CRDI柴油机电控燃油喷射系统检修与故障分析.pdf

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CRDI柴油机电控燃油喷射系统检修与故障分析CRDI柴油机电控燃油喷射系统检修与故障分析近年来，随着全球对更高效、更低排放及更经济汽车日益增长的现实需求，柴油轿车相比太阳能、燃料电池、混合动力车来说技术更成熟、更具推广潜力和价值。

柴油机的关键技术都有很多突破性的发展。

燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素，高压直喷系统和共轨系统都使燃油经济性和排放性有很大改善。

废气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。

发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制，保证发动机能够在保持良好的动力性基础上，燃油经济性和排放性能都能达到最优，同时降低振动和噪音。

近年来，随着全球对更高效、更低排放及更经济汽车日益增长的现实需求，柴油轿车相比太阳能、燃料电池、混合动力车来说技术更成熟、更具推广潜力和价值。

柴油机的关键技术都有很多突破性的发展。

燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素，高压直喷系统和共轨系统都使燃油经济性和排放性有很大改善。

废气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。

发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制，保证发动机能够在保持良好的动力性基础上，燃油经济性和排放性能都能达到最优，同时降低振动和噪音。

柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。

电控燃油喷射系统是影响缸内燃烧过程的关键因素，对柴油机的动力性、经济性和排放性能都有重要影响。

要改善柴油机缸内燃烧，燃油喷射系统一方面要有理想的喷射速率特性，另一方面要提高喷射压力。

因此，柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。

在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统，称之为第一代电控喷射系统，而基于电磁阀的时间控制系统则称为第二代电控喷射系统。

第三代电控系统柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。

电控燃油喷射系统是影响缸内燃烧过程的关键因素，对柴油机的动力性、经济性和排放性能都有重要影响。

要改善柴油机缸内燃烧，燃油喷射系统一方面要有理想的喷射速率特性，另一方面要提高喷射压力。

因此，柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。

在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统，称之为第一代电控喷射系统，而基于电磁阀的时间控制系统则称为第二代电控喷射系统。

第三代电控系统高压共轨系统被世界内燃机行业公认为高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。

世纪柴油机燃油系统的主流。

柴油机共轨式电控燃油喷射系统技术集计算机控制技术、现代传感检测技术和先进的喷油结构于一身。

共轨式电控燃油喷射系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理，而是共轨直接或间接的形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时，定量的控制喷油器喷射至最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。

该新技术已在国外以柴油机提供动力的汽车上投入使用。

共轨式燃油喷射技术的现有研究结果表明喷油压力高，燃油雾化后颗粒就越细，排放的有害气体和颗粒就越少。

展望中国柴油轿车发展之路，适度发展和推广具有先进技术的现代柴油轿车显然有利于国家社会资源的节约，符合产业政策和中央政府提出的建设节约型社会的倡导。

柴油机共轨式电控燃油喷射系统技术集计算机控制技术、现代传感检测技术和先进的喷油结构于一身。

共轨式电控燃油喷射系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理，而是共轨直接或间接的形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时，定量的控制喷油器喷射至最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。

该新技术已在国外以柴油机提供动力的汽车上投入使用。

共轨式燃油喷射技术的现有研究结果表明喷油压力高，燃油雾化后颗粒就越细，排放的有害气体和颗粒就越少。

展望中国柴油轿车发展之路，适度发展和推广具有先进技术的现代柴油轿车显然有利于国家社会资源的节约，符合产业政策和中央政府提出的建设节约型社会的倡导。

第1页共80页第1章电控柴油机概论第1章电控柴油机概论一、电控柴油机简介电子控制燃油喷射及排放的柴油机即为电控柴油机。

电喷柴油喷射系统由传感器、ECU和执行机构三部分组成。

其任务是对喷油的系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。

采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器，将实时检测的参数同时输入ECU，与储存的设定参数值或参数图谱进行比较，经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。

执行器则根据ECU发出的指令控制喷油量（供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间）和喷油正时（正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点），同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，使柴油机运行状态达到最佳。

二、电控柴油机控制系统组成1.传感器信号输入：

（1）油门踏板位置传感器反应发动机的负荷信号及怠速确认，主控信号。

（2）转速传感器、曲轴位置传感器主控信号与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角。

（3）着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时（4）冷却液温度传感器控制发动机工作温度，修正喷油量与喷油正时。

（5）进气温度传感器检测进气温度、修正喷油量与喷油正时。

（6）进气压力传感器检测进气压力、修正喷油量与喷油正时。

（一、电控柴油机简介电子控制燃油喷射及排放的柴油机即为电控柴油机。

电喷柴油喷射系统由传感器、ECU和执行机构三部分组成。

其任务是对喷油的系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。

采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、冷却水温度等传感器，将实时检测的参数同时输入ECU，与储存的设定参数值或参数图谱进行比较，经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。

执行器则根据ECU发出的指令控制喷油量（供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间）和喷油正时（正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点），同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，使柴油机运行状态达到最佳。

二、电控柴油机控制系统组成1.传感器信号输入：

（1）油门踏板位置传感器反应发动机的负荷信号及怠速确认，主控信号。

（2）转速传感器、曲轴位置传感器主控信号与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角。

（3）着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时（4）冷却液温度传感器控制发动机工作温度，修正喷油量与喷油正时。

（5）进气温度传感器检测进气温度、修正喷油量与喷油正时。

（6）进气压力传感器检测进气压力、修正喷油量与喷油正时。

（7）燃油压力传感器测量燃油轨中的燃油压力，以决定喷射压力。

该压力测量值作为一个电信号传送给电子控制单元，从而确定燃油喷射的周期。

）燃油压力传感器测量燃油轨中的燃油压力，以决定喷射压力。

该压力测量值作为一个电信号传送给电子控制单元，从而确定燃油喷射的周期。

第2页共80页1空气质量流量计2电子控制单元3高压油泵4高压油轨5共轨压力传感器6喷油器7曲轴速度传感器8冷却液温度传感器9带溢流阀的燃油滤清器10踏板行程传感器11燃油箱12粗滤清器13一级输油泵14低压油管15高压油管16限压阀17回油管18压力控制阀19不同传感器和信号处理20不同执行器21不同的操作和显示仪表22界面或接口1空气质量流量计2电子控制单元3高压油泵4高压油轨5共轨压力传感器6喷油器7曲轴速度传感器8冷却液温度传感器9带溢流阀的燃油滤清器10踏板行程传感器11燃油箱12粗滤清器13一级输油泵14低压油管15高压油管16限压阀17回油管18压力控制阀19不同传感器和信号处理20不同执行器21不同的操作和显示仪表22界面或接口第3页共80页（8）燃油温度传感器测量燃油温度，井将燃油温度的状态信息提供给控制单元，以便当燃油温度较高时，校正高压油泵的润滑，以保护油泵。

（9）发动机点火开关信号、空调信号、动力转向油压开关信号、空挡起动开关信号2.电子控制单元ECUECU的主要功能是根据发动机运转状态确定燃油最佳喷射量，以此控制发动机的最佳空燃比。

此外ECU还具有控制发动机的最佳点火时间，怠速转速、故障自诊断功能。

3.执行器电动调速器、溢流控制电磁铁、电子控制正时控制阀、电子控制正时器、电磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制喷油器等。

三、柴油机电子控制技术的发展趋势1.高的喷射压力为满足排放法规的要求，柴油喷射压力从10MPa提高到200MPa。

如此高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量，缩短着火延迟期，使燃烧更迅速、更彻底，并且控制燃烧温度，从而降低废气排放。

2.独立的喷射压力控制传统柴油机的供油系统的喷射压力与柴油机的转速负荷有关。

这种特性对于低转速、部分负荷条件下的燃油经济性和排放不利。

若供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力，就可选择最合适的喷射压力使喷射持续期、着火延迟期最佳，使柴油机在各种工况下的废气排放最低而经济性最优。

3.改善柴油机燃油经济性用户对柴油机的燃油消耗率非常关注。

高喷射压力、独立的喷射压力控制、小喷孔、高平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率，从而提高了柴油机的燃油使用经济性。

4.独立的燃油喷射正时控制喷射正时直接影响到柴油机活塞上止点前喷入汽缸的油量，决定着汽缸的峰值爆发压力和最高温度。

高的汽缸压力和温度可以改善燃油使用经济性，但导致NO（8）燃油温度传感器测量燃油温度，井将燃油温度的状态信息提供给控制单元，以便当燃油温度较高时，校正高压油泵的润滑，以保护油泵。

（9）发动机点火开关信号、空调信号、动力转向油压开关信号、空挡起动开关信号2.电子控制单元ECUECU的主要功能是根据发动机运转状态确定燃油最佳喷射量，以此控制发动机的最佳空燃比。

此外ECU还具有控制发动机的最佳点火时间，怠速转速、故障自诊断功能。

3.执行器电动调速器、溢流控制电磁铁、电子控制正时控制阀、电子控制正时器、电磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制喷油器等。

三、柴油机电子控制技术的发展趋势1.高的喷射压力为满足排放法规的要求，柴油喷射压力从10MPa提高到200MPa。

如此高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量，缩短着火延迟期，使燃烧更迅速、更彻底，并且控制燃烧温度，从而降低废气排放。

2.独立的喷射压力控制传统柴油机的供油系统的喷射压力与柴油机的转速负荷有关。

这种特性对于低转速、部分负荷条件下的燃油经济性和排放不利。

若供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力，就可选择最合适的喷射压力使喷射持续期、着火延迟期最佳，使柴油机在各种工况下的废气排放最低而经济性最优。

3.改善柴油机燃油经济性用户对柴油机的燃油消耗率非常关注。

高喷射压力、独立的喷射压力控制、小喷孔、高平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率，从而提高了柴油机的燃油使用经济性。

4.独立的燃油喷射正时控制喷射正时直接影响到柴油机活塞上止点前喷入汽缸的油量，决定着汽缸的峰值爆发压力和最高温度。

高的汽缸压力和温度可以改善燃油使用经济性，但导致NOXX增加。

增加。

第4页共80页而不依赖于转速和负荷的喷射正时控制能力，是在燃油消耗率和排放之间实现最佳平衡的关键措施。

5.可变的预喷射控制能力预喷射可以降低颗粒排放，又不增加NO而不依赖于转速和负荷的喷射正时控制能力，是在燃油消耗率和排放之间实现最佳平衡的关键措施。

5.可变的预喷射控制能力预喷射可以降低颗粒排放，又不增加NOXX排放，还可改善柴油机冷启动性能、降低冷态工况下白烟的排放，降低噪声，改善低速扭矩。

但是预喷射量、预喷射与主喷射之间的时间间隔在不同工况下的