HFC4DA1欧Ⅲ系列柴油发动机指导安装手册解析.docx
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HFC4DA1欧Ⅲ系列柴油发动机指导安装手册解析
江淮汽车HFC4DA1系列柴油发动机
指导安装手册
（版本：
V1.0）
安徽江淮汽车股份有限公司客车底盘营销公司
二○○九年元月九日
HFC4DA1（欧Ⅲ）系列柴油发动机安装须知
第一部分：
产品介绍
Ⅰ：
HFC4DA1系列柴油发动机产品简介
1HFC4DA1系列国Ⅲ柴油机是江淮汽车自主开发的排量2.8L电控高压共轨节能环保型车用柴油机。
2HFC4DA1系列柴油机是江淮汽车与德国ＢＯＳＣＨ、奥地利ＡＶＬ三方合作的结晶，先进成熟的技术保证了该机的高品质。
3开发过程中全面应用CAD/CAE/CAM现代发动机设计、试制技术。
4HFC4DA1系列柴油机的动力、经济指标达到或接近国外先进水平，在国内同类产品中处于领先地位。
5良好的经济性：
高压共轨技术使各转速和负荷下的燃油都能够得到精确控制，燃油消耗率更低。
6降低爆发压力，确保了可靠性，使用寿命长。
7振动噪声低，共轨技术，噪声降低２５％。
8高可靠：
机体、缸盖采用世界领先的西班牙铸造线生产，德国机床和刀具加工，身体坚固。
BOSCH、HONEYWELL等知名品牌零部件。
9维修性好：
干式缸套结构，易于维修、成本低廉。
Ⅱ：
主要技术参数
发动机型号
HFC4DA1-2B
HFC4DA1-2B1
HFC4DA1-2B2
动力性指标
标定功率（kW）
68
80
88
标定转速（rpm）
3600
3600
3600
最大扭矩（N.m）
210
240
280
最大扭矩转速（rpm）
2000～2200
2000～2200
2000～2200
活塞平均速度（m/s）
12.24
12.24
12.24
缸径（mm）
93
93
93
排量（L）
2.771
2.771
2.771
平均有效压力（bar）
9.62
9.62
9.62
升功率（kW/L）
24.54
28.87
32.47
怠速转速（rpm）
750±50
750±50
750±50
经济性指标
标定工况燃油消耗率（g/kw.h）
≤250
≤250
≤250
全负荷最低燃油消耗率（g/kw.h）
≤208
≤208
≤208
机燃油耗比（%）
≤0.15
≤0.15
≤0.15
净质量（Kg）
250
250
285
第二部分：
机械部分
Ⅰ：
高压共轨燃油系统
（1）油路连接示意图
（2）高压共轨系统工作原理
●电控喷油器根据ECU发出的喷油指令脉冲进行喷油
●喷油始点由指令脉冲起点控制
●喷油量由指令脉冲的宽度控制
●可以实现多次喷射
●喷油压力为共轨压力
●共轨压力可以由ECU发出的共轨压力指令由高压供油泵控制
●共轨压力是闭环控制
（3）产品改装或维护涉及到的燃油系统部件
A、油水分离器
Ø强力水分离功能
Ø特别适应低品质燃油和多尘环境
Ø水传感器警示功能
Ø具备燃油加热功能（防低温燃油析腊）
Ø集手油泵、燃油滤清、油水分离为一体，结构紧凑，安装方便
温馨提示：
◆油水分离器一般通过支架安装在底盘上，并保持垂直（±10°）。
安装时要注意保持留有可以用手操作的空间，如泵油排空、安装管路（快速接头长度）、接线、放水等。
◆油水分离器是供油系统上非常重要的一个部件，正常情况下大约每行驶30000km更换一次，但由于当前国内油品不合格，更换间隔应根据实际检查情况缩短。
◆更换油水分离器必须是原装指定的，否则可能会因为油品过滤不合格，导致喷油孔的堵塞，继而发生不正常的燃烧，损害发动机本体。
而且不同的滤芯也会使燃油低压回路的油压产生差异，同样影响发动机的工作。
◆原装的油水分离器，最重要的一个功能在于分离燃油中的水分。
对于共轨系统中的高压燃油（最高油压1450bar），必须严格控制水的含量。
◆在寒冷地区，在油水分离器的底部有可能会结冰，导致油路不通，发动机无法起动，此时，应该放水。
本系统安装有水位指示灯，建议每隔30天通过油水分离器底部的放水阀放水一次，直到有油流出证明水已放完。
B、低压油路
Ø最小内径：
f8，可采用足够强度和性能的非金属管
Ø从燃油滤清器到高压油泵的油管应保持连续向上，这样可避免管路中积蓄气体
Ø回油管路应采用一个检测阀或将出口浸入在油箱的燃油中，这样可保持管路中始终充满燃油，避免油箱中油位较低时空气进入管路中
Ø从燃油滤清器到燃油喷射系统的管路尽可能小于50cm，这样可以减少空气在管路中压缩、膨胀的危险
Ø短而直的管由于变形小，容易导致接头漏油。
尽可能用弯曲的油管以增强油管的柔性
温馨提示：
v喷油嘴回油管总成为硬质橡胶材料，工作温度范围广，可达－40～85℃
v喷油嘴回油管三通接头处在外力作用下易脆断，作业过程中请勿踩踏！
第三部分：
电气系统
Ⅰ：
通用传感器
1.水温传感器（3701010FA）
2.
机油压力传感器（3701320FA）
接口规格：
NPT1/8，油压报警点：
0.3Pa
3.节温器
节温器开启温度：
82℃；
节温器全开最高温度：
95℃；
发动机正常工作温度：
80-95℃；
发动机最高工作温度：
110℃（闭式水箱）。
Ⅱ：
电控系统
1.电控高压共轨系统构成图
2.电控原理图
3.ECU电控单元K口引脚定义及接口规划
序号
引脚代码
引脚定义
接口名称
接口插件
1
K01
电源正极
车辆电源接口
接插器
DJ70217-6.3-10
接线端子
DJ612-6.3C
防水塞
集成在接插器内
2
K03
3
K05
4
K02
电源负极
5
K04
6
K06
7
K25
诊断通讯接口
诊断接口
MG610761-5
8
K45
ACC供电1
加速踏板接口
DJ7061Y-2.3-20
9
K09
信号1
10
K30
ACC接地1
11
K46
ACC供电2
12
K31
信号2
13
K08
ACC接地2
14
K49
ECU高电位信号
ECU内部电位接口
/
15
K74
ECU低电位信号
16
K75
车辆传感器输入信号
车辆信号接插件
接插器:
DJ7161Y-2.3-20
防水塞:
J00150017
接线端子:
DJ612-2.2x0.6B
17
K72
主继电器信号
18
K28
点火开关
19
K58
离合器开关信号
20
K17
主制动开关信号
21
K80
辅助制动开关信号
22
K40
油水分离传感信号
23
K93
预热继电器
24
K52
预热时间反馈
25
K91
系统故障灯
26
K92
预热时间指示灯
27
K54
空调请求信号
28
K68
空调继电器
29
K66
排气制动开关
30
K29
排气制动执行器
4.电控系统功能定义
序号
功能名称
描述
选择（选或不选）
整车相应工作
整车功能信息：
1
ECU控制起动机
◆Start开关：
连接至点火钥匙Start档。
空档开关必须要进行连接，起动时起保护作用。
◆控制信号输出：
接起动继电器，ECU控制起动电机
不选
相关整车线束制作及继电器匹配
2
故障诊断功能
◆故障诊断灯（K91、地）：
出现故障时诊断灯亮，按下诊断开关，诊断灯以一定频率的闪烁显示故障码，以便于维修。
◆诊断接口（K25）：
通过诊断接口实现诊断仪与发动机ECU的通讯，对发动机进行详细诊断。
必选
加装故障诊断灯，加装诊断接口及相关线束制作。
3
冷起动预热控制
◆冷起动控制信号输出（K93、K52）：
根据发动机冷却液温度，ECU自动控制预热继电器从而控制加热器，以改善冷起动和起动后发动机性能。
◆冷起动指示灯（K92）：
加热器工作时灯亮，灯熄灭后起动发动机。
选
加装冷起动指示灯，继电器匹配及相关线束制作。
4
排气制动控制
◆排气制动请求开关（K66）：
控制排气制动电磁阀作用，从而控制排气制动。
◆排气制动阀信号输出（K29）：
拖动排气制动电磁阀工作。
选
加装排气制动请求开关，提供排气制动阀及相关线束制作。
5
空调控制
空调请求开关（K54）：
控制空调工作，空调起动信号进入ECU用于怠速稳定性控制及低速提升保证发电机正常发电。
选
加装空调请求开关及相关线束制作。
空调控制信号输出（K68）：
ECU控制的空调工作。
选
继电器匹配及相关线束制作
6
油水分离监测
◆水量传感器信号（K40）：
ECU监控油水分离器中的水量
◆报警灯：
从燃油中分离的水达到一定量，ECU驱动仪表报警灯亮，提醒司机放水。
选
整车装带水位传感器的油水分离器，仪表有报警灯，相关线束制作。
7
发动机舱副起动和副停车功能
◆发动机副起动开关
◆发动机副停车开关
◆此功能必须是在ECU控制起动机前提下实现，即1项要选。
不选
在发动机舱加装一个起动和一个急停开关及相关线束制作
8
发动机转速输出
ECU输出发动机转速信号供仪表显示
不选
需要仪表与ECU输出信号匹配及相关线束制作
9
最高车限速
通过标定限制最高车速。
必选
需要满足BOSCH系统要求的车速信号进入ECU及相关线束制作。
10
巡航控制功能
在请求条件下ECU自动控制发动机来维持车速稳定。
对于要求稳定的车速和加减速步长需要进行标定。
不选
巡航控制开关，制动开关、辅助制动开关、离合器开关、车速信号等都必须有效连接。
11
CAN通讯
◆CAN接口：
CAN仪表，AMT，ABS，自动行驶纪录仪与整车多ECU间的通讯。
◆基于SAEJ1939通讯协议；
不选
有效连接CAN通讯线，进行整车CAN标定。
CAN-H和CAN-L分别接到诊断口的15、16针。
整车输入ECU开关信息：
1
ECU上电开关
发动机主开关，（K28）连接至点火钥匙ON档，高电平有效。
必选
相关线束制作
2
刹车开关
◆主刹车开关（K17）为常开型
◆副刹车开关（K80）为常闭型
◆主、副刹车电平作用域值:
小于2.2V低电平；大于3.7V为高电平
◆主、副刹车供电K28
◆刹车踩下主刹车信号为高电平，副刹车信号为低电平，主、副刹车信号配合联动。
必选
主、副刹车开关选型、布置及相关线束制作。
3
空调请求开关
◆（K54）常开型，当与地接通时表示空调打开
◆整车装空调必选，用于怠速提升，使发电机正常发电。
◆输入阻抗（pull-downtoECUground）：
1k±5%（ECU内部为6.81K上拉电阻）
◆电平作用域值:
小于2.2V低电平；大于3.7V为高电平
◆输入电压峰值<40V（由于空调开关继电器的感应电动势的影响）
选
开关选型、布置及相关线束制作。
4
离合器开关
◆K58为常闭型，踩下为低电平有效。
◆输入阻抗（pull-downtoECUground）:
1k±5%（为6.81K下拉电阻）
◆电平作用域值:
小于等于2.2V低电平；大于等于3.7V为高电平
◆用于安全控制策略、传动比计算。
选
开关选型、布置及相关线束制作。
5
空挡开关
◆常开型，当与地接通时表示空档位置。
◆发动机起动机受ECU控制必选。
◆输入阻抗（pull-downtoECUground）:
1k±5%（为6.81K上拉电阻）
◆电平作用域值:
小于等于2.2V低电平；大于等于3.7V为高电平
不选
开关选型、布置及相关线束制作。
整车输入ECU的传感器信息：
1
电子油门
◆将驾驶员的意图传递给ECU。
◆电气特性满足BOSCH共轨系统技术要求。
踏板选型需要双方确认
◆双电位计、非接触式传感器，工作电压：
5V
◆6线制（双电位计时）
必选
踏板布置及相关线束制作。
2
车速传感器
◆霍尔效应传感器信号：
5V,15mAmax（具体应用时确定）
◆车速信号进入ECU的电平作用域值:
小于等于2.2V低电平；大于等于3.7V为高电平
◆进入ECU的车速信号需要标定
必选
车速信号进入ECU需要和车速表匹配及相关线束制作。
3
油水分离传感器
当油水分离器中水存储量达到设定值时，传感器给ECU电流信号。
ECU点亮警示灯提示司机尽快清除分离器中的储水
选
整车采购并负责相关的线束制作。
ECU输出到整车的控制信息（灯、继电器控制）：
1
故障诊断指示灯
◆（K91、地）：
控供电通断，具有闪码功能。
◆环境温度：
-40℃—85℃
◆工作电压：
27V（9—32V（A））
◆额定功率（27V时）：
0.4W—2.5W
◆额定电流4.5mA（B）—125mA（C）
◆32V最多不能超过5分钟
◆灯不亮的时候允许电流1mA或更低，允许温度内
◆最大允许冲击电流900mA
选
加装指示灯及相关的线束制作。
2
预热指示灯
◆（K92）:
控地通断。
◆冷起动装置工作时点亮，提示司机预热工作，暂不要启动发动机。
选
加装指示灯及相关的线束制作。
3
水分离器指示灯
◆指示灯（K40）：
控地通断。
◆当油水分离器中水存储量达到指定报警值时，点亮指示灯，提示司机尽快清除分离器中的储水。
选
加装指示灯及相关的线束制作。
4
预热继电器
◆继电气线圈带蓄流二极管
◆继电器允许最大电流50A（预热塞），80A（隔栅加热器用）。
选
继电器、接插件选型及线束制作。
5
排气制动继电器
◆控制引脚K29、K66；ECU控制起动机用
◆继电器允许最大电流30A。
选
继电器、接插件选型及线束制作。
6
空调控制继电器
◆控制引脚K68、K54；ECU控制空调工作用
◆继电器允许最大电流30A。
选
继电器、接插件选型及线束制作。
5.ECU电控单元K口与整车之间的连接线束（3724030D9300标配）
（1）线束排布方式
（2）线束原理图
6.电控单元（ECU）安装、接地及使用要求
发动机的电控单元（ECU）安装在整车上，为了使电控单元（ECU）能正常可靠工作，现将电控单元（ECU）的安装使用要求说明如下：
B.1ECU工作环境温度要求
使用环境温度范围：
－40℃～＋105℃；
1）超过以上温度范围则应采用冷却。
注意将ECU布置在空气流动较好的位置；
2）避免剧烈的温度变化；
3）避免ECU表面积垢（泥浆、灰尘、油污等），否则ECU散热能力将大大受损。
B.2ECU振动要求：
1）ECU设计时考虑的振动如下表。
任何超过设计条件的振动都是不允许的。
随机振动频谱：
序号
功率谱密度（g2/Hz）
频率（Hz）
1
0.025
10
2
0.025
100
3
0.0152
300
4
0.0152
1000
5
0.2265
1500
6
0.2265
2500
谐波频谱（注：
g为加速度）
频率范围（Hz）
振幅
50
1.5g-峰值
200
16.6g-峰值
250
16.6g-峰值
2）正常工作时，ECU的振动频率应小于500Hz；
3）采用四点对称、根据具体情况决定是否加装减振软垫安装（ECU出厂时已自带软垫，切勿私自拆卸），同时保证安装牢固不脱落；
4）ECU不宜直接同整车联接，建议用一平板过渡；
5）线束进入ECU前应安装牢固，避免将振动传到ECU。
B.3ECU安装位置要求：
1）通风情况良好、严禁ECU上有覆盖物，避免长时间使用的积灰现象；防灰尘；否则会影响ECU的散热
2）远离热源（如排气管、三元催化器等），避免对ECU的热辐射；避免热源产生的热流直接作用于ECU；
3）远离高频率、高能量声源，如：
发电机、油泵、水泵、气泵等；
4）应选择相对较高并且干燥的位置，避免长时间暴露在湿气中、避免泡水，避免行车中的泥水飞溅、砂石撞击；避免腐蚀性液体接触ECU以及控制线束；
5）ECU附近的线束要固定可靠，以防止线束的脱落或折断；
6）视情况考虑加装防护罩或其他形式的保护措施；
7）不能安装在振动较大的厢板或大梁上；
8）要保证ECU安全接地；
9）附近无强电磁源，确保电磁屏蔽；
10）应便于安装和维修。
B.4ECU安装方向要求：
1、垂直安装，安装方向参见图一所示，并尽量采用上部有适当倾角的安装方式，以避免油、水等在ECU表面滞留；
2、线束宜从ECU底部接入。
如不能保证，可从ECU侧面接入线束；
3、
不允许线束从ECU上部接入。
B.5ECU接地要求：
不良接地将导致电磁兼容问题及其它相关问题，例如发动机起动时曲轴型号和凸轮轴信号失真。
以下为接地注意事项：
1）将蓄电池负极与起动机负极相联；
2）将起动机负极与发动机机体相联；
3）控制器壳体接地线与底盘连接，保证控制器壳体接地良好；
4）将发动机机体与仪表主板0V相连；
5）将所有负载和控制器的接地端与仪表主板0V相连；
6）避免ECU直接与蓄电池负极相连。
7.起动系统匹配要求
Ø发动机在-15℃环境温度时，不依靠低温启动装置能够顺利启动
Ø发动机在-25℃环境温度时，依靠低温辅助预热装置能够顺利启动
Ø起动机额定功率与蓄电池的配装要求
机型
起动机
最小功率
kW
一般地区使用
北方与高原地区使用
蓄电池容量
A·h
冷起动电流
A
蓄电池容量
A·h
冷起动电流
A
HFC4DA1-2B
2.8
≥100
300
≥120
400
HFC4DA1-2B1
2.8
≥100
300
≥120
400
HFC4DA1-2B2
2.8
≥100
300
≥120
400
Ø推荐的蓄电池容量见上表，当发动机在-15℃以下的地区和在2000m海拔以上的高原地区使用时，应采用高容量蓄电池和低温蓄电池，以补偿起动电流因温度下降而造成的损失。
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