玉柴电控高压共轨柴油机培训

2005.61玉柴技术中心2006.8玉柴电控高压共轨柴油机玉柴电控高压共轨柴油机培训材料培训材料2汇报内容1、YC4E/4G-30、6J-30发动机简介2、YC4E/4G、6J-30发动机主要系统和零部件3、BCR电控高压共轨系统及其零部件4、发动机装配技术要求5、机－车匹配技术要求6、故障诊断与故障排除3YC4E、4G系列柴油机简介z基于YC6G型柴油机，采用增压中冷以及四气门技术zYC4E-30、YC4G-30系列柴油机是为满足欧Ⅲ、欧Ⅳ排放要求,采用了德国BOSCH高压共轨系统，重新设计进气系统。具有低排放、低噪声等特点z此秉承原YC4E、YC4G系列柴油机的可靠、省油，动力性好等优点.z适配载重质量为5～15吨的各型载重货车及7m～10m中型客车。z全面应用CAD/CAE/CAM,确保发动机可靠性、一致性.4YC4E180-30高压共轨柴油机性能目标序号项目性能指标1标定功率/转速kW/r/min132/25002标定工况燃油消耗率g/(kW·h)≤2303标定工况烟度------FSN≤1.05昀大扭矩/转速N·m/r/min630/(1400-1600)6昀大扭矩工况燃油消耗率g/(kW·h)≤2057昀大扭矩工况烟度-----Bosch≤1.09外特性昀低燃油消耗率g/kW.h≤20011昀高空车稳定转速r/min280012昀低空车稳定转速r/min700131000r/min全负荷扭矩N·m≥510141000r/min全负荷烟度Bosch≤3.516自由加速烟度Bosch≤1.817怠速加载能力N·m/(r/min)150/≥70018带负荷加速烟度Bosch≤2.55YC4G220-30高压共轨柴油机性能目标序号项目性能指标1标定功率/转速kW/r/min162/22002标定工况燃油消耗率g/(kW·h)≤2303标定工况烟度------FSN≤1.05昀大扭矩/转速N·m/r/min780/14006昀大扭矩工况燃油消耗率g/(kW·h)≤2057昀大扭矩工况烟度-----Bosch≤1.09外特性昀低燃油消耗率g/kW.h≤20011昀高空车稳定转速r/min245012昀低空车稳定转速r/min70013900r/min全负荷扭矩N·m≥65014900r/min全负荷烟度Bosch≤2.516自由加速烟度Bosch≤1.817怠速加载能力N·m/(r/min)150/≥70018带负荷加速烟度Bosch≤2.56YC4E180-30型柴油机外围零件4E进气侧零件布置4E排气侧零件布置外围零件的布置根据配套情况跟本图有一定差别机滤机油冷却器转向泵空压机马达电机油泵ECU柴滤增压器水泵进口7YC6J-30系列柴油机简介zYC6J-30系列柴油机是国家实施欧3、欧4标准后，替代原YC6J-20的欧2排放发动机z排量6.5升、功率覆盖范围180～270马力的低排放、节能环保型柴油机（已完成220～270马力）z与YC6J-20发动机相比，主要是应用电控高压共轨、四气门及曲轴箱结构8整机主要技术参数表柴油机型号J6000J6100J6200J6300型式进气方式气缸数—缸径×行程(mm）活塞总排量（L）标定功率kW／PS）标定转速（r/min）标定工况燃油消耗率g/(kW·h)≤230标定工况烟度（FSN）1.0昀大扭矩（N·m）昀大扭矩转速（r/min）J6400立式直列水冷四冲程电控高压共轨增压、中冷6－105×1256.5199/270180/245162/220147/200132/18025009508908007306501200～17009整机主要技术参数表柴油机型号J6000J6100J6200J6300昀大扭矩工况燃油消耗率g/(kW·h)≤210昀大扭矩工况烟度（Bosch）≤1.0外特性昀低燃油消耗率（g/kW.h）≤200900r/min全负荷扭矩（N·m）7002725～2775昀高空车稳定转速（r/min）J640010整机主要技术参数表柴油机型号J6000J6100J6200J6300J6400900r/min全负荷烟度Bosch1.5～2.0自由加速烟度（Bosch）≤1.8带负荷加速烟度（Bosch）≤2.5怠速稳定转速（r/min）650±10废气排放达标III11YC6J-30系列柴油机外形图进气侧排气侧外形可能与实际有些差别12YC6J-30柴油机进气侧燃油管路布置控制器高压油管进气管共轨管部件高压油泵柴油滤清器部件冷却器盒回油管部件进油管部件共轨管回油管部件油泵至油轨油管组件输油泵至柴滤器油管部件柴滤器至油泵油管部件分配器至输油泵油管部件ECU至输油泵油管部件133、BCR电控高压共轨系统及其零部件1.BCR共轨系统及其构成2.喷油系统零部件及装配技术要求3.控制器、传感器、执行器介绍4.整车配套功能信息表14高压共轨燃油系统示意图FIE工作原理带水分离器的预滤器主滤清器带过滤器的油箱高压传感器执行器喷油器轨压传感器EDC7ECU轨CP3.3低压0~1barrel1.2barabs7.4bar1.8bar压差1、低压进油部分－齿轮泵2、持续高压部分－CP3.33、低压回油－润滑、冷却4、ECU输出轨压控制－闭环，PWM5、ECU输出喷油控制－MeUN高速脉冲6、安全保护－高压泄油0.5～1barabs15内容1.BCR共轨系统及其构成2.喷油系统零部件及装配技术要求3.控制器、传感器、执行器介绍4.整车配套信息表16BCR主要零部件安装（6J机型例）高压油泵滤清器共轨管控制器ECU进气管17高压共轨燃油喷射系统油路部分™高低压油路™高压油泵™喷油器™共轨管™其它零部件18高压共轨系统工作情况说明z电控喷油器根据ECU发出的喷油指令脉冲进行喷油¾喷油始点由指令脉冲起点控制¾喷油量由指令脉冲的宽度控制¾可以实现多次喷射z喷油压力为共轨压力¾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¾共轨压力是闭环控制其它传感器输入共轨压力指令各缸高压油共轨管高压油各缸喷油指令共轨压力反馈19低压管路典型技术参数z目的：保证输油泵进口压力z概念：沿程损失与节流损失z所有管路直径必须满足压力和低压油路的设计要求z所有参数均依赖于发动机和整车的低压油路设计，必须在整车上进行极限条件的低压油路认证试验油管内径允许油管长度允许压力≥10mm≤3m≥11mm≤6m≥9mm≤6m≥10mm≤9m≤1.2bar燃油箱回油管≥12mm≤9m0.5～1.0bar燃油箱进油管20高压共轨燃油喷射系统油路部分™高低压油路™高压油泵™喷油器™共轨管™其它零部件21高压泵简述z3-缸径向柱塞高压油泵；z集成燃油计量单元MeUN，并由之控制轨压;z集成ZP18齿轮输油泵；z燃油滤清器位于齿轮泵压力端；z采用燃油润滑；z不允许承受轴向力；z驱动速比（增速）：¾4G/4E：4/3；¾6J：7/6；z高压油泵理论供油速率：1.087cm3/rev；z昀大允许轨压：1600bar；z泵额定转速：3800r/min；z逆时针旋转（从驱动端看）。22高压泵进油输油泵进油燃油计量阀高压泵回油溢流阀输油泵出油高压油出口高压泵CP3.3外形及接口23高压泵CP3.3剖面图1泵体2偏心轴3多边形环4柱塞5挺杆6齿轮输油泵7高压出油阀8进油阀10法兰24CP3.3－接口25高压泵CP3.3的安装z采用内置的连接盘从而缩短距离z降低燃油喷射泵所受的轴承载荷z穿过齿轮室盖板，用3件螺栓上紧到燃油喷射泵连接盘上z高压泵齿轮装配无正时要求z扭矩：3件螺栓：25～35N.m，轴端齿轮螺栓:100～110N.m高压泵齿轮高压泵连接盘齿轮室盖板燃油喷射泵26高压泵CP3.3的安装z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；z非必要时，安装中不能去除泵上的各种防护套；z将泵安装到发动机上时，昀好同时上紧其3个安装螺栓，或多次均匀上紧。拧紧扭矩见图纸。z仅在泵已装在发动机上、且要连接低压油管时才允许去掉其防护套；z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。z泵不允许“干转”，转动前必须加入60ml燃油且排除内部空气；z完成机械安装后才进行电气接口的安装。27CP3.3－固定在发动机上z扭矩：3件螺栓：25～35N.m，轴端齿轮螺栓:100～110N.m28高压泵从发动机上拆卸z当拆除油管时，该油管连接口应立即用原防护套盖紧；z拆卸高压油管时，注意用工具保持泵上的接头位置，防止在拆高压油管时将其从泵上松开。29高压泵系统初始充油与排空z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z该附加的输油泵可以是：¾加装在整车上的一个起动辅助输油泵¾加装在整车上的一个手油泵¾或在生产线上的一个辅助输油泵z在所有运行的环境压力下，高压泵总成CP3/ZP的昀小供油压力为2bar。昀大压力为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。z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状态30CP3.3技术参数（1）序泵参数数值单位备注1几何参数　　　1.1理论流量1.087cm3/rev柱塞D＝7.5mm升程=8.2mm1.2润滑形式：燃油润滑　　　1.3输油泵ZP18供油能力Min240l/h当ZP18进油压力=0.5barabs　Max367　当ZP18进油压力=1.0barabs2性能参数　　　2.1额定工作轨压1600＋70Bar由于RDS公差,在全寿命周期，对泵的昀大允许轨压:1600+80bar2.2额定转速3800Prpm　　超速（仅对泵本身）250h4200rpm=const.P=600bar　　1h4600rpm=const.P=300bar2.3起动转速　　　　昀大起动转速300Prpm　　冷起动时昀小转速93Prpm当－20℃时　热起动时昀小转速200Prpm当80℃时　当1600bar时昀小起动转速1000rpm　＊＊＊＊31CP3.3技术参数（2）2.4昀大供油量　　见KP45020137（2）2.5泵旋转方向：左旋　　　2.6泵扭矩需求　　　　扭矩需求50Nm当3350Prpm时　平均扭矩11Nm当3350Prpm时2.7泵功率需求3.6kW当3350Prpm时2.8冷却与润滑　l/h参见KP45020137（2）2.9燃油计量阀MeUN　　　　电压（功能齐全）8～32V　　电压（功能降低）6～8V　　脉冲频率165～195Hz　　线圈电阻2.6～3.15欧姆　　昀大电流Imax1.8A　接插件：Kompakt1.1　　　＊32CP3.3技术参数（3）3低压油路（当滤清器装于输油泵压力侧时）3.1输油泵出口昀大峰值压力28bar当-25℃时，输油泵出口昀大流量367l/h(当昀大进油压力范围时)　　16bar同上3.2CP3进口前昀大压力7.4bar　3.3输油泵进口压力范围0.5～1.0barabs　3.4昀大允许压差(ZP18出口至CP3进口)1.8bar参见技术要求KM451100043.5CP3昀大背压≤1.2bar　4环境条件　　　4.1驾驶：客户特别说明　　　4.2轴承负载（径向力）≤14N/mm2　4.3轴承负载（轴向力）0N/mm2　4.4燃油昀低进口温度-20℃　4.5燃油昀高进口温度（输油泵进口）≤70℃对整个寿命周期　　70≤T≤80℃　=200h在运转寿命周期　　80≤T≤90℃=100h在运转寿命周期4.6昀高倒流温度:与应用有关。客户应作测量。对泵本身无影响，但客户应设计倒流管路＊＊33CP3.3技术参数（4）4.7环境温度　　　　运转时-25～120℃　　非运转时-40～140　　4.8加速（振动加速度？）　　　　必须在发动机上测量加速，其昀大值如下：　CP3一般值（除燃油计量阀）0.0847mm当70-200Hz时(所有转向)　　13