卡特彼勒电子控制喷射柴油机简介
《电控柴油发动机原理与维修》教案电子教案完整版授课教案整本书教案电子讲义(最新)
（3）喷射驱动系统
1）喷射驱动油的流量
2）喷射驱动油的压力控制
（4）喷射驱动压力控制阀（IAP 控制阀）
1）IAP 控制阀的结构组成和工作原理
2）IAP 控制阀的压力控制过程
（5）HEUI 喷油器
1）HEUI 喷油器的结构组成和工作原理
2）HEUI 喷油器的喷射过程
3.卡特彼勒C-9 发动机 HEUI 共轨系统
二、电控单体泵的工作原理
1.吸油过程
2.旁通过程
3.喷射过程
4.泄压过程
三、电控单体泵
1.燃油供给系统
2.单体泵控制系统
3.电控单体泵总成
思考与
练习
本课题最后的思考与练习
第
教学内容
课题六电控高压共轨系统
教学任务
1. 掌握电控高压共轨燃油喷射系统的结构与组成。
2. 掌握电控高压共轨燃油喷射系统的工作原理。
3.日本电装ECD-U2 共轨系统
三、液力活塞增压式共轨系统
1.HEUI 共轨系统的工作原理
2.卡特彼勒3126B 发动机 HEUI 共轨系统
（1）HEUI 燃油系统的组成
1）液压油泵
2)液压电子控制单体喷油器
3)喷油驱动压力控制阀（IAP 控制阀）
4)喷油驱动压力传感器（IAP）
5)燃油输油泵
6)电子控制模块（ECM）
（2）可变截面涡轮增压器的工作原理
（3）可变截面涡轮增压器的结构
二、柴油发动机排放控制系统
1.废气再循环系统的工作原理
2.废气再循环对排放的影响
（1）对NOx 排放的影响
（2）对微粒排放的影响
（3）对 HC、CO 排放的影响
（4）对 CO2 及燃油消耗率的影响
美国卡特彼勒柴油发电机组
宁波日兴动力科技有限公司 宁波重康船舶设备有限公司 产品描述：卡特彼勒的历史发展历程大约1890 年。
Benjamin Holt 和 Daniel Best 尝试使用各种形式的蒸汽推土机进行农耕。
他们在各自的公司单独进行试验。
1904 年。
Holt 研制成功第一台蒸汽履带式推土机。
1906 年。
Holt 研制成功第一台天然气履带式推土机。
1915 年。
联军在第一次世界大战中使用 Holt 的"Caterpillar®"履带式推土机。
1925 年。
Holt 制造公司和 C. L. Best 推土机公司合并，组成卡特彼勒推土机公司。
1931 年。
第一台 Diesel Sixty 推土机从伊利诺斯州东皮奥利亚的装配线下线，它是采用新型高效动力源的履带式推土机。
1940 年。
卡特彼勒产品系列现在包括机动平地机、铲式平地机、升降式平地机、筑梯田机和电动发电机组1942 年。
美国在战争中使用卡特彼勒的履带式推土机、机动平地机、发电机组和用于 M4 坦克的特殊发动机。
1950 年。
卡特彼勒推土机公司在英国成立，这是众多海外公司中的第一家。
目的在于帮助管理外汇短缺、关税、进口控制，并为全球客户提供更好的服务。
1953 年。
1931 年，公司成立了独立的发动机销售小组，向其他设备制造厂商推广柴油发动机。
1953 年，该小组被独立的销售和营销部门取代，以便更好地满足广大发动机客户的需求。
发动机销售现在约占公司总销售和收入的三分之一1963 年。
卡特彼勒和三菱重工在日本成立了第一家由美国公司拥有部分股权的合资企业。
卡特彼勒三菱有限公司于 1965 年开始生产，现已更名为新卡特彼勒三菱有限公司。
现在是日本排名第二的建筑机械和矿用设备制造商。
1981-83 年。
全球经济衰退波及卡特彼勒，公司付出的是每天损失一百万美元的代价。
在不得已的情况下公司被迫大幅裁员。
1983 年。
最新卡特彼勒3512B操作规程整理版
3512B柴油发电机组操作规程1 范围本标准规定了石油钻机用3512B柴油发电机组的操作及维护保养规程。
本标准适用于石油钻机用3512B柴油发电机组的操作与维护保养，其他型号的柴油机发电机组的操作保养亦可参照本标准执行。
2 主要参数3512B柴油发电机组如下：柴油机型号： 3512B柴油机额定转速： 1500rpm柴油机怠速转速： 650rpm柴油机汽缸数及排列方式： 12缸 60°夹角V型柴油机汽缸直径： 170mm柴油机活塞行程： 215mm柴油机压缩比： 15.5：1柴油机进气方式：涡轮增压柴油机单一活塞排量： 4.9L柴油机活塞总排量： 58.5L柴油机转向(从飞轮末端看)：逆时针柴油机使用燃油： -10#柴油（环境温度低于-5℃时须使用更低牌号的柴油）柴油机燃油喷油方式：电子喷油器柴油机启动方式：气动马达启动发电机型号： SR4发电机功率： 1200KW/1714KVA发电机频率： 50HZ发电机电压： 600V发电机最大电流： 1828A励磁电流： 7.5A3 操作使用3.1 柴油发电机组安装3.1.1 整个发电房底座应全长支撑，放在结实水平的基础或地面上，基础的水平度不大于3mm，基础承压力大于7MPa。
3.1.2 排气管系安装时要单独支撑、固定牢靠，排气管系统要有防水进入设施。
在安装期间要防止焊渣或其它杂物进入柴油机。
3.1.3 在安装燃油管线时，在管线接到柴油机之前，要从管线中清除所有的杂质。
3.1.4 连接输出电缆和控制线路；将发电房、SCR（VFD）房等根据实际情况牢固的接地。
SCR（VFD）房要用1.5米长的铜皮铁钎砸入地内，并浇盐水，保证接地电阻小于1Ω。
3.2 柴油发电机组启动3.2.1 启动前准备――确认已完成必要的每日维护和周期性维护；――确认柴油发电机组和他的控制系统处于正常状态，没有悬挂维修挂牌或警告牌；――确认所有护罩和护盖已安装到位，防护装置在正确的位置；――检查水温和油温，确保水套加热器（若装有）和/或润滑油加热器（若装有）工作工常，。
世界船用柴油机巨头介绍
世界船用柴油机巨头介绍以下是世界船用柴油机巨头的介绍：1. 万孚（Wärtsilä）万孚是芬兰一家全球领先的船用柴油机制造商。
该公司历史悠久，在船用柴油机领域积累了丰富的经验和技术实力。
万孚的产品范围广泛，包括两冲程和四冲程柴油机，涵盖了各种功率范围。
万孚的柴油机以其高效可靠、节能环保的特点而闻名。
2. 马士基（MAN Diesel & Turbo）马士基是丹麦一家全球知名的船舶动力系统供应商，也是世界上最大的四冲程柴油机制造商之一、马士基的柴油机产品广泛应用于商船、海军舰艇和海洋工程等领域。
马士基的柴油机以其卓越的性能、稳定的运行和高度集成的特点而著名。
3. 卡特彼勒（Caterpillar）卡特彼勒是美国一家全球知名的工程机械制造商，在船用柴油机领域也具有重要地位。
卡特彼勒的柴油机产品覆盖了各种类型的船舶，包括商船、油轮、驳船等。
卡特彼勒的柴油机以其卓越的性能和高度可靠性而受到用户的青睐。
4. 阿尔斯通（Alstom）阿尔斯通是法国一家在航运工业、电力和铁路领域具有重要地位的跨国公司。
该公司的柴油机业务专注于船用柴油机的研发和制造。
阿尔斯通的柴油机产品适用于各种船舶类型，包括散货船、客船、油轮等。
5. 丹佛斯（Danfoss）丹佛斯是丹麦一家在工业自动化和能源领域具有领先地位的公司。
丹佛斯在船用柴油机领域拥有先进的技术和产品。
该公司的柴油机产品以其高效、环保和可靠性能而著称。
以上是世界船用柴油机巨头的简要介绍。
这些公司在船用柴油机领域具有强大的技术实力和市场竞争力，为全球船舶工业的发展做出了巨大贡献。
随着全球航运业的不断发展和技术的进步，这些巨头公司将继续发挥重要作用。
★美国CAT卡特彼勒CATERPILLAR
美国CAT卡特彼勒CATERPILLAR卡特彼勒是世界上最大的土方工程机械和建筑机械的生产商，也是全世界柴油机、天然气发动机和工业用燃气涡轮机的主要供应商。
我司经营卡特彼勒配件已有多年历史，我们能为广大客户提供纯正以及高质量的替代件。
----最具竞争力的价格----------网络化管理提供快速准时交货--泉州市双环贸易发展有限公司是卡特（美国CAT卡特彼勒CATERPILLAR）柴油发电机组、工程机械等配套产品的直销公司。
现已发展成为：———柴油发电机组、工程机械配件直销中心，———柴油发电机组技术服务中心，———各类滤清器直销中心。
产品广泛应用于建筑、油田、船舶、车辆、港口、运载、工程机械等行业，我司提供各系列设备配件、电器产品、滤清器、油水分离器等。
主营：卡特发电机组：CAT-3306。
CAT3406.，CAT-3408，CAT-3412，CAT3456。
CAT-3508。
CAT-3512，CAT3516，CAT-3608。
CAT-3612等全系列配件。
卡特重型卡特：725。
730。
769。
777等全系列配件。
卡特装载机：950G。
960G。
966G。
973G。
977G。
980G。
988G等全系列配件。
卡特推土机：D4。
D5。
D6。
D7。
D8。
D9。
D10等全系列配件。
卡特挖掘机：CAT305，CAT320，CAT325，CAT330，CAT345，CAT365系列配件。
油田常用发动机：C7。
C9。
C10。
C11。
C12。
C13。
C15。
C18。
C27。
C32，3100，3300。
3400。
3500系列发动机配件。
经营：珀金斯（PERKINS）劳斯莱斯（ROLLS ROYCE）动力：发电机组、叉车、电焊机、工程机械等，常见发动机如下：100、200、900/3、1524、403、404、500、700/800、1004、1104、1106、1006、4.236、6.354、1306、2006、2306、2506、2806、3008、3012、4006、4008、4012、4016等全系列配件。
卡特彼勒工业柴油发动机介绍说明手册
C27
C32
卡特彼勒工业发动机功率
C32 C27 C18 C15 C13 C
1500
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谢谢大家！
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卡特彼勒工业发动机功率
3100系列发动机 • 3116 • 3126 • 3126B （140-275BHP ) （215-255BHP ) （175-275BHP )
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卡特彼勒工业发动机功率
3400系列发动机 • • • • • 3406 3408 3408E 3412 3412E （250-525BHP ) （402-535BHP ) （575-675BHP ) （500-750BHP ) （605-1050BHP )
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卡特彼勒工业发动机功率
3500系列发动机 • • • • • • 3508 3508B 3512 3512B 3516 3516B （680-1000BHP ) （1000-1100BHP ) （1020-1500BHP ) （1500-1650BHP ) （1355-2000BHP ) （2000-2200BHP )
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卡特彼勒发动机的应用范围
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卡特彼勒主要产品
柴油发电机组(备用，主用，连续） 天然气发动机、发电机组 工业用发动机 船用发动机、发电机组
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卡特彼勒工业发动机
• 油田发动机 • 火车头发动机 • 卡车用发动机 • 工业使用 • 农业使用 • 新型双燃料发动机
卡特彼勒2000KW柴油发电机组
[ ] 加大尺寸和高级发电机 [ ] 绕组温度探测器 [ ] 轴承温度检测器 [ ] 防凝结加热器 [ ] 断路器，UL 认证、3 极带并联跳闸装置、100% 额定功
null 排气管气体温度 排气流量率 排气管法兰尺寸(内径) 排气系统背压 (最大允许值) null 冷却液的散热(全部) 排气管的散热 (全部) 后冷器散热 从发动机发散到大气的热量 从发电机散发到大气的热量 null2 30%压降时的马达启动能力 机架 温升 null 带滤清器的油池加注
480.8 º C 425.9 m³/min 203.2 mm 6.7 kPa
备用电源 2000 ekW 2500 kVA
50 Hz 1500 rpm 400 伏
出厂标配件和选配件。
系统 进气 冷却 排气装置 燃油 发电机 电源终端
调速器 控制仪表板
润滑油
安装
• 单芯罐式空气滤清器 • 维修指示器 • 带护罩的散热器 • 带阀的冷却液排放管 • 风扇和皮带护罩 • Cat® 长效冷却液* •干式歧管 • 凸缘面出口
• 润滑油和滤清器 • 带有排放阀的放油管路 • 排烟装置 • 齿轮型润滑油泵
• 油轨 - 发动机 / 发电机 / 散热器安装件 • 橡胶防振支座（散装运输）
[ ] EMCP 3.2 ... [ ] EMCP 3.3 [ ] 右侧/左侧安装 UIP 选装件 [ ] 本地/远程报警模块 [ ] 数字 I/O 模块 [ ] 发电机温度监测与保护 [ ] 远程监测软件
2500 kVA 2000 ekW
501.5 L/hr 370.5 L/hr 251.1 L/hr
cat发动机培训教程-(附加条款版)
CAT发动机培训教程引言CAT发动机是全球知名的重型机械设备制造商卡特彼勒公司生产的高质量、高性能的发动机。
CAT发动机以其卓越的性能、可靠性和耐用性而闻名于世，广泛应用于各种重型机械设备、船舶、发电设备等领域。
为了更好地满足用户的需求，本教程旨在为CAT发动机用户提供全面、系统的培训，帮助用户更好地了解、使用和维护CAT发动机。
第一章：CAT发动机概述1.1CAT发动机的发展历程CAT发动机自诞生以来，历经数十年的发展，不断进行技术革新和产品升级。
从最早的四冲程柴油机，到现代的电子控制燃油喷射系统，CAT发动机始终保持着行业领先地位。
1.2CAT发动机的系列产品CAT发动机拥有丰富的产品线，包括小型、中型和大型柴油机，功率范围广泛，可满足不同用户的需求。
主要产品系列有：（1）C系列：C4.4、C7.1、C13、C15等，适用于小型和中型机械设备。
（2）ACERT系列：ACERT技术是CAT发动机的核心技术之一，通过先进的燃烧优化和排放控制技术，实现高效、环保的动力输出。
（3）3400系列：3406E、3412E等，适用于大型机械设备、船舶和发电设备。
第二章：CAT发动机的工作原理与构造2.1工作原理CAT发动机是一种四冲程柴油机，其工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
通过这四个过程的循环往复，实现发动机的动力输出。
2.2发动机构造（1）气缸体：是发动机的主体部分，承担着承受高温、高压气体压力的重要任务。
（2）曲轴连杆机构：将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动，实现动力输出。
（3）燃油系统：负责将燃油喷入气缸内，与空气混合后进行燃烧。
（4）冷却系统：通过循环水冷却发动机，保持发动机工作温度稳定。
（5）润滑系统：为发动机各运动部件提供润滑，降低磨损。
（6）电子控制系统：通过电子控制单元（ECU）对发动机各系统进行精确控制，实现高效、环保的动力输出。
第三章：CAT发动机的使用与维护3.1使用注意事项（1）确保发动机的运行环境符合要求，避免在高温、高湿、高海拔等恶劣环境下长时间运行。
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450-560 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO
6.4 NMHC + NOx, 0.2 PM, 34.5.0CNOMHC + NOx, 0.2 PM
225-450 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO 6.4 NMHC + NOx, 0.2 PM, 3.5 CO 4.0 NMHC + NOx, 0.2 PM
卡特彼勒 电子控制喷射柴油机
简介
美国环保署（US EPA）排放法规
非公路用
engine gross
Tier I
Tier II
Tier III TIER III not yet established
power level
> 560 BkW
9.2 NOx, 0.54 PM
6.4 NMHC + NOx, 0.2 PM
传感器公共端
液位低
速度 / 正时传感器
凸轮轴正时 齿轮上的正
时齿
电磁阀总成
MEUI 喷油器
提供高达152 Mpa (22000psi)的喷射压力
梃柱 柱塞 油腔
喷油嘴总成
在全部的工作范围都可获得 最佳性能
4 维的正时控制: • 中冷器出口水温 • 发动机当前转速 • 发动机负荷 • 发动机当前转速的动态调整值 正时图:
传感器 运行参数
功
手工更换只读内存芯片
过去
刷新快速内存 中的个性化文件
E.T.刷新可擦写内存
现在
37-75 BkW
9.2 NOx
7.5 NMHC + NOx, 0.4 PM
4.7 NMHC + NOx,
19-37 BkW
9.5 NMHC + NOx, 0.8 PM, 5.5 CO
7.5 NMHC + NOx, 0.6 PM
8-19 BkW
9.5 NMHC + NOx, 0.8 PM, 6.6 CO
第一与第二阶段的比较
Tier 1
Tier 2
降低的比率
9.2 g/kW-hr NOx 6.4 g/kW-hr NOx+HC
1.3 g/kW-hr HC
0.54 g/kW-hr PM 0.2 g/kW-hr PM
- 40 % - 63 %
11.4 g/kW-hr CO 3.5 g/kW-hr CO
- 70 %
第一代电子控制喷射柴油机 位置控制式
计算机技术的进步在发动机行业的成果 卡特彼勒PEEC柴油机:
可编程序电子控制发动机
速度传感器取代飞锤 电子调速器（控制器、执行器）取代了
机械调速器的弹簧、杠杆，控制齿条 的行程 喷油器原理上没有变化
第二代电子控制喷射柴油机 时间控制式(EUI燃油系统)
• 长寿命的高速电磁阀 技术成熟的结果
新的管理系统提高了可靠性
• 发动机监视系统(显示或报警)
系统低电压
机油压力低
高水温
低水温
超速
空气滤清器阻力大
大气压力
排气温度
机油压力差
燃油压力差
曲轴箱压力
增压器的压力负载%数
中冷器温度高 高海拔
自动功率下降功能—避免早期磨损和可能的故障
新的管理系统提高了可靠性
• 诊断信息： 在显示模块上显示诊断信
息 显示闪烁代码的诊断灯 活动和记录故障 记录事件
新的管理系统提高了可靠性
可在世界任意地方 实施监控
两个数据链接口：
A： 维修工具(ET)接口通
过SAE标准RS232适配 器连接到用户的计算机 上。
B： 卡特数据链连接到计 算机化监视系统(CMS)
电子诊断工具 E.T.（Electronic Technician）
3500B
颗粒的 降低
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 NOx - g/kW-hr
传统的螺旋槽式高压油泵
▪ 凸轮和齿条控制柱塞， 控制燃油喷射正时和持 续时间
▪ 构造限制了最高喷油压 力。约为1200 Bar
▪ 外部的高压管路是个薄 弱环节
▪ 依靠高的喷油压力控制 排放
传统的机械式调速器
HEUI – B 喷油系统
▪ 压缩燃油的压力由液压系 统提供
▪ 喷油压力几乎不受发动机 转速的影响
▪ 改变液压油压力(Injection Actuation Pressure)就可 以改变喷油压力(IAPCV的 作用)
电子控制喷射发动机 的主要构成部件
▪ 发动机控制模块 （ECM）
▪ 各种传感器 （SENSOR）
维修接口模块(连接电子工 具) 维修工具功能 可编程序功能 动态发动机状态显示(扭矩、 功率、油耗、爆发压力) 诊断(系统故障) 标定 诊断系统试验
简 介
CAT ET是在个人电脑Windows下运行的软件。 个人电脑通过适配器和数据线与发动机上的 电子控制模块(ECM)连接 可以设定参数、诊断现有的和潜在的发动机 故障、通过所提取的数据进行故障和设备运 行状况的分析并可将所记录的数据打印或以 电子文本存档。
加强的铝合金密封盒体
燃油冷却管道 40 针接口 橡胶隔离
双处理器
快速 存储器
压力 传感器
传感器
温度 传感器
位置 传感器
速度 传感器
监视发动机的性能参数并通过信号 电压为ECM提供信息
压力传感器
温度传感器的电路
正极 负极 信号
排气温度传感器
冷却液位传感器
冷却液位传感器电路
液位正常 +5V直流
▪ 喷油器
关机
电子
理想转速 发动机
油门
到
调速器
Rpm 逻辑控制
各
燃油喷射控制
喷
油 器 的
空燃比 图
扭矩图
信
号
空燃比校正
校正
实际发动机转速
传感器 增压器出口 号转换
进气歧管压力
大气压力
机油、燃油
排气温度
冷却水温
电喷发动机的大脑 发动机控制模块（ECM）
--发动机的所有主要功能均由ECM控制
冷车状态，加速状态及正常工作
3维 燃油 / 正时图
中冷器温度
30-
-120
25-
-100
20-
-80
15-
-60
10-
-40
5-
-20
在全部的工作范围都可获得 最佳性能
自动高度补偿 自动滤清器补偿 断缸燃油控制
软件对性能的影响
18年的电子控制喷射发动机经验 18年的用户反馈信息
18年电子控制喷射发动机的领先地位
130-225 BkW 9.2 NOx, 0.54 PM, 1.3 HC, 11.4 CO
6.6 NMHC + NOx, 0.2 PM 4.0 NMHC + NOx, 0.2 PM
75-130 BkW
9.2 NOx
6.6 NMHC + NOx, 0.3 PM
4.0 NMHC + NOx, 0.3 PM
• 可以精确的控制合适 的喷油正时和供油持 续时间
• 最高燃油压力约 2000 Bar
电子控制模块 液压 – 机械式调速器
再进一步！
▪ 喷油量取决于喷油正时和喷射压力 ▪ 计算机技术的应用确定了合适的喷油理想值
（位置控制式） ▪ 1ms响应速度的电磁阀实现了理想的喷油正时
（时间控制式）
▪ 如何控制喷油压力？ ▪ 时间-压力控制式
更低的排放(NOX) 更大的功率输出 燃油消耗的降低
颗粒 - g/kW-hr
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
NOx 的降低
国际海事组织IMO (1500 rpm) - 2000
3500A
US EPA 2000 Tier 1
3500 EUI
US EPA 2006 Tier II
7.5 NMHC + NOx, 0.8 PM
< 8 BkW emissions values in g/kW-hr 10.5 NMHC + NOx, 1.0 PM, 8.0 CO
7.5 NMHC + NOx, 0.8 PM
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
▪全权的发动机电子控制 ▪记录发动机故障 ▪改进的发动机故障诊断方式 ▪发动机的监视和保护 ▪更多的程序定制功能
燃油出口
E.C.M. J2 40针 接口
E.C.M. J1 40针 接口
燃油进口
▪ Electronic电子 ▪ Control 控制 ▪ Module 模块
▪ Advanced高级 ▪ Diesel 柴油 ▪ Engine 发动机 ▪ Management管理系统