玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料之欧阳物创编.docx

1、玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料之欧阳物创编对电控发动机的几点说明时间：2021.02.07命题人：欧阳物1、国III发动机的一些零部件在外观上与欧II发动机相同或相似，如喷油器、高压油管、柴油滤清器等，严禁用其它型号的零部件替换。2、保持国III发动机燃油系统的清洁非常重要，否则会导致燃油喷射泵柱塞及喷油器磨损。3、对于维修来说，电控系统零件我们没办法进行拆修，只能更换。4、丰富的国II柴油机维修知识和经验对国III柴油机的维修非常重要，国III柴油机的工作原理和国II柴油机差不多，只是国III柴油机用电控技术来控制供油，并非想象中的那么神秘。经过适当培训后也可以来维修国III柴油机。5

2、、不是所有的故障都出在电控系统上。6、故障诊断仪只能检测到电控元件出的故障，并不能直接检测到机械故障，可通过相关参数变化来推断大致故障部位。7、并非所有故障都要通过故障诊断仪进行判断。一、BOSCH共轨电控发动机原理介绍：说明电控喷油器根据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2、高压共轨控制常用策略：1.起动控制策略2.怠速控制策略3.油门油量标定及其实现4.热保护控制策略5.冒烟极限6.燃油预喷3、油路走向原理图：CP3.3油泵:适用于玉柴

3、4E、4G、6J、6A、6G等中型系列博世共轨发动机燃油主要走向：油箱粗滤（手油泵）燃油分配器输油泵（在高压油泵后端）细滤高压油泵共轨管喷油器。低压管路典型技术参数管内内径允许油管长度允许压力燃油箱进油管10 mm3mm0.51.0bar11 mm6 mm12 mm9 mm燃油箱进回管9 mm6 mm1.2bar10 mm9 mmCP2.2油泵:适用于玉柴6L、6M、6K等重型系列博世共轨发动机燃油主要走向：油箱粗滤（手油泵）燃油分配器输油泵（在高压油泵后端）细滤高压油泵共轨管喷油器。低压管路典型技术参数管内内径允许油管长度允许压力燃油箱进油管12 mm3mm0.351.0bar13 mm6

4、mm14 mm9 mm燃油箱进回管12 mm9 mm1.2bar二、电控发动机电控元件及油路部分部件功能介绍：21齿轮传动系统齿轮间隙及记号对正：1齿轮驱动系统相对于原国2机型:增加了喷油泵惰齿轮组件及凸轮轴信号盘2安装时应保证各齿轮间的齿侧间隙0.07 0.25mm;3应保证各齿轮的轴向间隙为0.080.2mm; 4曲轴正时齿轮,正时惰齿轮,凸轮轴正时齿轮有严格的正时对准记号,请注意对正;5燃油喷射泵齿轮无正时记号,无正时要求。2.2高压油泵2.2.1CP3.3油泵的介绍(CP3.3泵适用于4E、4G、6J、6A、6G)3-缸径向柱塞高压油泵；集成燃油计量单元MeUN，并由之控制轨压;集成Z

5、P18齿轮输油泵；燃油滤清器位于齿轮泵压力端；采用燃油润滑；不允许承受轴向力；驱动速比（增速）：4E/4G/6G：4/3；6J/6A：7/6；高压油泵理论供油速率：1.087cm3/rev；最大允许轨压：1600bar；泵额定转速：3800r/min；逆时针旋转（从驱动端看）。2.2.2CP3.3油泵的安装1应小心移出包装箱，不能握住高低压连接口MPROP等低强度部件，而只能握住泵的壳体；2非必要时，安装中不能去除泵上的各种防护套；3用3颗螺栓安装在油泵联结板上；4油泵联结板安装在齿轮室盖板上；5. 高压泵齿轮安装力矩(100110)N.m ,无正时要求；6仅在泵已装在发动机上、且要连接低压油

6、管时才允许去掉其防护套；7安装连接高压油管前才能去除其防护套且应立即安装好高压油管。其拧紧扭矩见图纸。8. 特别强调:不允许使用起动机拖动来进行排除油路空气!9泵不允许“干转”，转动前必须加入60ml燃油且排除内部空气；10完成机械安装后才进行电气接口的安装2.2.5CP2.2油泵的介绍(适用于6L、6M、6K )直列双柱塞高压油泵；集成燃油计量单元MeUN，并由之控制轨压;集成ZP5齿轮输油泵；燃油滤清器位于齿轮泵压力端；采用机油润滑；驱动速比（减速）：6L/6M/6K： 1:2高压油泵理论供油速率： 4.524cm3/rev；最大允许轨压：1600bar；泵额定转速：1400r/min；逆

7、时针旋转（从驱动端2.2.9燃油计量单元 MeUN控制进入柱塞的燃油量，从而控制共轨管压力比例电磁阀PWM控制（165195Hz）线圈电阻：2.63.15欧姆最大电流：1.8A缺省状态：全开（limp home）失效策略进入条件：ECU判断MeUN驱动失效MeUN损坏驱动线路的开路/短路引起ECU处理措施点亮故障灯产生故障码P0251 P0252 P0253 P0254 P025C P025D控制器将加大高压泵的供油量燃油压力超高、泄压阀被冲开诊断仪显示轨压位于700-760bar范围，随转速升高而增大限制发动机转速（小于1700rpm，通过控制喷油量实现）在限制范围内，油门仍然起作用其它关闭

8、点火开关后，燃油压力泄放阀关闭，回复正常如发动机启动过程已进入此策略，仍能起动且没有明显感觉燃油计量阀失效情况及判断故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速受限，1700rpm以内。燃油计量阀故障；驱动线路故障；诊断仪中相关故障码P0251 P0252P0253 P0254 P025C P025D相应故障灯闪码是354、355、356、353检查燃油计量阀的驱动线路，是否有开路/短路情况；正常的情况下驱动线路上的电压应该是24V。检查燃油计量阀线路电阻是否符合物理特性2.63.15欧姆，判断是否损坏。一旦燃油计量阀失效，油轨上的泄压阀将被强行冲开，此时可以明显感觉回油管温度很高一旦出现

9、燃油计量阀失效，则必须进行整个高压油泵的更换，不允许自行更换燃油计量阀2.2.10高压泵系统初始充油与排空在对高压泵初次充油时，由于其齿轮输油泵内有空气而导致供油不足，应该采用附加的输油泵对其供油该附加的输油泵可以是：加装在整车上的一个起动辅助输油泵加装在整车上的一个手油泵或在生产线上的一个辅助输油泵在所有运行的环境压力下，高压泵总成CP3/ZP的最小供油压力为2bar。最大压力为6bar（对CP3/ZP18.1或ZP18.3）或4bar （对CP3/ZP18.4或ZP18.5或ZP20）。注意依此选择滤清器上的手油泵。车上排空建议：松开柴滤出口油管，压动手泵直到柴滤出口有燃油流出至无明显气泡

10、状态2.3喷油器2.3.1喷油器介绍：最大喷油压力：1600 bar喷嘴：mini-sac-hole多孔喷油嘴喷油器工作过程：喷油器电气参数：线圈电阻 Rcoilm230 当20时, 公差: 5% 线圈电感 LBoostH150模拟值, 提升段，当20时线圈电感 LDIF_HOLD H35 模拟值, 保持段，当20时提升电压UBoostV48提升开始时，20提升电流 IboostA2426设定值: 25A保持电流 IholdA1113设定值: 12A2.3.2喷油器的安装与拆卸：一洁净度喷油器对杂质敏感，必须保持洁净！所用防护套仅在装配前才能去掉二喷油器的安装五步法1.将喷油器导入气缸盖孔要求

11、对准、无特别阻力推荐的力：12kN2.将喷油器压板完全松开，使之不受力3.将高压连接管装入，预紧至3.58kN4.拧紧喷油器：上紧至规定的压紧力任何情况下不能超过15kN（压板螺帽拧紧力矩4755 N.m) 过高的压紧力会造成喷油量变化5.拧紧高压连接管拧紧力1222kN6.安装时O型圈只能使用一次7.任何损伤均不允许喷油器特性参数：高速强力电磁阀工作电压：24V提升电压： UBoost 48 V 工作电流：提升电流：IBoost 251 A 保持电流：IHold 121 A线圈静态电阻：230 m电磁阀开启时间：11010 s电磁阀关闭时间：305 s集成在喷油器体内故障现象故障原因及提示相

12、关维修建议某缸不工作，整机功率、扭矩不足，运行不稳，冒黑烟、油耗高控制器喷射驱动模块/驱动线路/喷油器电磁阀本身故障导致相关的喷油器停喷；诊断仪中相关故障码P1203 P1204 P1209 P120B P120C P1211 P0261 P0262 P0201P0264 P0265 P0202 P0267P0268 P0203 P0270 P0271P0204等。相应故障灯闪码是322、323、324、332、334、335等等。1.检查喷油器驱动线路，是否有开路/短路情况；2.检查喷油器电磁阀特性，是否满足静态电阻230 m；3.排除上述情况后，表明故障可能出现在控制器内部。2.4共轨管2

13、.41共轨管的作用积累和分配高压燃油降低压力波动由于柱塞的间歇性供油由于喷油器的短暂喷射2.42共轨管结构2.43共轨管的安装与拆卸安装小心轻放，安装前任何损伤均不许再用所用防护套仅在装配前才能去掉安装引起的最大允许轴向力：25kN跛脚回家期间燃油温度将升高50（与共轨管内温度相比），附近零部件设计应能承受此温度。回油管管长应小于200mm拆卸发动机运行时不允许装拆拆卸前确认共轨管内压力回落至环境压力拆卸后必须换装新密封垫片或密封件共轨管安装法兰在装拆过程中最大受载为120Nm共轨管安装顺序：将各缸喷油器安装至指定扭矩用手拧紧共轨管安装法兰至23Nm用手将各缸高压管拧紧至31Nm将共轨管拧紧至

14、指定扭矩将各缸高压油管喷油器端螺帽拧紧至指定扭矩将各缸高压油管共轨管端螺帽拧紧至指定扭矩安装高压泵至共轨管的高压油管并分2次拧紧至指定扭矩244轨压传感器：集成在共轨管上最高压力为1800bar良好的线性度、重复性和精度接插件：三个输出端子，信号，地， 5Vref轨压传感器失效模式及策略：故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速受限，1700rpm以内（或者进入跛脚回家模式）。难起动，冒黑烟传感器信号丢失；诊断仪中相关故障码P0192 P0193相应故障灯闪码是441诊断仪显示系统进入油轨压力信号LIMP HOME模式，参见前文专题1.检查信号线路，是否开路/短路；在正常通电的情况下插

15、接件上三条线中两两之间应是5V左右电压。2.参考压力特性检查传感器，决定是否更换。传感器信号飘移；诊断仪中相关故障码P0191。相应故障灯闪码是442更换传感器2.5带水分离器的滤清器（预滤器）共轨系统需要的滤清器质量要求：2.6控制器ECU2.6.1外观图：适用于玉柴4E、4G、6J、6A、6G、6L、6M、6K等中重型系列博世共轨发动机，只是硬件通用2.6.2接插件的引脚定义：接插件1的引脚定义接插件1的引脚定义线号定义线号定义1.34CAN通讯高1.64巡航控制，“减速”1.35CAN通讯低1.65扭矩限制信号低端1.36燃油加热控制1.66离合器开关1.37发动机起动继电器控制高端1.

16、70车速信号低端1.36冷起动指示灯1.71车速信号高端1.39水传感器指示灯1.72诊断请求开关1.40点火开关1.74巡航控制，“关闭”1.41刹车开关1#1.762#油门传感器低端1.42空调请求开关1.771#油门传感器高端1.43水传感器1.781#油门传感器低端1.47发动机停止开关1.791#油门传感器信号端1.48低怠速开关高端1.48低怠速开关高端1.49刹车开关2#1.802#油门传感器信号端1.5发动机起动继电器控制低端1.842#油门传感器高端1.55预热装置继电器控制线高端1.85空档开关1.59预热装置继电器控制线低端1.87曲轴传感器信号输出1.61起动机控制端1

17、.88凸轴传感器信号输出1.6扭矩限制信号高端1.89K线接插件2的引脚定义接插件2的引脚定义表线号定义线号定义2.03电源输出（24V）2.14共轨油压传感器信号端2.04燃油加热继电器控制高端2.15冷却水温传感器高端2.05燃油加热继电器控制低端2.26冷却水温传感器低端2.06排气制动碟阀控制2.19凸轮轴传感器低端2.11空调压缩机继电器控制2.23凸轮轴传感器高端2.09曲轴传感器信号高端2.25增压压力传感器低端2.10曲轴传感器信号低端2.33增压压力传感器高端2.12共轨油压传感器低端2.34增压压力传感器信号端2.13共轨油压传感器高端2.36增压温度传感器信号端接插件3的

18、引脚定义接插件2的引脚定义表线号定义线号定义3.04第一缸喷油器驱动高端3.10油量计量阀驱动低端3.13第一缸喷油器驱动低端3.09油量计量阀驱动高端3.06第二缸喷油器驱动高端3.04第一缸喷油器驱动高端3.11第二缸喷油器驱动低端3.13第一缸喷油器驱动低端3.05第三缸喷油器驱动高端3.02第二缸喷油器驱动低端3.12第三缸喷油器驱动低端3.15第二缸喷油器驱动高端3.03第四缸喷油器驱动高端3.01第三缸喷油器驱动高端3.14第四缸喷油器驱动低端3.16第三缸喷油器驱动低端3.01第五缸喷油器驱动高端3.05第四缸喷油器驱动高端3.16第五缸喷油器驱动低端3.12第四缸喷油器驱动低端

19、3.02第六缸喷油器驱动高端红色部分为四缸机3.15第六缸喷油器驱动低端2.6.3ECU特性参数型号： EDC7UC31 特性参数：工作环境： -30105 C （安装在发动机上时要求燃油冷却）工作电压：24V（932V ）接插件：141Pins（163689）尺寸：24820654mm3 ECU壳体要求与车身绝缘良好ECU的8个固定螺栓扭矩：102Nm 优点结构紧凑、兼容性好低功耗，稳定的I/O功能强大的微处理器，容量大安装在发动机上振动小经过热冲击、低温、防水、化学、盐腐蚀、振动、机械冲击、EMC试验2.6.4 ECU功能喷油方式控制高达5次喷射（现只用2次）喷油量控制预喷油量自学习控制减

20、速断油控制喷油正时控制主喷正时预喷正时正时补偿轨压控制正常和快速轨压控制轨压建立和超压保护喷油器泄压控制轨压Limp home控制扭矩控制瞬态扭矩加速扭矩低速扭矩补偿最大扭矩控制瞬态冒烟控制增压器保护控制过热保护各缸平衡控制 EGR 控制 VGT 控制 辅助起动控制(电机和预热塞) 系统状态管理电源管理故障诊断27传感器BOSCH共轨系统传感器列表：序号名称功能描述1曲轴传感器精确计算曲轴位置，用于喷油时刻、喷油量和转速计算2凸轮轴传感器判缸和曲轴传感器失效时用于跛脚回家3进气温度传感器测量进气温度，修正喷油量和喷油正时，过热保护增压压力传感器监测进气压力，和进气温度一起计算进气量，与进气温度

21、集成在一起。4冷却水温传感器测量冷却水温度，用于冷起动、目标怠速计算等，同时还用于修正喷油提前角、过热保护等5共轨压力传感器测量共轨管中的燃油压力，保证油压控制稳定6油门位置传感器将驾驶员的意图送给控制器ECU7车速传感器提供车速信号给ECU，用于整车驱动控制，由整车提供8大气压力传感器用于不同海拔高度校正喷油控制参数，集成在ECU中271曲轴/凸轮轴传感器一、特性参数二者同型号，以后只叙述其中之一。可变磁阻式(VR)。 两个输出端子空气间隙：0.51.5mm输出电压：1650 mV1.8mm，416 rpm 1%静态电阻值： Rw = 860 10% 20线圈阻抗随温度变化关系： k = 1

22、 + 0.004 (tw - 20C) Rw = f (tw) = Rw (20C) k感应系数：370 60 mH 1 kHz 工作环境：-40120 C安装螺栓：M612 （DIN912-8.8) 扭矩：82Nm传感器长度(tip to bracket)：总长度： 67.9 1mm传感器直径：17.617.95 mm曲轴/凸轮轴传感器插接件二、主要功能：相关控制策略：判缸；瞬态转速计算；喷油时刻计算；喷油脉宽（喷油量）计算；三、常见故障及处理：故障现象故障原因及提示相关维修建议难起动、无法起动、高速发抖1.曲轴、凸轮信号盘或传感器安装相位误差过大,无法建立同步时；2.诊断仪显示同步信号故障

23、，诊断仪中相关故障码P0016.相应故障灯闪码是1441.按使用说明书纠正安装偏差；2.脱开同步关系错误的传感器，使控制器进入limp home 模式运行。1.曲轴/凸轮轴传感器信号均丢失；2.诊断仪显示启动过程没有转速信息，诊断仪中没有故障码提示1.检查传感器信号线是否短路/断路；2.根据传感器特性判断是否需要更换双传感器；3.只安装一个传感器使控制器进入limp home 模式运行。1.某一传感器信号间歇性丢失；2.诊断仪中相关故障码P0008 P0340 P0341 P0335 P0336。相应故障灯闪码是141、142、1431.检查传感器是否损坏/接线是否松动；2.检查对应信号盘是否

24、脏污；3.脱开同步关系错误的传感器，使控制器进入limp home 模式运行。四、相位关系图示相位关系：适用于玉柴4缸机发动机处在一缸压缩上止点时：凸轮轴相位传感器应该指示到凸轮轴信号盘多齿后27（凸轮转角）的位置；曲轴传感器应该指示到曲轴信号盘缺齿后的第19个齿（参见图中齿的编号），或缺齿后108(曲轴转角)的位置不方便确认一缸压缩上止点时可先按以下办法初步判断：凸轮轴传感器对准凸轮信号盘的多齿时，曲轴信号传感器应对准曲轴信号盘缺齿后的第10齿，反过来则不一定有这种关系注意：该办法只能识别凸轮轴和曲轴信号盘间的相位关系，不能识别凸轮轴和曲轴信号盘与实际发动机上止点的关系适用于玉柴6缸机发动机

25、处在一缸压缩上止点时：凸轮轴传感器应该指示到凸轮轴信号盘多齿后81(凸轮转角)的位置曲轴传感器应该指示到曲轴信号盘缺齿后的第36个齿（参见图中齿的编号），或第2个齿后210(曲轴转角)的位置（图中所示标注150360-210)不方便确认一缸压缩上止点时可先按以下办法初步判断：凸轮轴传感器对准凸轮信号盘的多齿时，曲轴传感器应对准曲轴信号盘缺齿后的第9齿，反过来不一定有这种关系。注意：该办法只能识别凸轮轴和曲轴信号盘间的相位关系，不能识别凸轮轴和曲轴信号盘与实际发动机上止点的关系272增压压力及温度传感器一、特性参数集成NTC温度传感器和压力传感器；四个输出端子，参见左下图；工作温度范围：- 40

26、130C工作压力范围：50400 kPa输出电压：（0.30.5）（4.80.5）V方向：带有密封圈的气孔向下（在垂直方向 60内）安装螺栓：M5 （DIN 84 或 912） 拧紧力距：610N.m电阻：2.5 k 5 % 20 插接件 增压压力及温度传感器工作原理及引脚定义：二、主要功能：进气流量计算冒烟限制增压器保护进气温度过热保护高原补偿 三、常见故障及处理：故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速受限，1700 rpm以内。、油耗高压力信号丢失；诊断仪中相关故障码P0237 P0238相应故障灯闪码是461.检查传感器信号线连接，是否有短路/断路；2.更换传感器。压力信号飘移

27、；诊断仪中相关故障码P0236相应故障灯闪码是46更换传感器进气温度传感器信号丢失；诊断仪中相关故障码P0097 P0098相应故障灯闪码是3161.检查传感器信号线连接，是否有短路/断路；2.更换传感器273冷却水温度传感器一、特性参数热敏电阻式NTC感应元件为外壳屏蔽两个输出端子接插件锁紧方式工作电压：5 0.15 V工作环境：-40C + 140C静态电阻：2.5 k6% 20；0.186 k2% 100传感器体材料：黄铜六角螺栓：19mm螺纹尺寸：M12x1.5最大允许拧紧扭矩：25 Nm二、主要功能：喷油量修正喷油正时修正起动控制（冷、热）目标怠速控制过热保护三、常见故障及处理：故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速受限，1700 rpm以内。 ；高寒工况下难于启动误操作热保护传感器信号丢失；诊断仪中相关故障码P0117 P0118相应