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1. 开发背景：开发背景： 随着技术的发展和社会的进步，人类的环保意识日益增强，美国、殴州和日本都将相继执行第二级环保标准，对发动机的排气进行更加严格的限止为了满足新的排放标准以及激烈的市场竞争，小松和康明斯公司合资成立了IPA ( The Industrial Power Alliance )，IPA的目标就是要生产出马力大、油耗低、排染少和骚音小的高性能发动机 CRI与HPI喷油泵凝聚了小松和康明斯两大著名发动机制造企业的技术精华，具有下列优越性能： *喷射压力高，CRI的喷射压力高达1200-1300kg/cm2 HPI的喷射压力高达1600-1700kg/cm2 *喷射的起始时间可以由电脑来随时调节 *CRI还可在一个冲程中进行预喷、主喷、后喷等多次喷射 * 喷射压力可以由电脑设定 *满足较高的排放要求 *燃烧效率提高，发动机的功率大大提高目前小松装有CRI喷油泵的发动机是： 125系列，140系列目前小松装有HPI喷油泵的发动机是： 170系列第六章 CRI喷油泵介绍2. CRI燃油系统燃油系统2.1 系统组成系统组成AIRAIR1. 1.燃油箱燃油箱2. 2.供油泵供油泵2 2A.PVCA.PVC2B.2B.高压泵高压泵2 2C.C.手动泵手动泵2 2D.D.供油泵供油泵2 2E.E.旁通阀旁通阀2 2F. G F. G 回转传感器回转传感器3. 3.燃油滤芯燃油滤芯4. 4.溢流阀溢流阀5. 5.公用油管公用油管6. 6.限压阀限压阀7. 7.流量缓冲器流量缓冲器8. 8.喷射器喷射器9. 9.燃油冷却器燃油冷却器10.10.ECU(ECU(发动机控制器发动机控制器11.11.NE(NE(转速传感器转速传感器) )2.2 CRI 燃油系统概述燃油系统概述高压燃油由供油泵产生, 通过公共油槽进入到各喷油嘴. 喷油的开始与结束是由喷油嘴中的电磁阀来控制着喷嘴中的针阀的开与闭来实现的.CRI 系统通过各传感器检测出的发动机的况状(转速, 油门, 水温, 等), 由计算机来决定燃油的喷射量, 喷射时间, 喷射压力,使发动机运行最佳. 计算机还不断进行自我检查, 如果发现有任何异常, 就会发出警报告诉驾驶员, 并且有自我保护程序, 能自动地停机或使机器进入安全的作业模式运行.控 制 器燃油箱喷油泵公共油槽喷油嘴排量控制电磁阀控制开启2.3 CRI系统结构与功能系统结构与功能CRI CRI 系统由供油泵系统由供油泵, , 公共油槽公共油槽, , 喷油嘴喷油嘴, , ECU, ECU, 以及控制它们的传感器组成以及控制它们的传感器组成. .供油泵为公共油槽提供压力供油泵为公共油槽提供压力, , 压力的大小由供油量来决定压力的大小由供油量来决定, , 而供油量的大小由而供油量的大小由 ECU ECU 发出的发出的电控信号来控制电控信号来控制PCV PCV 的开闭决定的开闭决定. . 公共油槽接受到高压燃油并将它传到各个气缸的喷嘴公共油槽接受到高压燃油并将它传到各个气缸的喷嘴. . 公共油槽中的油压由油压传感器检测并传到控制器公共油槽中的油压由油压传感器检测并传到控制器, , 保证压力与发动机在该转速与负荷下保证压力与发动机在该转速与负荷下所需要的压力相符合所需要的压力相符合. .系统工作原理*喷射量*喷射时间*喷射次数TWV控制电流公共油槽压力传感器油流减振器燃油回流公共油槽喷射压力控制其它信息(温度,压力)NE 传感器 G 传感器喷 油 泵喷油器喷油嘴3. 燃油泵燃油泵3.1 燃油泵的构造燃油泵的构造1. 3-1. 3-峰形凸轮轴峰形凸轮轴2. 2. 溢流阀溢流阀 3. 3. 驱动齿驱动齿 4. 4. No.1 No.1 高压泵高压泵 5. 5. PCV (PCV (排量控制阀排量控制阀) )6. 6. No.2 No.2 高压泵高压泵7. 7. 手动泵手动泵8. 8. 加注泵加注泵9. 9. G G 转速传感器转速传感器PVC PVC 与高压泵做在一起与高压泵做在一起, , 用来控制用来控制压力压力. .凸轮轴有三个峰凸轮轴有三个峰, , 泵的柱塞数就可泵的柱塞数就可降为气缸数的降为气缸数的 1/3, 1/3, 同时同时, , 给公共油给公共油槽的加压次数与气缸数相同槽的加压次数与气缸数相同, , 这样这样就容易达到公共油槽中的压力稳定就容易达到公共油槽中的压力稳定与平稳与平稳. . 3.2 柱塞泵供柱塞泵供 油原理油原理凸轮提升吸油冲程排油冲程公共油槽排出必要油量预冲程阀打开阀关闭PCV阀动作泵的动作出油阀柱塞回油增加出油量减少出油量A. A. 在柱塞的下降行程中在柱塞的下降行程中, ,PVC PVC 打开打开, , 低压油经过低压油经过PVC PVC 被吸入柱塞腔被吸入柱塞腔. .B. B. 即使柱塞进入上升行程即使柱塞进入上升行程, , 只要没有电信号流到只要没有电信号流到 PCV , PCV , 阀就保持打开阀就保持打开, , 进入进入PVC PVC 的油被回流掉的油被回流掉, , 所以压力所以压力不不 上升上升. .C. C. 当需要加压时当需要加压时, , 电控信号被送到电控信号被送到 PCV , PCV , 把阀关闭把阀关闭, , 燃油的回流通路被切断燃油的回流通路被切断, , 柱塞腔中的压力就上升柱塞腔中的压力就上升, , 燃油燃油通通 过出油阀加注进公共油槽过出油阀加注进公共油槽. .换句话说换句话说, , 当阀关闭时当阀关闭时, , 柱塞的行程就是要排出的油量柱塞的行程就是要排出的油量, , 因此只要调节关闭阀因此只要调节关闭阀的的 时间时间, , 就可以调节加注的油量和公共油槽中的压力就可以调节加注的油量和公共油槽中的压力. .D. D. 当凸轮超过最高点后进入下降行程当凸轮超过最高点后进入下降行程, , 柱塞腔中的压力下降柱塞腔中的压力下降, , 此时此时, , 出油阀就关闭出油阀就关闭, , 防止燃油回流防止燃油回流. . 同时同时, ,流流到到 PCV PCV 的电流被切断的电流被切断, , PCV PCV 就打开就打开, , 低压的燃油就进入柱塞腔低压的燃油就进入柱塞腔, , 也就是又回到了也就是又回到了A A 状态状态. . 动作吸油过程排油过程柱塞提升阀开启PCV阀动作阀关闭往公共油槽出油阀柱塞 公共油槽用来存贮高压泵产生的高压燃油并将它送到各个气缸, 公共油槽上装有压力传感器, 流量阻尼器, 压力限制阀, 流量阻尼器连着高压油管把高压油送到喷油器, 压力限制器上的油管用于回油. 4.公共油槽公共油槽压力限制阀压力限制阀压力限制阀压力限制阀流量阻尼器流量阻尼器流量阻尼器流量阻尼器流量阻尼器公共油槽限压阀压力传感器4.1 流量阻尼器流量阻尼器流量阻尼器用来消除高压油管中的压力脉动, 使供给喷射器的油压稳定. 当流量过大时, 它会切断通路, 防止流量异常.当流量过大时, 高压作用在活塞上,活塞与球一起向右并与座接触, 油的通路就被切断了.不喷油时，钢球在弹簧作用下靠在最左边正常喷油时，减少脉动喷油异常时，堵住出油口不喷油时阀体止块活塞钢球支架弹簧喷油时喷油被喷油被截断截断当有喷油量异常时,钢球移到最右端,活塞钢球弹簧喷油器公共油槽活塞钢球弹簧喷油器公共油槽活塞钢球弹簧喷油器公共油槽钢球座4.2 压力限止阀压力限止阀压力限止阀在异常高压时打开压力限止阀在异常高压时打开, , 以释放高压以释放高压, , 当公共油槽中的压力达到约当公共油槽中的压力达到约 140 140 MPaMPa {1,430 kg/cm 2 } {1,430 kg/cm 2 } 时打开时打开, , 当压力下降到当压力下降到 30 30 MPaMPa {310 kg/cm 2 } {310 kg/cm 2 }时又关闭时又关闭, , 用来维持压力用来维持压力. .钢球外壳弹簧阀体 引导阀打开阀关闭异常高压4.3 压力传感器压力传感器公共油槽公共油槽公共油槽公共油槽 压力压力压力压力传感器传感器传感器传感器公共油槽油压传感器按装在公共油槽上, 用来检查公共油槽里的压力,反馈到ECM.这是一个半导体压力传感器, 利用了半导体的特性, 当加上压力时电阻会改变. 电源电源电源电源发动机控制器发动机控制器发动机控制器发动机控制器ECUECU输入信号输入信号输入信号输入信号油门信号油门信号油门信号油门信号NE NE 信号信号信号信号G G 信号信号信号信号燃油压力信号燃油压力信号燃油压力信号燃油压力信号 传感器传感器传感器传感器燃油温度燃油温度燃油温度燃油温度增压压力增压压力增压压力增压压力机油压力机油压力机油压力机油压力( (高高高高, ,低低低低) )水温水温水温水温( (高高高高, ,低低低低) )高压泵高压泵高压泵高压泵 PCV1PCV1高压泵高压泵高压泵高压泵 PCV2PCV2NO1 NO1 喷射器喷射器喷射器喷射器NO2 NO2 喷射器喷射器喷射器喷射器NO3 NO3 喷射器喷射器喷射器喷射器NO4 NO4 喷射器喷射器喷射器喷射器NO5 NO5 喷射器喷射器喷射器喷射器NO6 NO6 喷射器喷射器喷射器喷射器网络网络网络网络( (其它控制器其它控制器其它控制器其它控制器) )输出信号输出信号输出信号输出信号5.ECU—发动机控制器发动机控制器5.1 控制原理控制原理加入的电流为加入的电流为加入的电流为加入的电流为 11 11 to 12 to 12 安培安培安培安培保持电流为保持电流为保持电流为保持电流为2-3 2-3 安安安安培培培培5.2 对喷射电磁阀的控制对喷射电磁阀的控制注意：喷射电磁阀的控制电压为110~130伏5.3 传感器传感器ECM油门开关开关信号燃油温度传感器水温传感器NE传感器G传感器油槽压力传感器5.3.1传感器传感器 NE & G放大电路放大电路喷油泵位置曲轴位置NE传感器G传感器传感器传感器 NE1) 1) NE NE 转速传感器转速传感器 ( (曲轴转角感知曲轴转角感知) )当信号孔通过传感器时当信号孔通过传感器时, , 通过传感器的磁力线发生变化通过传感器的磁力线发生变化, , 线圈中产生感生电压线圈中产生感生电压. .飞轮壳上每隔飞轮壳上每隔7.5 7.5 度就有一个小孔度就有一个小孔, , 但其中有三处没有孔但其中有三处没有孔, , 这样总共就是这样总共就是4545个孔个孔, , 每转两圈就能每转两圈就能产生产生9090个脉冲信号个脉冲信号. . 通过这些信号通过这些信号, , 发动机的转速就被测出来了发动机的转速就被测出来了. .飞飞飞飞 轮轮轮轮 对对对对 准准准准 销销销销传感器传感器 G高压泵的凸轮轴中心按装的盘状的齿轮, 上面每隔60度切有一个凹槽. 另外有一处有多一个内齿, 因此发动机每转 2 圈就产生 7 个脉冲, 通过 NE 和G 传感器的信号组合, 就能确定第一缸的标准.5.3.2 水温传感器水温传感器 有两个传感器有两个传感器有两个传感器有两个传感器, , 一个测高温一个测高温一个测高温一个测高温, , 一个测低温一个测低温一个测低温一个测低温水温传感器测出水温并送到 ECU. 这是一个热敏电阻型传感器, 能过测量热敏电阻上分得的电压值, 就能算出水的温度.高温传感器用于保护发动机.低温传感器用于低温起动, 发动机转速被限止在1000转, 并进行多次喷射, 防止白烟的产生.当传感失效时 ECM 用 90 摄氏度来计算燃油温度输出电压当燃油温度上升到50-70度时, 燃油喷射量会下降 4-6 % , 极限温度是80度燃油温度传感器测出燃油的温度并送到 ECU. 这是一个热敏电阻型传感器, 能过测量热敏电阻上分得的电压值, 就能算出燃油的温度.5.3.3燃油温度传感器燃油温度传感器当传感失效时当传感失效时 ECM ECM 用用 80 80 摄氏度来计算摄氏度来计算5.3.4 排气压力传感器排气压力传感器排气压力输出电压排气压力发动机控制器排气压力传感器排气压力供电端 (5伏)接地端5.3.5 机油压力传感器机油压力传感器低压开关在压力为 0.5 kg/cm 时接通高压开关在压力为at 1.5 kg/cm 时接通 ，ECM 开始控制发动机在 1300 rpm TWV (TWV (双向电磁阀双向电磁阀) ) 控制着控制腔中的控制着控制腔中的压力压力, , 用来控制喷射的开始与结束用来控制喷射的开始与结束. .TWV TWV 关关关关1.进口2. 线端 3. 上体 4. 电磁阀 5. 出口 6. 内部阀体组7. 阀体 8. 出口小孔 9. 入口小孔 10. 控制腔11. 控制活塞12. 弹簧13. 压销14. 喷嘴组件6.喷射器喷射器6.1 喷射器的结构喷射器的结构电磁阀节流孔液压柱塞喷嘴节流孔1节流孔26.2 喷射器的工作原理喷射器的工作原理活塞根据压力腔的油压来控制针阀的开闭.TWV TWV 电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀On On 喷嘴打开喷嘴打开喷嘴打开喷嘴打开公共油槽 液压柱塞节流孔1节流孔2外阀5 5 微米滤芯与微米滤芯与微米滤芯与微米滤芯与 30 30 微米预滤微米预滤微米预滤微米预滤1. 按装架2. 芯子A. 从燃油箱来B. 到供油泵参数• 冷却方式:空冷• 芯子形状: AL-CFT-1•热交换面积: 3.31m 2发动机发动机水箱水箱7.燃油滤芯与燃油冷却器燃油冷燃油冷却器却器8.燃油系统的测试燃油系统的测试8.1测量燃油压力测量燃油压力 燃油压力的测量只低压回路的压力, 高压回路中的 压力由于压力非常高,不能测量.1.拆下燃油压力测量塞(1).2.接上压力测试接头, 连好压力表. 3. 起动发动机, 在高怠速下测出压力.4. 测量完毕后把机器恢复原样. 当燃油被烧干或燃油系统的零部件更换以后, 要进行排 气.使用手动泵进行排气1. 拆下燃油滤芯 (1), 装满燃油并按装好 *装入的燃油一定要干净, 不能有脏物混入 * 如果没有干净的燃油, 则不要拆下燃油滤芯, 用手动泵 泵入燃油2.拆下燃油滤芯上的排气塞 (2) 操作手动泵 (3). 手动泵油直到油从排气塞处冒出, 装上排气塞 扭矩: 7.8 – 9.8 Nm {0.8 – 1.0 kgm}3. 松开供油泵上的排气塞 (4) 用手动泵 (3) 进行排气操作90 – 100 次. 直到油从排气塞处冒出,拧紧排气塞, 再操作几下手动泵 直到很重时. 排气塞扭矩: 4.9 – 6.9 Nm {0.5 – 0.7 kgm}4. 起动发动机. *高压回路中的空气在发动机回转时可以自动排出. * 如果发动机不能起动, 说明低压回路中的空气没有完 全排出, 重复从第2 部的操作.由于高压回路中的压力很高, 如果发动机在运转时有燃油泄漏, 有着火的危险.用下列方法检查燃油系统的泄漏为了使检查方便, 在检查前要把发动机周围清理干净, 特别是机油和黄油1. 在供油泵, CRI, 喷油嘴,高压管周围喷上着色剂.2. 起动发动机, 在 1000 rpm以下运行, 当发动机速度稳定后, 关闭发动机.3. 检查燃油硬管和燃油系统设备是否漏油.* 检查高压回路, 特别是喷有着色剂的地方.* 如有漏油要立即修复, 再次从第2步开始检查. 4. 起动发动机低怠速运转.5.检查燃油硬管和燃油系统设备是否漏油.* 检查高压回路, 特别是喷有着色剂的地方.* 如有漏油要立即修复, 再次从第2步开始检查. 6. 起动发动机高怠速运转.7.检查燃油硬管和燃油系统设备是否漏油.* 检查高压回路, 特别是喷有着色剂的地方.* 如有漏油要立即修复, 再次从第2步开始检查. 8.2 检查燃油系统的泄漏8.起动发动机高怠速运转, 然后给发动机加载* 按装在机器上的情况下可以做变速箱失速或 液压失速.9.检查燃油硬管和燃油系统设备是否漏油.* 检查高压回路, 特别是喷有着色剂的地方.* 如有漏油要立即修复, 再次从第2步开始检查. * 如果没有发现漏油,检查完毕.8.3 发动机断缸试验发动机断缸试验 断缸试验是指切断一个或多个缸的燃烧, 通过速度变化来判断哪个缸的燃烧有问题.方法:1.起动开关ON.2.同时按时钟开关(1),右行走开关(2)和工作模式开(3)至少2.5秒钟 *面板显示转入断缸模式, 时间区(4)显示发动机转速, 工时区(5)显示气缸数3.起动发动机, 记录下高低怠速4.用下面的方法设定断缸模式操作。

*按着时钟开关(1), 通过操作工作模式开关(3)或(6)来选择要断开的缸, 被选到的缸数会闪亮. *按着时钟开关(1), 操作重举升开关(7)来执行断缸操作. 此时液晶显示由闪亮数字变成上下两段码. *要断开多个缸时, 重复上两步操作. 5. 记录下断缸模式下发动机的低怠速与高怠速, 此转速与步骤3中的数据相比较, 就能发现哪一缸有问题.6. 用下面的方法解除断缸模式: *按着时钟开关(1), 通过操作工作模式开关(3)或(6)来选择要解除断开的缸, 被选到的缸数的上下两段码会闪亮. *按着时钟开关(1), 操作重举升开关(7)来解除断缸操作. 此时液晶显示由闪亮的上下两段码变成闪亮的数字码. *要解除多个缸时, 重复上两步操作.7.试验结束后, 同时按时钟开关(1),右行走开关(2)和工作模式开关(3)至少2.5秒钟, 结束断缸操作. 用户代码服务代码故障原因E11，E10E91b发动机Ne传感器系统异常E11, E10E91C发动机G传感器系统异常E11E920机器模式选择系统异常E922发动机过速E11E924机油压力过低E14E931燃油油门旋钮系统异常E15E934水温传感器系统异常(高温)E15E936机油压力传感器系统异常E11E93C增压压力传感器系统异常E15E93d燃油温度传感系统E954起动开关C回路短路E0EE955网络系统异常E10E956供电系统异常1E15E957供电系统异常2E95A喷油器按装调试开关信号E15E96A水温传感器系统异常(低温)E11, E10E970供油泵PVC1阀电流过大用户代码服务代码故障原因E11，E10E971供油泵PVC2阀电流过大E11, E10E974供油泵PVC1系统断路E11, E10E975供油泵PVC2系统断路E11E977燃油槽压力传感系统E11E979燃油槽高压异常1E11E97A燃油槽高压异常2E11E97b供油泵无负荷供油异常1E11E97C供油泵无负荷供油异常2E11E97d燃油槽压力异常E10, E11E980控制器异常E10, E11E981第1号喷油嘴断线E10, E11E982第2号喷油嘴断线E10, E11E983第3号喷油嘴断线E10, E11E984第4号喷油嘴断线E10, E11E985第5号喷油嘴断线E10, E11E986第6号喷油嘴断线E10, E11E98A第1,2,3号喷油嘴短路E10, E11E97b 第4,5,6号喷油嘴短路9. 故障代码分析故障代码分析。