奥迪柴油机技术培训 柴油机教案

奥迪柴油机技术培训2.7TDI2目录空气供给2.7lV6TDI-发动机燃料供给氧传感器快速起动预热系统排气后处理曲柄连杆机构气缸盖链传动废气再循环涡轮增压发动机支撑32.7lV6TDI–发动机4技术数据2,7lV6TDI发动机代码:CANA结构形式V6-发动机90°V-夹角排量（cm3）2698功率kW(PS):140/3500-44001/min扭矩（Nm）:380/1400-35001/min缸径（mm）:83,0冲程:83,1压缩比:16.4:1气缸中心矩（mm）:90点火顺序:1-4-3-6-2-5废气再循环:冷却的废气再循环尾气净化:氧化催化反应器.,氧传感器5曲柄连杆机构缸体由GGV-40(蠕虫状石墨铸铁)构成，缸心距为90mm(到目前为止是88mm).曲轴箱在曲轴中心处分开，由GG60构成的梯形架将曲轴固定在曲轴箱上。油底壳上部件6曲柄连杆机构7曲柄连杆机构未采用激光照射采用激光照射本发动机采用了针对V6-TDI所熟知的紫外-激光照射珩磨加工方法。采用此种方法后，实现了精细的缸筒表面，改善了运行表面的磨擦特性，因此减少了机油消耗。8曲柄连杆机构梯形架9曲机连杆机构采用无阀袋的箱式活塞，燃烧室位于活塞中间，喷射机油通过环形通道对活塞进行冷却.环形油道10气缸盖在燃烧室中间布置的喷嘴分离的气缸盖罩11气缸盖注意:注意维修手册上关于凸轮轴拆卸和安装的方法宽圆柱齿轮窄圆柱齿轮垫片碟形弹簧凹处斜面F1F212气缸盖碟形弹簧间隙调整齿间错位13气缸盖14气缸盖精密钢管凸轮环端部件端部件内部高压成形技术(IHU)生产的凸轮轴15气缸盖压电喷嘴通过气缸盖上的油室可进入曲轴箱通风系统的通道密封环通风通道燃烧室的密封加热塞的通道16链传动T40058曲轴旋转适配工具T40060链轮固定销T40061凸轮轴适配工具T40062链轮适配工具ABCD17链传动„新“„旧“链传动B链传动C链轮A链轮D平衡轴18链传动油底壳下部件吸油处注意!3,0lV6TDI不能在机油尺处抽取机油19空气供给20空气供给涡旋翻板电动涡旋翻板调节器节气门调节器废气再循环气流吸入的空气废气再循环管接头21空气供给涡旋翻板关闭:空气只能通过切向进气道进入气缸，可在低负荷/转速时形成高的涡旋运动，在燃烧室内产生好的燃烧效果同时也产生较少的废气螺旋气道涡旋翻板22空气供给涡旋翻板角度的变化:为减小尾气排放，气缸内的气流涡旋和燃烧过程必须要精确匹配。这可通过涡旋翻板持续的角度变化来实现。23空气供给涡旋翻板打开:空气通过打开的涡旋气道和切向气道被吸入气缸，使得大量的空气进入燃烧室从而产生良好的气缸充气效果。24燃料供给►注意事项►燃油系统中的杂质会经常导致功率损失和发动机损坏►三个最重要的事项是：►卫生,卫生,卫生►在针对燃油系统工作前►清洁连接位置及周围►打开的管路和连接位置用保护帽封上►拆下的零件要放置在干净的垫上►只使用干净的零件►只有在安装前才能打开零件的包装►系统在打开后不能使用压缩空气工作25燃料供给26燃料供给共轨喷嘴►每一工作冲程喷嘴可以打开五次►所有的喷射都在同样的压力下进行►喷射点和喷射量是弹性的►不与凸轮轴位置相互绑定►根据特性曲线可实现多次的预喷和后喷►最多两次预喷预喷的数量是由特性曲线决定的（噪音和排放）在最高档从33001/min起，关闭预喷►1次主喷►2可有两次后喷(粒子过滤器再生)►如不安装粒子过滤器则不需要后喷27燃料供给优点:-较小的燃烧噪音-减少尾气排放-较少的燃料消耗-减小主喷的点火延迟-减小燃烧最高压力28燃料供给高压部分油轨（右侧气缸盖）压力调节阀N276轨道间的分配管油轨（左侧气缸盖）喷嘴高压泵29燃料供给高压部分压力保持阀带有齿轮泵30燃料供给燃油泵驱动31燃料供给燃油泵燃油供给燃油回流带有双凸轮的凸轮轴高压连接1高压活塞进油阀滚子滚子座燃油计量阀N290高压连接2高压泵CP4.2共轨喷射系统32燃料供给燃料计量阀N290(在高压泵内部)高压泵调节活塞节流孔燃油计量阀N290泵活塞输出阀去往油轨返回齿轮泵安全阀齿轮泵入口33燃料供给燃油压力调节阀N2763,0lV6TDIZME-RegelungimBereichhoherEinspritzmengenundhoherRaildrückeDrehzahl咬边在大的喷油量和高的轨道压力情况下由燃油计量阀进行调节在怠速、超速切断和小喷油量情况下二种调节发动机起动和燃料升温过程压力调节阀调节喷油量变速箱保护(扭矩限制)发动机保护(排气温度和转速限制，始于46501/min)34燃料供给燃油压力调节阀N27635燃料供给燃油压力传感器压力连接传感元件(应变电阻)电路板插头壳体间隔垫片集成开关电路触点–传感器的核心是一个钢膜，在钢镆上安装有应变电阻–只要压力作用在钢膜的一侧，则应变电阻由于变形而改变其阻值–在传感器内部存在一个测量电子系统根据经验轨道压力传感器只能使用一次，否则密封性会受到影响!–在发动机熄火时系统压力降到零压力36燃料供给燃油压力传感器–发动机控制单元提供5Volt电压–压力升高，电阻减少，信号电压升高–信号电压可折算到相应的压力值37燃料供给用力压压电晶体，就会产生电压通过冲击压力(晶体压缩和拉伸)会产生交变的电压在压电晶体上施加电压，晶体亦会产生变形共轨喷嘴38安全操作►危险►在压电系统和控制单元会出现很高的电压►这可能导致►-电流会流过身体►-剌激神经和肌肉►对带有心跳起搏器的人带来危险►-在连接检测仪器时要注意►针对喷射系统工作时要特别注意安全事项39燃料供给共轨喷嘴40燃料供给•为实现喷嘴的控制，在执行元件模块当中利用了压电效应•如果在压电元件上施加电压，其晶体结构可被伸长•反过来使用压电效果•264个压电元件层，根据电流，伸长量可达30m(头发丝的直径是60m)共轨喷嘴执行元件模块压电-层41燃料供给共轨喷嘴液压连接液压连接间隙充满了介质执行元件模块开关阀42燃料供给共轨喷嘴开关阀4AZ1A=泄油节流孔Z=进油节流孔1=流向喷嘴针阀喷嘴针阀节流板阀活塞藕合元件节流盘喷嘴弹簧回油管的节流孔共轨压力喷嘴关闭喷嘴打开43燃料供给回流管(Rücklaufrail)锁止套筒凸起回流插头管连接的保护装置连接管连接管连接管连接管定位杆安装Ｏ形环的芯轴说明:如安装时未用芯轴可导致Ｏ形环内部损坏=柴油会泄漏到发动机舱压力保持阀44燃料供给共轨喷嘴说明:安装时未使用芯轴会损坏O形圈内部=燃油会泄漏到发动机舱安装O形环的芯轴45燃料供给压力保持阀46燃料供给油轨节流孔去喷嘴节流孔油轨燃油管47燃料供给柴油油箱排气管通风管单向阀内部带有单向阀的通风管平衡罐48燃料供给油箱内视49燃料供给IMA/ISA码喷嘴量补偿和喷嘴电压补偿功能具有这样的任务，即共轨系统中的每一个喷油嘴在整个特性曲线区域单元单独进行修正７位匹配值1(图中只是一个例子)标在喷油嘴上，匹配值可以是字母和／或数字为显示当前所储存的匹配值，可通过自诊断／匹配通道７１（气缸１）直到７６（气缸６）读出在更换喷油嘴时，必须将新喷油嘴的匹配值写入控制单元．在更换发动机控制单元时必须将喷嘴的ＩＭＡ和ＩＳＡ值写入新控制单元中．50燃料供给IMA（喷嘴量补偿）•随着时间的推移，喷嘴在同样驱动条件下喷射量会发生改变．•这种变化通过零量校正（ＮＭＫ）和电压补偿（ＮＶＣ）进行补偿．因此在整个寿命范围内可保证精确的前、后喷射量。•NMK和NVC是发动机控制单元的功能•在比较长的超速切断过程中，喷油嘴被有目的地驱动直到在曲轴上作用有一个正向扭矩。根据发动机转速可确定其喷射量。节气门翻板和涡旋翻板因此处于打开状态。如果喷油时间发生偏移，则该缸喷嘴的电流也发生变化。•更改的喷嘴电流在控制单元中储存(NMK和NVC值)•在更换控制单元时学习值须传递给新的控制单元51Lambda-调节AGR阀52调节策略平均量匹配进气调节循环EGR额定值发动机转速修正额定–喷射量额定-空气量空气量调节器EGR行程喷射量控制单元发动机喷射量修正额定喷射量实际空气量+++-+-O2,排气发动机空气质量传感器-传感器计算喷射量匹配曲线53废气再循环►再循环率取决于海拔高度、冷却液和环境温度►负荷►怠速►部分负荷►全负荷(无AGR)►太多AGR增加粒子排放►太少AGR增加NOx-排放►AGR-阀是电机操纵的►无级调整►有冷却功能►高的废气再循环率(可达50%)►NOx和粒子排放被有效地减少►AGR直接从涡轮前部取出（高压AGR）►废气压力总是高于增压压力54废气再循环不同条件下的比较GrenzwerteEUIVAGR-KühlerungeregeltAGR-KühlergeregeltOhneAGR-KühlerCO[g/km]0,560,90,030,03NOx[g/km]0,250,180,230,345Partikel[g/km]0,0250,0380,020,022HC+NOx[g/km]0,300,3590,2850,37555废气再循环尾气入口尾气出口废气再循环电机V338气动控制废气再循环冷却旁通翻板废气再循环冷却器废气温度传感器4G9856废气再循环冷态发动机•旁通阀打开•废气直接进入气缸•发动机快速暖机•催化反应器快速加热热发动机•旁通阀关闭•废气被强制地通过冷却器•废气有较高的密度从大约60°C废气开始被冷却57废气再循环散热器出口温度传感器G83废气再循环冷却器泵V400废气再循环冷却器冷却液泵废气再循环冷却调节器单向阀散热器热交换器冷却液平衡罐机油冷却器58涡轮增压废气涡轮增压控制单元J724叶片调整排气温度传感器1G23559涡轮增压涡轮出口电源插头执行元件增压出口执行元件杠杆连接杆涡轮入口VTG杠杆60涡轮增压叶片调整环调整杆61涡轮增压操纵杆上的导向销驱动调节环导向销轴支撑环废气涡轮壳体叶轮调节叶片润滑油道62涡轮增压导向叶片涡轮排气压力增压压力角度小的叶片调整=较窄的废气进气截面叶片调节的效果63涡轮增压排气压力增压压力调整环的旋转方向角度大的叶片调整=较大的废气进气截面叶片调整的效果64预热塞快速起动预热装置G6G51发动机控制单元2加热时间控制单元3加热塞n4主继电器G1-G6单个加热塞87正极端子31接地DI诊断信号30正极ST来自发动机控制单元的控制信号65预热塞以前的钢加热塞新的快速起动钢加热塞调节螺旋和加热螺旋管变短陶瓷加热塞快速起动预热装置加热塞66预热塞快速起动加热装置60070080090010001100120013000102030405060Zeit[s]Temperatur[癈]Metall-GSK(11V)Keramik-GSK(gepusht)67预热塞快速起动预热装置陶瓷预热塞触点石墨盘张紧衬套张紧衬套连接螺栓金属环圆插头绝缘体密封预热塞壳体石墨衬套预热塞68预热塞电压V电流A时间s预热过程:阶段1:大约.9,8V快速加热阶段2:6,8V阶段:5V1123温度曲线电流曲线电压曲线69预热塞说明:加热塞不要用12Volt进行功能检查,否则会将加热塞烧融!加热时间控制的控制单元•利用PWM-信号控制加热塞•以相位差异的方式控制加热塞•减少对于车载电网的负荷1加热塞12加热塞23加热塞34加热塞45加热塞66加热塞67PWM-信号8周期a=激活具有相位差异控制的加热塞举例81234aa56770预热塞快速起动预热装置•预加热•准备加热•起动加热•后加热•可达300sec.•发动机运行且在不同的转速下加热塞的冷却程度不同•预热塞的电压通过储存在发动机电脑内部的曲线来控制(根据负荷和转速）•直至发动机水温达到42°C•71预热塞陶瓷加热塞(GSK)由于其材料特点要采用适当的处理方法.运输,储存:运输和储存只能用原厂包装，不允许散放.环境温度应为-20至45°C，短时允许150°C.如果外包装已经损坏，加热塞也不能使用，(如果仅仅是外包装损坏，六角螺帽和端部插头都完好，则加热塞可以使用).只能在安装前打开包装.陶瓷加热塞对于冲击和变曲是敏感的，因此掉落的加热塞不能使用，即使当时看