锡柴4DLD国四发动机培训

民族品牌高端动力——一汽锡柴4DLD国四发动机技术培训销售公司2014年4月目录第一部分国Ⅳ技术概念介绍第二部分EGR国四电控系统分解第三部分后处理OBD系统第四部分国四故障案例交流国四技术概念介绍第一部分一排放概念二国四技术简介三国四技术对比汽车尾气排放中的四大污染物NOx（氮氧化物）HC（碳氢）PM（颗粒，碳烟）CO（一氧化碳）柴油机汽油机动力强劲热效率高、燃料经济性好温室气体排放少（CO2的排量比汽油机低30%～40%）CO、HC的排放量只有汽油机的1/10重量轻噪声低、振动小PM排放量是柴油机的1/30～1/50柴油机的主要污染物是PM和NOX通过燃油喷射系统优化（高压共轨、单体泵）和喷油提前正时以降低颗粒物（在机内减少PM优化发动机功率），再使用SCR技术降低因燃烧优化而产生的NOx排放（在排气中添加尿素处理降低NOx）。高效燃烧去颗粒，添加尿素降氮氧！国际上实现欧四排放法规的典型技术路线SCR(选择性催化还原)技术EGR+DPF/POC技术通过EGR废气再循环技术降低排放中NOx（在发动机机内处理降低NOx），再用颗粒捕集器（DPF/POC后处理技术）捕集因使用EGR而略有增加的颗粒物，从而达到同时降低NOx和PM的效果。控制燃烧降氮氧，尾气处理去颗粒！实现国Ⅳ的技术措施之一—SCR欧3标准的发动机设计需要尿素计量系统需要高压燃油喷射系统需要添加尿素基础设施不需要很高的燃油质量相对欧3，燃油消耗有所改进SCR耐久性通常较好SCR集成在消声器中技术方面实用方面实现国Ⅳ的技术措施之二—EGR技术方面实用方面新发动机设计/EGR系统由于EGR，需要增加冷却系统容量需要高压燃油喷射系统（1800bar）需要额外的进气量计量系统需要适应高原性的开发需要低含硫量的燃油(硫会腐蚀EGR冷却系统并使DPF催化器再生的活性降低)燃油消耗量增加要考虑发动机和DPF系统的可靠性DPF集成在消声器中/阶段性的清除积尘EGR系统结构原理及组成系统组成•EGR阀•后处理器（POC）•EGR冷却器•各类传感器•后处理器POC•线束和连接管路EGR尾气处理技术通过引进部分废气进入气缸重新燃烧，同时采用后处理器捕捉废气中的颗粒，降低废气中各污染物浓度，使排放达标。EGR国四电控系统分解第二部分三电控系统各部件工作原理二4DLD-E4R发动机外观部件介绍一4DLD-E4R发动机介绍四后处理器介绍CA4DLD系列平台介绍：CA4DLD系列柴油机是为适应未来中型客车领域的国Ⅳ、国Ⅴ排放标准而开发的新一代奥威系列平台产品,该平台产品还可适应未来高爆发压力、VGT增压等深度开发的需要。产品特点：1、成熟的四气门技术，进排气效率高，经济性卓越2、柴油机强化程度高，B10寿命可达80万公里3、成熟的EGR技术，整车制造成本低4、独特的双层气缸盖罩结构，方便客车维修一4DLD-E4R发动机介绍型号CA4DLD-13E4RCA4DLD-14E4RCA4DLD-15E4RCA4DLD-17E4R总排量（L）/每缸气门数4.4/4标定功率/转速（kW/r/min）96/2500103/2500110/2500125/2500最大扭矩/转速（Nm/r/min）450/1300～1700450/1300～1700530/1300～1700600/1300～1700全负荷最低燃油耗率（g/kW·h）198噪声dB(A)≤94技术路线EGR长×宽×高（mm）995×780×960主要性能参数电控喷油器插件轨压传感器高压共轨管电控高压油泵ECU进气压力传感器燃油压差传感器进气温度传感器4DLD-E4R发动机外观布置结构（进气侧）限压阀SCV阀燃油温度传感器二4DLD-E4R发动机外观部件介绍4DLD发动机外观布置结构（排气侧）机油压力传感器EGR阀冷却水管EGR废气进气管冷却器体4DLD发动机外观布置结构（前后侧）曲轴转速传感器水温传感器凸轮轴位置传感器一、工作原理电控系统控制部分主要包括发动机电控系统硬件与软件。三电控系统各部件工作原理电控系统的组成•发动机电控系统硬件是由ECU、转速传感器、辅助转速传感器、油门踏板传感器、共轨压力传感器、水温传感器、燃油温度传感器、进气压力传感器、进气温度传感器、SCV阀、机油压力传感器、EGR控制器、节气门、MAF传感器、DPS传感器等组成。功用：1、喷油功用：1、存储高压燃油2、稳压滤波3、平均分配4、监测油压5、限制油压功用：1、吸收燃油2、输出高压燃油3、判断一缸上止点4、控制轨压功用：1、采集信息2、发出指令二、主要电控部件功用及结构功用：1、采集信息2、反馈动态数据1、电控系统部件—ECU发动机部分V窗口整车部分A窗口2、电控系统部件—高压油泵输油泵出油口燃油温度传感器油泵高压油口油泵回油口油泵高压油出口输油泵进油口电源端与ECU窗口E72、E52针脚连接SCV阀控制端与ECU窗口E71、E51针脚连接线圈电阻：3Ω油泵进油口3、电控系统部件—高压共轨管轨压传感器限压阀电源端与ECUA号窗口07针脚连接信号端与ECUA号窗口26针脚连接低端与ECUA号窗口25针脚连接静态电压0.5V4、电控系统部件—电控喷油器密封圈电磁阀30位QR信息码静态时ECU输出电压：13V线圈电阻：0.7Ω整车燃油油水滤清器燃油细滤滤清器燃油箱高压燃油泵喷油器缸盖高压油轨减压阀燃油流出燃油回油管喷油器回油管高压油轨回油管至高压油轨的高压油管齿轮式输油泵手油泵至喷油器的高压油管高压燃油泵回油管燃油供给系统燃油压力0.7bar燃油压力200bar燃油压力怠速：5bar加速：6-7bar燃油压力1.2bar怠速1分钟:单缸10-20ml（回油量）六缸60-90ml燃油压差0.10.82bar电控系统部件—EGR阀EGR阀：EGR控制器主要采用无刷直流电机驱动，通过转动转化为直线运动的机构来实现阀的开与关，并且可以实现自诊断功能。EGR控制器主要用于控制再循环的废气量，ECU通过CAN总线控制EGR控制器的开度，同时EGR通过CAN线将故障信息反馈给ECU。满载下全程响应时间小于330ms，实现了对再循环废气的精确控制。目前，我厂电控系统发动机采用的传感器主要包括：温度、压力、转速、位置。进气温度燃油温度冷却液温度进气压力共轨压力机油压力曲轴转速凸轮轴转速油门位置电控系统部件介绍—其它各类传感器电控系统部件—曲轴转速传感器曲轴转速传感器：转速传感器是磁电式传感器，通过电信号传给ECU，ECU根据该信号计算出发动机的转速，参考辅助转速传感器信号，知道各缸活塞在气缸内的行程位置，从而控制喷油时刻、喷油器压力、喷油量等。曲轴转速传感器电控系统部件—凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器：辅助转速传感器是一种霍尔传感器。辅助转速传感器用于判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准信号，在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。凸轮轴位置传感器电控系统部件—进气压力和温度传感器进气压力传感器：进气温度传感器安装在发动机进气管中涡轮增压器后，负责测量进气温度，将温度的模拟电压信号传送给ECU，进气温度传感器有一个负温度系数（NTC）热敏电阻，即温度越高电阻值越小。进气温度传感器：辅助转速传感器是一种霍尔传感器。辅助转速传感器用于判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准信号，在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。进气压力传感器进气温度传感器进气温度传感器进气压力传感器电控系统部件—机油压力传感器机油压力传感器：机油压力传感器是陶瓷电容式结构的传感器。该传感器主要检测发动机的机油压力，输出至ECU，然后经过CAN总线发送至仪表。机油压力过低时，ECU将报警并采取控制措施保护发动机。机油压力传感器轨压传感器电控系统部件—水温传感器和燃油温度传感器水温传感器：水温传感器安装在发动机节温器罩壳上，该传感器是检测发动机冷却液的温度，以模拟电压信号传送给ECU。该传感器的结构和工作原理同进气温度传感器一样。燃油温度传感器：燃油传感器安装在油泵上，工作原理同上。冷却液温度传感器燃油温度传感器燃油温度传感器冷却液温度传感器电控系统部件—燃油压差传感器燃油压差传感器：安装在柴油滤芯器座架上，该传感器是检测发动机柴油滤芯两端压力差。电控系统部件—MAF传感器MAF传感器：采用惠斯顿电桥原理，通过电流加热热线，然后测量该电流的电压来确定空气流量的大小。在调节过程中，空气流量传感器传送给发动机ECU的电压信号随空气流量的变化而变化。电控系统部件—DPS压差传感器DPS传感器：测量物体两侧压力差异的传感器，主要测量发动机后处理器前后通道的尾气差，当压差过大时，说明后处理器已经堵住，这样将DPS传感器会把电压信号输至ECU，ECU采取控制措施保护发动机。DPS压差传感器PTO油门怠速调节旋钮电控系统部件—油门传感器油门传感器：油门踏板传感器安装在驾驶员仪表板下方的油门踏板之中。油门踏板有专门型号，不可与其它厂家或不同型号的油门踏板互换。DOC（DieselOxidationcatalyst）柴油氧化催化器作用：可有效降低HC和CO去除PM中的部分VOF（可挥发性物质）降低PM效率可达10%～30%POC=DOC+Partialfilters柴油氧化催化器+部分式过滤器DPF=DOC+Wall-flowfilters柴油氧化催化器+全流式过滤器通常柴油氧化催化器和过滤器配合使用，封装在一起，前端为DOC，后端为filter，封装后的整体称为POC或DPF。EGR发动机的后处理器种类四后处理器介绍POC/DPF后处理器的结构后处理OBD系统第三部分一OBD故障灯激活简介二诊断接口介绍OBD（On-BoardDiagnosticsforVehicleEmissionControlSystems）,指排放控制用车载诊断系统,它具有识别可能导致排放超标的故障区域的功能，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内，同时点亮故障指示灯(MIL灯)。当故障导致排放明显恶化时，激活发动机减扭矩功能，避免排放进一步恶化、提醒驾驶员尽早进行维修。当NOx排放量超过5g/kWh时，激活故障指示灯。当NOx排放量超过7.0g/kWh，激活故障指示灯同时扭矩限制器起作用，扭矩限制到60%。对于一般故障：故障出现后故障灯立即亮，故障修复后故障灯立即熄灭。对于OBD故障：故障出现后3个驾驶循环OBD灯亮，故障修复后3个驾驶循环熄灭。极少数的OBD故障当故障出现后OBD灯会立即亮，但是故障修复后需要3个驾驶循环才会熄灭。因此当整车出现某个后处理方面的零部件损坏，修好后OBDMIL灯并不会立即熄灭，而是需要3个驾驶循环才会熄灭。这一点与国3机不一样。1、OBD故障灯激活简介故障灯激活规则：–MIL立即亮–MIL第3个驾驶循环（DC）亮故障灯熄灭规则：–经过连续的3个DC或24个发动机运行小时后熄灭。–对于由于后处理系统缺少反应剂激活故障指示器时，在反应剂贮存罐加满之后，故障指示器会立即恢复到激活之前的状态。故障码的清除：–非不可删除代码：经过连续40个暖机循环（WUC）或100个发动机运行小时后清除；–不可删除代码：经过9600个发动机运行小时后清除。名词术语：驾驶循环（DC）:汽车完成点火，运转（若车辆存在故障应能被检测到），熄火的完整过程称为一个驾驶循环；暖机循环（WUC）：发动机冷却液温度至少上升22度且至少达到70度的驾驶循环被认为一个暖机循环。2、诊断接口介绍标准OBD诊断接插件注意：1）连不上的话，把3和6对调一下，11和14对调一下（两组CAN线位置对调）；2）两种情况都连不上的话，检查线路和诊断仪是否有问题。国四故障案例交流第四部分一国四故障案例分析•案例1：•发动机型号：CA6DL1-26E4发动机控制系统：DENSO•配套厂家：厦门金龙故障描述：车辆在运行过程中出现故障灯亮，整车动力下降。•检修方法：通过拆卸排气管路，发现两辆车的尿素结晶点均是在喷嘴下方靠近排气管壁的一端。进一步观察，喷嘴的安装位置与要求不符，不在排气管路