国三柴油机燃油系统结构原理

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1、国三柴油机燃油系统结构原理欧曼营销服务管理部2008年7月第二部分：一、重卡车型应对国三主要技术措施1、柴油发动机排气污染物特点：1）柴油机主要污染物分类：氮氧化物-NOx：燃烧过程中氮氧反应的产物；氮氧化物和碳氢在光照作用下形成一种基态臭氧，它是烟雾的一种主要成份。一氧化碳-CO:矿物燃料燃烧所致，柴油完全燃烧后这种产物较少。碳氢化合物-HC:燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧产物。颗粒-PM:未燃或部分燃烧的润滑油、燃油以及硫氧化物的产物。2）柴油机排放物生成机理：氮氧化物在内燃机排放的氮氧化物中占压倒多数的是NO。柴油本身含氮很少，不足以

2、产生显著的NOX排放，NO的主要来源是供给发动机的空气中的分子状的氮。NO的生成速度与温度有密切关系，在高温和富氧条件下，NO的生成速度高。与NO的生成量相比，NO2的生成量较少。在柴油机的排放中NO2与NO之比为10%~30%。NO生成机理可由下面三个反应式来表示：O+N2=NO+N（1-1）N+O2=NO+O（1-2）N+OH=H+NO（1-3）颗粒：柴油机颗粒由碳烟（Soot）和有机可溶成分（SOF）组成；当排气温度超过500℃时，排气微粒基本是很多碳质微粒的聚集体，称为碳烟；当排气温度低于500℃时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为

3、有机可溶成分（SOF），一般来说，SOF占PM质量的15%-30%；降低柴油机微粒排放问题的关键是碳烟排放。碳烟生成的重要条件是高温下燃料严重缺氧。实验证明，过量空气系数小于0.5的混合气，燃烧以后必定产生碳烟；改善燃烧室内混合气的均匀性，是降低碳烟排放的根本。其他：一氧化碳-CO:在缸内缺氧的情况下产生，柴油不完全燃烧的产物。碳氢化合物-HC:燃油的不完全燃烧和润滑油的燃烧产物。3)柴油机排放特点：由于柴油机使用的混合气的平均空燃比比理论空燃比大，故其CO及HC排放明显低于汽油机。柴油机燃烧方式，为压燃式，由于燃烧室内可燃混合气混合不均匀

4、，局部区域出现过量空气系数小于0.6的现象，导致碳烟大量生成，因此颗粒物的排放远高于汽油机；NOX的排放二者相当。因此柴油机排放控制主要侧重于PM和NOX排放量的降低上。2、主要技术路线优劣势比较：优势劣势电控高压喷射系统（共轨/泵喷嘴/单体泵）国三常规设计路线，升级国四必备技术；排放达标一致性好；发动机动力性、燃油耗指标提高。成本增加较大；燃油系统零配件通用性差价格高；服务人员技术培训难度大。机械泵+废气再循环比国二产品成本只略有增加，有较大成本优势；与国二产品零配件通用性强；技术含量低，售后服务无技术障碍，培训压力小。非国三常规技术路线

5、，升级国四难度较大；排放一致性控制困难；废气再循环控制不当对燃油耗、动力性影响较大。二、电控高压喷油系统1、柴油机电控系统发展历史2、电控喷射系统特点国二：机械位置控制系统由喷油泵（调速器、齿条、柱塞、旋槽、齿圈、滑套、油门拉杆、停油拉杆）、高、低压油管、喷油嘴等组成。由油门拉杆、停油拉杆控制喷油泵机械调速器输出油量，喷油定时为固定值。国三：电路时间控制系统取消了传统喷油泵的调速器、油门拉杆、停油拉杆、齿条、齿圈、滑套、柱塞旋槽。喷油定时和喷油量由有ECU精确控制电磁阀所决定。喷油定时:由电磁阀通电（关闭）的时刻所决定。喷油量:由电磁阀通电

6、、断电（关闭、开启）的时间长短所决定。3、电控喷射系统分类电控单体泵中冷后压力温度传感器水温（油温）传感器凸轮轴、曲轴转速相位传感器电子油门踏板线束总成ECU电控单元EUP泵体单元零部件4、单体泵系统工作原理曲轴位置传感器凸轮位置传感器增压压力传感器进气温度传感器水温传感器燃油温度传感器。。。。。。。ECU电控组合泵高压油管喷油器电子油门踏板传感器喷油指令工作原理图：左图为欧曼潍柴国三发动机外形图，其配套产品型号有WP10和WP12两种型号，供油系统采用BOSCH公司技术电控高压共轨系统，排放标准达到国三标准。（1）潍柴国三发动机外形

7、图5.1、共轨系统发动机外形及机型5、高压共轨系统工作原理左图为欧曼上柴国三发动机外形图，其配套产品型号有SC8DK、SC9DK和SC9DF三种型号，供油系统采用日本电装公司电控高压共轨系统，排放标准达到国三标准。（2）上柴国三发动机外形图5.2、电控高压共轨系统优点喷油压力产生的过程和喷射的过程相互独立；喷油压力和转速无关；喷油始点和燃油喷射量的控制各自独立，可以实现精确控制；最小稳定燃油喷射量极小，可以达到1mm³/次，并具有合适的控制角度；喷油系统响应灵敏，能灵活方便的进行多次喷射；高压喷射改善了进气和燃烧的混合及燃烧过程，降低了柴油

8、机的排放；高压泵的驱动扭矩峰值小，机械噪音；系统结构适应范围宽，均能与目前的小型、中型及重型柴油机很好匹配。5.3、电控高压共轨系统组成5.4、电子控制系统组成及工作原理工作原理