13年6月柴油发动机工作发抖,

第一篇：13年6月柴油发动机工作发抖,

柴油发动机工作发抖、排气管冒黑烟的原因有哪些？如何排除？ 柴油发动机工作发抖、排气管冒黑烟原因；

1；空气滤芯器堵塞：进气软管老化、进气管内壁脱层堵塞。2；喷油时间过早：

一：1气缸内发生有节奏而清脆的“嘎、嘎”金属敲击声；2发动机过热、无力、冒黑烟；3怠速不良；4不易启动。

二：1连接盘固定螺钉松动而移位。2喷油泵柱塞挺杆定时调整螺钉调整的不当或发生走动。

三：1将固定盘点固定螺钉送开，慢慢延迟喷油时间，直至喷油情况好转为止。2也可卸下第一缸高压油管，转动曲轴，注意观察喷油泵上出油阀压紧座中的油面，在油面刚刚有微量波动的瞬间，从飞轮上的喷油定时刻度线和飞轮壳上的记号是否重合，看提前角是否符合规定。若不符合规定，应进行调整。3若上述检查符合规定，还因检查喷油泵柱塞挺杆上的定时调节螺钉是否调整适当。若不适当，应重新调整。4如果当个别缸压缩程度降低，但运转还没有收到显著影响时，压缩不良的气缸，起初是冒白烟，但发动机走热后，则变成黑烟，也会同时出现敲击声。这种情况，则应从机械部分着手检查排除。

3；气缸内温度、压力低。

4；发动机个别缸不工作或工作不良。

5；喷油泵供油量过大或各缸喷油量不均匀。

6；喷油器雾化不良。

7；发动机负荷过大。

第二篇：教案-柴油发动机授课教案(朱明zhubob)

一 复习提问（10＇）

1配气相位的定义和相位角

二 教学过程（60＇）

1．3 润滑系统

润滑系统的基本任务：将机油不断地供给各零件的摩擦表面，以起到润 滑、防锈、清洁、冷却和密封等作用。柴油发动机在燃烧过程中比汽油发动机产生更多的炭粒，有一专门设计的机油滤清器。柴油发动机还有一个机油冷却器以冷却机油，因为其运作温度一般很高，旋转部件比汽油发动机中的承受应力大。

1．3．1 依维柯S系列柴油发动机润滑系统

依维柯汽车发动机的润滑是靠安装在附件上的一对齿轮式机油泵和机油压力调节阀来实现压力润滑的。如图1—

34、图1—35所示，曲轴通过曲轴正时齿轮，经正时齿带驱动附件箱驱动齿轮，再经喷油泵驱动齿轮轴上的附件箱传动齿轮带动机油泵驱动轮和机油泵主动轮转动，从而使机油泵从动轮转动。机油从油底壳内的集滤器吸人，经汽缸体和附件箱的油道，由机油泵泵出，经热交换器、机油滤清器进入汽缸体的主油道。机油压力调节阀装在机油泵盖上。机油压力传感器装在汽缸体右侧的主油道上。油标尺总成装在汽缸体左后侧上。8140．07／27型发动机采用整体全流式机油滤清器，串联在润滑油路中，滤芯为不可拆式。当机油杂质把滤芯孔眼堵塞住时，必须整体更换滤清器。壳体的下面有一个弹簧支撑着滤芯，机油从壳体周围进入，经滤芯后从中心流出。壳体的端面装有橡胶密封圈，中间有螺孔，机油滤清器整体和座接触，座上装有旁通阀，以防止滤芯堵塞时中止发动机润滑。当作用在旁通阀上的压力超过0．098MPa时，旁通阀打开，机油不经滤芯，直接进入主油道，以保证发动机最低条件的润滑。1．3．2 YC6108、YC6112系列柴油机润滑系统

YC6108Q柴油机采用压力循环润滑、飞溅润滑和润滑脂润滑共三种润滑 方式，简称复合润滑。曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承、连杆衬套和摇臂衬套等采用压力循环润滑。活塞、活塞环、汽缸套、齿轮、凸轮轴凸轮、挺柱、气门杆部等零件采用飞溅润滑。水泵轴、充电发电机轴等采用定期加注润滑脂的方法来润滑。YC6112ZLQ柴油机也采用复合式润滑，其润滑系统中有机油冷却器。

YC6108Q柴油机的润滑系统示意见图1—36。YC6112ZLQ柴油机润滑系统示意见图1—37，润滑油流动路线见图1—38。1．3．3 丰田柴油发动机润滑系统

(1)机油冷却器 丰田柴油发动机使用水冷式机油冷却器。图1—39为丰 田柴油发动机机油冷却器的工作过程，注意该机油冷却器的减压阀在新型L 系列发动机中不起作用，因其安全阀装在机油泵上。图1—40为该机油冷却器的机油流向框图。全部机油从机油泵输送至机油冷却器，进行冷却。机油经机油冷却器冷却后，流至发动机的各个部分。减压阀用于防止低温下机油黏度增加而损坏机油冷却器。机油冷却器入口和出口之间压力差上升至147．1kPa(1．5kgf／cm2，2L.3lbf／in2)以上时，安全阀打开，从机油泵流出的机油绕过机油冷却器，流向发动机其他部分。

(2)机油喷嘴 在许多柴油发动机中，机油喷嘴装置在汽缸体内，以冷却 活塞内部。从汽缸体主机油道流出的部分机油，通过单向阀，在压力的作用下从机油喷嘴喷出，使活塞内部冷却。见图1—41。单向阀内装有弹簧和止逆球，其作用是当油压下降至大约140kPa(1．4kgf／~m2，20 lb~／in‘)时，切断机油喷嘴的供油，防止润滑系统中的油压降得太低。

丰田COROLLA(AE系列)有两种用于机油喷嘴的单向阀：一种是每个机油喷嘴配置一个单向阀，如2L发动机；另一种则是所有机油喷嘴共用一个 单向阀，如2C发动机，见图1—42。

课堂小结（10′）

１． 润滑系的组成

四 课后作业布置（15′）

1.简述丰田柴油发动机润滑系统工作

一 复习提问（10＇）YC6108、YC6112系列柴油机润滑系统的工作

二 教学过程（60＇）

1．4 燃料供给系统

柴油机燃料供给系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压 地将雾化良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内，并使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。

1．4．1 YC6108、YC6112系列柴油机燃料供给系统

YC6108、YC6112系列柴油机燃料供给系统与最基本的柴油机燃料供给系统基本相同，(1)柴油机燃料供给系统的组成

YC6108Q柴油机燃料供给系统可分低压油路和高压油路及调节控制两大部分。低压油路由柴油箱、柴油滤清器、油水分离器、输油泵和低压油管等组成；高压油路及调节控制部分由喷油泵、调速器、供油角度提前器(简称提前器)、高压油管和喷油器等组成，见图1—43。

YC6112ZLQ柴油机燃料供给系统由柴油箱、燃油分配器、输油泵、燃油

滤清器／油水分离器、喷油泵、调速器、冒烟限制器、燃油切断电磁阀、高低压油管和喷油器等组成，见图1—44。

柴油机工作时，输油泵将柴油从油箱经柴油滤清器吸人，经过滤清的柴油 被输送到喷油泵，喷油泵使柴油压力增高，形成高压油，并压送到喷油器，高压柴油克服喷油器弹簧的阻力，打开针阀，喷人燃烧室燃烧。喷油泵中多余的柴油与喷油器针阀偶件泄漏的少量柴油经回油管流回油箱。(2)喷油泵 ①对喷油泵的要求 根据柴油机的工作要求，喷油泵需满足以下要求。a．定时。b．定量。c．定压。d．供油敏捷。

②喷油泵的结构和工作原理 YC6108、YC6112系列发动机采用的是柱塞式喷油泵。柱塞偶件是柴油机中最精密的偶件之一，通常要经过研磨和选配而成，不能互换。

柱塞式喷油泵泵油原理示意见图1—45，YC6108Q柴油机采用6AD95型喷油泵；YC6112ZLQ柴油机采用P型喷油泵。

(3)喷油器及供油提前角调节器

①喷油器的作用

喷油器有双重作用，一是将燃料雾化成较细的油滴，以利于着火燃烧；二是使喷雾的形状同燃烧室的形状适当配合，以形成质量良好的可燃混合气。

②孔式喷油器

YC6108Q、YC6112ZLQ柴油机都采用长形多孔式喷油器。孔式喷油器与轴针式喷油器的主要区别在头部喷嘴的结构不同。孔式喷油器的针阀前端细长，不伸出针阀体外，没有轴针，针阀只起喷孔的启闭作用，燃油的喷射状况主要由针阀体下部的喷孔的大小、方向和数目来控制，孔式喷油器的特点是雾化质量好，主要用于直接喷射式燃烧室的柴油机中。

③供油提前角自动调节器功能是随柴油机转速 变化而自动改变柴油机的供油提前角，起着定时供油的作用。YC6108Q柴油机采用的是机械离心式角度提前器，由驱动盘、飞块、弹簧、从动盘等零件组成。当柴油机转速变化时，由飞块旋转产生的离心力随着变化，改变其与弹簧力相平衡的位置，从而使驱动盘产生一角度位移，改变供油时间，其角度的变化应符合柴油机各种转速下对供油定时的要求。YC6108Q柴油机的提前器起作用的转速为500～1400r／rain，角度提前量为30-3.50 YC6112ZLQ柴油机无供油提前角自动调节器。

(4)调速器的功用:在柴油机工作时能够随着外界负荷的变化自动调节供油量，使柴油机转速保持稳定。YC6108Q柴油机采用的是RAD型机械离心两极式调速器，它由飞块、调速弹簧、调速杠杆和控制拉杆等组成。这种调速器能自动稳定低速时的怠速转数，使怠速不熄火。而中间转速范围内不起作用。在上坡时由于柴油机转速下降起最大扭矩作用，在校正范围内能自动增加油量，使柴油机输出储备功率。在负荷变小，柴油机高速时能限制最高转速，保证安全不飞车。在启动时增加油量，使柴油机启动迅速。驾驶操作轻便舒适，加速、减速快，灵活敏捷，非常适应道路的需要。

YC6112ZLQ·柴油机采用RQV-K型机械离心全程式调速器，其特点是柴 油机从怠速到最高空转都由调速器自动控制，使柴油机在允许转速范围内的任何转速下稳定地运转。(5)输油泵的作用: 将油箱中的燃油吸人并加压到约2bar(1bar＝105Pa)，保证从输油泵到柴油滤清器再到喷油泵低压油路的循环。

YC6112系列柴油机的输油泵是单活塞式输油泵，由喷油泵凸轮轴的凸轮 驱动工作。

课堂小结（10′）

1喷油器及供油提前角调节器

四 课后作业布置（15′）

1.喷油器的作用 一 复习提问（10＇）YC6108、YC6112系列柴油机燃料供给系统的组成

二 教学过程（60＇）

1．4．2 丰田柴油发动机燃料供给系统(1)概述

丰田柴油发动机燃油系统有VE式喷油泵燃油系统和直列式喷 油泵燃油系统两种，其组成分别见图1—46和图1—47。

喷油泵与喷油嘴中的运动部件之间的间隙极小，必须很好地保养水沉淀器及燃油滤清器。

①喷油泵的作用：在调速器的配合下，在适当的时间给发动机的每一个汽缸供应适量的燃油。喷油泵所产生的燃油喷射压力因燃烧室的类型而异。直接喷射式燃烧室，喷射压力约为19．610～29．420MPa； 分隔式燃烧室形式，喷射压力约为7．850—14．710MPa。

丰田柴油发动机喷油泵的类型分为VE式(分配式)和直列式两种，其结 构组成分别见图1—48和图1—49。VE是德文缩写，即 “分配式喷油”之意。

②调速器的作用：按照发动机的负荷及加速踏板踏下的程度调节燃油喷射量，借以自动控制发动机转速及输出功率。调速器完成该任务的方法是移动溢流环(V正式泵)或控制齿条(直列式泵)，以改变喷油泵柱塞的有效行程。

柴油发动机喷油量是由调速器调节的，调速器在发动机转速开始下降时，自动增大喷油量，以便保持所要求的转速。相反，发动机负荷减小时，其转速会提高。此外，调速器可以稳定发动机的怠速转速，并且在发动机高转速时，可以控制其最大允许转速，以防超速。调速器的分类方法有很多，按机构分类，可以分为气压式、机械式和组合式三种调速器。VE式泵只用机械式调速器。

a．气压式调速器。在此类调速器中，喷油量是由负压调节的，而负压是 当空气被吸人发动机时在喉管内产生的。此类调速器在低速时，可以非常精确地控制喷油量，可是在高速时，精确性相对较差。

b．机械式调速器。喷油量是由泵的凸轮轴旋转所产生的离心力控制的。高速时，控制得很精确，可是在低速时，精确性相对较差。要改善低速时的控制精度，还需要更复杂的机构。

c．组合式调速器。这是气压式调速器及机械式调速器的组合，它无论在 低速时还是在高速时，均可精确地控制喷油量，见图1—50。

离心式调速器用于控制发动机转速，若按功能分类可分两类：全程式调速 器及最低—最高转速调速器(两速调速器)。汽车因车重、发动机输出功率等因 素的不同而异，而在决定使用何种调速器时，也要考虑这些因素。全程式调速器用于丰田汽车的直列式喷射泵。全程式调速器是发动机转速在泵的整个速度范围内均受到控制。最低—最高转速调速器(两速调速器)仅在发动机最低及最高转速范围起作用。

③VE式与直列式喷油泵的主要区别见表1—4。(2)丰田柴油发动机VE正式喷油泵

VE正式喷油泵的工作过程如图1—51所示，燃油切断电磁阀的作用是当发动机启动机开关断开时，切断通往泵柱塞的燃油通路。出油阀既可以防止喷油管中的燃油向后流至柱塞，又能够将喷嘴中喷油后残留的燃油从喷嘴中吸走。① 输油泵 叶片式输油泵有4个叶片，由驱动轴驱动，在压力的作用下将燃油送入泵壳，见图1—52。② 调节阀

调节阀能够按照发动机转速成比例地调节燃油压力，以操作自动正时器，见图1—53。③ 燃油输送及喷射

如图l—54所示，图中输油泵、平板形凸轮及柱塞是由驱动轴驱动的，两个柱塞弹簧将柱塞及平板形凸轮顶在滚子上，平板形凸轮有4个凸轮面(每个汽缸1个)，当平板形凸轮旋转时，凸轮面靠在滚子上，同时转动柱塞，并将它向里、向外推动。因此，当平板形凸轮旋转一圈时，柱塞转动一整圈并往复4次。柱塞(4汽缸发动机)每转1／4圈和往复运动一次，给一个汽缸供一次燃油。泵柱塞有4个吸油槽及一个分配孔，在分配泵体头里有4个分配通道，见图1—55。当泵柱塞向左移动时，见图1—56，泵柱塞里的4个吸油槽中的一个将与吸油口对准，燃油从吸油口流至吸油槽，然后被吸人压力室，并且由此进入柱塞的通道，吸油便完成。当平板形凸轮及柱塞旋转时，见图1—57，吸油口关闭，柱塞的分配孑L将与分配泵体头里4个分配通道中的一个对准。当平板形凸轮靠在滚子上时，柱塞旋转，并向右移动，使燃油压缩。当燃油所受压力至预定值时，便从喷油嘴喷出，燃油输送及喷射便完成。

当泵柱塞向右进一步移动时，见图1：58，两个柱塞溢流口将从溢流环下面移出，而燃油在压力的作用下，被迫通过这些溢流口流回泵壳。这样，燃油压力就会突然下降，于是喷油便终止。当柱塞在输油后旋转了180‘时，见图1—59，柱塞上的压力平衡槽与分配通道对准，以平衡通道中燃油的压力和泵壳中燃油的压力。④ 燃油切断电磁阀

发动机停机是通过停止燃油供应实现的，见图l—60。防反转

VE式泵的一个特点是它可以防止发动机反转。泵柱塞运动及各进、排口的启闭如图1—61所示，如果发动机反转，那么当柱塞向上移动时，吸油口将打开，而分配孔将关闭。因此，就没有燃油喷射，于是发动机将停转。⑤ 自动正时器(喷油正时控制器)柴油发动机喷油正时，必须随发动机的转速而变化，以获得最佳性能。为此，VE式喷油泵设有一个自动正时器(该自动正时器由燃油压力控制)，与发动机转速的增、减成比例地提前或滞后，喷油、正时见图1—62。

图1—63是自动正时器结构原理示意，如图所示，正时器活塞装在正时

器壳中(与泵驱动轴垂直)，根据正时器活塞左右两端的燃油压力与正时器弹簧张力之差值，活塞来回滑动。滑销将正时器活塞的横向运动转变为滚子环的旋转运动。正时器弹簧力图迫使正时器活塞沿喷油“滞后”方向(向右)移动。但是，当发动机转速提高时，燃油压力也提高，因此，活塞克服正时器弹簧张力向左移动。滚子环根据活塞的运动，沿与泵柱塞旋转相反的方向移动，从而将喷油正时相对于平板形凸轮位置提前了，见图1—64。

课堂小结（10′）

丰田柴油发动机喷油泵的类型

四 课后作业布置（15′）

丰田柴油发动机VE式(分配式)喷油泵结构组成 一 复习提问（10＇）

VE式与直列式喷油泵的主要区别

二 教学过程（60＇）

(3)丰田柴油发动机VE式喷油泵机械式调速器

①构造及功能 图1—65和图1—66分别是全程式和最小—最大转速式(两 速式)机械调速器的结构示意。当驱动轴齿轮每转一圈时，调速器轴齿轮及飞

块座旋转1．6次。在飞块座中有4个飞块，作用是用离心力大小检测调速器轴转速，调速器滑套则将该力传至控制杆。控制弹簧张力随负荷(加速踏板压力 的增、减)变化。阻尼弹簧及怠速弹簧在张力杆和控制杆的向右(即向减少喷油的方向)移动时，各自轻轻推抵这些杆，借以防止调速器“转速波动”。调速器杆总成按发动机速度及负荷调节溢流环的位置，它由导杆、控制杆及张力杆组成，而这些杆均在自由浮动的支点A处连接。导杆绕支点D旋转，支点D固定在调速器壳上。

②喷油量控制 喷油量可以通过改变泵柱塞的有效行程来控制。如图1—67所示，当溢流环向左移动时，泵柱塞的有效行程L减小，从而减少喷油量。当它向右移动时，有效行程L增大，从而增加喷油量。

调速器杆总成通过平衡飞块的离心力控制溢流环的位置。飞块的离心力随发动机转速变化，从而克服控制弹簧的张力，而控制弹簧的张力则随加速踏板踩下程度而变化。这两个力的合力使溢流环移动，根据需要增加或减少喷 油量。

③工作过程(全程式)、a． 启动。如图1—68所示 当加速踏板踩下时，调节杆就向“满负荷”位置移动，因此张力杆被控制弹簧拉紧，直至与止动器接触。由于发动机仍停机，所以飞块不动，启动时喷油量及泵转速的关系见图I—69。b． 怠速运转。如图1—71所示，在发动机启动以后，加速踏板松开，调节杆回到“怠速”位置完全伸开，所以不拉动张力杆。因此，即使转速很低，飞块还是开始向外移动。怠速时喷油量及泵转速的关系见图l一70。c． 满负荷。如图1—?2所示，当加速踏板踩下时，调节杆移至“满负荷”位置，同时，控制弹簧的张力变大，将阻尼弹簧完全压缩。满负荷时喷油量及泵转速的关系见图1—73。d． 最高速度。如图l—74所示，因为发动机转速在全负荷时升高，所以飞块的推力就逐渐变得大于控制弹簧张力。因此，张力杆和控制杆绕支点A一起顺时针旋转，从而将溢流环向左移动，减小喷油量，以防止发动机超速。最高速度时喷油量及泵转速的关系见图1—75。e． 反向适应性。

丰田柴油发动机具有反向适应性的调速器仅用于14B及1HD—T发动机中，在满负荷及高速旋转时可提高输出功率。

具有反向适应性的调速器结构如图1—?6所示，由导杆、张力杆、控 制杆及支撑杆组成。(内、外)反向适应弹簧装在控制杆上，控制杆上部通过支点D固定在支撑杆上。张力杆及支撑杆可绕导杆的支点A运动。

当满负荷发动机转速提高时，飞块的离心力就变得大于反向适应弹簧的安 装负荷。具有反向适应性调速器喷油量及泵转速的关系见图1—77。燃油增加量由 反向适应行程决定。

④工作过程(最低—最高转速式)最低—最高转速式调速器控制弹簧见图、1—78，图1—?9是最低—最高转速式调速器燃油喷射量及弹簧工作范围，其工作过程见图1—80。a启动工况。

当加速踏板踩下时，调节杆将向“满负荷”位置移动。张力杆被弹簧座拉着，直至与止动器接触。由于发动机仍停机，所以飞块不动，所需的燃油量将提供给发动机作启动之用。b．怠速工况。

在发动机启动以后，加速踏板松开，调节杆回至“怠速”位置。在这个位置，控制弹簧完全伸展，不拉张力杆。飞块的离心力与阻尼弹簧和怠速弹簧的弹力衡，使怠速运转的转速平稳。c．满负荷。

当加速踏板踩下时，调节杆移至“满负荷”位置，弹簧座拉至左侧，部分负荷弹簧及阻尼弹簧被完全压缩。此时，张力杆接触止动器，并 且保持不动。此外，调速器滑套推动控制杆，接触张力杆，使溢流环保持在满负荷位置。d．最高转速。

当发动机转速在满负荷下升高时，飞块的推力变得大于控制弹簧张力。因此，张力杆和控制杆将一起绕支点A旋转，从而使溢流环向左移动，减小喷油量，以防止发动机超速。e．部分负荷。当调节杆位于“满负荷”位置和“怠速工况”位置之间时，由于飞块离心力的作用，部分负荷弹簧压缩。喷油量更紧密地随加速踏板踩下的量变化。

⑤负荷感测正时器

负荷感测正时器的功能是根据发动机负荷调节喷油正时(从而调节泵壳内的燃油压力)。负荷感测正时器的工作示意见图1—81。(4)丰田柴油发动机V正式喷油泵选装装置 ·

①自动控制冷启动装置(ACSD)为了改善启动性，该装置在冷却液温度低的时候，即将喷油正时提前，以保持怠速运转，其结构见图1—82。当发动机处于冷态时，热敏蜡收缩，拉动柱塞，使杆A顺时针方向旋转。这就使杆B将调节杆推向提高怠速位置，使发动机快怠速运转，并且使滚子环旋转，从而将喷油正时提前，见图1—83。

当调整装有自动控制冷启动装置(ACSD)的发动机时，一定要参阅适当 的修理手册，因为所用的方法和数值将因发动机的型号而异。

②自动海拔高度补偿装置(HAC)自动海拔高度补偿装置根据汽车所处的海拔高度，自动减少燃油喷射量。

自动海拔高度补偿装置主要由真空波纹管、推杆、连接销、控制臂等组 成，见图1—84。

③涡轮增压器与增压补偿器

增压补偿器的用途是根据增压情况增加燃油喷射量，从而使燃烧始终保持 在最佳状态。

基本涡轮增压系统见图1—86。增压补偿器特性曲线见图1—88。增压补偿器的工作过程见图1—89。

当增压压力低时(大约在13． kPa以下)，见图1—89(a)，当增压压力上升时，见图1—89(b)，如果增压压力升至图1—90中交叉点以上时，见图1—89(c)，图1—90说明了喷油量随增压压力变化的情况。通常，C和D两部分用于增压补偿；B则是故障防护区。在故障防护区，喷油量因增压压力上升而下降(而不是上升)，这可防止发生超压。(5)丰田柴油发动机直列式喷油泵

丰田柴油发动机的直列式喷油泵的基本结构、工作原理与前面讲的YC6108、YC6112系列柴油机基本相似，(6)丰田柴油发动机直列式喷油泵组合调速器

由气压式调速器及机械式调速器组成，如图1—50所示。① 组合调速器的气压式调速器

由真空室和大气压状态下的空气室等组成，见图1—91。

图1—92说明在发动机转速恒定时，负压随节气门开度增大而降低；在节气门开度恒定时，负压随发动机转速下降而降低。

注意，除非大修调速器，否则绝不可以调节满负荷止动膜盒。如果调节不小心，将影响最大喷油量，从而由于喷油量小而导致发动机输出减小，或者由于喷油量过大而导致不完全燃烧，这可能造成排气管中冒黑烟。

连接器安装(仅丰田2D发动机)在膜片上，其构造如图1—94所示，连接凸耳有一个连接器弹簧和一个连接销，用连接螺栓装在控制齿条上。在连接销中有一个椭圆孔，连接螺栓插在其中，而该螺栓可以在椭圆孔内往返移动，移动距离为L。② 辅助喉管 辅助喉管的结构组成见图1—95，辅助喉管能够防止发动机反向旋转，柴油发动机启动有时会转错方向。其工作原理如图1—96 ③组合调速器的机械式调速器 在喷油泵凸轮轴的后端有飞块，用于检测发动机转速，当发动机转速增至最高允许转速附近时，调速器通过齿条控制杆将控制齿条向减少喷油量的方向移动，从而限制最高转速。组合调速器的机械式调速器与普通的机械调速器的结构和原理基本相似。

④组合调速器的工作过程见图1—97。a怠速运转，见图1—97(a)。

在怠速运转时，飞块的离心力小于转速控制弹簧的张力，所以机械式调速器不起作用。

b．部分负荷，见图1—97(b)。

当加速踏板被部分踩下时，节气门部分地 打开，于是负压减弱。当这种情况发生时，膜片和控制杆受主弹簧张力的作用 而向左移动。所以机械式调速器在中速时也不起作用。c．满负荷，见图1—97(c)。

当发动机处于满负荷状态时，即使发动机低速运转，节气门还是全开。喉管处的负压低于发动机中速时的负压。由于发动机转速低于 最高允许转速，所以机械式调速器不起作用。d．最高转速，见图1—97(d)。

当加速踏板在部分负荷时保持在全踩下位置时，发动机转速达到最高允许转速。这使飞块的离心力变得大于转速控制弹 簧及主弹簧的张力。因此，滑块通过齿条控制杆将控制齿条向右移动。，最高转速控制几乎完全由机械式调速器完成。(7)喷油嘴

①喷油嘴类型 喷油嘴可以大致分为孔式和轴针式两种。见图1—98。孔式喷油嘴包括单孔式和多孔式；多孔式喷油嘴一般用于直接喷射式发动机，轴针式喷油嘴又分为节流式和针阀式两种，轴针式喷油嘴则主要用于预燃室式和涡流室式发 动机。

③ 调整喷油压力的必要性

喷油嘴开启压力因发动机类型而异，压力设置要保证由喷油嘴喷出的燃油在汽缸中与空气混合，并尽快燃烧。若喷 油嘴开启压力不正确，对燃油的喷油正时和喷油量将产生有害的影响，见 表1—6。图1—100是喷油压力与喷射时间的关系曲线。所以，喷油嘴开启 压力必须经常正确调整。

③两级喷油嘴 有些新式发动机使用两级喷油嘴。燃油压力上升时，燃

油喷射量可分两个阶段增加。采用两级喷油嘴，可降低喷油嘴开启压力，从而 提高轻载时喷油的稳定性，改善怠速稳定性。此外，在起始阶段只喷人少量柴 油，还可使柴油机爆震减弱，使乘坐舒适。图1—102是丰田1HD-T发动机两级喷油嘴分解。图1—103是丰田1HD-FT发动机两级喷油嘴分解。

图1—104是丰田1HD-T发动机针阀 封壳分总成分解。’ 图1—105两级喷油嘴的工作原理，图1—106针阀升程与燃油压力的关系。a． 第一级工作。喷油泵使燃油压力升至约18MPa时，燃油压力就克服第一级压力弹簧弹力，将喷油嘴针阀向上推，使喷油嘴开始喷油。在1号压力销和2号压力销接触后，要待燃油压力达到大约23MPa时，喷嘴针阀的升程才能改变。b． 第二级工作。

燃油压力升至约23MPa时，就克服了1号压力弹簧和2号压力弹簧的弹力，使喷嘴针阀上升得更高。一旦喷嘴针阀和隔片接触，即使 燃油压力改变，喷嘴针阀升程也不再改变。因此，当发动机轻载时，只有少量燃油喷人低升程范围；另一方面，在发动机重载时，少量燃油喷人前置升程范

围，然后，大量燃油再喷人高升程范围。

(8)输出阀 输出阀用阀座和弹簧装在分配头上(分配式喷油泵)或泵壳体上(直列柱塞式喷油泵)，见图l—107。与喷油嘴针阀一样，输出阀阀座要高精度抛光。输出阀结构见图1—108。(9)启动泵

如燃油箱无油，或新换燃油滤清器或喷油嘴等，空气就会进入燃料系统。就需要在启动发动机之前用启动泵排除燃料系统的空气。

有两种类型的启动泵：

一种适用于分配式喷油泵，见图1—109；

一种适用于直列柱塞式喷油泵，见图1—110。，1．4．3 依维柯S系列燃料供给系统结构特点

依维柯汽车燃料供给系统主要由燃料箱、低压燃油管、输油泵、燃油滤清 器、喷油泵、高压油管、喷油器等部分组成。

8140．07／27发动机分别采用了博世公司生产的VE4／11F2000R342型和VE4／11F1900R294型转子分配泵。分配泵上分别装有液压供油量调节阀(HBA)和气动供油量调节阀(LDA)。与柱塞泵相比，它具有结构简单，利 用燃油直接润滑，安装方向任意等优点。

该机输油泵采用膜片结构，该输油泵出口的自动调节油压应为(2．5十 0．5)X10sPa，否则应检查推杆的行程是否为2．5～2．6mm。

输油泵从燃油箱中吸出燃油，经过燃油滤清器后，到达二级输油泵进 油腔。二级输油泵为叶片式，它的作用是依据发动机转速的增加来提高燃 油压力，然后燃油到达调压阀，此阀用来调节喷油泵内的燃油压力；燃油 到达高压油泵低压油腔，在分配器柱塞作用下进一步提高油压，并通过高 压油管将燃油送人喷油器，从喷油器渗出的燃油被回油阀回收，并送回燃 油箱。冷却系统

课堂小结（10′）

１． 丰田柴油发动机的直列式喷油泵的基本结构、工作原理

四 课后作业布置（15′）

1组合调速器的气压式调速器基本结构、工作原理

一 复习提问（10＇）

1依维柯S系列燃料供给系统结构特点

二 教学过程（60＇）

1.5冷却系统和启动电气系统 1.5.1冷却系统

柴油机冷却系统的功能是保证受热零件得到适度且可靠的冷却，柴油机出 水温度一般控制在80一95℃范围内为宜，使柴油机在各种条件下均能持续地、可靠地正常运转。

YC6108Q、YC6112ZLQ柴油机都采用强制闭式循环冷却系统，主要零部 件有散热器、水泵、风扇、出水管和调温器等。冷却系统示意见图1—111。冷却液的流动路线见图1—112。

各种车型柴油机的冷却系统的基本结构与原理基本相同，与汽油机的冷却 系统也基本相同。1．5．2 启动电气系统

启动系统的功用是用外力旋转曲轴，使柴油机从静止状态进入运转状态。柴油机常用的启动方法有人力启动、电动机启动。YC6108Q、YC6112ZLQ柴 油机都是用蓄电池供电，直流电动机作启动机。由电动机小齿轮带动飞轮上的齿圈进行启动。启动后蓄电池消耗的电能及时由硅整流发电机充电。调节器的

作用是当柴油机转速变化时，稳定充电电压。另外，蓄电池和发电机还能供给汽车各用电器的用电。

YC6108Q柴油机的启动电气系统见图1—113。

启动时应注意，启动电动机的持续工作时间不要超过10s，否则容易 烧坏。另外还需注意，启动电机连续使用时，每两次的间隔时间应不小于 lmin。如果连续三次都启动不成功，则应停止，先检查出原因，消除故障 后再继续启动，以免电机出故障和过多地消耗蓄电池电量，影响以后的 启动。

柴油机启动成功后，应立即将开关拧回“0”位，否则柴油机将会通过飞 轮齿圈带动启动电机超速运转，使电机烧坏。

各种车型柴油机的启动电气系统的基本结构与原理基本相同，与汽油机的 启动电气系统也基本相同。

课堂小结（10′）

２． 柴油机的启动电气系统的基本结构、工作原理

四 课后作业布置（15′）

1启动电气系统基本结构、工作原理

一 复习提问（10＇）

1启动电气系统结构特点

二 教学过程（60＇）

1．6 预热系统 1．6．1 概述

根据车型、发动机型号及使用地区的不同，柴油发动机采用各种不同的预 热装置。目前常使用的五种预热装置是：

①预热塞监测器型；

②固定延迟型；

③可变延迟型；

④新式超级预热型；

⑤常规式超级预热型。

图1—114是柴油发动机的预热装置 1．6．2 预热指示灯

预热指示灯装置在仪表板中，向驾驶员指示发动机是否做好启动准备。预

热指示灯熄灭，即表示发动机可启动。

预热指示灯运作和预热塞加热系统无关，并不显示预热塞是否实际变热。

所以，当发动机启动困难，需要进行故障排除分析时(包括发动机冷态怠速不平稳)，即使指示灯运作正常，也应逐个检查预热塞。1．6．3 预热塞

预热塞有几种不同类型，目前使用最广泛的有以下三种： ①常规型，见图 l—115；

②温度自控型(包括用于常规预热装置和新式超级预热装置的预热 塞)，见图1—116；

③用于常规式超级预热装置的低电压型。

发动机每个燃烧室壁内都拧进一个预热塞。预热塞壳体有一个装在管子中的预热塞电阻线圈。电流通过电阻线圈，使管子发热。管子表面积很大，可以 产生更大的热能。管子内部充填绝缘物质，以防止电阻线圈因振动而和管子内壁接触。

注意，所使用的蓄电池电压(12V或24V)和预热装置不同，各种预热塞的额定电压也不同。所以，一定要使用型号正确的预热塞，使用不正确的预热 塞会过早燃烧或发热不够。

温度自控型预热塞。这种预热塞装有一个发热线圈，该线圈实际上由三个线圈组成——阻滞线圈、均衡线圈和骤热线圈，三个线圈串联。电流通过预热塞时，位于预热塞尖的骤热线圈的温度首先升高，使预热塞炽热发光。由于均衡线圈和阻滞线圈的电阻随骤热线圈的 温度上升而急剧增大，使通过骤热线圈的电流因而减小。预热塞即如此控制自身温度。有些预热塞由于其温度上升特性，没有安装均衡线圈。

新式超级预热塞所使用的温度自控型预热塞，不需要电流传感器，这就使

预热系统更加简化。1．6．4 预热塞监测器型

预热塞监测器型预热装置由预热塞、预热塞监测器、预热塞继电器等部件

构成。预热塞发热时，仪表板上的预热塞监测器即显示出来，其电路连接见

图l—117。

(1)预热塞监测器 装置在仪表板上，见图1—118，对预热塞的发热过程 进行监测。预热塞有个电阻搔在问一电源上。并且预热塞变红时，这个电阻也同时变红(通常，预热塞监测器在电路接通后应发红光约15—20s)。几个 预热塞监测器并联连接。因此，如果某一预热塞短路，预热塞监测器会比正常情况提前发红。另一方面，如果某一预热塞断路，预热塞监测器要较长时 间才发红。

注意，对预热塞加热超过规定时间，会损坏预热塞监测器。

(2)预热塞继电器 可防止大量电流通过启动机开关，并保证由于预热塞监测器造成的电压降，不会对预热塞产生影响。预热塞继电器实 际上包括两个继电器：当启动机开关处于“G”(预热)位置时，其中一个继电器电流通过预热塞监测器至预热塞；当开关处于“START'’(启动)位置时，另一个继电器将电流直接输送至预热塞，而不经过预热塞监测器。这就避 免了在启动过程中，由于预热塞监测器电阻造成的电压降而影响预热塞。(3)工作过程 预热塞监测器型预热装置的工作过程见图1—119。

启动机开关在“G”位置时，启动机开关在“START”(启动)位置时。1．6．5 固定延迟型(启动机开关设有G位)在这种固定延迟型预热装置中，预热定时器只控制预热指示灯的发光时

间。预热指示灯根据预热定时器的运作情况，在固定的一段时间(约17s)内

发光。指示灯熄灭，表示预热过程结束，发动机做好启动准备，其电路连接见 图1—120。·

固定延迟型预热装置(启动机开关设有G位)的电路原理见图1—121。将启动机开关置于“G”位置时，预热塞继电器工作，使电流从蓄电池流过预热塞进行预热。这时，电热指示灯也根据定时器的运作情况发光。大约17s后，定时器将指示灯关掉，提示发动机已做好启动准备。在指示灯熄灭之后，预热塞继电器仍然保持接通状态，使电流流过预热塞继电器继续预热，直至启动机开关扭至“START'’位置为止。在预热完成后，如果偶然将启动机开关再次置于“G”位置，而且这时定时器中的电容器如尚未完全放电，预热指示灯会在较短的时间发光。

1．6．6 固定延迟型(启动机开关上未设有G位)在这种固定延迟型预热装置中，预热定时器控制电热指示灯发光时间和预 热塞继电器工作时间的长短。根据预热定时器的工作情况，指示灯在固定的时间内(约Ss)发光，预热塞继电器也接通一固定时间(约18s)。当指示灯熄 灭时，表示预热过程完成，发动机做好启动准备。

固定延迟型预热装置(启动机开关未设有G位)的电路原理见图1—122。启动机开关拧至“ON'’(接通)位置时，预热定时器开始工作，预热指示灯发光，同时将预热塞继电器接通。预热塞继电器将电流输至预热塞，使预 热塞迅速发热。在预定的一段时间之后，预热定时温度已升至足以启动发动 机，预热塞继电器断路，防止烧坏预热塞。当启动机开关拧至“START”(启动)位置时，预热塞继电器不受预热定时器的控制，仍保持接通状态。这

样就防止了在发动机启动过程中预热塞温度下降，从而提高了启动能力。发动 机启动之后，放电警告灯熄灭。这时，预热定时器检测到来自调压器L端子 的信号，断开预热塞继电器，使预热塞停止加热。1．6．7 可变延迟型

此预热系统由预热定时器来控制。预热定时器则根据冷却液温度及交流发

电机电压(作为发动机运转信号)运作。预热指示灯发亮时间和预热塞预热时

间则根据冷却液温度而异(无余辉功能)。(1)预热定时器 预热定时器的功能如下。

①冷却液温度传感器不断将冷却液的温度传递至预热定时器，定时器在 T1时间内接通预热指示灯，在T2时间内接通预热继电器。时间Ｔ1和Ｔ2随 冷却液温度的变化而变化，车辆型号不同，时间Ｔ1和Ｔ2：也不同。

②发动机启动后(由调压器的L接线柱电压决定)，定时器切断预热塞及

预热指示灯的电流。冷却液温度与定时器运作之间的关系见图1—123。(2)冷却液温度传感器 冷却液温度传感器(热敏电阻)装置在汽缸体

上，见图1—124。热敏电阻的电阻值根据冷却液温度的变化而变化。预热定时器感知电阻的这些变化，以控制预热时间和指示灯发光时间。(3)工作过程 可变延迟型预热装置电路原理见图1—125。

启动机开关扭至“ON'’位置时，启动机开关扭至“START'’位置时，发动机启动之后，放电警告灯熄灭。这时，预热定时器感知来自调压器L 端子的信号，使预热塞继电器断路，预热塞停止加热。1．6．8 新式超级预热系统

新式超级预热系统，靠温度自控预热塞迅速完成预热，以缩短驾驶员必须 等待启动发动机的时间。除快速预热外，此系统还具有余辉功能，以改善寒冷天气的燃烧能力，减少白烟和发动机爆震。

新式超级预热系统包括：温度自控预热塞、两个预热继电器(主、副继电 器)、一个预热塞电阻、一支冷却液温度传感器和一个预热定时器。(1)温度自控型预热器 预热塞内有三个不同特性的线圈，这些线圈串联 在一起(见图1—116)。

(2)预热塞电阻 这个电阻降低施加在预热塞上的电压。1号预热塞继电 器关闭时，电流通过这个电阻输送至预热塞，使预热塞的温度保持在足以启动发动机的水平。

(3)冷却液温度传感器 冷却液温度传感器与可变延迟型预热系统中所使 用传感器属同一类型。

(4)预热定时器 冷却液温度传感器不断将冷却液的温度变化信号传递至 预热定时器，即预热指示灯发光时间丁1，见图1—126(a)。预热定时器控制预热时间丁2，即2号预热继电器工作时间(根据冷却液温度而定)，见图1—126(b)，或1号继电器的接通时间Ｔs(根据施加在预热塞上的电压而定)，见图 1—126(c)。预热定时器也控制余辉时间，2号预热继电器的接通时间Ｔ2。发动机启动时，预热定时器同时接通1号预热塞继电器和2号预热塞继电器。图1—127是预热和余辉的工作时序。

(5)工作过程 新式超级预热系统电路原理见图l—128。启动机开关扭至“ON'’位置时，将点火开关扭至“START”位置时，在一些新式发动机中，采用了自动控制温度的预热塞——陶瓷预热塞，这

是一种陶瓷加热元件，它能够缩短预热时间，2号预热塞继电器和电阻器也不需要了，连余辉功能装置也简化了。但由于陶瓷受到碰撞时，容易破碎，因此在处理时需要特别小心。1．6。9 常规式超级预热系统

在常规式超级预热系统中，通过向额定电压低的预热塞施加较高的蓄电池 电压，迅速完成预热，以缩短驾驶员必须等待启动发动机的时间。同时，该系统将预热塞保持在预定温度之下，以防止预热塞过热。除快速预热外，此系统 还具有余辉功能，以改善寒冷天气的燃烧，减少白烟和柴油机爆震。

常规式超级预热系统包括低额定电压预热塞、两个预热塞继电器(主、副

继电器)、一个预热塞电阻、一个冷却液温度传感器、一个预热塞电流传感器和一个电热定时器。

(1)预热塞 此系统使用额定电压低的快速加热型预热塞。预热塞加热时

间不同，其额定电压也不同，见图1—129。注意，在检测时，切勿在预热塞上加12V电压，否则会烧坏预热塞。

(2)预热塞电阻 此电阻将施加在预热塞上的电压降低。当1号预热塞继 电器断路时(即预热塞温度升至约800~C)，电流通过此电阻器流至预热塞，见图1—130。

(3)预热塞电流传感器 预热塞电流传感器在温度改变时仍能保持几乎是

恒定的电阻值。由于预热塞的电阻值在不同温度时有很大的变化，预热定时器 检测这一传感器每一端的电压差，将大多数发动机的预热塞温度保持在750～900~C之间。

(4)冷却液温度传感器 与可变延迟型预热系统中所使用的传感器属同一

类型。

(5)预热定时器 冷却液温度传感器不断将冷却液的温度变化传至预热定

时器，定时器据此使预热指示灯发光，见图1—131(a)，预热指示灯发光时间Ｔ1。根据冷却液的温度变化，预热定时器控制预热时间和余辉时间，见图1—131(b)，图1—132为预热与余辉工作曲线。(6)工作过程 常规式超级预热系统电路原理见图1—133。

当启动机开关扭至“ON'’位置时，当启动机开关扭至“START'’位置时，发动机启动后，仪表板上放电警告灯熄灭时，电压调节器L端子的电压

从。升至蓄电池电压。然后，预热定时器将1号预热塞继电器切断。由于预热定时器仍使2号预热塞继电器接通，来自蓄电池电流继续通过预热塞电阻器流至预热塞，产生余辉。余辉延续时间丁2根据发动机冷却液温度控制。

课堂小结（10′）

１．可变延迟型预热系统组成

四 课后作业布置（15′）

１．新式超级预热型系统组成 一 复习提问（10＇）

1固定延迟型热型系统组成

二 教学过程（60＇）

1。7 其他设备

1。7．1 自动定时器(用于直列柱塞式喷油泵)汽油发动机装有一个离心式点火提前装置。该装置随发动机转速增加，将点火正时提前。柴油发动机也有类似装置，称为自动定时器或自动正时器。

分配式喷油泵使用一种随燃油压力而变化运作的定时器，这种定时器装置

在喷油泵内部，在直列柱塞式喷油泵中，则使用一种随离心力变化而运作的定 时器。在此，补充介绍用于直列柱塞式喷油泵的自动定时器。

自动定时器装置安装在喷油泵和其主动齿轮之间，具有以下两种功能。

①将发动机的转动传送至喷油泵，以驱动喷油泵凸轮轴。

②随发动机转速提高，自动将喷油泵正时提前，以保证有效燃烧。

驱动定时器的方式因发动机类型而异，但所有定时器的结构和工作原理都 基本相同，如图1—134所示。

自动定时器的工作原理见图1—135。1．7．2 减压器

当切断燃油或空气供应、或由于汽缸压力卸压阻止自燃时，柴油发动机就

会熄火。一些车辆上装置了减压器，见图l—136，只要驾驶员拉动装在驾驶室内的球形把手，就可操作减压器，使进气阀或排气阀开启少许，从而使各汽缸 燃烧室中的压力卸压。这就确保驾驶员关掉发动机时，发动机会停止运转。天气寒冷时，减压器也可使发动机更容易转动，以产生足够的速度自行启动。检查喷射正时、气门间隙等项目时，用手转动曲轴也较容易。1．7．3 离心式机油滤清器

有些型号发动机将纸芯机油滤清器和离心式机油滤清器结合在一起，见图1—137。

图1—138是装有这种离心式机油滤清器的丰田2D发动机润滑油流向。1，7．4 额外喷油磁铁<适用于直列柱塞式喷油泵)额外喷油磁铁能够在发动机启动时供应所需要的额外燃油，使其易于启 动。如图1—139所示，这个磁铁用于直列柱塞式喷油泵。连在喷油泵齿条上的动杆由钢索与额外喷油磁铁的柱塞相连接。当发动机启动时，磁铁拉动柱塞，将喷油泵齿条拉至“燃油增加”位置，从而使发动机易于启动。1．7．5 电子柴油喷射控制装置EDIC(适用于直列柱塞式喷油泵)在EDIC装置中，见图1—140，来自启动机开关及机油压力开关的信号，通过喷油量控制电动机的运作，来控制喷油泵。发动机启动时，喷油泵控制电动机通过连杆，将喷油泵的1号推杆拉至“启动”位置；发动机停机时，则拉至“停机”位 置。直列柱塞式喷油泵上，都装有EDIC系统或额外喷油磁铁。(1)功能

①启动机启动时，EDIC系统增加燃油喷射量，使发动机平稳启动。

②启动机开关断路时，EDIC系统切断燃油供应，使发动机停机。

③机油压力下降得太低时，EDIC系统也切断燃油供应而使发动机停机。

这种停机可能发生的原因有几个，其中包括发动机的反向旋转。(2)组成部件 EDIC系统主要由喷射量控制电动机、控制继电器和机油 压力开关组成。

①喷射量控制电动机 喷射量控制电动机的作用是根据控制继电器的状态，在启动机开关断开时，或者发动机开始反向旋转时，推动喷油泵1号推杆，切断燃油的供应；或在启动过程中，推动1号推杆，以增加燃油供应量。

喷射量控制电动机的结构见图1—141。

②控制继电器 控制继电器的作用是根据启动机开关和机油压力开关的 状态，控制EDIC系统的喷射量控制电动机。

③机油压力开关 机油压力开关的作用是检测机油压力。当机油压力大

约是30kPa时，内置开关断开；低于这个压力时，内置开关接通。如果发动机开始反向运转，则机油泵不产生油压，结果油压开关接通，使发动机立即停机。

(3)工作过程 电子柴油喷射控制装置EDIC的电路原理见图1—142。喷射量控制电动机的工作过程见图1—143。

①启动机开关：从“OFF'’(断)至“START'’(启动)当启动机开关 从“OFF'’(断开)扭至“START'’(启动)位置时，电动机转动，然后停在 “START'’位置。喷油泵1号推杆也从“STOP'’(停机)转到“START'’位 置。“启动机开关断开”的意思是拧至“LOCK'’或“ACC'’位置。

具体电路工作过程如下：1号继电器通(接点从A转至B)，3号继电器 通(接点从A转至B)，电动机开始运转。随后，限制器底板转至“START'’ 位置[见图1—143(a)]，3号继电器断(接点从B转至A)，电动机停在 “START'’位置。

启动机开关处于“START'’位置时，三极管1在预定一段时间(晶体管 电路中电容器充电所需时间)后接通，使2号继电器继续工作(接点从A转 至B)。

②启动机开关：从“START'’(启动)至“ON'’<接通)发动机启动 之后，启动机开关扭回“ON'’位置时，电动机运转，然后停在“RUN'’(运行)位置。所以喷油泵1号推杆的位置从“START'’(启动)转至“RUN”(运行)。

具体电路工作过程如下：1号继电器断(接点从B转至A)，3号继电器 通(接点从A转至B)，电动机开始运转。随后，限制器底板转至“RUN'’位 置[见图1—143(b)]，3号继电器断(接点从B转至A)，电动机停在“RUN'’ 位置。

③启动机开关：从“ON'’至“OFF'’至“OFF'’位置时，电动机运转，然后停在推杆的位置从“RUN'’转至“STOP"。

当启动机开关从“ON'’位置扭“STOP'’位置。所以喷油泵1号

具体电路工作过程如下：三极管1断，2号继电器断(接点从B转至A)，3号继电器通(接点从A转至B)，电动机开始运转。随后，限制器底板转至 “STOP'’位置[见图1—143(c)]，3号继电器断(接点从B转至A)，电动机 停在“STOP'’位置。

④防止发动机反向运转 喷油泵1号推杆位于“运行”位置时，万一发 动机发生反向运转，电动机便会运转，然后停在“STOP(停机)”位置。所 以喷油泵1号推杆的位置从“RUN(运行)”转至“STOP(停机)”。

具体电路工作过程如下：当机油压力降至约30kPa以下时，机油压力开 关通，三极管1断，2号继电器断(接点从B转至A)，3号继电器通(接点 从A转至B)，电动机开始运转。随后，限制器底板转至“STOP'’位置[见 图1—143(c)]，3号继电器断(接点从B转至A)，电动机停在“STOP'’ 位置。

⑤防止寒冷天气时失灵 环境温度极低时，会使机油黏度增加，使机油 压力难以升至确保发动机有效运作的水平。这时，油压开关可能不在发动机启动后立即断路。这会产生与发动机反向旋转时相同的效应，使三极管1断开，发动机停机。为防止这种现象发生，三极管1延迟约8s(电容器放电所需的 时间)断开。

1．7．6 进气口收敛机构

(1)进气口收敛机构的作用 有些柴油发动机中使用了进气口收敛机构，其功能如下。

①使发动机停机 当发动机开关扭至“OFF'’位置时，进气口收敛机构

切断汽缸空气供应，确保发动机正常停机。

②减少发动机停机时的振动 如果没有进气口收敛机构，甚至在启动机

开关断开后，空气仍会吸人汽缸压缩，使发动机剧烈震动。为防止这种现象，启动机开关一断开，进气口收敛机构即切断汽缸空气供应。

③降低吸气噪声 发动机减速时，进气口收敛机构可以大量减少吸人汽缸的空气量，从而使噪声减至最低。否则会吸人不必要的空气而形成噪声。(2)进气口收敛机构的组成 进气口收敛机构的部件构成如图1—144所示。(3)进气口收敛机构的工作过程工作过程如图1—145所示。

①发动机启动及怠速运转，见图1—145(a)当启动机开关扭至“ON'’位

置时，VSV接通，大气压的空气作用在执行器上。这使推杆A按顺时针方向转动推杆B。由于收敛阀固定在推杆B上，它就从完全关闭位置开启少许。开 启角为20‘(与全关闭位置所形成的角)，使进入汽缸的空气量刚好等于启动发动机所需要的空气量。发动机怠速运转时，收敛阀保持20‘的开启角，保持适量空气进入汽缸 ②巡行或加速，见图1—145(b)踩下加速踏板可牵动其拉索，并使推杆 C按顺时针方向转动。这使推杆D(和收敛阀相连)逆时针方向转动，进一步 打开收敛阀。根据加速踏板踩下的程度，收敛阀的张开角度可由20‘到完全张开位置。

③减速 发动机减速时收敛阀由完全关闭位置回到20‘的张开角，以限制

进入汽缸的空气量，这样就减少了减速中的吸气噪声。

④当发动机停机时，见图l—145(c)启动机开关扭至“OFF'’位置时，VSV关闭，并使负压作用在执行器上。推杆A拉回，而推杆B(和收敛阀相连)则逆时针方向转动。这就使收敛阀完全关闭，切断了所有进入汽缸的空气供应，从而确保发动机完全停机。

注意推杆C与推杆D接触，阻碍推杆D 将收敛阀完全关闭。所以，在停机前，驾驶员必须松开节流阀按钮和加速 踏板。1．7．7 中冷器

YC6112ZLQ柴油机装有中冷器。增压器压气机出来的空气不是直接进入

柴油机的进气管，而是用管子将增压空气引至安装在柴油机冷却液散热器前面 的空—空冷却式中冷器。在中冷器里，压缩空气经过冷却，使其密度进一步提 高，有利于提高柴油机的充气效率，中冷器的布置见图1—146。

增压空气在中冷器扁管中通过，扁管外表面有起散热作用的板翅。

课堂小结（10′）

1．进气口收敛机 的作用，组成

四 课后作业布置（15′）

1．中冷器的作用，组成 一 复习提问（10＇）

1进气口收敛机 的作用，组成

二 教学过程（60＇）

1．8柴油机电子控制系统 1．8．1 概述

(1)电子控制技术广泛应用于汽油发动机上，各电子控制系统可以实现柴油机的循环供油、喷油正时、可调气阀正时、总体控制、故障自诊断和故障保护、自适应油门校正、停缸控制、充分转换和顺序增压控制、燃油温度补偿、多缸油量偏差、补偿调节、电热塞电流控制、进气量控制、进气涡流强度控制以及加速性、增压压力、空燃比、转矩和排放控制等功能。

柴油机电子控制技术的发展和应用，改善柴油机的动力性、经济性，降低排放和噪声，仍是柴油机研制和生产部门的主要目标。

柴油机电子控制系统则是将上述影响柴油机的动力性、经济性和排放有关 的因素通过相应的传感器向电控单元输入信号，经分析处理、计算后向执行器发出控制指令，由电动式执行器，如步进电机、电磁线圈等直接驱动控制套筒移动，实现对柴油机的电子控制。

(2)控制内容及功能 柴油机电控系统的控制内容及功能主要包括喷油量 控制、喷油正时控制、怠速控制、各缸喷油量不均匀修正、燃油停供控制、增压控制、进气控制、排气再循环控制、启动预热控制和故障自诊断及故障保护功能等。

①喷油量控制 喷油量的控制是柴油机电子控制系统的一项主要控制内 容。该系统由发动机转速信号和加速踏板位置传感器信号计算出基本喷油量，并由进气温度、进气压力、冷却液温度等修正信号对喷油量进行修正，通过电磁溢流阀的快速响应，对喷油量进行十分精确的控制。有些系统还具有燃油特性修正、低温启动后的修正、急减速时的修正等功能，以适应不同工况及工作条件的变化需要。

②喷油正时控制 喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决定，由冷 却液温度、进气温度、进气压力等修正信号进行修正，并通过着火正时传感器检测实际燃烧开始时刻，实现对喷油正时的闭环控制，从而排除了因燃油十六烷值和大气条件的变化引起的喷油正时的差异，实现对喷油正时的最佳控制。

③怠速控制 柴油机怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向 液压油泵等装置工作状态的变化将引起柴油机负荷的变化，从而导致发动机转速的变化，柴油机控制系统将通过反馈控制系统控制喷油量，把怠速控制在所设定的目标转速值上。

④各缸喷油量不均匀的修正(怠速颤振控制)在多缸柴油机工作时，即使喷油量控制指令值一定，但由于各缸喷油泵的性能差异将导致各缸的喷油量的差异，从而引起发动机转速的波动，即所谓怠速颤振。柴油机电控系统通过各缸在做功冲程时的曲轴转速变化判断各缸喷油量的差异，利用电磁溢流阀的快速响应性，及时修正各缸的喷油量，以降低发动机转速的波动，即按各缸间转速无波动偏差来控制各缸的喷油量。

⑤排气再循环(EGR)系统通过控制参与再循环的排气量以减少排气 中的NO。排放量，与汽油机电控系统相同。

⑥进气节流控制 在怠速时，系统通过控制节气门的开度，控制进气量，以降低怠速时的振动和噪声。停车时，系统关闭节气门，中断进气，以减轻发动机的振动。⑦增压控制 通过柴油机电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。

⑧进气涡流强度控制 系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转速 及负荷下更好地组织进气涡流，改善燃烧质量，提高动力性、经济性，降低 排放。

⑨启动预热控制 在不同的启动条件下，系统通过控制启动预热塞的通 电时间，以改善柴油机的低温启动性能和稳定低温怠速运转。

⑩故障自诊断功能及故障保护功能 此项功能与汽油机电控系统的故障 自诊断及失效保护功能基本相同。

(3)控制方式 这里主要介绍柴油机电子控制系统的喷油提前角的控制

方式。

柴油机电子控制系统的控制方式可分为三大类：开环控制、闭环控制和开

环—闭环综合(复合式)控制，如图1—147所示。三种控制方式对柱塞式喷油泵和分配泵均适用。

①开环控制 开环控制系统的结构特点是用电子控制装置取代喷油提前

角调节装置。此种控制方式会因为零件的磨损、喷孔的堵塞等原因，导致即使相同型号的不同发动机或同一台发动机在不同的使用阶段喷油提前角存在差异。

②闭环控制 闭环控制是通过测定实际喷油提前角和调节流人正时活塞的压力在发动机工况及工作条件变化时对喷油提前角进行调整。一般采用喷油传感器或着火正时传感器反馈实际喷油正时。．

③开环—闭环综合(复合式)控制 此种控制方式是把闭环控制系统与凸 轮滚环位置的定位控制结合起来，可克服传统闭环系统响应速度慢的缺点。当 调整点与实际喷油正时出现误差时，控制系统就会知道活塞移动的距离，补偿 误差。通常在相邻两次喷油间就能达到调整点。

(4)对柴油机电子控制系统的要求 对柴油机电控系统的要求如下。①提高柴油机的经济性和降低排放柴油机电控系统应能在不同的工况及工作条件下精确地控制喷油提前角，并始终保持在最佳值，以降低燃油消耗和减少排放污染。

②提高发动机工作的可靠性

系统还必须具备诊断和支撑功能。一方面便于诊断与排除故障，同时又保 证当发动机在某些非关键部位或环节出现故障时，发动机能在准正常状态下运转，即前面汽油机电控系统所提到的失效保护功能和备用功能。

③对柴油机运行工况进行实时高精度控制

④较强的适应性，通过改变电控单元中EPROM的软件程序，就能实现改型匹配。提高了电动调速器的匹配适应能力。1．8．2 柴油机电子控制系统的组成及工作原理

(1)柴油机电子控制系统的组成柴油机电子控制系统仍然是由信号输入装置(传感器)、电子控制单元(ECU)和执行器三部分组成。

①信号输入装置与输入信号

a．加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器用以检测加速踏板的位置，即发动机的负荷信号，此信号输入ECU后，与转速信号共同决定柴油机的喷 油量及喷油提前角，是柴油机电子控制系统的主控制信号。

b．转速传感器、曲轴位置传感器。用以检测发动机转速或曲轴位置，与 加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角，是柴油机电控系统的主控制信号。

c．泵角传感器。检测喷油泵轴转角，与曲轴位置传感器配合共同控制喷

油量，并保证在喷油正时改变时不影响喷油量。

d．着火正时传感器。检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。e．冷却液温度传感器。检测发动机冷却液温度，修正喷油量及喷油正时。f．进气温度传感器。检测进气温度，以修正喷油量及喷油正时。g．进气压力传感器。检测进气压力，以修正喷油量及喷油正时。h．溢流环位置传感器。检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈控制溢

流环的位置。用于ECD-I控制系统。

i．正时活塞位置传感器。检测电子控制定时器正时活塞的位置，将喷油

正时提前量信号输入ECU。用于ECD-I控制系统。

j．控制杆位置传感器。检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆的位

置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。

k．控制套筒位置传感器。检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制套筒、的位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。

1．E／G开关。发动机点火开关，向ECU输入发动机工作状态信号。m．A／C开关。空调开关，向ECU输入空调工作状态信号，是怠速控制

信号之一。

n．动力转向油压开关。检测动力转向管路油压的变化，所获信号是怠速

控制信号之一。

空挡启动开关。向ECU输入自动变速器是否处于空挡位置的信号，是怠速控制信号之一。②电子控制单元 柴油机电子控制单元的功用和组成与汽油机电子控制

单元基本相同。

③执行器由执行电器和机械执行机构两部分组成。柴油机执行器中所使用的执行电器主要有电磁铁、螺旋管、直流电机、步进电机和力矩电机等。执行机构的形式则根据被控制对象和在发动机上的布置而定。

柴油机控制系统的执行器主要有电动调速器、溢流控制电磁铁、电子控制

正时控制阀、电子控制正时器、电磁溢流阀、高速电磁阀和电子液力控制喷油器等。

(2)柴油机电子控制系统的工作原理

对数字信号的处理方法有两种：一是根据预定控制规律的控制算法对输入信号进行直接运算和处理，然后输出控制指令；二是对输入的数字信号进行特征抽取，即对输入信号的处理并非为了得到直接控制决策，而是从大量输入信号中抽取那些有用的信息，然后根据所抽取的特征值来决定控制决策。经运算处理后微机通过I／O接口输出控制指令信号，经输出回路放大后控制各有关执行器动作，使发动机相应参数或状态向目标逼近，接近程度也可由相应传感器来检测，并将检测结果反馈给电子控制单元ECU，实现闭环控制，使柴油机按最佳状态运行。1．8．3 典型柴油机电子控制系统

(1)电子控制式喷油泵 调速器和喷油提前角调节器(时间控制器)由电子控制系统控制。影响喷油量及喷油提前角的有关因素通过传感器将信号输入电子控制单元，经分析处理后输出控制指令，通过电动调速器和时间控制器来控制燃油喷射量和喷油提 前角。

电子控制式喷油泵也分柱塞式和分配式两种型式。①电子控制分配式喷油泵 图1』48表示了电子控制分配式喷油泵的组成。

a． 喷油量喷油提前角喷油量的控制是由ECU控制电动调速器中的控 羽套筒的位置来实现增减喷油量的。电动调速器的结构见图1—149，由 专子式电磁执行器和油量控制机构组成。转子式电磁执行器的工作原理 月图1—150所示，b．喷油提前角喷油提前角

课堂小结（10′）柴油机电子控制系统的工作原理

四 课后作业布置（15′）

1喷油量的控制

一 复习提问（10＇）

1电子控制式喷油泵也分柱塞式和分配式两种型式组成

二 教学过程（60＇）

五十铃汽车的I-ＴＥＣ系统，五十铃汽车的I-ＴＥＣ系统(全电子控制式)柴油机的控制项目如图1-154所示。图1—155则表示系统构造．系统的最大特征是具有自动巡行控制。系统具有燃料愠度传感器，但没有喷油正时器位置传感器，不对喷油时刻施加反债控制，加速踏板位置传感器与加速踏板直接连接，如图1—156所示，中间不需连接线。这是一种可变电阻式信号发生器，推杆与加速踏板联动，铁心与推杆做成一体．根据加速踏板的位移，当铁心在线圈中移动时，线圈的阻抗产生变化。结果脉冲信号的输出频率也发生变化，利用这一结果，检测加速踏板的位置．

为了减少发动机在暖机后怠速期间的扭矩变动、降低噪声以及防止停机时 在切断进气后产生表面点火，必须控制进气节流。五十斡式与丰田式不同，采用有别于电子电路的真空促动器，控制进气节流。

③电子控制柱塞式喷油泵 组成见图1—157．电子控制系统的输入信号由加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、转速—凸 轮轴位置传感器(N－TDC传感器)、启动开关、空调开关等输入电子控制单元ECU(臣中细线)，而检测实际动作值的反馈信号也通过时间传感器(装于时间控制器上)和控制杆位置传感器(装于电动调速器内)反馈给电子控制单元ECU(图中虚线)。ECU对输入的控制信号和反馈信号进行分析处理，计算出相应的喷油量及喷油提前角控制参数值，分别送往电动调速器和电磁阀(图中粗线)，使调速器和时间控制器动作，从而精确控制喷油量(由电动调速器控制)和喷抽提前角<由时间控制器通过电磁阀控制)。

a喷油量的控制．由ECU控制电动调速6D进行动作来实现增减喷抽量的，电动调速器的结构如图l—158所示，由电动助推器、连杆机构、控制杆等部分组成。控制杆位置传感器装于壳体内，由ECU输入的控制指令信号控制电动助椎器的上下移动，通过连杆机构将助推器的上下移动变为控制杆的水平移动，从而实现喷油景的增减控制。

b．喷油提前角的控制。由ECU控制电磁阀，电磁 阀控制由发动机机油泵进入时间控制器的油压，从而使时间控制器动作而改变喷油泵凸轮轴与油泵驱动轴(曲轴)的相对位置来实现．时间控制界装于喷油泵驱动轴(曲轴)与喷油泵凸轮轴之间．

图1—159是电磁阀的结构。电磁阀为双组式，共有三个通道：从而控制时闯控制界内的话客的位置来实现喷油提前的调节·，图l—160是时间控制器的结构．时间控制器主要由缸筒、活塞、大小凸 轮、法兰和圆盘等组成．受电磁阀泥人的油压大小控制，活塞位置发生改变，通过活塞上的销带动凸轮偏转，从而使法兰(泵轴)相对于圆盘(发动机曲 轴)偏转一定角度，实现喷油提前角的调节。

(2，丰田公司2L-THE型柴油机电子控制系统ECD 有ECD>I型和ECD-Ⅱ型两种。ECD-I型上还保留了一部分机械控制式喷油泵的机械控制机构，只是喷油量及喷油提前角采用电子控制方式，ECl>11型在喷油量的控制方式上有了根本的改变，它是通过ECU控制电磁溢流阀，定时开关溢流通路实现对喷油量的控制，即通过控制停止喷油的时间长短来控制喷抽量．同时在喷油提前角控制中采用了着火正时传感器，用以检侧燃烧室内开始燃烧时刻，对点火提前角的控制更为精确．

①ECl>I型柴油机电子控制系统液组成如图1—161所示．其输入信号由转速传感器、加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、发动机开关(E／G开关)、空调开关(A／c开关)、空挡启动开关等辖人ECU。而检测实际动作值的反馈信号由滥流环位置传感器，正时活塞位置传感器反馈给ECU。控制喷油量的执行器是滥流控制电磁铁，控制喷油提前角的执行器是正时控制阀．此外，还有进气节流控制、排气再循环控制的真空控制阀(VSV阀)，均受ECU控制。

a． 喷油量控制，在ECl)I型控制系统中，喷油量的控制是由溢流控

制电磁铁使控制杆移动，控制溢流环(控制套筒)的位置来实现的。滥流

控制电磁铁的构造如图L—162所示。它由定子哉圈、弹簧、动铁心、滥疯

环位置传感罪等部分组成。

ａ喷油量的控制，ｂ喷油提前角控制。并根据冷却液租度、进气温度、进气压力对喷油提前角进行修正，同时还根据着火正时传感器检潞到的实际燃烧开始时间，喷油提前角，以减小燃油十六烷值和大气条件的变化对喷抽提前角的影响。c怠速控制．

d．各缸喷油量不均匀的修正。e进气节流控制． e．启动预热控制．

下面主要介绍ECD-Ⅱ型控制，喷油量控制和喷油提前角(喷油正

时)的控制。分配式喷油泵燃油通过柱塞在高压室加压，由高压袖管送至喷油器喷人燃烧室，在ECD-Ⅱ型系统中，采用电磁溢流阀直接控制溢流的通路．既简单控制性能又好，响应速度快，能精确地控制燃油喷射量。

实现对喷油量的精确控制，电磁溢流阀应满足下述几点要求。l滥流通路的开闭面积必须大，以尽可能减小高压燃油溢出的流动阻力，使停止喷油更干脆。

b在电磁阀关闭时，高压室内必须保持高压燃油．

c响应速度快，以保任发动机商建运转时精确控制喷油量。” d．电磁隅线圈控制电压为12V或12V以下，功率消耗尽可能小。，其工作过程如图I—167所示。当柱塞右移时，见图 1—167(a)，停止喷油时，见L167(b)，一旦辅助电磁阀打开将主阀右侧油压泄掉，见图1—167(c)，ECD—Ⅱ系统喷油量的控制方式如图L168所示。泵角脉冲发生器的结构如图l—]69所示，ECD—Ⅱ系统对于喷油提前角的控制方式如图1—170所示

(e)喷油泵—喷油器器样式电控系统 图1-171为一种高速电磁阀控制的喷油泵—喷油器的结构．该系统通过高速电磁阀的开闭，控制高压燃油的回油通路的开闭时刻，从而控制喷油开始及停止的时刻来实现对喷抽提前角及喷油量的控制．高速电磁阀受ECU控制，ECU根据发动机转速传赂界、加速踏板位置传感器，冷却液温度传感器、进气温度及压力传搐ee的输入信号，经分析处理，计算出相应的最佳控制参数值，控制高速电磁阀电磁线圈电流导遇与关断的时刻及通断时间的长短，从而实现对喷抽提前角丑喷油量的实时控制．

图L172为英国Lueas公司开发的重型卡车用的电子控制系统EUI喷油泵—喷油器的构造．

图1—173为Caterpillar公司开发的电控喷油系统。该系统的最大特点是喷油泵的柱塞采用液压驱动，这种方式可使喷油压力等控制不受发动机转速及负荷的影响．

电子液力控制喷油料的结构如图1—74所示，它由液力控制伺服阀及针阀

等组成．针阀的开启和关闭是由控制伺服阀通过伺服油路控制的。{()蓄压式电子控制喷油系统系统的组成如图l—175所示，通过控制压力调节阀进行控制，并保证在柴抽机启动和息速时也能保证足够高的稳定油压。

(4)电子控制预行程可控式喷油泵

柱塞式喷油泵的高压抽管的压力与喷油泵转速和静态供油速率成正比，保证低速时有高的喷油压力，① 预行程可控式喷抽泵的工作原理

如图l—176所示，普通柱塞式喷油泵的进出油孔设置在柱塞套筒上，当柱塞关闭进出油孔时，开始泵油的预行程是不能改变的，供油速率也是一定的。

如果将预行程改为可调节式的，供油速率则可自由调节，这样就可以在发动机低速运转时增大预行程，提高柱塞速度，从而增大供油速率，使高压油管内的压力升高；在发动机高速运转时．用常规的预行程保持原有的供油速率，以控制高压管内压力，防止其过分升高。预行程可控式喷油泵随着预行程的增减，喷油开始的时刻也发生变化，高速时提前喷油，可得到相当于普通喷油提前角调节器的功能。预行程可控式喷油泵实际上可实现对供油速率和喷油提前角(供油提前角)的控制． ’

②预行程可控式喷油泵的构造 预行程可控式喷油泵与普通柱塞式喷油泵内部结构的比较如图-177所示．

预行程可控式喷油泵结构特点主要有两点；一是在柱塞套筒的下方设置有一个控制套筒，通过调节杆的上下移动来控制预行程量的变化；二是进油口设置在柱塞上，其燃油的喷射过程与昔通型喷袖泵不同．其工作过程如图1—178所示。

a进油过程。如图l—178(a)所示。

b开始压油．如图l—178(b)所示，当柱塞被凸轮顶起，开始上升至柱

塞上的进抽孔被控制套筒关闭止，所对应的凸轮升程即为预行程，此后压力室内的压力开始上升并开始压油． ’

c喷油 过程。如图1—17B(c)所示，柱塞上有凹槽与柱塞中心的进油孔

相通，从柱塞上行至进油孔被控制套筒关闭时起，到柱塞上的凹槽与控制套筒上的出油孔连通时为止，此间柱塞上的进油孔和凹槽均被关闭。随着柱塞的上升，压力室的燃油被压送到喷油器(即喷油过程)，柱塞的这段行程即为有效泵油行程。在柱塞总行程(由凸轮升程所决定)一定时，预行程越大，有效行程越小，泵油量越小，喷油量越少；反之，预行程越小，有效泵油行程大．泵油越大，喷油量也越多。

d．停止喷油．如图-178(d)所示，从以上工作过程可看出，泵油量的大小决定于柱塞的有效泵油行程，而有效泵油行程又决定于开始泵油的时刻和停止泵油的时刻．开始泵油时 刻决定于预行程的大小。而停止泵油时刻决定于柱塞上的螺旋凹槽与控制 套筒上的出拙口的相对位置，即由调遣器控制油量控制齿条转动柱塞来实 现．在柱塞与控制套筒圆周位置一定时，只要使控制套筒沿柱塞上下移 动，即可改变预行程，从而改变开始泵油时刻，改变泵油量，同时也改变 了喷油提前角。预行程小，泵油时刻提前，泵油量大；预行程大，泵油腔滑调开始时刻晚，泵油量小。

③预行程控制机构 预行程控制机构如图1—179所示。控制套筒在导向杆的引导下可上下移动，而控制套筒的上下移动是由预行程执行机构(螺旋电磁线圈)通过u形接头转动定时杆，并由其上的销钉拨动控制套筒上下移动来改变预行程的。

ECU根据发动机的转速、负荷、冷却液温度、进气温度、进气压力(增压压力)等有关信号，计算出最佳控制参数值，控制螺旋电磁线圈执 行机构动作，控制预行程，井根据预行程位置传感器的反馈信号进行修正．

④预行程可控式喷油泵电子控制系统 预行程可控式喷油泵电子控制

系统的组成如图1—180所示。

该系统对预行程控制制是根据发动机转速、负荷、冷却液温度等信号由ECU计算出最佳控制参数值控制螺旋电磷线圈来进行反馈控制。提高发动机过渡运转时的喷油提前角控制精度，改善低温启动性能。

课堂小结（10′）预行程可控式喷油泵的构造

四 课后作业布置（15′）预行程可控式喷抽泵的工作原理 一 复习提问（10＇）

1丰田公司2L-THE型柴油机电子控制系统

二 教学过程（60＇）

第2章 柴油发动机故障诊断与排除分析 2．1 概 述

柴油机在运行一般时间之后，难免会出现这样或那样的故障，如不及时处理，将会影响柴油机的正常工作，甚至造成严重事故．

在处理柴袖机故障时，传统的方法首先要“看”，就是要仔细观察整机的完整及损坏情况，二要“听”，听一听(可用长旋具助听)柴油机运转的声音，判断异响及其所在位置，必要时也可听取用户对故障情况的陈述；再就是

“摸”，利用触摸直感了解整机或部件的运转情况；还可以“闻”，通过故障可能发出的异常味道来确定可能发生的故障和故障发生的部位，特别是电气系统损坏时往往伴有烧焦的异味。

对柴油机电子控制系统的诊断与故障排除要借助诊断仪器，按电控系统诊断方法进行故障诊断，基本诊断方法与汽油机电控系统诊断方法相同。

进行故障排除分析时，若采用不合乎逻辑的程序，就会使问题复杂化，或作出草串的结论及不必要的维修．有效的故障排除分析需按下列步骤进行。

(1)对故障进行模拟尝试 第一个步骤就是要仔细评估故障，排除先入之

第三篇：汽油,柴油发动机实训报告

发动机实训报告

内容一《五十铃油发动机》

一、实习目的

⒈ 巩固和加强汽车构造和原理课程的理论知识，为后续课程的学习奠定必要的基础。

⒉ 使学生掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项。

⒊ 学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法。

⒋ 了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。⒌ 锻炼和培养学生的动手能力。

二、实习意义

实训是我们学习汽车检测与维修专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。通过亲自动手实训体会方式，加深对课堂上所学知识的理解。开展本次实习，可以使我们学到很多课本上学不到的东西；还可以让我们获得了柴油,汽油发动机构造的基础知识,了解了拆装的一般操作,提高了自己的操作技能和动手能力,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了动手实践能力,培养了动手维修素质。

三、结构简介

汽车发动机由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系和起动系组成。

1、曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等，这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。

2、配气机构：包括气门组和气门传动组，其功用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。

3、供给系：包括燃油供给装置、空气供给装置、可燃混合气形成装置、可燃混合气供给和废气排出装置，其作用是使汽油和空气混合成成份合适的可燃混合气并供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。

4、冷却系：包括水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体放水阀、水套等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。

5、润滑系：包括机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等。其功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。

6、起动系：包括起动机及其附属装置，用以使静止的发动机起动并转入自行运转。

四、发动机主要拧紧力

发动机主要拧紧力矩见下表： 序号 零部件名称 拧紧力矩（kg.m）1连杆螺母拧紧力矩8~9 2主轴承盖螺栓拧紧力矩16~18 3飞轮螺栓拧紧力矩11.5~12.5 4气缸盖螺栓拧紧力矩10~11 5后盖板螺栓拧紧力矩7.6~9.2 6曲轴皮带轮螺栓拧紧力矩17~21 7油底壳螺母（栓）拧紧力矩1.4~2.4 8喷油器压板螺栓拧紧力矩3.2~4.4 9 高压油管螺母拧紧力矩2~4 10 皮带松紧100N压力，下沉8~10mm

五、发动机整体拆卸

1)松开喷油嘴的回油管空心螺丝，拆下喷油嘴的回油管。2)松开喷油嘴紧固螺母，拆下喷油嘴总成。3)松开喷油泵高压连接油管。

4)松开柴油滤芯连接油管螺栓和固定螺母、拆下柴油滤芯总成。5)用柴油滤芯专用拆装工具，拆开柴油滤芯。6)松开气门室盖紧固螺母，拆下气门室盖。

7)松开气门摇臂总成紧固螺栓，拆下气门摇臂总成，取出气门挺杆。8)松开气缸盖螺栓，顺序是由两边到中间，拆下气缸盖总成、气缸床。9)松开风扇叶紧固螺栓，拆下风扇皮带、风扇叶、风扇皮带盘。10)松开发电机调整臂紧固螺栓，取下风扇皮带。11)松开水泵紧固螺栓，拆下水泵。

12)松开机油滤清器紧固螺栓，拆下机油滤清器。13)松开中间惰轮紧固螺栓，拆下中间惰轮。14)松开凸轮轴正时齿轮紧固螺栓，取出凸轮轴。15)松开气缸盖紧固螺栓，拆下气缸盖。

16)将发动机翻转180°，松开启动机紧固螺栓，拆下启动机。17)松开发电机紧固螺栓，拆下发电机。18)松开油底壳紧固螺栓，拆下油底壳。

19)松开机油泵紧固螺栓，取出机油泵、机油泵连接齿套。将发动机翻转90°，松开连杆紧固螺栓，用铜棒敲出三缸活塞连杆组

六、机主要外部零件的拆卸和安装

1臂轴总成

按规定的数字顺序，将摇臂装配

螺栓拧松一点。飞轮 按规定的数字顺序，将飞轮螺 栓拧松一点。

3塞和连杆

在拆卸活塞之前，用刮刀将气

缸壁上沉积的碳粉刮掉。转动曲轴，将活塞移到上止点，然后用锤把或木棒将活塞和连

杆总成从气缸中推出。4喷油泵

1）拆下正时齿轮壳上的六颗喷油泵托架螺母①。2）拆下喷油泵托架上③的后喷油泵托架螺母②。3）拆下气缸体上的后喷油泵托架螺母④和托架⑤ 4）与喷油泵正时齿轮一 起，把喷油泵推向发动 机后部。

内容二《捷达汽油发动机》

一、实习目的：

⒈ 巩固和加强汽车构造和原理课程的理论知识，为后续课程的学习奠定必要的基础。

⒉ 使学生掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；

⒊ 学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法；

⒋ 了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。⒌ 锻炼和培养学生的动手能力。

二、实习意义

实训是我们学习汽车检测与维修专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。通过亲自动手实训体会方式，加深对课堂上所学知识的理解。开展本次实习，可以使我们学到很多课本上学不到的东西；还可以让我们获得了柴油,汽油发动机构造的基础知识,了解了拆装的一般操作,提高了自己的操作技能和动手能力,而且加强了理论联系实际的锻炼,提高了动手实践能力,培养了动手维修素质。

三、拆装要点及大致拆装步骤和注意事项

发动机的分解：

1、先拆发动机外围部件。如：冷却水管、分电器、进排气歧管、机油滤清器等。

2、拆下燃油分配管、气门室罩盖、EGR室等。

3、拆下发动机前端附件。如：正时带（链）的上下罩盖，皮带、发电机、空调压缩机、水泵等。

4、查对原来正时标记是否正确，如不正确，在装配是需重新对正。

5、拆下皮带轮张紧器、正时皮带（链）、正时齿轮。

注意：活塞处于上止点时,正时皮带拆卸后严禁摇转曲轴或凸轮轴，以免损伤零件；或者拆卸前将活塞摇离上止点位置,再拆卸正时皮带，这样才可以摇转凸轮轴。

6、以对正(角)原则,按从两边到中间的顺序松开汽缸盖螺栓,拆下汽缸盖（先拆下凸轮轴及气门摇臂组），还应注意汽缸垫的安装方向

7、翻转发动机，以对正原则松开油底壳螺栓，拆油底壳，拆下机油泵

8、松开连杆轴承盖，依次拆下活塞连杆组。

注意，拆前还应注意活塞的安装方向、连杆及连杆盖的配对记号，拆下的活塞连杆组及轴承盖应按缸号顺序及方向摆放好。

9、拆下飞轮及端面轴承盖板。

10、按顺序依次拆下曲轴主轴径轴承盖，按顺序摆放好，注意安装方向性。

11、拆下曲轴、平衡轴等，这时发动机解体完毕。

发动机的装配：

1、发动机的组装与发动机的分解顺序相反。它是指将从发动机上分解下来的零部件重新装合成一台发动机的过程。为保证发动机的组装质量，恢复其原有技术要求和技术性能，在组装发动机时，应注意以下问题：

2、在装曲轴轴承盖与活塞连杆组时，应注意其缸号、轴承盖顺序以及方向不能装错，不要漏装止推垫片及轴瓦，在拧紧轴承盖螺栓时应按要求力矩拧紧。

3、装配气机构时应注意对准正时标记，还应注意分电器与点火正时标记是否对应。如原标记不对，则应重新调整。曲轴和凸轮轴只能顺时针旋转。

4、在装配运动部件时应涂上润滑油再装。

5、正时皮带不能沾油，不能把方向装反（拆卸时打上旋向标记）。

6、在装配汽缸盖时拧紧螺栓按拆的逆顺序分多次拧紧，并用扭力扳手按规定力矩拧紧。

7、严禁用暴力拆装发动机，以免损伤零部件

8先在凸轮轴上找到第一缸的凸轮，转动凸轮轴使第一缸的进气凸轮正好处于活塞压缩上止点的相位，然后将凸轮轴旋转一个点火间隔角度，看那个缸的进气凸轮所处的相位处于活塞压缩上止点的位置时的状态，则那个气缸在第一缸后点火。按照同样的方法旋转凸轮轴找出其余气缸的点火次序即可。

四、发动机整体拆卸

1、拆卸机体组件

1）拆下气缸盖13固定螺钉，注意螺钉应从两端向中间交叉旋松，并且分3次才卸下螺钉。2）抬下气缸盖。

3）取下气缸垫，注意气缸垫的安装朝向。

4）旋松油底壳20的放油螺钉，放出油底壳内机油。

5）翻转发动机，拆卸油底壳固定螺钉（注意螺钉也应从两端向中间旋松）。拆下油底壳和油底壳密封垫。

6）旋松机油粗滤清器固定螺钉，拆卸机油滤清器、机油泵链轮和机油泵。

2、拆卸发动机活塞连杆组

1）转动曲轴，使发动机1、4缸活塞处于下止点。

2）分别拆卸1、4缸的连杆的紧固螺母，去下连杆轴承盖，注意连杆配对记 号，并按顺序放好。3）用橡胶锤或锤子木柄分别推出1、4缸的活塞连杆组件，用手在气缸出口接住并取出活塞连杆组件，注意活塞安装方向。4）将连杆轴承盖，连杆螺栓，螺母按原位置装回，不同缸的连杆不能互相调换。5）用样方法拆卸2、3缸的活塞连杆组。

3、拆卸发动机曲轴飞轮组 1）旋松飞轮紧固螺钉，拆卸飞轮，飞轮比较重，拆卸时注意安全。2）拆卸曲轴前端和后端密封凸缘及油封。

3）按课本要求所示从两端到中间旋松曲轴主轴承盖紧固螺钉，并注意主轴承

盖的装配记号与朝向，不同缸的主轴承盖及轴瓦不能互相调换。4）抬下曲轴，再将主轴承盖及垫片按原位装回，并将固定螺钉拧入少许。注

意曲轴推力轴承的定位及开口的安装方向。

4、凸轮轴的安装

（1）在安装进气凸轮轴到右边气缸盖上之前，在凸轮轴的轴向部分涂以多功能润滑脂。

（2）按下列步骤安装进气凸轮轴。①将凸轮轴齿轮上2个点记号定位在和气缸盖水平面呈90°角，目的是安装排气凸轮轴时易于与齿轮上的2个点记号对准。②在第1轴承盖上涂以密封剂。③在轴承盖螺栓外面涂以清洁机油。

④按正常顺序逐个拧紧凸轮轴轴承盖螺栓，拧紧力矩为16.5N〃m。（3）在排气凸轮轴的轴向部分涂以多功能润滑脂。

（4）凸轮轴装人缸盖时，将驱动齿轮和从动齿轮上的2个点记号对准，按正常顺序装上轴承盖并拧紧螺栓，拧紧力矩为16.5N〃m。（5）取下工作螺栓。

（6）在将进气凸轮轴安装到左边气缸盖以前，在轴的轴向部分涂以多功能润滑脂。

①将凸轮轴齿轮上的1个点记号定位在和气缸盖水平面呈90°角，目的是在安装排气凸轮轴时易于与齿轮上的1个点记号对准。②在第1轴承盖上涂以密封剂。③在轴承盖螺栓外面涂以清洁机油。

④按正常顺序逐个拧紧凸轮轴轴承盖螺栓，拧紧力矩为16.5N〃m。（8）在排气凸轮轴的轴向部分涂以多功能润滑脂。

（9）将凸轮轴装入缸盖时，将驱动齿轮和从齿轮上的2个点记号对准，按正常顺序装上轴承盖并拧紧螺栓，拧紧力短为16.5N〃m。（10）取下工作螺栓。（11）安装好气缸盖上的气门室盖。（12）起动发动机并检查有无漏油现象。（13）调整点火正时。

5、发动机总体安装

1）按照发动机拆卸的相反顺序安装所有零部件。2）安装注意事项如下：

1.安装活塞连杆组件和曲轴飞轮组件时，应该特别注意互相配合运动表 面的高度清洁，并于装配时在相互配合的运动表面上涂抹机油。2.各配对的零部件不能相互调换，安装方向也应该正确。3.各零部件应按规定力矩和方法拧紧，并且按两到三次拧紧。

4.活塞连杆组件装入气缸前，应使用专用工具将活塞环夹紧，再用锤子木柄将活塞组件推入气缸。

5.安装正时齿轮带时，应注意使曲轴正时齿形带轮位置与机体记号对齐 并与凸轮轴正时齿形带轮的位置配合正确。

6、拆装完后将所有工具及地面清理一遍，整个拆装实习才基本结束。

六、实习心得

拆了两个星期的发动机最直接的感受就是亲眼看到了各种不同的发动机，亲手触摸了发动机的每一部分，将一台完整的发动机分解成一个个独立的部件，然后再组装起来，这种感觉很奇妙。说实话很多时候我们并不觉得了，反而很开心，我们就像一群小孩在玩积木、玩拼图，每个人都在想着怎样把这个“大玩具”装配好，七嘴八舌地在表达着自己的奇思妙想，我们站着、蹲着，很认真、很享受……

当然我们拆装发动机毕竟不同于堆积木和拼图，在拆装发动机之前我们每个人对发动机都有一个自己的想象，不只是整体也包括各个部件，而这些想象几乎都来自课本上的文字和图片，或是上课时播放的视频，拆装实习可以说是给了我们一次机会让我们去验证自己的想象，纠正自己的想象。

拆发动机当然要边拆边想，边想边问，这样的效果最好了。幸运的是我们有个很好地指导老师，这极大地刺激了我们的发问欲望，只要有不懂的问题就跑去“抢”老是过来解答，这和上理论课的沉闷与沉默可有天壤之别啊！经过这次实习后，我是切实懂的了如何去调点火正时、从凸轮轴上找出发动机的点火顺序这些以前似懂非懂的东西，在书上我是真的无法从装配图上看清它的庐山真面目。

经过理论到实践，再从实践回到理论这样一个学习过程，这次实习后再回到课本上去看图，看理论的东西，会发觉真的简单了，好理解了。我用两个字来概括这次实习——实在。

第四篇：外文翻译-柴油发动机发展和耐久性

附录A

柴油发动机发展和耐久性

先进的柴油发动机和后处理技术的发展，2级排放。

Rakesh

Aneja

底特律柴油机公司

Brian

Bolton

底特律柴油机公司

Adedejo

Bukky

Oladipo

底特律柴油机公司

Zornitza

Pavlova

MacKinnon，底特律柴油机公司

Amr

Radwan

底特律柴油机公司

【摘要】

先进的柴油发动机和后处理技术已经开发出来并用于多种发动机和汽车平台。2级（2007年及以后）排放标准已说明了轻型载货汽车在FTP-75协议一次测试循环超过了车辆底盘式功率机。柴油发动机在得到了这些低尾气排放水平的同时又保留了燃油经济性的优势特点。

通过将原型后处理系统与先进的燃烧方式（洁净燃烧）结合，性能和排放取得了不少成果。洁净燃烧在综合处理之后控制部分种类废气，同时达到氮氧化物和PM降低的目的。启用引擎的分析工具能够使子系统发展和系统整合。实验技术的开发方法，利用各种设施，以简化开发的最终解决方案，包括利用稳态和暂态机的测试床，模拟底盘机的测试周期。

【关键词】：柴油发动机，2级，SCR，后处理，排放，燃烧

【引言】

在20世纪90年代后期，燃料的使用预测是为未来运输需求而准备的。展望未来，能源使用其中汽车被证明是相当稳定，前景从2000至2020年，而第三类通过第8类车（重型车辆）被预测在这20年时间里将有微弱的增长。然而，一个明显的增长主要出现在第1类至第2类车（皮卡，面包车和多功能车）。在某些情况下，这些都是用在商业上，但是增加的主要部分的来源被认为是客车市场用于个人的运输。随着这一类汽车使用的增加，能源的使用也会日益增长，从而抬高了能源的使用总量，每天会有数百万桶的原油消费，从20世纪90年代后期的大约800万桶增加至2020年的1200-1300万桶[

1,2

]。如图1所示。

按照预测，到那时汽车的柴油机使用率，其中第一类及第二类轻型卡车的柴油机使用率在美国的交通能源的使用中将有显著的减少。

然而，很多人质疑柴油发动机的潜力，实行次级排放的能力是否会影响其可行性。而那些认为可以克服排放的障碍的人又质疑所有的氮氧化物减排技术应用和燃油效率得到降低之后，燃料经济性的改进将是怎样。

相对这个问题的回答，一系列与能源部的合作项目已经开展，包括DELTA计划以及后来的底特律柴油公司的LEADER计划。研究达到次级排放标准的技术可行性及对燃料经济性可能产生的影响是这些项目与计划的目的。底特律柴油公司所采用的方案是一套综合分析和实验方法，该方案利用这个项目早期阶段的模拟来发展发动机设计和策略发展需要的观念。

图1

：

“柴油“汽车的使用，使美国运输能源使用明显减少。

方法及结果

用适中有效的方法把控制系统与发动机控制系统综合在一起，这种方法使得在保持柴油机对汽油机固有的经济优势的同时，发动机的总体排放特性也有明显的提升。最初，更多的仿真设计指引着人们去设计一个清洁的单缸引擎。这个模型，以实际设计和生产的发动机以及做好稳定状态模态的发展，并得到了验证。这方面的努力使该模型变得适用并且使得在稳定模式下的工作有质量保证。如果这种实验得到校准和完善，引擎工况水平稳定，它将被用于预测瞬时的引擎工作性能，又仍处在稳定状态类型中。与分析工具结合在高度被控制的一种稳定的状态测试，然后再在一个稳定状态中测试运行。这就找到如何在进气系统，EGR系统和提高发动机性能的燃烧系统之间找到平衡的关键答案。

随着稳定状态的发展，这些数据和理论被暂态发动机测功计验证，这个测功机位于发动机能够进行暂态发动机类型工作的位置。同时，车辆综合在预报和车辆喷射类型的的推动的周期，例如联邦城市的驱车周期，FTP-75，US06，而公路燃料经济测试方式被编入瞬时的引擎测力计。这些可以在一个非常控制设置下运行，从而允许为控制系统和校准得到改进。

随着马力测力计系统的发展，发动机被用来带动一系列商用轻型卡车：道奇杜兰戈，道奇Dakota，还有世界第1类戴姆勒克莱斯勒霓虹客车，并且部分验证控制系统发展校准已制定。这种车辆综合后，再往回到仿真领域中发展高保真控制系统和校准发展。这是一条线索，通过一个迭代网络的发动机和后处理的发展。至于第二，第三和第四次迭代，通过这样的循环，后处理日益一体化。

图2

：DAKOTA轻型卡车平台

如图2所示，该计划中使用的平台为第2级示范的，是戴姆勒克莱斯勒道奇Dakota轻型卡车平台。这平台搭载的是一台加强4升V6发动机[

3,4

]

。这种发动机采用可变几何涡轮充增压，共轨燃油喷射，独特的高压力回路，冷却EGR系统，创造了235马力，4000

rpm优越性能表现，并在2002年展示，并参加了2002年在圣迭戈的乘坐和驾驶展示。在项目早期，一个综合性的减排路线被开发为轻型卡车和SUV的平台，如图3所示。它是基于FTP

75废气排放性，并它在两个领域得以体现。第一个领域是利用引擎控制策略和先进的清洁燃烧方式确认发动机的排放。这个项目专利性和先进性的燃烧技术在显着减少发动机排放的同时，对燃油经济性有重大的影响，事实上，对瞬态燃油经济性有比较大的影响。

图3

：轻型卡车/越野车平台综合排放削减路线

如果这个发动机外排放是确定的，那么第二个目标就确定了：这个先进发动机控制策略的综合性是通过排气管排放通过后处理显示出来的。发动机外排放的目标是在第2级10个等级，然后逐年下降非常接近第2级的9级水平，这是有针对性的，其最终目标是达到2级的5级的最终的目标。

在2002DEER会议[5]，初步的结果被显示发动机在第2级的10水平且没有后处理的外排放

。这有重要意义，因为它在取得了非常低的发动机排放的同时保持了非常高的燃油经济性，比以汽油机作动力的车高出50%。加入催化的烟尘过滤器，尿素为基础的可控硅技术和相关的管制措施，氮氧化物和粉尘减少，并且在FTP-75无任何氨滑移的情况下实现第2级6水平的排放。同汽油机相比，这种排放效益要高45%。

自2002年DEER会议以来，发动机外排放有了很大的提高，如图4所示。非常接近第2级9水平的排放，在没有活跃的氮氧化物后处理情况下实现。氮氧化物的〜

0.3克每英里很低的微粒。这超过了在初期阶段的计划路线确立的目标。通过以SCR技术为基础添加到发动机中，FTP-75实现了第2类第3级排放，同时与汽油机相比，燃油效益高出40%。再次，这些排放水平是在FPT-5周期无任何氨滑移的情况下取得的。此外，US06水平也是第2级排放水平在利用催化的烟尘过滤器和以汽油为基础的SCR技术的情况下取得的。

图4

：

NOx还原经燃烧和后处理发展轻型卡车/越野车平台

将氮氧化物减少原因的归类，可分为由于燃烧或者发动机不同，以及通过比较FTP-75汽车的外氮氧化物排放量和FTP-75发动机的外排放量对后处理综合性能的影响是用以显示这项先进技术的好处一种方法。在FTP-75放入循环中，后处理效率通常在80%-95%。对于低温的FTP-75循环来说，这些是相当高水平的氮氧化物减少量。这个项目显示，去年，通过进一步利用清洁燃烧技术，提升检查和控制策略，发动机氮氧化物外排量有了显著的降低。发动机氮氧化物外排量减少了一半以上。而且，FTP-75循环氮氧化物排放减少技术有意义的提高表现在从去年的85%上升到今年的90%。这是通过充分开发控制系统和先进的复合模式燃烧的潜能实现的。这些充分表现了先进的发动机和后处理综合技术，这些是这些技术和项目内在的要求，尤其当你考虑从模拟反复开始，经过稳态，瞬态发动机，最终到达汽车使用阶段。我们经历的那种循环越多，我们就越能通过发动机设计，发动机控制和先进的潜能将后处理与发动机结合。

图5

：

NOx还原经燃烧和后处理的发展轻型卡车/越野车平台

而实现第二级，尤其当破坏传统的NOx折衷方案曲线时，找出这种氮氧化物权衡曲线仍然停留在上述每个单独的转折点显得很重要。氮氧化物/燃油经济性权衡曲线仍然以同样的方式存在。我们可以在曲线上标出氮氧化物从7级到3级的变化情况，以显示出：当氮氧化物减少时FTP-75的燃油经济性也减少到同样的水平。内在的燃油经济复苏潜力的确认是很重要的。在发展思路的每一步，燃油经济性下降的原因都被确认，并且记录在下面的循环中。

因此，对于2002年第2级6级水平，FTP

75的燃油经济性为：轻型卡车每加仑行驶20英里。在2003年，虽然我们有燃油经济性和氮氧化物的综合，但我们现在可以在没加仑同样里程数的情况下达到第2类第5级的水平。这表明在同样的燃油经济性条件下，氮氧化物的排放量比以前减少了55%。反过来说，如果我们保持相同的氮氧化物，以2003年确定的排放标准，燃油经济性可以增长到没加仑行驶20.5英里。或者，我们可以将氮氧化物的排放量有效的减少到第2类第3级标准，这相当于在燃油经济性减少最少的基础上将氮氧化物排放量减少了70%以上。有这样一个信息：经过发动机不断的发展，燃油经济性不断的提高，因此进一步减少氮氧化物的排放量不会对燃油经济性产生多大不利的影响。如果我们把乘用车平台作比较，这些结果可以被进一步说明，前面的结果已经有所呈现。我们有和轻卡相类似的路线图，区分两种体制：一种是发动机具有氮氧化物外排和FTP-75粉末的，另一种是与瞄准第2类第5级的后处理系统相结合的。在这种情况下，发动机外轮廓在没有后处理的情况下被提炼到一个更加清洁的水平：氮氧化物0.4g/mi和0.5g/mi。通过一个烟尘催化过滤器，FPT-75在没有任何氮氧化物后处理的情况下实现了第2类第8级水平。以尿素为基础的SCR技术的应用减少了V，并且氮氧化物和微粒达到第2类第3级水平，同时不存在氨滑移。这些结果显示在表6中。

随着发展思路的提升这个项目显示了燃油经济性产生的重大进步，同时在燃油经济性不受损害的情况下氮氧化物排放量有初步降低。第2类第5级结果是在67mpg的混合经济，这是FTP-75和高速路燃油经济的结合。这清晰的显示出当利用合成分析和实验方法时，燃油经济如何得以提高。

图6

：客运车平台的综合排放削减路线

总结和结论

总之，这个项目利用综合柴油机和具有含SCR系统的催化过滤器后处理及技术来说明轻卡SUV和乘用车平台的第2类第3级排放。第2类用来说明超过US06循环的轻卡平台和FTP-75结果。用同样的汽车做测试，这比轻型汽油机卡车高出41%的燃油经济性。排放量的减少首先归功于先进的燃烧技术，并且通过在没有活跃的氮氧化物后处理的情况下实现第9级氮氧化物排放和PM水平实现的。尿素喷射控制策略是取得良好排放的首要原因，它在最大程度减小氨滑移的同时最大程度的减小了氮氧化物排放量。

同时，总的来说，短时间内轻卡和乘用车实现第2类第3级排放的核心原因是综合测试和分析的发展策略。考虑到司机们都看重一项技术的商业潜能，要求发动机后处理综合来降低后处理系统的复杂性就必须使这项技术有更大范围的实用性。该项目发展的一个重大障碍是考虑到复合模式的燃烧策略，并且把尿素还原剂喷射策略和过滤器换代策略融合在一个ECU中，我们需要精密的控制技术。

这是我们需要一些必须的例如在15PPM水平以下的少硫燃料和SCR尿素还原剂。我们相信能在关键工作领域用尿素还原剂，而这又将为轻工作的发展奠定基础。我们需要重点考虑的是第2类水平和测量技术的排放多样性，后处理的有效寿命和设备多样性，以及在预言长期排放中这两者的结合起着重要作用。处理低排放发动机的结果时数据分析是很必要的。

最后，因资源有限，高风险和短期性，综合分析和实验方法有着重要有用，是绝对必要的。其最关键的是基础的动力数据，因为它将这些数据与理论结合，并且将发动机与后处理技术结合。因此，暂态时的后处理设备对整合设备和进一步简化它们起着重要作用。

致谢

我们真诚地感谢FreedomCar汽车技术研究室，以及DDC轻卡项目主任John

Fairbanks和DDC后处理项目主任Ken

Howden的支持。

附录B

第五篇：柴油发电机组工作原理

整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成1.发动机（ENGINE）

2.发电机（ALTERNATOR/ GENERATOR）

3.控制系统（CONTROL PANEL/ CONTROL SYSTEM）

4.启动马达START MOTOR

5.启动电池START BATTERY（电池接于马达上面）

发动机与发电机连接方式：1，柔性连接（用连轴器将两部分连接）2，钢性连接，有高强度螺栓将发电机钢性连接片与发动机飞轮盘连接，接好之后放在公共底架上，之后再配上各种起保护作用的传感器（机油探头，水温探头，油压探头等），由控制系统来显示各种传感器的工作状态。控制系统通过电缆与发电机和传感器连接以显示数据

发电机组工作原理：

柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能

在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定 顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%

柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程

柴油发电机组说明：手动操作

1、手动启动柴油发电机组前应检查燃油、机油、冷却水是否适量。不足的应及时补充。机组应无漏油、漏水的现象。

2、应将柴油发电机组自动控制器的自动控制按钮拨至中间位置。

3、打开启动电路的钥匙，向右继续扭动钥匙使柴油机启动，启动成功后，将钥匙回拨到充电位置。

4、柴油发电机组停机后，应将钥匙及时拨回中间位置

柴油发电机组说明：自动操作

1、在市电正常情况下，将自动控制器的自动控制按钮向上拨至“自动”位置。此时禁止手动启动柴油机。当市电停电后，柴油发电机组能自动启动，并经ATS开关自动向电网供电。

2、在柴油发电机组自动启动运行后，应及时将钥匙开关拨至充电位置。

3、市电来电后，机组能自动停机。停机后应将钥匙开关拨至中间位置，防止电瓶倒电，影响下次使用

柴油发电机组说明：维护、保养

1、柴油发电机组在运行60小时后需更换机油、清洗柴滤、空滤。

2、应经常检查电瓶的电解液，不足时应及时补充。

3、应经常检查皮带松紧情况，调节张紧机构，保持张紧状态。

4、寒冷季节应打开水加热和油加热开关，使机组保持一定温度，确保柴油发电机组能正常使用

燃烧过程：

1． 燃烧准备阶段（滞燃期）

从燃油喷入到着火开始这一时期为燃烧准备阶段。在这一阶段，燃油需加热、蒸发、扩散并与气流混合等物理准备过程，以及分解、氧化等化学准备过程。

2． 速燃阶段

从着火开始到气缸内出现最高压力时止的这一阶段。当少量柴油着火以后，可燃混合气的数量继续增加火焰迅速传播，燃烧速度加快，放热速率高。气缸内的压力和温度急剧升高。但压力升高过快时，会使曲柄连杆机构受到很大的冲击载荷，并伴随有尖锐的敲击声，柴油机工作粗爆，这种情况应予以限制。为使柴油机工作平稳，最大压力增长率不应超过292kPa～588kPa／1°（曲轴转角）

3． 主燃阶段（缓燃期）

从爆发压力出现点到最高燃烧温度出现点之间的阶段为主燃阶段。本阶段的特点是喷油已经结束，大部分的燃油在此期间燃烧，放出总热量的约80％左右，燃气温度上升到最高点。但由于活塞的下移，气缸容积增大，所以气缸内的压力变化不大。供油在这一阶段结束。

4.过后燃烧阶段

过后燃烧阶段

从最高燃烧温度点到燃烧结束止的阶段。在这一阶段，氧气已大量消耗，后期喷入的燃油就没有足够的氧气与之混合进行燃烧，加之活塞的进一步下移，气缸内压力和温度有较大的下降，使燃烧条件更加恶化，以致燃油燃烧不完全，出现排气冒黑烟现象，使有关零部件热负荷增加，影响柴油机经济性和使用寿命，所以应尽量减少后燃期的燃烧

发电机组噪声主要由排气噪声、机械噪声、燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声、发电机噪声，地基振动噪音

机械噪音：机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的（活塞曲柄连杆机构的噪声、配气机构的噪声、传动齿轮的噪声、不平衡惯性力引起的机械震动及噪声）

燃烧噪音：柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声，在汽缸内燃烧噪声声压级是很高的，但是，发动机结构中大多数零件的钢性较高，其自振频率多处于中高频区域，由于对声波传播频率响应不匹配，因为在低频段很高的汽缸压力级峰值不能顺利地传出，而中高频段的汽缸压力级则相对易于传出。

机组风扇噪声是由涡流噪声、旋转噪声以及机械噪声组成。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声会通过排风的通道传播出去

进风通道的作用是：保证发动机的正常工作以及给机组本身创造良好的散热条件

择的方案应能作到既要有效地降低环境噪声，又要组织好机房内的空气流动，满足发电机组运行需要的空气流量，以保障机组的正常工作

建议今后油机房建设最好采用以下方案：尽量减少油机房门和窗户的数量，避免油机噪声的泄漏；尽量加大油机房进风口距油机基础的距离，延长消音距离，最好建设进风小室；在油机排风口外增加扩张室并尽量延长油机房扩张室的排风距离，房内除地面外的五个壁面可作吸声处理，根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。

发电机噪声包括定子和转子之间的磁场脉动引起的电磁噪声，以及滚动轴承旋转所产生的机械噪声

噪声治理办法

确保柴油发电机组通风条件即不降低输出功率的前提下，采用高效吸音材料和降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理，使之噪声排放达到国家标准85db(a

⒈降低排气噪声。排气噪声是机组最主要的噪声源，其特点是噪声级高，排气速度快，治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器，一般可使排气噪声降低40-60 db(a)。

⒉降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时，必须考虑两个问题，一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点，可选用阻性片式消声器

进风口应与发电机组、排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器，由于进风口压力损失亦在容许范围之内，可以使机房内进出风量自然达到平衡，通风散热效果明显。

室内空气的交流，机房的良好隔声，会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流，房内的高温亦不能及时降下来，可采用低噪声轴流风机，再配上阻性片式消声器

发电机加冷却系统是为了能在控制发电机体积的情况下增加发电机的输出功率。否则，全靠自然冷却，导体的截面必然要选择的很大很大，才能保证绝缘不被破坏。

发电机组冷却方式：空空冷，空水冷，双水内冷。水氢氢的是现在比较常见的大机组的冷却方式，水冷，风扇