实训手册柴油机电控高压共轨系统认知Word下载.docx
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汽车维修工（4级）、汽车维修电工（4级）；
（2）汽车相关专业中专（含中专、中技）学历以上；
（3）持有相同专项技能证书四级；
第二部分训练任务的内容
《柴油机电控高压共轨系统认知》训练任务的内容
任务来源
在汽车维修电工岗位工作中，检修电控柴油发动机管理系统故障是岗位必须的维修项目。
在维护电控柴油机车辆和检修电控柴油发动机管理系统故障之前，务必认知柴油机电控高压共轨系统。
目标
技能目标
关键技能
（1）能（会）识读电控柴油机管理系统原理图。
（2）能（会）根据电控柴油机管理系统的结构特点分辨出电控柴油机管理系统的类型。
（3）能（会）认识柴油机电控高压共轨系统的主要元部件。
基本技能
（1）能（会）使用专用工具进行规范拆装。
（2）能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
知识目标
（1）能描述电控柴油机管理系统的结构类型。
（2）能描述电控柴油机管理系统的工作过程。
（3）能描述柴油机电控高压共轨系统的主要元部件的安装位置。
职业素质目标
（1）严格执行电控柴油机检修规范，养成严谨科学的工作态度。
（2）尊重他人劳动，不窃取他人成果。
（3）养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
（4）养成团结协作精神。
（5）严格执行5S现场管理。
训练方法及手段
1．讲解：
⑴教师讲解训练任务的内容与要求；
（2）教师引导学员学习共轨式柴油喷射系统的结构与控制原理，认识共轨式柴油喷射系统的主要部件。
2．示范：
教师对关键技术和实训操作难点进行示范操作。
3．操练：
⑴分组实训：
2～5人/小组/，共用一个实训台；
⑵学员遵循教师的引导完成“活动三”的训练任务，达到共轨式柴油喷射系统的认知目标。
4．指导：
教师巡回检查和指导学员（个别指导和共性指导）。
5．评价：
小组检查和评价训练效果；
教师点评和总结训练效果。
时间分配
类别
讲解与示范操作时间（分钟）
训练时间（分钟）
30
60
15
《柴油机电控高压共轨系统认知》训练任务的内容（续1）
设备及耗材
类别
规格及型号
数量
单位
备注
设备工具
柴油机台架
高压共轨式
1
台
CDI高压油泵
星形柱塞式
个
油量控制阀
大众CDI系统用
贮压总管（共轨）
油压调节阀
油压传感器
喷油器
凸轮轴位置传感器G40
发动机转速传感器G28
节气门体
油温传感器
辅助进油道电磁阀
耗材
万用表
只
连接导线
多
条
环境要求
（1）多媒体演示条件：
电脑、投影仪、话筒等
（2）空间和光线条件：
训练室可容纳20人，光线均匀明亮，每5人1台训练工作台及0.5㎡以上的活动空间。
知识准备
掌握
（1）共轨式柴油发动机控制系统的组成。
（2）共轨式柴油喷射系统的主要部件及工作原理。
（3）共轨式柴油喷射电控系统的主要部件及工作原理。
熟悉
（1）共轨式柴油喷射系统的主要部件。
（2）共轨式柴油喷射电控系统的主要部件。
了解
（1）共轨式柴油发动机管理系统的控制原理。
（2）共轨式柴油喷射控制系统工作原理。
参考资料
作者
出版社
书号
参考教材
汽车柴油发动机电控系统原理与检修
严安辉等
国防科技出版社
9787118051025
其他参考资料
设备使用说明书
设备生产厂家
《柴油机电控高压共轨系统认知》训练任务的内容（续2）
考核内容
得分
总分
评分标准
教师
签名
理论
知识
准备
（100分）
1．CDI系统由有哪些部件组成？
（20分）
根据完成情况打分。
2．共轨式柴油喷射系统主要部件？
3．共轨式柴油喷射控制系统主要部件？
（30分）
4．简述CDI系统的工作原理？
实操
技能
（60分）
1．能（会）根据电控柴油机管理系统的结构特点分辨出电控柴油机管理系统的类型。
会□/不会□
1.单项技能目标“会”该项得满分，“不会”该项不得分。
2.全部技能目标均为“会”记为“完成”，否则，记为“未完成”。
2．能（会）认识柴油机电控高压共轨系统的主要元部件
任务完成情况
完成□/未完成□
任务
完成
质量
（40分）
1．操作熟练程度。
（10分）
1.任务“未完成”此项不得分。
2.任务“完成”，根据完成情况打分。
2．准确率。
3．工作效率或完成任务速度。
安全
文明
操作
1.遵守操作规程，养成严谨科学的工作态度。
2.尊重他人劳动，不窃取他人成果。
3.规范操作，安全生产。
4．严格执行5S现场管理
1.违反考场纪律，视情况扣20-45分。
2.发生设备安全事故，扣45分。
3.发生人身安全事故，扣50分。
4.实训结束后未整理实训现场扣5-10分。
评分
说明
识准备评分说明：
（这部分内容仅限教师培训使用，不在训练任务指导书上体现）
知识准备成绩是指训练任务指导书上知识准备题目的完成情况,由教师当堂批改给出成绩。
训练活动（实操）评分说明：
1．在规定时间内正确完成训练任务则该项训练活动成绩为60分。
2．原则上如未发生严重违反职业素质目标要求的情况，熟练、准确完成任务，任务完成质量为40分。
3．如果违反职业素质目标要求，则根据实际情况给予扣分。
备注：
1、评分表原则上不能出现涂改现象，若出现则必须在涂改之处签字确认。
2、每次考核结束后，教师必须及时将成绩录入管理系统，并立即上交评分表至高训中心存档。
第三部分训练任务的实施
采用I-OTPAE（改进的五步法）组织训练。
一、目标描述
⊙技能目标：
完成本训练任务后，你应当能（够）：
关键技能：
●能（会）识读电控柴油机管理系统原理图。
●能（会）根据电控柴油机管理系统的结构特点分辨出电控柴油机管理系统的类型。
●能（会）认识柴油机电控高压共轨系统的主要元部件。
基本技能：
●能（会）使用专用工具进行规范拆装。
●能（会）使用仪器或仪表进行检测作业。
⊙知识目标：
●能描述电控柴油机管理系统的结构类型。
●能描述电控柴油机管理系统的工作过程。
●能描述柴油机电控高压共轨系统的主要元部件的安装位置。
⊙职业素质目标：
●严格执行电控柴油机检修规范，养成严谨科学的工作态度。
●尊重他人劳动，不窃取他人成果。
●养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验。
●养成团结协作精神。
●严格执行5S现场管理。
二、任务描述
在电控柴油发动机实训台上认识柴油机电控高压共轨系统结构，分析其管理系统工作原理，为维修电控柴油机打下基础。
三、知识准备
（见附件）
答：
四、训练活动
♂活动一：
知识抽查
要求：
●老师对学员知识准备情况进行抽查具体抽查内容见知识准备的问题；
●抽查方式：
√口答□试卷□操作
●老师要记录学员回答问题的情况，老师必要时做简单的讲解。
♂活动二：
示范讲解
内容：
对照共轨式柴油机实训台，通过示范操作、讲解各控制系统（子系统）的结构组成、控制原理及各控制元器件及其安装位置等，来认知共轨式柴油喷射系统的总体结构。
●步骤一：
讲解共轨式柴油喷射系统的结构
✧在认识前，应关闭点火开关，防止安全事故的发生。
1—高压油泵2—柴油冷却系统3—油压传感器（供油总管及高压调压系统）4—输油泵（齿轮式）5—贮压总管（又称供油总管、共轨部件）6—喷油器（又称喷射器）
●步骤二：
讲解共轨式柴油喷射系统的控制原理
重点讲解：
✧发动机起动控制（预热继电器）
✧喷油器控制（喷油量）
✧油量控制阀控制
✧燃油冷却电磁阀控制
✧涡轮增压限压阀控制
✧废气再循环控制阀控制
✧AGR阀控制
●步骤三：
认识共轨式柴油喷射系统的结构组成；
序号
结构名称
结构原理示意图
2
3
4
5
♂活动三：
对照共轨式柴油机实训台，在“活动二”的指导下认识柴油机电控高压共轨系统各控制系统（子系统）的结构组成、控制原理及各控制元器件及其安装位置等，来认知共轨式柴油喷射系统的总体结构。
步骤
部件名称
安装位置
示意图
油温传感器G81
进气压力传感器G71
6
油量控制电磁阀N290
♂活动四：
根据完成结果交流、点评。
●学员展示训练成果
●小组互评成绩
●教师点评优秀训练成果
●教师对广泛存在的问题进行总结。
五、训练效果评价
自我评价
1．训练任务的关键技能及基本技能有没有掌握？
评价情况：
2．训练任务的目标有没有实现？
效果如何？
小组评价
评价情况：
参评人员：
老师评价
老师总体评价：
按“考核及评价表”（标准）对学员训练过程、训练结果进行评估。
老师签名：
日期：
年月日
总体评价
按比例自我评价：
小组评价：
教师评价=10%：
10%：
80%给出总体评价。
总体评价情况：
第四部分附录
一、共轨式柴油发动机（CommonRailSystem—简称CDI）系统组成
1．CDI系统结构组成
如图1—20—1、图1—20—2、图1—20—3所示，CDI系统主要由油压传感器、柴油冷却系统、贮压总管（又称供油总管、共轨部件）、输油泵、喷油器（又称喷射器）、高压油泵等组成。
图1—20—1CDI系统结构图
1—柴油箱2—柴油滤清器3—高压泵4—油量控制电磁阀5—贮压管油压传感器6—贮压管7—喷油器8—凸轮轴位置传感器9—进气温度传感器10—进气压力传感器11—空气流量计（质量型，又称空气质量计）12—废气涡轮增压器13—真空泵14—涡轮增压限压阀15—AGR阀16—离合器开关17—制动开关18—车速传感器19—发动机CDI系统控制单元（CDIECU）20—发动机转速传感器21—发动机冷却水温传感器22—预热塞23—柴油温度控制阀24—柴油预热电控单元（预热ECU）25—数据传输（CAN）26—电动输油泵
图1—20—2共轨式电控柴油喷射系统
图1—20—3共轨式柴油喷射系统组成
2．发动机CDI系统控制原理（如图1—20—4）
图1—20—4发动机CDI系统控制原理
二、共轨式柴油喷射系统主要部件
1．CDI高压油泵
CDI系统高压油泵是空间对称柱塞式喷油泵，三个柱塞夹角互为120°
。
如图1—20—5所示，主要由三个由驱动部分、空间夹角互为120°
的柱塞式喷油泵、油量控制电磁阀、进出油管接头、回油接头、泵体等组成。
如图3—4—6所示，发动机旋转，输油泵输送来的压力油进入低压油腔，同时，驱动轴上的偏心轮驱动偏心转子推动柱塞向外运动，低压油进入柱塞内腔，实现压油过程；
当偏心轮未驱动柱塞时，回位弹簧推动柱塞向内运动，封闭进油口，高压腔容积减小，油压上升，从而实现进油过程。
驱动轴旋转一周，实现泵油三次。
同时，还由油量控制电磁阀作用，根据发动机工况控制油量的输出。
另外，输油泵和贮压管多余的低压油回到高压泵的低压腔。
此系统输油泵的泵油量为：
0.6~0.7cm3/转，高压泵转速为：
75~3000r/min、泵油压力为：
1350bar、功率为：
3.5kW。
图3—4—5CDI系统高压油泵图3—4—6柱塞式高压泵泵油原理
2．油量控制原理
油量控制原理如图1—20—7所示。
根据发动机工况，共轨系统ECU通过控制油量控制电磁阀的通电、断电来控制回油量，来实现控制泵油量。
ECU输送来的电流大小，可以控制电磁阀开度大少。
即电磁阀的开度与通电电流呈线性关系。
油量控制电磁阀通电（电磁阀打开），回油量增加，高压泵泵油量减小。
相反，油量控制电磁阀断电（电磁阀关闭），回油量减少，高压泵泵油量增加。
图1—20—7油量控制电磁阀工作原理
3．贮压总管
图1—20—8贮压总管
4．贮压管（共轨元件）（如图1—20—9）
图1—20—9贮压管
5．油压调节阀N276
油压调节阀N276如图1—20—10、图1—20—11所示，主要由电磁阀、弹簧、回油管接头、阀体、油腔组成。
图1—20—10油压调节阀（a）图1—20—11油压调节阀（b）
油压调节阀是发动机ECU通过控制电磁阀的电流大小来控制高压油压力。
电磁阀通电的电流大小与产生的电磁力大小成性线关系。
当电磁力和弹簧弹力小于油压，油道被阀芯堵塞，不回油；
当电磁力和弹簧弹力大于油压力，阀芯左移，油道打开，回油。
一般油压调节阀弹簧预压压力为100bar，发动机工作时，正常油压为100~1350bar。
当油压超过1350bar时，电磁阀断电，进行卸压。
发动机停机时，电磁阀断电，系统保持100bar的油压。
5．油压传感器G247
油压传感器按压电原理实现将压力转换为电压信号输出给发动机ECU，输出电压为0.5~4.5V。
如图1—20—12所示。
在工作过程中，如果输出电压超过工作范围，说明油压传感器损坏，发动机ECU按备用程序进行调节。
此时发动机喷油量减速少，功率下降。
4—3—12油压传感器G247工作特性
6．喷油器（喷射器）
共轨系统常用电磁式喷油器，如图1—20—13所示。
主要由针阀偶件、喷油器体、电磁阀、进油管接头、回油管接头等组成。
喷油器一般有六个直径为0.15mm的喷孔，喷油压力一般为120~1350bar。
电磁阀电压小于80V，电流最大值为20A（通电时间小于0.3ms）。
1—针阀弹簧2—电磁阀空腔3—节流孔4—电磁阀阀芯5—回油管接头（接油箱）6—电磁阀插座7—电磁阀8—进油接头9—电磁阀球形阀10—进油节流孔11—控制杆（顶杆）12—进油道13—高压室14—针阀
图1—20—13喷油器结构
停油过程。
如图3—4—14所示，电磁阀断电，上下腔相通，油压相等。
针阀弹簧弹力作用推动针阀迅速下移，关闭喷孔，实现停油。
图1—20—14喷油器停油过程
喷油过程。
如图1—20—15所示，电磁阀通电，上腔回油，油压下降。
下腔高压室油压作用在针阀承压面上，克服弹簧力而向上移动，下端喷孔打开，高压油从喷孔雾状地喷入燃烧室。
图1—20—15喷油器喷油过程
三、共轨式柴油喷射控制系统原理
图1—20—16共轨式柴油喷射控制系统原理
四、共轨式柴油喷射电控系统主要部件
1．凸轮轴位置传感器G40
如图1—20—17所示，根据霍尔效应制成，与汽油电控系统霍尔传感器相同，在此不再重述。
如果凸轮轴位置传感器G40损坏，发动机按固定供油提前角进行喷油。
图1—20—17霍尔式凸轮轴位置传感器
2．发动机转速传感器G28
发动机转速传感器一般采用电磁式转速传感器。
如图1—20—18所示，一般安装在发动机飞轮上，检测发动机曲轴转速和一缸上止点信号。
是柴油发动机控制喷油量和供油提前角的重要参数，一旦损坏，发动机将熄火。
图1—20—18发动机转速传感器
3．节气门体
如图1—20—19所示，共轨式柴油电控系统进气系统采用两通道式节气门。
停车时，关闭节气门，减小振动；
在满负荷工作时和完全熄火时，节气门全开，可提高舒适性。
图1—20—19节气门体
4．油温传感器G81
如图1—20—20所示，油温传感器采用NTC（电阻R与温度T成反比）电阻原理制成。
损环后，无后备信号。
此时，发动机功率下降。
图1—20—20油温传感器G81
5．进气压力传感器G71
进气压力传感器G71外形如图1—20—21所示，进气压力传感器信号是发动机ECU计算进气量的依据之一，同时对涡轮增压进行调节。
损坏后，涡轮增压器无法工作。
图1—20—21进气压力传感器
6．辅助进油道电磁阀
当打开点火开关（KEYON），电磁阀通电40s后方能起动。
起动时，15号线断电，电磁阀关闭。
起动后，转速上升后，起动输油泵停止泵油，电磁阀通电，油道打开。
当此电磁阀损坏后，发动机起动困难。
7．油量控制电磁阀N290
如图1—20—22所示，油量控制电磁阀N290安装在高压泵上。
主要根据发动机转速/负荷要求，调节高压油压。
同时还对发动机负荷进行限制、控制涡轮增压器的工作。
当油量控制电磁阀N290损坏后，涡轮增压器不工作、废气再循环不工作。
图1—20—22油量控制电磁阀
第五部分参考文献
柴油机电控高压共轨系统认知训练过程考核表
姓名
身份证号码
系统ID号
职业（工种）
级别
日期
年月日
知识准备（答卷）
姓名：
准考证号：
系统ID号：
.
升级会员 