【卡车之家 原创】为了达到国三排放要求,国内大部分卡车及柴油机厂商选择的技术方案是高压共轨,现阶段高压共轨技术主要掌握在博世、德尔福、电装等企业手中,其中博世的高压共轨系统占据了绝大部分市场比例。
技术革新带来了车辆运用上的诸多调整,为了更广泛地传播国三电控共轨系统的相关知识,帮助大家更有效地驾驶车辆,我们在博世共轨系统的官方网站搜集了部分共轨系统的基础内容,现在系统性地归纳出来,供大家参考交流。
柴油共轨系统组成
该燃油分配系统包含机械部分和电控部分,机械部分又可细分为低压机械部分和高压机械部分。
共轨系统示意图
液力系统
低压液力系统:
— 油箱
— 输油泵
— 燃油滤清器
— 低压油管
高压液力系统:
— 高压泵
— 高压油轨
— 喷油器
— 高压油管
电子控制系统( ,简称EDC)
— 传感器
— 电控单元( Unit,简称ECU)
控制装置涵盖多种部件,例如配备电磁开关的燃油喷射部件、负责稳定压力的阀门、用于启动加热的装置、调节系统增压水平的设备、控制废气回流量的装置以及限制流体通量的阀门等
— 线束
共轨系统的四大核心部件
这些是柴油共轨系统的关键组成部分,包括喷油器、高压泵、高压油轨和电控单元。
1.喷油器
喷射装置负责将燃料变成细小颗粒并散布在引擎燃烧空间内。这种带共轨的喷射装置,其喷射的时机和延续时间都由电子控制器精确计算后发出指令,随后由电磁阀门执行操作。
2.高压泵
高压泵的功能是让燃油从低压情形转变为高压情形,依靠柱塞的运作完成这一过程,目的是为了符合系统以及发动机对于燃油喷射时压力和喷射量的需求。
3.高压油轨
高压油轨用来储存燃油,也能够控制高压泵供油和喷油器喷洒时引起的压力变化,以此保证系统内压力的稳定。这种油轨是所有气缸共享的部件,也是共轨系统的一个显著特征。
4.电控单元
电控单元相当于发动机的核心,它采集发动机的运转数据,参照预先存储的参数模型进行运算分析,然后将指令发送给执行部件,用以达成发动机的操作管理、异常检测等作用。
如何让你的共轨比大泵更好用?专家解答
博世共轨系统产品在商用车领域有两种型号,分别是CRSN2-16和CRSN3-18。
CRSN2-16:运用最广泛,最大压力1600巴
该平台源自博世全球性架构打造,针对中国区域进行深度改进,是博世在华业务中使用频率最高的系统,能够符合国三、国四及国五等多项环保规范要求。主要面向中型及重型货运车辆,依据运输工具的作业特性,对其耐久性进行了特别加固处理。
该辅助行走功能,即便系统发生故障,只要不危及安全,车辆依然可以行驶,这是为了满足商用车的特殊要求。
这种构造方式能够适应多种动力参数和发动机气缸配置的差异,提供多样化的选择,可以满足不同买家的具体要求,其中CP3和CPN2-16是为世界市场设计的,而CB28则是针对本地市场研发的,具有运行稳定、维护方便的特点,并且成本控制得比较好。
可以选择博世最新全球化的电控单元,该单元为博世.2系统专门做了改进,能够包含尿素喷射控制单元的全部作用,这样有助于简化整个系统并减少费用。
产品特点
专为中重型商用车量身定制的共轨系统
全球化的平台,为中国市场特别优化
模块化的设计,适用于不同功率扭矩和缸数的要求
跛行回家功能
低油耗
高可靠,更高的设计寿命
自我诊断实现高效快速解决故障
系统压力高达1600巴
可满足国三、国四及更高的排放标准
CRSN3-18:升级版本,最高压力1800巴
该产品依托博世全球性架构打造,针对中国市场进行了定制化改进。它主要面向中型及重型货运车辆,对商用车的使用特性进行了强化,从而延长了其耐用性。
辅助返程功能,即便系统发生异常且未危及安全仍能继续运行,能够满足商用车的特殊用途。采用组合式构造,可以适应不同动力输出和发动机气缸数量的要求。
整个系列能够借助CRSN2-16平台直接进行迭代,从而大幅缩短研发时间与适配流程。该系统可承受高达1800巴的强大负荷。
产品特点
专为中重型商用车量身定制的共轨系统
全球化的平台,为中国市场特别优化
模块化的设计,适用于不同功率扭矩和缸数的要求
跛行回家功能
可直接在CRSN2-16基础上升级
高可靠,相对于乘用车系统更高的设计寿命
自我诊断实现高效快速解决故障
系统压力高达1800巴
可满足国四及更高的排放标准
柴油共轨系统特性
传统柴油喷射系统通过凸轮与柱塞的联动来形成压力,并控制喷油量,喷射压力会随发动机转速和喷油量的提升而加大,此类柴油系统已无法适应愈发严格的排放标准,也无法实现节油目标。
共轨系统,即 Rail 系统,或简称为 CRS,会将燃油在高压状态下保存在一个特定的压力容器里,这个容器也叫做高压油轨,它从根本上解决了常规柴油发动机喷射系统的不足之处,其主要优势体现在以下几个方面:
喷射压力的形成不受发动机转速和系统喷油量的影响,能够依据发动机多样的工作状态,灵活调整喷射压力和油量,以便在低转速时产生高喷射压力,达成低速时获得高扭矩,减少排放并提升燃油使用效率的目标。
运用电子控制装置计算得出适宜的燃油喷射量与喷射时刻,随后由喷油嘴准确实施,有时会进行重复喷射。
· 更高的系统压力,更好的排放能力,更低的燃油消耗。
博世共轨技术的优势
采用高压电子控制柴油机的意图,在于提升燃油使用效率并减少环境污染,此外,从动力表现、燃料消耗及操控感受等角度出发,电控柴油装置正逐步获得市场认可,其核心优势具体表现在下述图表中。
目前市场上的博世电控高压共轨系统有以下几方面的优点:
· 与同功率的汽油车相比,柴油车油耗节省25%-30%;
性能突出,体现在扭力充沛,行驶缓慢时提速迅速,拉动效果显著等方面;
电控单元实施精准调控,促使喷射柴油颗粒更细,燃烧更为充分,从而有效减少颗粒物和NOx的排放。
· 可实现喷油的精确控制;
· 较好的烟度控制能力及低排放能力;
二氧化碳的排放量比使用汽油的车辆减少了大约三成,非甲烷总烃的排放量也显著下降。
具备健全的内部检测机制,设有周全的故障应对措施和严谨的安全管理规范。
选择性催化还原系统概述
柴油机选择性催化还原装置,即SCR系统,旨在清除柴油引擎排出的氮氧化物。当环境温度较高时,尿素注入口会将尿素与水混合的溶液注入排气管,尿素在高温作用下分解产生氨气,氨气在SCR催化剂内与废气中的氮氧化物进行氧化还原过程,转化为氮气与水,以此实现减少柴油引擎氮氧化物排放的目标,其化学反应式为:
NOX+CO(NH2)2 =>N2+H2O
其特点有:
功能覆盖面大,能够适配多种车辆类型,包括乘用汽车柴油版、商用汽车柴油版以及非公路用途的工程设备。
· 可有效地降低发动机的燃油消耗率,实现车辆节能的目的;
· 具有良好的油品适应性(较好的抗硫性);
· 发动机结构相对简单(针对EGR发动机而言),便于维修。
系统组成
该系统由多个部分构成,包括尿素供应设备,尿素注入装置,中央调控设备以及催化装置。
尿素供给单元( )
— 尿素供给泵
— 尿素箱及尿素箱加热及液位总成
— 尿素管
尿素喷射单元( )
— 尿素喷射阀及垫片
— 冷却水管
控制单元
传感设备,涵盖环境温度测定装置、尿素箱温度测量装置、液位探测装置、氮氧成分分析装置等
尿素喷射控制单元,即Unit,简称为DCU,能够整合进博世电控单元里面
— 执行器,包括加热继电器,尿素箱电磁阀等
选择性催化还原系统催化器箱
— 选择性催化还原系统催化器
— 消音器
尿素供给单元
尿素供应装置负责将尿素液体从储存容器中抽入动力泵,再以设定好的力度将液体送往喷洒部件,当设备停止运行或系统发生问题需要回抽时,它还能清除管路中的液体混合物。
尿素喷射单元
尿素喷射单元是将尿素水溶液雾化并定量喷射到排气管中。
尿素喷射控制单元
尿素喷洒调节装置借助感应器持续掌握车辆情形,经由软件即时运算准确管理各个操作元件的运作,达成对各系统实施精准调控的目标。
博世选择性催化还原系统产品
2.1
2.1是博世公司研发的第二代选择性催化还原系统,专门用于柴油商用车以及非道路工程机械,旨在提升尾气净化效果。
系统特点
· 氮氧化物转化效率高
· 有效地降低发动机的油耗
· 系统在低温环境下可通过自行解冻,以实现正常工作
· 采用尿素水溶液直接对喷射阀进行冷却
· 采用模块化设计,便于在车辆上的安装
· 可满足国四、国五及更高的排放要求
2.2
2.2型是博世公司对2.1型选择性催化还原系统的后续改进版本,专门用于柴油型商用车和非公路建筑机械。尿素喷射控制装置(该装置被称为Unit,也简称为DCU)能够整合进博世电子控制装置内部。
系统特点
尿素喷射控制装置能够跟博世电控装置合并,从而让系统构造变得简单,并且能够减少费用
· 氮氧化物转化效率高
· 有效地降低发动机的油耗
· 系统在低温环境下可通过自行解冻,以实现正常工作
· 采用发动机冷却水对喷射阀进行冷却
· 采用模块化设计,便于在车辆上的安装
· 可满足国四、国五及更高的排放要求
日常使用要点
引擎发动过程通常在五秒以内完成;倘若启动失败,应将钥匙关闭半分钟,然后再次尝试启动。
2. 冷机起动后,应怠速或低速运行数分钟再进行加速行驶。
启动车辆前,必须确保电源已接通,让仪表盘上的指示灯完成自检,之后才能进行启动。
启动发动机后,确认警示灯是否点亮,核实燃油温度与冷却水温度是否处于正常范围,注意倾听发动机运转时有无异常声响。
驾驶员需要持续留意各种仪表盘上的信号灯,比如冷却液温度显示、润滑油压指示以及发动机异常警示灯等,一旦发现任何不正常情况,应立刻检查对应的装置;当警示灯被点亮,务必马上赶往专业维修点解决。
6. 长时间高速高负荷运行后避免急停。
7. 低温起动时,要等预热完成后再进行起动。
钥匙旋至启动位置,发动机预热灯即会发亮,待该灯自行熄灭后,须马上实施启动操作。
使用柴油引擎时,绝不能等油箱里的柴油全部用光才去补充,否则燃油系统会混入空气,进而导致共轨部件受损。
9. 燃油滤清器中的油水分离器需定期检查和放水。
省油诀窍
让发动机尽量运行在适宜的转速范围,这个范围通常用绿色区域表示,这样做能够提升动力表现,也能节省燃油消耗,同时有助于减少废气排放。
挑选恰当的变速杆位置,防止高速度比配合低速度运行,或者低速度比配合高速度运行。
3. 正常驾驶时,避免急加速、急减速 。
4. 选择经济车速行驶。
车辆运行期间,倘若引擎每分钟转速超出1500转,切记不可空挡滑行,那样会消耗更多燃料。
柴油使用注意事项
要在合规的油库购买达标柴油,2009年7月1日起,所有客车和货车用柴油机均需符合国三排放标准,国家于2009年6月12日公布2009年关于车辆柴油的规范,并于2010年1月1日实施。
在不同的地区和不同的季节应根据环境温度选择合适的柴油。
严禁在柴油中掺入汽油, 水或者其他添加剂!
柴油的等级关乎到引擎的效能、尾气排放以及运作期限,低劣的柴油会对共轨系统的正常运作造成显著的阻碍,甚至可能引发重大的经济代价。
· 润滑性差导致共轨部件磨损失效;
· 颗粒物导致独裁、卡滞留、磨损;
· 含水及添加剂导致锈蚀、腐蚀;
柴油成分若含有铜、锌、铅、锡之类的物质,会引起喷油嘴产生沉积物,进而妨碍其正常运作。
保养要点
三滤,即机油滤清器,柴油滤清器,空气滤清器,必须依据车辆制造商的维护指南,按时进行更换。
选用的过滤器型号必须满足设备制造商规定,比如过滤性能等,不可以随便采用等级低的替代品。
常常查看滤清器下端,松开水位感应器的放水阀,一旦仪表盘上滤清器液位警示灯亮起,就须立刻排水。
4. 保持加油口清洁,保持油箱通气孔不被堵塞,如图所示。
要细心维护电池,确保电池正负两极连接稳固,同时电池外壳要经常保持干燥,并且要干净整洁,具体要求见图示。
6. 避免电气部件及线路受潮,如清洗车辆时。
机油使用注意事项
需依照汽车制造商维护指南,选用性能相当或更优的润滑油,具体规格请参照SAE分级标准,该标准明确了各类机油适用的温度区间,具体范围展示于下图。
机油的更换须按照主机厂保养手册,在一定的周期内按时更换。
机油的加注量应在机油尺上下刻度之间为宜。
严禁混用不同品牌或者不同性能的机油!
柴油滤清器主要功能是清除发动机燃油系统中的柴油杂质、颗粒以及水分,确保燃油纯净。选择性能优良且正规品牌的滤清器,并依照厂家建议的行驶里程及时更换,是维护共轨系统、降低发动机维修费用、延长共轨系统使用周期的关键手段之一。
商用车柴油滤清器基本参数要求
在处理流量峰值状况下,从含水量为2%的乳液液体中提取水分的成效能达到93%以上,其他方面需遵循DIN第一部分标准,在特定区域会有更严格的标准规定。
2. um(微米)和mm(毫米)比较
3. 柴油滤清器所需的过滤效率
劣质滤清器的危害:
· 额定流量不足。造成滤清器长期超负荷工作,使用寿命缩短;
滤纸的孔眼尺寸偏大,分布不均,过滤性能欠佳,导致共轨系统出现早期磨损现象。
· 水分离失效,共规部件锈蚀;
粘合剂对油类敏感,附着效果差。造成滤网失效,杂质无法清除。进而缩减了共轨系统的使用期限。
滤清器内部密封圈的橡胶材料对油类敏感,容易失去密封效果,进而引发电路故障,不能有效清除杂质,最终导致共轨系统出现早期损耗。
· 燃滤加热及油水分离电接头功能失效及电路损坏;
· 燃滤加热失效,低温下系统性能及起动受影响。
柴油滤清器使用小贴士
误区1:使用什么滤清器无所谓,不影响当前运行就行。
劣质滤清器对发动机的伤害是潜在的,或许不会立刻显现,但等到损害累积到某个阶段,后果就会显现出来,那时已经无法挽回。
误区2:燃滤质量差点没关系,经常换就没有问题
评估滤清器性能的标准并非仅限于其使用期限,关键在于它的过滤效能,倘若选用过滤能力欠佳的滤清器,即便频繁更换,也无法为共轨系统提供充分防护。
误区3:不必经常更换的滤清器肯定是最好的滤清器
优质滤清器在相同情况下需要更频繁地更换,这是因为它能更彻底地清除杂质。
误区4:滤清器使用只要到服务站定期更换保养就好了
注意事项:柴油成分里含有水分,在完成普通滤清设备维护之后,务必在操作期间定时排空滤清设备内的积水。
如何鉴别滤清器的优劣
1.密封圈
2.过滤介质
3.外壳质量
4.排水阀
博世柴油服务网络介绍
1927年,全球首次实现直列式喷油泵的大规模制造,这标志着博世公司开始研发柴油喷射系统。时至今日,博世公司在柴油喷射系统技术方面始终保持着领先优势。
1997年,博世公司开始大规模制造柴油共轨系统,这一系统如今已普遍用于多种车辆类型,包括小型乘用车、客车、微型商用车、大型货车、火车以及船舶。
博世针对柴油共轨系统推出了配套服务,不仅涵盖总成配件的更换,也包括喷油器、高压泵等关键部件的维修业务。博世柴油系统服务中心是该公司在柴油维修业务上最核心的协作单位,能够进行柴油系统的故障分析,并且可以全面负责核心部件的维修工作,担当起博世柴油系统维修领域的专业技术角色。
博世柴油系统服务中心(BDC)
博世柴油系统服务中心凭借长期的工作经验积累,通过接受系统的博世培训,借助博世的技术支持,并利用博世的专用检测设备、工具和原厂配件,在柴油系统维修方面始终处于领先水平。
在柴油共轨系统故障排查方面,博世柴油系统服务中心运用博世ESI 电子信息库配合KTS诊断仪和高压低压检测设备等,能够精确识别系统零件或发动机的损坏情况,同时向客户提议柴油系统组件的更换或修复服务。
在柴油共轨系统零件的高压泵和喷油器维修领域,博世柴油系统服务中心运用多种检测设备,包括多功能试验台EPS 815,电子式连续测量油量系统KMA,以及共轨系统专用检测工具,通过对比设备给出的原始压力数值,可以精确且完整地评估泵和喷油器的整体工作状态。
利用配套的高压泵专用拆卸组装工具,能够快速且完好地完成分解、替换破损部件以及调整装配的过程。
使用第一、二、三套专用工具,可以分别对喷油嘴偶件、高压密封环、电磁阀、阀座等部件进行拆卸、安装、更换,同时还能对喷油器内部零件的微小行程进行精准调整。这些操作都在专门为喷油器维修而建造的无尘车间内完成,完全符合博世公司对喷油器维修的洁净标准要求。
博世柴油系统服务中心运用博世提供的专用检测仪器、拆卸工具、调试检测数据、维修备件以及经过长期实践改进的维修方案,致力于高效且精准地解决系统问题,并确保收费标准合理化,以此满足市场需求。
博世柴油系统服务站(BDS)
博世柴油系统服务站属于博世柴油系统服务网络的关键构成部分,并且是博世柴油系统服务中心的必要升级前提之一。
博世柴油系统服务站(BDS)专业维修传统柴油系统的喷油泵和相关配件。他们负责处理博世品牌的泵,例如P7100和VE泵,同时也承接杰克塞尔品牌的设备维护工作。此外,该服务站还提供对非博世柴油系统的维修服务。
柴油共轨技术在国内已广泛部署,博世柴油系统服务站(BDS )现在能为顾客进行该系统的故障检测,同时提供相关部件的更换服务。
一些博世柴油系统服务网点,也提供柴油共轨系统零件的检查和养护,例如,会进行高压泵CP 1/2/3以及喷油嘴等部件的检测和维修工作
日常使用故障应急措施
启动若失败,则须关闭钥匙三十秒,随后再次预热,然后再次尝试启动。
启动遇到阻碍时,可以借助手动油泵来排空气体并启动,参照图中指示。
3.故障灯亮时,必须及时前往维修站进行处理。
编后语
卡车排放规范提升至国三级别,咱们司机对车辆、发动机的认知也需同步更新,针对共轨系统的特点,操作与维护过程中要格外留意,涵盖柴油、机油、滤清器等诸多细节。
本篇文稿所有材料均选自博世共轨系统官方网站,其余部分若有宝贵心得,欢迎参与交流探讨。
如何让你的共轨比大泵更好用?专家解答