1、嘉華 –II (J-3 CRDI 柴油發(fā)動機),延吉現代起亞汽車培訓中心(0433-262-0852),J-III COMMON RAIL TCI 發(fā)動機特點和改進內容,● 性能 : 安裝4 氣門增壓冷卻器(比以前發(fā)動機相比增加20馬力) 安裝共軌燃油系統(tǒng)- 1400bar超高壓噴射機電控化● 燃油經濟性 : 柴油直接噴射方式(比以前發(fā)動機提高18% )● 尾氣排放 : 采用共軌電控系統(tǒng)●

2、 噪音,振動 : 氣缸體和梯形架等20項目加強 減小噪音 : 預噴射● 耐久，可靠性 : 新開發(fā)皮帶系統(tǒng), 變更機油泵驅動方式 針對氣缸壓力和排氣溫度的增大 - 加強了活塞,氣缸套,氣缸蓋, 改善了排氣系材質● 安裝共軌系統(tǒng): 正時殼, 進氣歧管, 皮帶輪, 氣缸蓋等● 傳感器安裝設計: - 氣

3、缸體, 氣缸蓋, 飛輪, 凸輪軸等,小型柴油機的直接噴射,★ 環(huán)境法規(guī) : 2000年以后對于嚴格的尾氣排放法規(guī)(國內, 歐洲) ，DI 有利,⊙ IDI 情況，改善尾氣排放有限度,⊙ IDI 情況，通過催化反應器的 PM 減小效果低,⊙ IDI 情況，通過EGR 減小 NOx 有限度,⊙ 功率 : 功率方面 DI 有利,⊙ TCI 前提下，熱負荷及機械強度方面 DI 有利,⊙ 燃比 : 10~20% DI 有利,一般柴油發(fā)動機和 CR

4、DI 柴油發(fā)動機的差異,,,區(qū)分,項目,Common Rail Systems,控制燃油噴射量控制噴射時期- EGR 控制- 與診斷儀通信- 提供A/T 控制情報,電子控制裝置,燃油壓力傳感器,燃油共軌,噴油嘴,- 形成高壓- 內置燃油輸油泵- 燃油量入口控制- 內置限壓閥- 燃油溫度傳感器,高壓燃油泵,( 燃油噴射裝置),( 具備水分離功能),燃油過濾器,( 儲存高壓燃油),,,,,,,( 檢測共軌燃油壓力),CRDI

5、 燃油噴射說明,,主噴射,預噴射2,預噴射 1,后噴射,Common-Rail system-   可以獨立控制燃油噴射壓力, 噴射量和噴射時期-   緊湊的安裝性和可以高壓噴射-   最佳化NOx-PM，隨發(fā)動機轉速和負荷可以多級控制-   可以適用噴油比整形技術,高壓噴射柴油發(fā)動機的噴射特點,燃燒室壓力特性曲線,主噴射,預噴射,預噴射時,未預噴射

6、時,,,,,國內 COMMOL RAIL 發(fā)動機適用現況,1.HTI 發(fā)動機(D – 發(fā)動機),國內 COMMOL RAIL 發(fā)動機適用現況,2.HTI 發(fā)動機( A – 發(fā)動機),J-III 2.9 TCI COMMON RAIL,特拉卡 CRDI 發(fā)動機,特拉卡 CRDI,J3 發(fā)動機的硬件特性,? TCI (Turbo-Charger Inter-cooler),◎   渦輪增壓原理: 利用排氣能驅動泵輪, 以連接在

7、泵輪的渦輪壓縮進氣空氣提高壓力。 這將增加進氣量，即增加進氣效率提高發(fā)動機的性能。,◎ 進氣散熱器的作用: 通過渦輪增壓進氣壓力被提高時進氣溫度將上升，降低進氣溫度可提高空氣密度，這樣可以提高體積效率。,◎ 進氣系的發(fā)展史 : NA ? TC ? TCI ? VGT (各階段提高性能 15~25% ),J-III COMMON RAIL 發(fā)動機,HTI 發(fā)動機J3–發(fā)動機),J-III- COMMOL RAIL 發(fā)動機,HTI 發(fā)動機J

8、3–發(fā)動機),J-III 2.9 TCI COMMON RAIL,J3 發(fā)動機的外觀特性,渦輪增壓-.入口側,連接管-.連接排氣管,J3發(fā)動機 E G R,水管-.出口側(發(fā)動機?暖風),EGR散熱器-.冷卻再循環(huán)的廢氣,EGR閥-.廢氣再循環(huán),發(fā)動機蓋,發(fā)電機,自動張緊器,高壓泵-輸送燃油,機油過濾器,共軌-保持燃油壓力,噴油嘴-.燃油噴射,曲軸箱通風管路,渦輪增壓器,水泵,節(jié)溫器殼體,高壓管,J-III COMMON

9、 RAIL TCI 發(fā)動機外觀,,,,,J - III 發(fā)動機 COMMON RAIL SYSTEM 組成圖,噴油嘴?內置電磁線圈 - 有利于應答性 ?外徑 17mm?安裝VCO 噴嘴,E.C.U?CAN 通信?綜合控制,高壓泵?內置輸油泵?重量 7.7→6.4kg,高壓管?清凈度 10μ?超高壓專用管,共軌?鍛造加工?最大 1400bar?安裝壓力傳感器,,,,,,,J-III/2.9 TCI 傳動皮

10、帶,水泵皮帶輪,冷卻風扇,惰輪,皮帶系統(tǒng) 振動減小裝置,,皮帶,,自動張緊器 : 自動調節(jié)張力,,空調壓縮機,曲軸緩沖皮帶輪(2級皮帶輪)驅動水泵，發(fā)電機，空調壓縮機 驅動動力轉向泵,,動力泵,,,,,J-III 發(fā)動機的 TCI 正時皮帶,進氣凸輪軸皮帶輪,,惰輪,高壓泵皮帶輪,惰輪,曲軸皮帶輪,正時皮帶,,自動張緊器皮帶張力 調節(jié)裝置,,惰輪,,排氣凸輪軸皮帶輪,,,,,,正時皮帶張緊器(自動),J-III 發(fā)動機的凸輪軸

11、正時標記,正時張緊器,油泵驅動,,J-III 發(fā)動機的氣門機構,凸輪軸位置傳感器,共軌托架,氣缸蓋水套加強,J-III 發(fā)動機的氣門機構、氣缸蓋和凸輪,. DOHC 16 VALVE. HLA. 中空凸輪軸,進氣凸輪,排氣凸輪,搖臂- 液壓挺桿,進氣門,氣門油封,,活塞 - 中央集中燃燒室 高剛性材質活塞,連桿 - 梯形小端部,曲軸 V型機油孔 8 平衡重,飛輪- 大慣性容量,緩沖皮帶輪,曲軸軸承 等級 :

12、3種,連桿軸承,J-III 發(fā)動機的曲柄連桿機構,,,特拉卡 : 4WD● 機油泵齒輪驅動● 小齒輪 (改善噪音),HP . GQ:2WD● 機油泵鏈條驅動● 同時驅動平衡軸● 通過張緊器維持張力,J-III 發(fā)動機油泵驅動系統(tǒng),平衡軸,梯形架,單向閥-防止機油排出,機油泵(齒輪驅動)- 轉子式,機油收集器,機油輸送管,機油過濾器- 全流式過濾器- 內置機油散熱器,主油道- 氣缸體,搖臂軸- 氣門系機油供應通道,-

13、 提醒架- 鑄鐵,J-III 發(fā)動機機油泵(潤滑) 驅動系統(tǒng),J-III 發(fā)動機進氣散熱器,● 安裝 EGR 散熱器: 減少 PM ● 波紋管,EGR 散熱器,EGR 閥,進氣崎管,排氣崎管,EGR 管,EGR 管,J-III 發(fā)動機 EGR 系統(tǒng),J-III TCI 發(fā)動機Common Rail 系統(tǒng)- 燃油裝置,? 3 向過濾器 ◆ 采用親和環(huán)境材料 ◆ 更換周期: 60.000K,回油管路,排水塞,噴油嘴回油管路,到

14、高壓泵,從燃油箱,? 輸入 & 輸出 : 快速連接器,? 排水周期 每20 000Km,J-III TCI 發(fā)動機 : 燃油過濾器,燃油加熱,,防止燃油溫度低時的凝固現象凝固現象: 燃油成分中的鏈烷烴成分因燃油溫度低被凝固，會影響燃油管路的暢通,工作溫度: 零下 2度-常溫3度工作原理:在加熱器內部 檢測溫度控制工作電壓:13.5 V工作電流:11 A鏈烷烴,放氣,,? J-III CR

15、DI 發(fā)動機的低壓泵是非電動泵的機械式輸油泵.? 電動泵由于被電子控制，可以保持殘壓和與發(fā)動機單獨控制， 在燃油管路流入空氣的可能性少。? 但是 J- III 2.9 共軌的機械式輸油泵通過正時皮帶工作，只有當發(fā)動機運轉時 輸油泵才工作，因此空氣流入的可能性高。 ? 為了彌補這樣的缺點，另設手動輸油泵，以手動的方式可以排除低壓管路的空氣。,,高壓燃油輸出,,,進油計量閥,,燃油溫度傳感器,低壓燃油輸入,,,

16、喉管,J-III TCI 發(fā)動機 : 低壓(輸油) & 高壓泵,高壓泵回油管,高壓泵柱塞,進油計量閥,,進油計量閥,,燃油溫度傳感器,,喉管,KJ-2.9 TCI –高壓泵,,,,? 高壓泵分為兩種1.輸油泵 ? 非常精致精密的部件 ? 燃油輸送壓力: 6 Bar ? 泵油容量 : 5,6 cc/rev ? 吸力: 泵轉速 100 rpm -65 mBar2.高壓泵? 4個凹槽和2個凸輪環(huán)

17、? 2 室 0,9 cc/rev (2 徑向柱塞) ? 室角度 45° ? 高壓燃油壓力調節(jié): 進油計量閥? 最大控制壓力:1800 - 2100 Bar? 正時皮帶驅動,J-III TCI 發(fā)動機 : 低壓(輸油) & 高壓泵,J-III TCI 發(fā)動機 : 低壓(輸送) & 高壓泵,,,J-III TCI 發(fā)動機 : 低壓(輸油) 泵,J-III TCI 發(fā)動機 : 高壓泵,,,,,,,,,

18、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高壓泵,,,J-III TCI 發(fā)動機 : 高壓泵,? 共軌(直線軌) ? 共軌 重量 : 1,9 kg 容積 : 18 cc 耐壓 : 7000 Bar,,J-III TCI 發(fā)動機 : 共軌,? 數量: 4? 用夾具固定? 控制電磁閥 ? 噴射區(qū)分 : 預噴射，主噴射，后噴射? 驅動脈沖 : 2個種類 (吸引電

19、流和保持電流) ? 要求個別修正(更換時需要輸入條形碼，以減少偏差),J-III TCI 發(fā)動機 : 噴油嘴,,,適配板,,,,控制閥,,Injector 構成(結構),,T 形控制閥的工作,閥打開噴嘴開啟噴射燃油,閥關閉噴嘴關閉停止噴油,閥打開噴嘴開啟,閥關閉噴嘴關閉,閥關閉噴嘴關閉停止噴油,噴油嘴的噴射,噴油嘴的工作電流,噴油嘴的工作電流,預噴射,主噴射,噴油嘴的工作電壓,噴油嘴的工作電壓,,,,,C2I ? (

20、單個噴油嘴修正) ECU記憶著噴油嘴的最佳噴射，當噴油嘴老化時補償為最接近其近似值。,★ 更換噴油嘴時，因 ECU 記憶著更換前的噴油嘴 C2I 值，所以必須將噴油嘴上端的 C2I 碼輸入給 ECU。,? 若更換噴油嘴后沒有輸入 C2I 碼，將可能發(fā)生發(fā)動機功率下降，發(fā)動機不穩(wěn) 等現象。,★ 更換 ECU 后必須把4個噴油嘴(全部的噴油嘴)的 C2I 碼輸入給ECU。,? 若更換 ECU 后沒有輸入 C2I 碼，踩加速踏板時加速不良

21、,C2I 碼由16位構成，是由1到9的阿拉伯數字和A到F的英文字母組成。,,,,,,,,,噴油嘴 - C 2 I 補償,噴油嘴 - C 2 I 補償-條形碼,,條形碼,,,,,噴油嘴連接插頭,噴油嘴 - C 2 I 補償-條形碼輸入-HI-SCAN,,噴油嘴 - C 2 I 補償-條形碼輸入-HI-SCAN,,噴油嘴 - C 2 I 補償-條形碼輸入-HI-SCAN,,噴油嘴 - C 2 I 補償-條形碼輸入-HI-SCAN,,噴油

22、嘴 - C 2 I 補償-條形碼情報,,噴油嘴 - 裝配時注意事項,,,,Common Rail System 電子控制,,共軌,噴油嘴,高壓,燃油過濾器,ECU,柴油燃油噴射裝置構成要素,KJ-2.9 TCI 發(fā)動機系統(tǒng)構成圖,空氣流量傳感器,油門踏板傳感器,凸輪軸位置傳感器(TDC 傳感器),曲軸位置傳感器,共軌壓力傳感器,爆震傳感器(新增加),燃油溫度傳感器,冷卻水溫傳感器,進氣溫度傳感器,雙制動開關,離合器開關(M/T),空

23、調開關,發(fā)動機ECU,主繼電器,噴油嘴,進氣加熱,EGR 閥,自診斷燈,預加熱- 冷卻水,進油計量閥,,,電子控制 –輸入輸出,APS – Accelerator pedal Sensor,? 檢測油門踏板位置決定燃油噴射量和噴射時期,? 傳感器 1: 是主傳感器，決定噴射量和噴射時期,? 傳感器 2: 監(jiān)視傳感器1的傳感器 (安全補償),APS – Accelerator pedal Sensor,APS 1,AP

24、S 2,,,,,,,? 檢測曲軸位置 : 決定噴射時期和噴射量,信號輪(新加工,曲軸位置傳感器,,電子控制輸入 – CPS,? 電磁感應式 (配有屏蔽線),電子控制輸入 – CPS // TDC // 噴油嘴,,,,電子控制輸入 – TDC,,,,,,,,,,傳感器電源,傳感器信號,傳感器搭鐵,? 檢測凸輪軸位置 : 氣缸判別信號 (1號氣缸基準)

25、 決定燃油噴射次序,,,電子控制輸入 – 共軌壓力傳感器,,? 燃油壓力傳感器 1) 形式 : 膜片傳感器 (模擬) 2) 電源 : 5 +/- 0.25V 3) 壓力檢測范圍 : 0 ~ 1800 Bar,,檢測共軌燃油壓力，輸入給發(fā)動機ECU,用于調節(jié)燃油噴射量和噴射時期,,,,,,,,,,1500 bar,0 bar,壓力,4.5V,4.8V,0.2V,0.5V

26、,輸出電壓,起動時:0.5V(100bar)怠速時:1.25V(260bar),電子控制輸入 – 共軌壓力傳感器,傳感器電源,傳感器搭鐵,傳感器信號,,故障時現象 ?,故障時 RPM ?,加速性能 ?,警告燈 ?,電子控制系統(tǒng)-空氣流量傳感器(AFS),檢測進氣空氣量 – 用于EGR 反饋控制 / 補償急加減速,,1.進氣溫度傳感器輸出,2.電源,3.搭鐵,4. 5V參考電壓,5.空氣流量傳感器輸出,3,4,5,1,2,電子控制系統(tǒng)-

27、空氣流量傳感器(AFS),MAF 輸出( HFM ),5V參考電壓,傳感器搭鐵,12V電源,進氣溫度傳感器輸出,,,,,,S/W1,S/W2,制動狀態(tài),非制動狀態(tài),制動點,HP-CRDI 發(fā)動機 制動開關,電子控制輸入 – 爆震傳感器,? Knock sensor: 檢測異常燃燒與否，進行怠速穩(wěn)定性控制以及判斷噴油嘴的損傷情況點亮發(fā)動機警告燈。 MDP 學習時精密調節(jié)預噴射量。,,MDP 學習,1) 學習目的 : 1

28、. 燃油系統(tǒng)安裝共軌后可以預噴射和主噴射 2. 預噴射量為 1~2mm3/st 很少的量，當噴油嘴老化時給精密控制帶來困難。 3. 因此，噴油嘴老化時通過學習持續(xù)精密控制很少的量。  2) 學習條件 : 1. 冷卻水溫度 80度以上 2. 車速 60KPH 以上(發(fā)動機轉速約 1800rpm 以上) 3. 在特定領域勻速維持1~2分鐘 4.

29、 總 : 需要 5~10分鐘 5. 滿足上述條件時自動進行學習， 初期學習后每一小時間隔進入滿足條件時進行學習。,,,,電子控制輸入 – 其他輸入傳感器,? 進氣溫度傳感器: 內置于空氣流量計AFS(檢測隨溫度變化的進氣質量，控制EGR率。 ? 大氣壓力傳感器( Atmospheric pressure sensor) 安裝在 ECU 內部, 根據大氣壓力設定噴射時期 (噴射時期提前), 決定

30、EGR 禁止 (1000m 以上 EGR 禁止)等.,? Vehicle speedsensor: 車速傳感器,? 冷卻水溫傳感器 1) 冷起動時增加燃油量，使起動容易。 2) 檢測過熱后，減少噴射燃油量以保護發(fā)動機。,? Fuel temperature sensor :燃油溫度傳感器- 壓力補償,,進油計量閥,進油計量閥,,,進油計量閥,泵蓋,,用于精密控制進入高壓泵的燃油量。,通過進油計量閥的燃油量與 ECU控制電磁閥的

31、電流成正比，當電流值最大時燃油量最大,進油計量閥,,電源,ECU 控制,EGR 控制組成件,EGR 閥,EGR 電磁閥,EGR 散熱器,EGR 控制,電子控制系統(tǒng) – EGR 控制,2. EGR 系統(tǒng)的基本概念: 進氣空氣與廢氣混合后進入燃燒室減少 NOx (改善燃比, PM, HC, CO 增加).,4. EGR 電磁閥: ECU通過個輸入信號和空氣流量計信號計算的值以PWM 方式控制.5. E

32、GR 散熱特性: 降低吸入的廢氣溫度，提高新鮮空氣的吸進量以減少NOx 和 PM.6. EGR 禁止條件-          冷卻水溫15度以下-          海拔 1000m 以上-     &

33、#160;    空調 ON 時-          冷卻水溫 100度以上-          空氣溫度 60度以上-        

34、0; 空氣流量計 (AMF sensor) 故障時,1. EGR 系統(tǒng) (EGR 散熱器, EGR 閥, HFM 傳感器, EGR 電磁閥),3.NOx 生成原理: -  由于進氣中混入 EGR 廢氣，氧含量減少 -  廢氣的比熱比新鮮空氣大，因此燃燒溫度降低,進氣加熱(預熱),隔柵形,? 目的 - 冷起動時起動容易 - 減少尾氣排放?

35、控制預熱裝置 - 根據冷卻水溫和發(fā)動機 rpm 信號控制,預熱控制邏輯(進氣加熱)-ECU控制,1. 事前進氣加熱時間(起動) :(注意) 指示燈指示時間最大為15秒),2. 事后進氣加熱時間 : 冷機時為了減少白煙,3. 在事后加熱期間進氣加熱器 1, 2以 10秒為周期交替工作,4. 起動后發(fā)動機轉速不上升 3000rpm 以上時, 為了減少白煙，以 10秒為周期交替工作180秒鐘。,起動時預熱控制?

36、,發(fā)動機 ECU: DELPHI★ 連接器 : 3 個 - 48 腳針1個和 32 腳針 2個 總112 腳針) ★ 工作電壓 : 8V - 16V★ 自診斷 : K-LINE★ 控制功能 : 控制燃油噴射量和噴射時期 EGR 控制 預熱控制 空調系統(tǒng)控制(繼電器) 冷卻系統(tǒng)控制(冷凝器繼電器),KJ-2.9 TCI – 發(fā)動

37、機 ECU,助手席,助手席位置自診斷連接器 16 腳針,J-III CR發(fā)動機組裝時注意事項,1. 概要 1) 1400bar的超高壓狀態(tài)(擰緊周圍.注意扭矩.安全) 2) 因利用電氣/電子信號的裝置，要注意小心操作2. 注意事項 1) 清凈度(異物質) 1) 組裝燃油過濾器和軟管時限拆卸異物防止用蓋后組裝 2) 分離燃油管或電連接器的狀態(tài)下禁止高壓清洗 2) 部件的保護 1) 起動前需要燃油過

38、濾器內的空氣排氣作業(yè) 2) 有空氣時，可能起動不良, 不穩(wěn)或高壓部損傷) 3) 燃油和電器連接處誤組裝的狀態(tài)下禁止起動或運轉中禁止分離 4) 連接器插入到發(fā)出 “咔嚓”聲為止(特別是 Rail壓力傳感器連接器) .. 5) 禁止在噴油嘴附近接近強磁. 6) 禁止頻繁的連接/分離連接器 7) 禁止使用潤滑性能差的低級燃油 . 8) 禁止在燃油輸送管路使用銅材質 (銅被燃油溶解，在