简介
发动机是针对电子控制而设计的。 发动机带有电子控制模块（ECM）、燃油喷油泵和电子单体喷油器。 所有这些部件都采用电子控制。 此外还有若干发动机传感器。 发动机配备有涡轮增压器电子控制废气旁通阀。 ECM 通过 ECM 中的软件和来自各种传感器的输入控制发动机工作参数。 软件含有控制发动机运转的参数。 这些参数包括所有工况图和用户选择的参数。
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| 图 1 | g02889596 |
典型示例 (1) NOx 还原系统 (NRS) 阀 (2) 空气滤清器 (3) 进气温度传感器 (4) 氧传感器 (5) 柴油氧化催化器 (DOC) 进口温度传感器 (6) 柴油微粒滤清器 (DPF) 进口温度传感器 (7) 柴油氧化催化器 (DOC) (8) 柴油微粒滤清器 (DPF) (9) NOx 还原系统 (NRS) 排气冷却器 (10) 涡轮增压器 (11) DPF 压差传感器（仅壁流式 DPF） (12) 发动机进口节气门 (13) 空对空后冷器 (14) 废气旁通阀调节器 (15) 发动机排气压力传感器 (16) 发动机排气温度传感器 (17) 曲轴转速/正时传感器 (18) 凸轮轴转速/正时传感器 (19) 电子单体喷油器 (20) 燃油喷油泵 (21) 燃油压力传感器 (22) 机油压力开关 (23) 冷却液温度传感器 (24) ECM (25) 发动机 (26) 预热塞 (27) 预热塞控制单元 (GCU) (28) 带燃油含水传感器的燃油粗滤器 (29) 进气歧管空气温度/压力传感器 (30) 带燃油温度传感器的燃油细滤器 (31) 燃油箱 | |
注: 55 kW (74 hp) 发动机上安装有单独的进气歧管空气压力传感器和进气歧管温度传感器。
注: ECM 没有安装在发动机上。
电子控制系统由以下部件组成：
- ECM
- 压力传感器
- 温度传感器
- 曲轴转速/正时传感器
- 凸轮轴转速/正时传感器
- 喷油泵吸油控制阀
- 废气旁通阀电磁阀
- 电子单体喷油器
发动机传感器位置
本节中的图示显示工业用发动机传感器的典型位置。 具体的发动机可能会因应用差异而与插图中的位置不同。
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| 图 2 | g03343020 |
C3.4B 发动机左侧的传感器和电气接头位置 (1) 10 针发动机接口接头 (2) 62 针发动机接口接头 (3) 燃油压力传感器 (4) 燃油温度传感器 (5) 喷油泵进口计量阀 (6) 机油压力开关 (7) 曲轴转速/正时传感器 (8) 燃油含水 (WIF) 传感器 | |
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| 图 3 | g03343021 |
C3.4B 发动机左侧的传感器位置近视图 (1) 10 针发动机接口接头 (2) 62 针发动机接口接头 (3) 燃油压力传感器 (4) 燃油温度传感器 (5) 喷油泵进口计量阀 (6) 机油压力开关 (7) 曲轴转速/正时传感器 (8) 燃油含水 (WIF) 传感器 | |
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| 图 4 | g02737956 |
C3.4B 发动机右侧传感器和电气接头位置的典型示例 (9) 进气歧管空气压力和温度传感器 (10) 温度传感器接头（NOx 还原系统） (11) 压力传感器（NOx 还原系统） (12) NOx 还原系统 (NRS) 排气阀 (13) 废气旁通阀调节器 (14) 氧传感器 | |
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| 图 5 | g02738156 |
C3.4B 发动机前部传感器和电气接头位置的典型示例 (15) NOx 还原系统 (NRS) 的进口节气门 (16) 冷却液温度传感器 (17) 凸轮轴位置传感器 | |
清洁排放模块的传感器位置
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| 图 6 | g02738216 |
传感器位置的典型示例 (18) 柴油氧化催化器 (DOC) 进口温度传感器 (19) 柴油微粒滤清器 (DPF) 进口温度传感器 (20) DPF 压差传感器的进口接头 (21) DPF 压差传感器的出口接头 | |
ECM
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| 图 7 | g02722357 |
典型示例 | |
电子控制模块 (ECM) (1) 起到燃油系统调速器和计算机的作用。 ECM 接收来自传感器的信号来控制正时和发动机转速。
电子控制系统由 ECM、发动机传感器和来自上层机器的输入组成。 ECM 是计算机。 个性模块是该计算机的软件。 个性模块包含发动机的工况图。 工况图确定发动机的以下特性：
- 发动机功率额定值
- 扭矩曲线
- 高怠速和低怠速转速 (rpm)
- 排放
- 喷油正时
密码可将修改权限定到经过授权的人员。 有关更多密码信息，请参阅故障诊断与排除。
ECM 具有极佳的可靠性记录。 系统中的任何故障的最可能的原因就是接头或导线线束故障。 ECM 是在对发动机进行故障诊断与排除过程中应该最后考虑的项目。
可编程软件中含有所有燃油设定值信息。 这些信息将会确定发动机性能。
闪存编程是编程或更新可编程软件的方法。 有关可编程软件闪存编程的说明，请参阅故障诊断与排除, "闪存编程"。
ECM 是密封的，ECM 不需要进行任何定期调整或保养。
发动机转速
如果安装有电控废气旁通阀，电子控制装置将确定喷油正时、输送到气缸的燃油量和进气歧管压力。 它们都是基于任一给定时间的实际状况和/或期望状况来确定的。
ECM 中的软件将发动机的期望转速与发动机的实际转速相比较。 实际发动机转速通过曲轴转速/正时传感器和凸轮轴转速/正时传感器来确定。 如果期望发动机转速大于实际发动机转速，ECM 将指示电子单体喷油器喷射更多燃油，以便提高发动机转速。
正时考虑
在 ECM 确定了所需的燃油量后，软件必须确定喷油正时。 ECM 分析下述部件提供的输入后确定喷油正时：
- 发动机冷却液温度传感器
- 进气歧管空气温度传感器
- 进气歧管压力传感器
- 氧传感器
在起动时，ECM 根据凸轮轴上辅助转速/正时传感器的信号确定 1 号气缸的上止点位置。 ECM 决定相对于上止点位置何时应该喷油。 ECM 通过控制每个电子单体喷油器来优化发动机性能，使得所需的油量在发动机周期的精确时间点喷出。 电子单体喷油器由燃油歧管供给高压燃油。 ECM 也会向燃油喷油泵中的电磁阀提供信号。 燃油喷油泵中的电磁阀控制燃油喷油器中的一个阀。 此阀控制进入柱塞的燃油量。 通过控制进入柱塞的燃油量，可以控制燃油歧管中的压力。 发动机不需要的燃油被转移到燃油喷油泵之外而回到燃油箱。
ECM 将会调整喷油正时和燃油压力，以便实现最佳的发动机性能、燃油经济性和废气排放控制。 使用电子维修工具可以查看实际正时。 此外，使用电子维修工具也可以查看期望正时。
喷油
ECM 中的可编程软件设定了某些针对可能喷射的燃油量施加的限制。
FRC 限制是一个基于进气歧管压力和发动机转速的极限值。 FRC 限制用于控制空/燃比，从而控制发动机的废气排放。 当 ECM 感知到进气歧管空气压力较高时，ECM 就会提高 FRC 限制。 进气歧管空气压力较高说明气缸内的空气较多。 当 ECM 提高了 FRC 限制时，ECM 就会允许更多的燃油喷入气缸内。
Rated Fuel Limit（额定燃油限制）是一个基于发动机额定功率和发动机转速的限制。 额定油量限制使得发动机功率和扭矩输出能与特定型号发动机的功率和扭矩曲线相符。
这些限制位于可编程软件中，并且是无法更改的。
ECM 控制下列特性：
- 增压压力
- NOx 还原系统的操作
诊断代码
当 ECM 检测到电子系统故障时，ECM 将会生成一个诊断代码。 此外，ECM 还会记录诊断代码以指示故障发生的时间。 ECM 还记录故障发生的次数。 提供诊断代码是为了指示 ECM 已检测到发动机控制系统存在电气故障或电子故障。 在某些情况下，在出现导致代码生成的状况时，发动机性能会受到影响。
如果操作员指出发生性能故障，则诊断代码可能会显示故障的原因。 使用笔记本电脑来访问诊断代码。 然后应该修复该故障。
事件代码
事件代码用于指示 ECM 已检测到异常的发动机工况。 ECM 将会记录事件代码发生的次数。 这并没有指出电气故障或电子故障。 如果发动机中的冷却液温度高于允许的极限值，则 ECM 将会检测到这种状况。 ECM 将会记录关于该状况的事件代码。
转速/正时传感器
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| 图 8 | g02722354 |
典型示例 | |
曲轴转速/正时传感器通过检测曲轴正时齿圈 (1) 上轮齿的运动来产生信号。 转速/正时传感器产生的信号被传送至 ECM。 ECM 利用来自转速/正时传感器的信号来计算曲轴的位置。 该信号也用来确定发动机转速。
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| 图 9 | g02722355 |
典型示例 | |
凸轮轴转速/正时传感器产生与凸轮轴位置相关的信号。 凸轮轴转速/正时传感器检测凸轮轴 (2) 前部位置轮的移动。 转速/正时传感器产生的信号被传送至 ECM。 ECM 使用该信号计算发动机的转速和旋转位置。
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| 图 10 | g02259713 |
转速/正时传感器示意图 | |
在发动机拖动时，ECM 使用来自凸轮轴转速/正时传感器的信号。 在发动机运转时，ECM 使用来自曲轴上的转速/正时传感器的信号。 转速/正时传感器是发动机位置的主要来源。
压力传感器
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| 图 11 | g03360401 |
功率高于 56 kW (75 hp) 的 C3.4B 发动机的压力传感器示意图 | |
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| 图 12 | g03360409 |
功率低于 56 kW (75 hp) 的 C3.4B 发动机的压力传感器示意图 | |
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| 图 13 | g03360405 |
特定 C3.4B 发动机上的 DPF 压差传感器示意图 | |
注: DPF 压差传感器仅适用于配备壁流式 DPF 的发动机。
增压压力传感器是一个有源传感器。
增压压力传感器向 ECM 提供进气歧管压力的测量值来控制空燃比。 这将会减少瞬态状况中的发动机冒烟。
发动机上安装有一个发动机机油压力开关。 当发动机运行并检测到机油压力时，开关将打开。 当没有检测到机油压力时，开关将闭合。
如果出现可能会损坏发动机的状况，ECM 将会警告操作员。 这包括检测到机油滤清器阻塞的状况。
发动机机油压力开关的工作范围 ... 30 至 90 kPa (4 至 13 psi)
温度传感器
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| 图 14 | g03360451 |
功率高于 56 kW (75 hp) 的 C3.4B 发动机的温度传感器示意图 | |
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| 图 15 | g03360457 |
功率低于 56 kW (75 hp) 的 C3.4B 发动机的温度传感器示意图 | |
进气温度传感器和冷却液温度传感器是无源传感器。 每个传感器都向 ECM 提供一个温度输入。 ECM 将会控制以下操作：
- 燃油输送
- 喷油正时
这些传感器也用于发动机监控。