放量只有汽油机的1/10●◆重量轻●◆噪声低、振动小●◆ PM排放量是柴油机的1/30～1/50柴油机的主要污染物是PM和NO X国际上实现欧Ⅳ排放法规的典型技术路线SCR(选择性催化还原)技术通过燃油喷射系统优化（高压共轨、单体泵）和喷油提前正时以降低颗粒物（在机内减少PM优化发动机功率），再使用SCR技术降低因燃烧优化而产生的NOx排放（在排气中添加尿素处理降低NOx）。
高效燃烧去颗粒，添加尿素降氮氧！EGR+DPF/POC技术通过EGR废气再循环技术降低排放中NOx（在发动机机内处理降低NOx），再用颗粒捕集器（DPF/POC后处理技术）捕集因使用EGR而略有增加的颗粒物，从而达到同时降低NOx和PM的效果。
控制燃烧降氮氧，尾气处理去颗粒！实现国Ⅳ的技术措施之一 — SCR欧3标准的发动机设计欧3标准的发动机设计需要尿素计量系统需要尿素计量系统需要高压燃油喷射系统需要高压燃油喷射系统需要添加尿素基础设施需要添加尿素基础设施不需要很高的燃油质量不需要很高的燃油质量相对欧3，燃油消耗有所改进相对欧3，燃油消耗有所改进SCR耐久性通常较好SCR 耐久性通常较好SCR集成在消声器中SCR 集成在消声器中技术方面技术方面实用方面实用方面实现国Ⅳ的技术措施之二 — EGR技术方面技术方面实用方面实用方面新发动机设计/ EGR 系统新发动机设计/ EGR 系统由于EGR，需要增加冷却系统容量由于EGR，需要增加冷却系统容量需要高压燃油喷射系统（1800bar）需要高压燃油喷射系统（1800bar）需要额外的进气量计量系统需要额外的进气量计量系统需要适应高原性的开发需要适应高原性的开发需要低含硫量的燃油(硫会腐蚀EGR冷却系统并使DPF催化器再生的活性降低)需要低含硫量的燃油(硫会腐蚀EGR冷却系统并使DPF催化器再生的活性降低)燃油消耗量增加燃油消耗量增加要考虑发动机和DPF系统的可靠性要考虑发动机和DPF系统的可靠性DPF集成在消声器中/ 阶段性的清除积尘DPF集成在消声器中/ 阶段性的清除积尘国四燃油系统4DW934DX234DF46DLD(E4)6DF46DL26DM2各 平 台 使 用 系 统 示 意4DLD(E4R)4DL16DLD(E4R)6DL1(E4)6DL1(E4R)SCR E G R 国四后处理系统4DX234DF46DLD(E4)6DF46DL26DL1（E4）4DL16DL1（E4R ）6DLD （E4R ）4DLD （E4R ）4DW934DX23(E4R)第二部分电控系统介绍一电控系统简介二电控系统部件介绍信号输入信号处理动作执行各类传感器电 磁 阀继 电 器各类开关量1. 电控系统简介基本架构1.1 电控系统基本架构BOSCH系统基本架构1.2 电控共轨系统组成：主要由高压油泵，高压共轨管，电子控制单元（ECU），线束与各传感器组成，其工作原理为：高压油泵在柴油机的驱动下，连续将高压燃油输送到共轨（公共容器）内，高压燃油再由共轨送入各缸喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。
概述–结构紧凑、重量轻、高容量的5速超级电子控制自动变速桥106(234)101(223)重量 (参考)*kg (lb)倒档5档4档3档2档1档9.0(9.5, 7.9)8.8(9.3, 7.7)自动变速桥液容量升(US qts, Imp. qts)←ATF WS自动变速桥液型号←3.478差速器传动比←3.378←0.756←1.047←1.517←2.360←4.235传动比U151F (4WD)U151E(2WD)变速桥U151EU151F自动变速桥液 (ATF)–使用 TOYOTA 纯正 ATF WS ，减小粘度，提高燃油经济性ATF 温度高A T F 粘度大T-IVWS自动变速桥液 (ATF)–ATF 液面高度检查(与以前的车型 [’07款 HIGHLANDER]相同)热机时 OK 热机时添加- 车辆状态 -在水平地面上检查前将换档杆依次移至各个档位ATF 温度70 至80 °C(158 to 176 °F) **: 驾驶车辆使变速桥达到正常工作温度行星齿轮机构–使用了3 套行星齿轮机构U151E/FB1C0C2F1B2C1C3F2B3�P ���5档����4档����3档����2档����*�1档�N ���R F2F1B3B2B1C3C2C1C0�: 工作*: 仅在 S1 档域电子控制系统控制离合器至离合器压力控制离合器压力优化控制管路压力优化控制发动机扭矩控制换档正时控制“N” 至 “D” 后座控制锁止正时控制控制滑动锁止离合器控制上坡/下坡换档控制多模式自动变速器离合器至离合器压力控制–换档电磁阀的输出压力被直接引导至控制阀，实现可高响应和出色的换档特性来自各传感器的信号B1SL1控制阀发动机 ECU (ECM)- 例 -2档至3档 升档压力时间发动机转速C0SL2C1SL3发动机转速压力时间B1C0B1C0(啮合)(脱开)(啮合)(脱开)滑动锁止离合器控制–该控制提供了锁止离合器介于 ON和OFF之间的中间状态，提高了能量传递效率SL2滑动锁止控制阀占空比信号发动机 ECU(ECM)⎯�5档��4档XX3档XX2档XX1档S4D, S5� : 工作X : 不工作� : 仅减速时滑动锁止节气门开度车速高大- 工作范围 -锁止滑动锁止滑动锁止(加速)锁止离合器部分啮合上坡/下坡行驶时的换档控制–该控制帮助减少弯路上坡和下坡的换档次数，提高行驶的平顺性无控制有控制5档5档5档5档5档5档4档4档4档4档4档3档3档制动工作多模式自动变速器–在 S 模式档域, 驾驶员可通过向“+” 位置或“-” 位置移动换档杆选择需要的换档范围1档2档 1档3档 1档4档 1档5档 1档可用档位S5 (D)S1S2S3S4档域[档位范围]S 模式位置(RHD 车型)S 模式指示灯档位范围指示灯多模式自动变速器–“ + ” 位置: 增加换档范围– “ - ” 位置: 降低换档范围–默认的换档杆由“D” 到 “S” 的档域是 S4PRNDS+-S5S4S3S2S1“D” → “S”多模式自动变速器–换档杆在“+” 位置保持1秒以上，换档范围增加到 S5 档域保持1秒以上S1 S2PRNDS+-S5 S3S4多模式自动变速器–在S3 或 S4 档域时，如果 ATF 温度过高, 自动换入S5 档域S5S3S4ATF 温度高S3 或 S4 档域概述–全时4WD 系统(扭矩比前 50 : 后 50)MF2A 分动器F17SU 后差速器前和中央差速器(自动变速桥)MF2A 分动器MF2A 分动器前差速器中央差速器齿数尺寸 mm (in.)齿数165 (6.5)齿圈41SAE 90*1SAE 80W-90 或 80W *2油粘度0.9(0.95, 0.79)油容量升 (US qts, Imp. qts)准双曲面齿轮齿轮油API GL-5油类型14从动小齿轮0.341减速比MF2A 分动器型号*1: 温度高于 -18°C (0°F)*2: 温度低于 -18°C (0°F)F17SU 后差速器0.9(0.95, 0.79)油容量升 (US qts, Imp. qts)准双曲面齿轮齿轮油API GL-5油类型SAE 90*1SAE 80W-90 或80W *2油粘度41齿数170 (6.7)尺寸mm (in.)齿圈14齿数主动小齿轮2.928减速比F17SU 后差速器型号*1: 温度高于 -18°C (0°F)*2: 温度低于 -18°C (0°F)概述•铝制卡钳的后盘式制动器•后制动盘使用实心盘•ABS, EBD, 制动辅助, TRAC (TRC) 和 VSC •转向协同控制 •上坡起步辅助控制•下坡辅助控制 (仅限4WD )踏板式驻车制动器•2-活塞卡钳的前盘式制动器 •前制动盘使用通风盘有连杆结构的单膜片式制动助力器主动式速度传感器制动助力器–带连杆结构的单模片式制动助力器可以减轻重量连杆结构维修要点(制动)主缸–在把主缸从制动助力器上拆下前，放掉制动助力器内的真空拆下如果未放掉真空 ...制动无真空-A-Q-C系统图制动执行器制动控制 ECU 电磁阀泵马达CAN (V bus)节气门控制马达转向角传感器偏转率传感器减速传感器主缸压力传感器电磁阀继电器制动液液位警告开关制动灯开关组合仪表马达切断继电器马达继电器制动灯发动机 ECU (ECM)转向助力 ECU 各传感器LIN多信息显示器DLC3制动控制蜂鸣器驻车制动开关轮速传感器传感器 (4)制动灯继电器VSC OFF 开关下坡辅助控制开关 *1or*1*2*2速度传感器–速度传感器由被动式改为主动式主动式 (半导体)被动式 (拾磁线圈)磁铁线圈轭转子磁性转子MRE转子磁铁新车型(’08 款HIGHLANDER)以前车型(’07 款HIGHLANDER)速度传感器–MRE 的内部工作磁性转子MRE 输出比较器输出输出241012V 0V恒压电路比较器输出+-MRE +B1234速度传感器–传感器输出FL+ FL-供电 (12V)MRE速度传感器–在转速极低时可输出信号传感器输出车速时间传感器输出车速未检测到时间主动式 (半导体)被动式(拾磁式)维修要点(制动控制系统)速度传感器–检查步骤制动控制 ECUFL+ FL-GND 12VFL 至 GND100 Ω低速高速MRE1.4V0.7V-A-Q-C转向协同控制控制–当VSC 工作时，通过控制EPS 的助力帮助驾驶员操纵车辆当左右两侧车轮的路面阻力不同时[突然制动][突然加速]减小助力[后轮打滑趋势][前轮打滑趋势]增加助力增加助力低µ高µ低µ高µ下坡辅助控制–下陡坡时协助减速下坡辅助控制指示灯控制车辆定速行驶功能与 RAV4相同下坡辅助控制开关下坡辅助控制–工作条件下坡辅助控制开关“ONON””换档杆位于: S1或 R 位置车速:低于25 km/h (16 mph)未操作加速踏板或制动踏板制动控制下坡辅助控制–下坡辅助控制指示灯状态•工作条件未满足•制动控制 ECU 检测到制动系统故障•制动执行器过热 (下坡辅助控制系统的工作短暂中断)•系统工作时关闭下坡辅助控制开关 (制动压力逐渐释放)下坡辅助控制开关 ON 且车辆处于以下状态:闪烁下坡辅助控制开关 ON 且系统正在工作ON下坡辅助控制开关 OFFOFF条件指示灯上坡起步辅助控制–当上坡起步时, 系统防止车辆向后溜车制动控制功能与 RAV4相同上坡起步辅助控制–开始工作的条件前提换档杆不在 P位置未踩加速踏板制动踏板被更深的踩下停止未施加驻车制动制动控制上坡起步辅助控制–工作取消条件换档杆移入P 位置踩下加速踏板施加驻车制动踩下制动踏板或或或2秒以后制动控制上坡起步辅助控制–系统工作系统工作车辆停止时的压力控制开始压力踩下加速踏板大约2秒大约1秒制动压力时间当未踩加速踏板时当未踩加速踏板时: 因制动踏板操作而产生的压力: 控制压力VSC OFF 开关–TRAC (TRC) OFF 模式 → TRAC (TRC) OFF –VSC OFF 模式 → VSC 和 TRAC (TRC) OFF短暂按压按住3秒以上*: 制动过程中或偏转率大时VSC 系统启用VSC OFF 模式*VSC OFF 开关TRAC OFF 模式一般模式EPS (电动转向助力)–使用转向柱助力式EPS转向柱总成•电动转向扭矩传感器•电动转向马达•减速机构电动转向 ECUP/S 警告灯系统图扭矩传感器无电刷马达(包括解析器式转角传感器)减速机构CAN (V 总线)电动转向 ECU温度传感器LINDLC3组合仪表多信息显示器 *制动控制 ECU车速信号发动机 ECU (ECM)发动机 转速信号P/S 警告灯主警告 灯*转向柱和无电刷马达–内置解析器式转角传感器的3-相无电刷马达，通过蜗杆减速机构将马达的转动传递到转向柱轴扭杆减速机构3-相无电刷马达蜗轮蜗杆转向柱轴扭矩传感器AA ––A 截面AA 转角传感器输出轴扭矩传感器–该传感器检测扭杆的扭转量输入输出扭杆棘轮轴(输出轴)检测线圈传感器轴套(转向柱轴)扭矩传感器–输出传感器轴套和棘轮轴的相对位移 (= 扭杆扭转量)[V][N.m]电压扭矩左转右转转向扭矩和方向向左转中立位置VT2VT12.5当驾驶员向左转向时发生相对位移维修要点 (转向)扭矩传感器–不需要对扭矩传感器的零点进行初始化和设定参考不需要初始化和设定需要初始化和设定2 种可变感应式扭矩传感器-A -Q -CRAV4YARIS, PRIUS, AVENSIS 和 AYGO 等转向EPS 工作–助力控制有以下功能根据电流量和电流持续时间估算马达温度。
CAT发动机培训教程引言CAT发动机是全球知名的重型机械设备制造商卡特彼勒公司生产的高质量、高性能的发动机。
CAT发动机以其卓越的性能、可靠性和耐用性而闻名于世，广泛应用于各种重型机械设备、船舶、发电设备等领域。
为了更好地满足用户的需求，本教程旨在为CAT发动机用户提供全面、系统的培训，帮助用户更好地了解、使用和维护CAT发动机。
第一章：CAT发动机概述1.1CAT发动机的发展历程CAT发动机自诞生以来，历经数十年的发展，不断进行技术革新和产品升级。
从最早的四冲程柴油机，到现代的电子控制燃油喷射系统，CAT发动机始终保持着行业领先地位。
1.2CAT发动机的系列产品CAT发动机拥有丰富的产品线，包括小型、中型和大型柴油机，功率范围广泛，可满足不同用户的需求。
主要产品系列有：（1）C系列：C4.4、C7.1、C13、C15等，适用于小型和中型机械设备。
（2）ACERT系列：ACERT技术是CAT发动机的核心技术之一，通过先进的燃烧优化和排放控制技术，实现高效、环保的动力输出。
（3）3400系列：3406E、3412E等，适用于大型机械设备、船舶和发电设备。
第二章：CAT发动机的工作原理与构造2.1工作原理CAT发动机是一种四冲程柴油机，其工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
通过这四个过程的循环往复，实现发动机的动力输出。
2.2发动机构造（1）气缸体：是发动机的主体部分，承担着承受高温、高压气体压力的重要任务。
（2）曲轴连杆机构：将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动，实现动力输出。
（3）燃油系统：负责将燃油喷入气缸内，与空气混合后进行燃烧。
（4）冷却系统：通过循环水冷却发动机，保持发动机工作温度稳定。
（5）润滑系统：为发动机各运动部件提供润滑，降低磨损。
（6）电子控制系统：通过电子控制单元（ECU）对发动机各系统进行精确控制，实现高效、环保的动力输出。
第三章：CAT发动机的使用与维护3.1使用注意事项（1）确保发动机的运行环境符合要求，避免在高温、高湿、高海拔等恶劣环境下长时间运行。
01汽油发动机通过汽油和空气混合、压缩、点火、排气四个冲程实现动力输出。
02柴油发动机利用高压喷油嘴将柴油直接喷入气缸，通过压缩自燃产生动力。
03混合动力结合汽油发动机和电动机的优点，实现更高效、环保的动力输出。
发动机类型及工作原理配气机构控制进气和排气过程，保证发动机正常工作。
将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。
活塞在汽缸内往复运动，实现进气、压缩、做功和排气四个冲程。
汽缸体发动机的骨架，承载各种负荷。
汽缸盖密封汽缸，形成燃烧室。
发动机主要部件与功能常用术语解析下止点汽缸工作容积活塞在汽缸内运动到最底端的位置。
活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
上止点活塞行程发动机排量活塞在汽缸内运动到最顶端的位置。
上止点和下止点之间的距离。
各汽缸工作容积的总和。
03卡特catc 发动机采用先进的燃油系统和高效的涡轮增压技术，确保在各种工况下都能提供卓越的动力输出。
强大的动力输出通过精确的燃油喷射控制、优化的燃烧室设计以及先进的热管理系统，卡特catc 发动机实现了低油耗，为客户节省运营成本。
优秀的燃油经济性卡特catc 发动机具备宽广的扭矩范围，使得车辆在各种负载和道路条件下都能保持稳定的性能表现。
宽广的扭矩范围高性能与低油耗表现先进排放控制技术高效的尾气后处理系统卡特catc发动机配备了先进的尾气后处理系统，包括选择性催化还原（SCR）技术和颗粒捕集器（DPF），有效降低氮氧化物和颗粒物排放。
精确的燃油喷射控制通过高精度的燃油喷射器和先进的电子控制系统，卡特catc发动机实现了燃油的精确计量和喷射，从而优化燃烧过程，降低排放。
环保认证卡特catc发动机符合全球最严格的环保法规要求，如欧VI、美EPA Tier 4 Final等标准，展现出卓越的环保性能。
可靠耐用，维护便捷坚固耐用的设计卡特catc发动机采用高品质的材料和先进的制造工艺，确保发动机在恶劣的工作环境下也能保持出色的耐久性和可靠性。
长维护周期优化的设计和高品质的零部件使得卡特catc发动机的维护周期更长，减少了客户的维护成本和停机时间。
01发动机基础知识Chapter01020304活塞下行，进气门打开，吸入空气和燃油混合物。
吸气冲程活塞上行，所有气门关闭，将空气和燃油混合物压缩。
压缩冲程火花塞点燃压缩后的混合物，产生高温高压气体推动活塞下行。
做功冲程活塞再次上行，排气门打开，排出燃烧后的废气。
排气冲程内燃机工作原理汽油发动机柴油发动机天然气发动机030201发动机类型及特点发动机性能指标功率扭矩燃油消耗率排放性能02CAT发动机技术特性Chapter燃油系统技术高压共轨燃油喷射技术提供精确的燃油喷射量和喷射时间，优化燃烧过程，降低排放。
电子控制单元（ECU）根据发动机工况和驾驶员需求，实时调整燃油喷射策略，实现最佳性能。
燃油滤清器过滤燃油中的杂质和水分，保证燃油清洁度，延长发动机寿命。
进排气系统技术可变气门正时技术01废气再循环（EGR）技术02高效涡轮增压器03冷却与润滑系统技术强制循环冷却系统机油润滑系统油水分离器涡轮增压技术中冷器废气涡轮增压器降低增压后的空气温度，提高空气密度，进一步提升发动机功率。
涡轮增压控制系统03CAT发动机结构组成与工作原理Chapter曲柄连杆机构组成及作用组成作用配气机构组成及作用组成作用定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
燃油供给系统组成及作用组成由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器等组成。
作用根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功。
最后，供给系统还应将燃烧产物--废气排入大气中。
点火系统组成及作用组成作用04CAT发动机故障诊断与排除方法Chapter常见故障现象及原因分析发动机启动困难发动机功率下降发动机过热发动机异响01020304初步检查仪器检测听诊检查部件检查故障诊断流程和方法典型故障排除案例分享发动机启动困难。
经过检查发现点火线圈损坏，更换后故障排除。
