博世BOSCH德尔福柴油机共轨技术讲座共144页文档
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BOSCH电控共轨系统・柴油机喷油技术的发展柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。
而现代电控喷油技术的崛起,则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。
目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。
现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨系统。
•电控喷油系统的介绍泵喷嘴(UIS)在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。
每个发动机气缸都在其缸盖上装有这样一个单元,它或者直接通过摇臂或者间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。
单体泵(UPS)单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同,它是一种模块式结构的高压喷射系统。
与泵喷嘴系统不同的是,其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接,单体泵系统中每个气缸都设置一个PF单柱塞喷油泵,由发动机的凸轮轴驱动。
共轨系统(CRS)在共轨式蓄压器喷射系统中,ECU通过接收各传感器的信号,借助于喷油器上的电磁阀,让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量,保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间,以及良好的经济性和最少的污染排放。
电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比共轨系统 单体泵系统共轨系统的特点柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。
它不仅能达到较高 的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制,而且能实现预喷射和后喷,从而优 化喷油特性形状,降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。
该技术的主要特点 是:1 .采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀,使得喷油过程的控制十分方便,并且可控参数多,益于柴油机燃烧过程的全程优化;2.采用共轨方式供油,喷油系统压力波动小,各喷油嘴间相互影预喷美联预喷f 喙音) 早期预喷f 均勾) 人一人引后喷4关玳后喷(烟度)-后期后喷■是(战出力) | ]是(而k 力)共轨系统单体泵系统噪声-爆压变化率 过商压力的安 全性□ 是[就上有溢流阀 DBV )发动机重量否 否高响小,喷射压力控制精度较高,喷油量控制较准确;3 .高速电磁开关阀频响高,控制灵活,使得喷油系统的喷射压力可调范围大,并且能方便地实现预喷射、后喷等功能,为优化柴油机喷油规律、改善其 性能和降低废气排放提供了有效手段;4 .系统结构移植方便,适应范围宽,不像其它的几种电控喷油系统,对柴油机的结构形式有专门要求;尤其是高压共轨系统,均能与目前的小型、中型 及重型柴油机很好匹配。
福田4JB1电控高压共轨发动机维修介绍福田发动机技术中心2007.8.24目录一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化二、安装调试规范的主要变化和注意事项三、常见故障及排查处理一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化燃油喷射系统变化原来的机械式的泵、管、嘴系统现在的泵、管、高压油轨、电控喷油器、ECU、传感器、执行器、线束等闭环控制系统特点:•喷射压力高,燃油雾化和混合好•电子控制,精确、响应好,反应快,•可控性好,可实现多次喷射,燃烧噪声小一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化喷油器ECU油泵油轨电子油门踏板在整车上转速传感器真空电磁阀HFM空气流量计燃油滤清器相位传感器水温传感器增压压力传感器一、共轨柴油机相比机械泵产品主要结构变化正时传动系统变化正时齿轮传动改为正时皮带传动特点:前端轮系的机械噪声大大减小二、安装调试规范的主要变化和注意事项缸盖螺栓的拧紧方法:力矩+转角气缸盖安装好后,18根螺栓用螺栓拧紧机按下列步骤同时拧紧:第一步35N·m,然后完全松开;第二步(30~35)N·m;第三步转(160~180)°手工装配时,用扭力扳手按由中间往两侧先后次序均匀地拧紧,按以上三步拧紧注意事项:安装时螺纹尾部(5~10)mm范围内涂少许机油,螺帽座面不允许有机油。
二、安装调试规范的主要变化和注意事项凸轮轴前油封座的安装凸轮轴前油封的装配必须用专用工具。
压入凸轮轴前油封座合件时,不允许碰伤油封唇部;注意装正油封,以免漏油。
二、安装调试规范的主要变化和注意事项二、安装调试规范的主要变化和注意事项二、安装调试规范的主要变化和注意事项二、安装调试规范的主要变化和注意事项正时带的安装(1)正时带的更换周期为6万公里,必须严格执行(2)正时标记(3)皮带涨紧二、安装调试规范的主要变化和注意事项正时带的安装先用工艺定位螺栓将凸轮轴皮带轮定位在相应的螺纹孔位置。
绿色发展和谐共赢内容¾SCR 是S elective (选择性)、C atalytic (催化)、R eduction (还原)的英文缩写。
¾SCR 是缺一不可的整体。
¾还原(Reduction )是目的,就是通过还原剂NH 3和NO X 进行反应,将NO X 还原成N 2和H 2O :NO + NO 2+ 2NH 3->2N 2+ 3H 2O4NO +O 2+ 4NH 3-> 4N 2+ 6H 2O2NO 2+ O 2+ 4NH 3-> 3N 2+ 6H 2O¾SCR 系统目前采用的还原剂是32.5%的尿素溶液。
尿素NH 2CONH 2加H 2O 后在高温下分解成NH 3和CO 2:NH 2CONH 2+ H 2O -> 2 NH 3+ CO 2管路布置系统零部件SCR总概图整车布置计量喷射泵(SM)液位温度传感器(集成)计量喷射泵(SM)简称DCU整车布置添蓝喷嘴(SM)添蓝喷嘴电磁阀系统零部件SCR添蓝喷嘴(SM)催化消声器NOx传感器探头催化器温度传感器探头NOX传感器接插件定义1----电源正2----电源负3----CAN-L4----CAN-H5----不接传感器控制器NOX传感器冷却液电磁阀冷却液电磁阀SCR 系统零部件内容OBD含义O nB oardD iagnosticsOBD工作范围:a)环境温度266K-313K(-7℃~40℃)b)海拔低于1600米c)发动机冷却液温度大于343K(70℃)上述监测条件不适用于对反应剂贮存罐中的反应剂剩余量的监测,在任何使用条件下,都应监测反应剂的剩余量。
车辆的排放控制系统在上述条件之外运行时,OBD系统性能会表现出某程度的降低,可能导致在OBD系统向汽车驾驶员显示故障信号之前,排放可能超出OBD限值,这种情况是允许的。
OBD诊断OBD诊断故障指示器MIL灯激活准则:根据故障发生的严重等级,故障灯激活规则包含下述3 类: 灯立即亮 灯第3 个驾驶循环(DC)亮 灯不点亮故障指示器MIL熄灭规则:故障修复以后,经过连续的3 个驾驶循环故障不再重现后熄灭。
BOSCH电控共轨系统BOSCH电控共轨系统● 柴油机喷油技术的发展柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。
而现代电控喷油技术的崛起,则应归功于计算机技术和传感检测技术的迅猛发展。
目前电控喷油技术已从初期的位置控制型发展到时间控制型。
现代电控喷油技术实现的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨系统。
● 电控喷油系统的介绍泵喷嘴(UIS)在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。
每个发动机气缸都在其缸盖上装有这样一个单元,它或者直接通过摇臂或者间接的由发动机凸轮轴通过推杆来驱动。
单体泵(UPS)单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同,它是一种模块式结构的高压喷射系统。
与泵喷嘴系统不同的是,其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接,单体泵系统中每个气缸都设置一个PF单柱塞喷油泵,由发动机的凸轮轴驱动。
共轨系统(CRS)在共轨式蓄压器喷射系统中,ECU通过接收各传感器的信号,借助于喷油器上的电磁阀,让柴油以正确的喷油压力在正确的喷油点喷射出正确的喷油量,保证柴油机最佳的燃烧比、雾化和最佳的点火时间,以及良好的经济性和最少的污染排放。
电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比共轨系统的特点柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。
它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制,而且能实现预喷射和后喷,从而优化喷油特性形状,降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。
该技术的主要特点是:1.采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀,使得喷油过程的控制十分方便,并且可控参数多,益于柴油机燃烧过程的全程优化;2.采用共轨方式供油,喷油系统压力波动小,各喷油嘴间相互影响小,喷射压力控制精度较高,喷油量控制较准确;3.高速电磁开关阀频响高,控制灵活,使得喷油系统的喷射压力可调范围大,并且能方便地实现预喷射、后喷等功能,为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段;4.系统结构移植方便,适应范围宽,不像其它的几种电控喷油系统,对柴油机的结构形式有专门要求;尤其是高压共轨系统,均能与目前的小型、中型及重型柴油机很好匹配。
MASTER THE BASICS基础知识讲座>>62一、前言在前几期中,我们介绍了德国博世(Bosch)公司的电控高压共轨喷油系统。
从本期开始,本文将为您介绍美国德尔福(Delphi)公司的电控高压共轨喷油系统的主要零部件和多次喷射的控制策略。
美国德尔福公司自2000年兼并了英国卢卡斯公司的柴油系统及其相关的售后市场业务以后,在柴油喷射系统和柴油发动机管理系统方面得到了进一步发展。
该公司开发的Multec DCR1400型电控高压共轨喷油系统,德尔福柴油机以其独特的喷油器设计、精确的喷油量控制能力、创新的控制策略和良好的系统配套适应性,得到了市场的认可,并可以使柴油机排放达到欧3标准。
德尔福公司MultecDCR 1400型电控高压共轨喷油系统的主要特点是高压燃油泵具有进油计量功能并带有整体式低压输油泵,而喷油器在其17 mm直径的壳体内装有一个高速电磁控制阀,喷油压力可在发动机整个运转工况范围内在23~160MPa之间调节。
同时,为了使预喷射降低噪声和排放的性能在汽车整个使用寿命期内保持在很小的变化幅度内,德尔福公司又为该系统开发成功了一种以加速度信号处理为基础的称之为“加速度预喷射控制(APC)”(AccelerometerPilot Control)的创新的多次喷射(预喷、主喷和后喷)控制策略,显示出该系统控制喷油速率的灵活性,进一步降低了噪音,并且试验已证实在配装氧化催化净化器的情况下,该系统在中小型汽车上具有达到欧4排放法规的潜力。
二、德尔福共轨喷油系统简介图1显示了德尔福高压共轨喷油系统的液压油路。
整体式输油泵将燃油从汽车油箱经滤清器输往高压泵。
在高压泵的进● 文/江苏 敏瑞图1 德尔福Multec DCR-1400共轨喷射系统图2 德尔福共轨喷射系统主要部件(左起:滤清器、圆筒状共轨和喷油器、高压燃油泵)电控高压共轨喷油系统(一)MASTER THE BASICS基础知识讲座MASTER THE BASICS基础知识讲座>>64图5 Multec DCR电液式喷油器图6 Multec DCR电液式喷油器的液压油路喷油器在精确的油量控制能力和配套适应性方面能满足大多数直喷式柴油机的要求(图5)。
博世柴油发动机共轨喷射系统技术培训讲座电控泵喷嘴单体泵分列式喷油泵 RBCTMKT com Robert Bosch GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties 博世贸易产品培训材料 Bosch Trading Product Training Material 共轨系统 Common Rail System ZVW com Robert Bosch GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties 博世经销商销售代表会议培训材料制动系统柴油技术为什么采用柴油机高压共轨喷射共轨系统概况液力元件高压油泵喷油器轨喷油嘴电子元件电控单元传感器工作图轿车 PDE A VP 34 37 VP 20 VER16 1980 2000 1990 1995 1975 1985 2005 1935 VP 44 CRS 1998 1996 1997 1000 bar 350 bar 1450 1600 bar 2000 bar 柴油–全世界各系统柴油燃油喷射系统的发展 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 CRS30 32 1600 - 1800bar M2006 CRS20 22 1450 - 1600 bar CRS1 CRS21 with plateau 1350 - 1600 bar CRS4 同轴可变油嘴压力放大器先进的闭环功能 EDC17C 压电式-直列-喷油器改善控制功能 EDC16CP 优化电磁阀喷油器无高平台软件控制功能 EDC16C EDC16C 轿车及轻型车用共轨系统进程空气管理涡流-节流阀涡轮增压器VTG 废气管理废气处理 -控制燃油喷射系统新一代产品喷射率形状可变减小公差优化的油嘴减小公差零油量标定油量平衡控制单独各缸控制燃烧过程整车功能驾驶性可控性EOBD 动态排放传感器电控单元执行器 DSEL1 16091-392 Q DSL 161 668_en柴油喷射高精度每分钟最多可达 10 000 循环压力 2000 bar 正时 1 - 2 msec 油量体积预喷射 1- 2 mm3 长度 900 kmh 25 cm 油量 1- 2 msec 40mm3 全负荷油量预喷射量火柴头头发直径 60 m 柱塞间隙 1 m 高压喷射降低公差废气后处理声学测量燃烧优化喷射速率燃油喷射正时要求 0 ms 1 15 ms 1 02 ms 1 CRS3-Piezo CRS3-Piezo CRS1-MV CRS2-MVCRS4 轿车用共轨系统产品型代计划 CRS4 2200 bar -HADI-KVD 1600 or 1800 bar CRS3 1600 bar 1800 bar CRS2 1450bar1600 bar CRS1 1350 bar 批量产品的安全值 50 s 1典型值液力 CRS 第2代产品状况 1450 1600 bar 在不同的匹配中可达到Euro IV 采用两次预喷可进一步降低噪声 200012开始批产 200109开始市场介绍针对中国市场的系统轿车 CRS 20 配 CRI20 喷油器轻型车重型车CRS 20 配 CRIN2 喷油器轨LWR2 电控单元 EDC16传感器 CRI20 轨压传感器 RDS 高压泵 CP1H 带有转化的油量计量单元集成的输油泵 CRS20 系统 - 装有 CP1H 和齿轮泵一级输油泵 EKP 3DCRI20 传感器电控单元 EDC16 高压泵 CP1H带有计量单元 ZME LWR2 轨压传感器 RDS CRS20 系统-带有CP1H 及电子输油泵配有全功能价格及性能更优化不装废气后处理有潜力达到 EU 4可能选装颗粒捕捉器匹配发动机最大输出功率可达 50 kWl 不带 DPF发动机重1500kg 主要是四缸发动机最高功率 130 kW 燃油 DIN EN 590 设计的标准组建系统基于 CRS1 经验上的系统设计功能起源于 CRS2 生命期 200000 km 取决于标定 CRS20 –目标平台系统压力1450 bar 生命期 200000 km取决于标定只装有ZME的轨压控制优化燃油经济性按喷射图最多实现3次喷射 2次喷射之间最短延迟 T_diff 06ms 适用于EU4的软件功能 IQA ZFC FBC 可选择的柴油颗粒捕捉器 DPF 第4次喷射是为了再生如软件功能中有压力波修正则需要一个燃油温度传感器如软件功能中有-控制 FMA 则需要一个传感器 LSU CRS20 –功能共轨喷油器第二代共轨喷油器第二代计量单元 ZME 多边形圈偏心轴泵体进油阀高压阀柱塞缸头 CP1H 高压油泵 CP1H 高压油泵带齿轮泵法兰偏心轴泵体三角圈缸头MPROP 进油接头回油接头回油阀柱塞底座衬套 Cage 弹簧滤网高压接头唇型圈高压堵头低压堵头 CP1H 高压油泵爆炸图 4 径向接头至喷油器轴向高压进油自油泵轨压传感器 RDS CRS20 –激光焊接油轨高压泵 CP3 带计量单元ZME 低压高压商用车用共轨系统燃油进高压自轨喷油嘴针阀控制室燃油回油电磁阀阀控制式柱塞 CRIN2 –设计和功能重型车用共轨系统低压机油高压高压油泵CP 34 重型车用共轨系统第二代 CP2-L2 带 MPROP 溢流阀计量单元 MPROP 温度传感器转速传感器齿轮泵 ZP5 自滤清器燃油进油供油管自油箱燃油进油燃油回油至滤清器高压泵出口传动轴电子系统设计 Input signals Electronic Control Unit Actuators Communication Signal inputs Functions –Idle-speed control –Intermediate-speed control –Active surge damper –External torque intervention –Fuel quantity control and limitation – Cruise control –Vehicle speed limiting –Cylinder shutoff –Fuel pressure control –Start-of-injection control –Multiple injection control Diagnosis function –System diagnosis –On-board-diagnosisEOBD only EU4 –Substitute functions –Engine diagnosis Solenoid-valve power stages Power stages Signal outputs CAN communication Diagnosis communication End of Line programming Power supply 24 VExternal Main Relay Accelerator pedal sensor with low idle and kick-down switch Engine speed crank - DG6 Engine speed and cylinder identification cam - DG6 Rail pressure - RDS4 Boost pressure - LDF6T Charge-air temperature Engine temperature coolant Terminal 15 Clutch switch or PN contact for automatic transmissions Terminal 50 optional Multiple-stage switch for imum-speed limitercruise control PTOBrake pedal switch Redundant Brake switchAir Conditioner optional 4 6 Injectors Rail-pressure control valveof the high-pressure pump Boost pressure actuator opt Grid Heater Fuel heater at Fuel Filter opt Engine brake valve optional Starter optional Engine-brake switch Fuel temperature tbd ISO interface eg diagnosis Speed signal TD signal Diagnosis lamp CAN interface optional CAN Sensor evaluation Engine Oil Pressure Optonal Engine Oil Temperature Optional 设计盖底座动力元件连接头压力补偿元件 DAE 电路底板螺钉冷却片 RBCDENG ECU –电控元件设计1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010EPA 161221 tight version Over all dimensions 22111 K8EKM2 990043e comC\TEMP\WRO3073doc181 mm167 mm141 mm37 mm。