Самосвал HD785-7. Устройство и работа. Двигатель

1.

Самосвал HD785-7
Устройство и работа
Двигатель
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

2.

Содержание
Введение и краткий обзор
Система смазки двигателя
Топливная система
Датчики двигателя
Слайд 2
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

3.

Двигатель SAA12V140E – 3
Введение и краткий обзор
Раздел 02_1
Слайд 3
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

4.

Производство двигателя 12V140-3
Двигатели 12V140-3
производятся на
заводе Комацу в
г. Ояма, Япония.
Завод в г. Ояма
Слайд 4
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

5.

Совместное предприятие IPA
Компания Industrial Power Alliance (IPA) является совместным
предприятием, созданным компаниями Комацу и Камминз.
1919 Была основана компания Cummins Engine Company, Inc.
1920 Cummins производит свой первый дизельный двигатель.
Была основана компания Komatsu Ltd. , производящая станки
1921
для производства строительных и горных машин
1948 Komatsu выпустила свой первый дизельный двигатель.
Компании Cummins и Komatsu подписали лицензионное
1961 соглашение по совместному производству больших
двигателей серии NH.
Начало производства полной линейки двигателей на японском
1969
заводе в г. Ояма.
Были зарегистрированы компании Komatsu Cummins Engine
1993 Company, Ltd.(K.C.E.C.) в США и Cummins Komatsu Engine
Company, Ltd. (C.K.E.C.) в Японии.
1998 Основание компании Industrial Power Alliance (IPA)
1999 Разработка двигателя 4D95L соответствующего нормам
выхлопа Tier2.
4D102,6D102,6D140 и 6D170 engine development completion for
2000
Tier2.
2002
Завершена совместная разработка двигателяSSDA18V170
(с рабочим объемом 78л).
Завершена разработка двигателей 4D107, 6D107, 6D114, 6D125,
2005 6D140, 6D170 соответствующих требованиям Tier3, and
двигатель 12V140 соответствующего Tier2 .
2006
Поставка 2000 единиц двигателей для крупнейшей японской
железнодорожной компании Japan Railways.
Слайд 5
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

6.

Нормы вредных выбросов самоходных внедорожных транспортных
средств. Требования EPA
Выброс твердых частиц (г/квТ/Ч)
0.7
Требования EPA для внедорожной техники
(130kW - 560 kW)
0.6
Tier 1 (с 1996)
0.5
0.4
Tier4 Final
(с 2014)
• EGR (на всех двигателях)
• Турбокомпрессор переменной геометрии
• Сажевый фильтр
• CRI очень высокого давления
0.3
(NOx+NMHC)
(NOx+NMHC)
Tier 3 (с 2006)
Tier 2 (с 2001)
0.2
• Высокое давление впрыска
(CRI на всех двигателях)
• EGR (на некоторых двигателях)
• Улучшение сгорания
Tier4 Interim
(from 2011)
0.1
0
• Высокое давление (механика,
частично CRI)
• Охладитель впускного воздуха
SCR
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
NOx (г/кВт/ч)
Двигатель соответствует стандарту TIER2 в соответствии с требованием EPA
Слайд 7
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

7.

История двигателя Комацу 12V140
. 1981 Комацу начинает разработку двигателя SA6D140
. 1984 Комацу приступает к разработке модификации SA6D140 “V”.
. 1988 Двигатель 12V140 -1 установлен на HD785 (самосвал), WA800
(колесный погрузчик), D475 (бульдозер)
. 1996 Двигатель QST30 / 12V140Z-1 совместного производства с
компанией Камминз
. 2000 Сертификация двигателя QST / 12V140Z-2 в соответствии со
стандартом Tier 1 (HD785-5 и WA800/900-3)
. Продажа двигателя Комацу 12V140-2 Tier 1 (с использованием
.
сдвоенного топливного насоса KP21), устанавливаемого только на
бульдозеры D475-5, в Северную Америку
2006 На двигатель Комацу 12V140-3 Tier 2 установлена топливная
система высокого давления HPCR Denso с системой управления
Камминз
От Tier 1 к Tier 2 к
2006 г.
Слайд 8
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

8.

Двигатель Комацу SAA12V140E-3
. Надежная система из 12 цилиндров
большого диаметра
. Мощность 1200 л.с.
. Диаметр и ход поршня: 140 x 165 мм
. С охлаждением впускного воздуха
. Соответствие стандарту EPA Tier 2
. Предназначен для использования на
машинах Комацу
. Надежность базовой конструкции
.
.
Слайд 9
двигателя доказана более чем 20летним периодом применения
Проверенные технологии
Электроника
Топливная система
Оказание технической поддержки
компанией Комацу в мировом
масштабе
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

9.

Техника, на которую установлен двигатель SAA12V140E-3
. D475A-5E0
. HD785-7
. WA800/900-3E0
. PC2000-8
Слайд 10
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

10.

Система обозначений в названии двигателя Комацу SAA12V140E-3
S AA 12 V 140 E - 3
Серия
Соответствие нормам по выхлопу
Номинальный диаметр в мм
V-образное расположение
цилиндров
Количество цилиндров
С воздушным охлаждением
наддувочного воздуха
Двигатель с турбонагнетателем
Слайд 11
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

11.

Конструктивные особенности
Угол развала цилиндров
Порядок работы цилиндров
Поршень
Головка цилиндров
Блок цилиндров
Коленчатый вал
Гильза цилиндра
Топливный насос
Угол развала
цилиндров
50°, V-обр.
расположени
е
Слайд 12
50 градусов, V-образное расположение (типовая
модель 12 цилиндров= 60 градусов)
1R-1L-5R-5L-3R-3L-6R-6L-2R-2L-4R-4L
Поршень из ковкого чугуна, высоко расположенное
верхнее компрессионное кольцо
Раздельные головки
Расчет конструкции методом конечных элементов, два
болта крышки коренного подшипника с резьбой STORM.
Шейки с индукционной закалкой
Гильзы мокрого типа.
Два топливных насоса высокого давления Denso HPCR с
системой управления Камминз
Форсунки без
втулки
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

12.

Технические характеристики двигателя Комацу 12V140-3
Топливная система Высокого давления HPCR
Объем (литры)
Компоновка
Диаметр (мм)
Ход (мм)
Длина (мм)
Ширина (мм)
Высота (мм)
Масса (кг) (сухая)
Номинальная мощность (л.с.)
Номинальная част. вращ. (об/мин)
Макс. крутящий момент (кг м)
Част. вращ. при макс. моменте
Номинальный расход топлива
Слайд 13
30,5
12 цилиндров Vобр. расположение
140
165
1772
1532,5
2171,5
3600
1200 (HD785-7)
2000
3747
1400
156,7 г/л.с. – ч
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

13.

Конструктивные особенности SAA12V140E-3
Турбонагнетатель
KTR110
Головка цилиндров
новой конструкции
Последовательный
воздушный охладитель
впускного воздуха
Усовершенствованный
выпускной клапан
Топливная
система
HPCR
Усовершенствован
ная прокладка
выпускного
коллектора
Вал водяного насоса
большего диаметра
увеличил уплотнительную
поверхность
Головка с
углублениями
под клапаны
Усовершенствован
ное поршневое
кольцо
Масляный насос большей
производительности (с 430
до 480 л/мин)
Усовершенствованное
уплотнение коленвала
Слайд 14
Форсунка охлаждения
поршня большего
диаметра.(с 2,4 до 3,4
мм)
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

14.

Система впуска и выпуска воздуха
К глушителю
В охладитель
впускного воздуха
От охладителя во
впускной коллектор
Слайд 15
Из воздушного
фильтра
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

15.

SAA12V140E-3 для HD785 -7 (Левая сторона)
Отверстие для
удаления воздуха
из топливной системы
Подогреватель воздуха
Датчик температуры
наддувного воздуха
Датчик атмосферного
давления воздуха
Датчик G
Датчик давления
наддувного воздуха
Антикоррозионный элемент
Датчик давления
масла двигателя
ТНВД
Фильтр тонкой
очистки топлива
COMMON RAIL
Слайд 16
Датчик давления
топлива
Датчик температуры масла
Подкачивающий насос
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

16.

SAA12V140E-3 для HD785 -7 (Правая сторона)
Горный тормоз: Опционно
Отверстие для
удаления воздуха
из топливной системы
COMMON RAIL
Датчик G
Фильтр тонкой
очистки топлива
Датчик давления топлива
ТНВД
Датчик Ne
Насос подкачки
Слайд 17
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

17.

SAA12V140E-3 для HD785 -7 (Спереди: со стороны вентилятора)
Датчик температуры
топлива
Датчик температуры
окружающей среды
Слайд 18
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

18.

SAA12V140E-3 FOR HD785 -7 (Сзади: Со стороны маховика)
CONTROLLER
(Главный)
Слайд 19
CONTROLLER
(Побочный)
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

19.

SAA12V140E-3 для HD785 -7 (Вид сверху)
Датчик температуры
охлаждающей жидкости
Слайд 20
Датчик температуры
выхлопных газов
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

20.

Месторасположение фильтров
10-микронный фильтр
грубой очистки и 2микронный фильтр
тонкой очистки
Фильтры
охлаждающей
жидкости
?
Ручной насос
подкачки топлива
Левая сторона двигателя
Слайд 21
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

21.

Месторасположение фильтров
Четыре
двухэлементных
масляных
фильтра
Слайд 22
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

22.

Охладитель воздуха на выходе из турбонагнетателя
A: Впуск воздуха
(от турбонагнетателя)
B: Выпуск воздуха
(в воздухозаборную магистраль)
1. Верхний бачок
2. Сердцевина
3. Нижний бачок
4. Ребро
5. Трубка
Слайд 25
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

23.

Привод топливного насоса HPCR
• Синхронизация насоса
осуществляется зубчатой
передачей двигателя
• Для синхронизации привод
топливного насоса
использует отсутствующий
зуб шестерни
Слайд 30
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

24.

Головка с утопленными клапанами
Головка блока цилиндров с
углублениями под клапаны
Усиливает охлаждение
Слайд 31
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

25.

Выпускной клапан
-1
-3
Уплотнение
стержня клапана
Используется
выпускной клапан из
сплава Инконель с
дополнительным
уплотнением
стержня.
Как отличить впускной и выпускной клапаны?
Слайд 32
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

26.

Топливный насос и топливная рейка
Давление в общем нагнетательном
топливопроводе: 120 МПа
Ограничитель давления: 140 МПа
Датчик давления топлива
Ограничитель давления топлива
Слайд 34
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

27.

Месторасположение электронного блока управления
a) PC2000 Левый ряд цилиндров
a-1) PC2000 Правый ряд цилиндров
b) HD785
c) D475
Слайд 36
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

28.

Конец Введения и краткого
обзора двигателя
Раздел 02-1
Слайд 37
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

29.

Устройство и работа
Система смазки двигателя
SAA12V140E-3
Слайд 38
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

30.

Система смазки
. Поддон картера
. Масляный насос
. Разгрузочный клапан
высокого давления
Слайд 39
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

31.

Слайд 40
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

32.

Конец раздела Система
смазки
. Раздел 2-2
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

33.

Устройство и работа
SAA12V140E-3
Система охлаждения
Слайд 86
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

34.

Схема системы охлаждения
Слайд 87
Учебные материалы
A: Охлаждаемое масло
1. Радиатор
2. Вентилятор радиатора
2A. Гидромотор вентилятора
3. Водяной насос
4. Маслоохладитель
(со стороны двигателя)
5. Устройство для защиты от
коррозии
6. Корпус термостата
7. Маслоохладитель (для
силовой передачи)
8. Перепускной контур
маслоохладителя (для
силовой передачи)
9. Выпуск воздуха
10. Турбонагнетатель
Media # SE-001158-01-E

35.

Радиаторы маслоохладителей
Слайд 88
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

36.

Устройство и работа
SAA12V140E-3
Топливная система
Слайд 92
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

37.

Топливная система – SAA12V140E-3
1. Датчик частоты вращения NE
2. Контроллер двигателя
3. Форсунка
4. Топливный бак
5. Предварительный топливный фильтр
6. Главный топливный фильтр
7. Перепускной клапан
8. Топливоподающий насос в сборе
9. Клапан PCV
10. Насос высокого давления
11. Подкачивающий насос
12. Разгрузочный клапан
13. Датчик частоты вращения G
14. Общий нагнетательный
топливопровод высокого давления
15. Демпфер потока
16. Ограничитель давления
17. Топливопровод высокого давления
18. Топливоподкачивающий электронасос
19. Отделитель воды
Слайд 93
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

38.

Tier 2 12V140E-3 - Denso HPCR (система впрыска топлива под
высоким давлением)
Слайд 94
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

39.

Описание системы впрыска топлива под высоким
давлением (HPCR)
ОПИСАНИЕ
• Система HPCR проверяет состояние двигателя (частоту вращения
двигателя, угол педали акселератора, температуру охлаждающей
жидкости и т.д.) с помощью датчиков.
• Контроллер осуществляет полное управление оборотами,
моментом, давлением впрыска топлива и т.д., обеспечивая работу
двигателя в самых оптимальных условиях.
• В системе HPCR есть функция диагностики и функция тревожной
сигнализации, с помощью которых компьютер системы проверяет
основные узлы и детали и информирует оператора об
обнаруженных неисправностях.
• Кроме того, в системе HPCR имеется функция безопасной работы,
которая останавливает двигатель при отказе определенных узлов, и
функция резервирования, обеспечивающая продолжение работы,
но изменяющая в этом случае метод управления.
• Базовая конструкция системы HPCR такая же, как у двигателя Tier 2.
• Макс. рабочее давление повысилось с 120 МПа {1200 кг/см2} до 140
МПа {1400 кг/см2})
Слайд 95
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

40.

Описание системы HPCR топливной системы
Топливо под высоким давлением распределяется из
общего нагнетательного топливопровода высокого
давления к форсункам каждого цилиндра. Начало и
конец впрыска регулируются посредством открывания и
закрывания запорной иглы с помощью
электромагнитного клапана в форсунке.
2-3
Слайд 96
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

41.

Устройство топливной системы и работа системы HPCR
Блок
управления
двигателем
Датчик давления
Common Rail
Стабилизатор
потока
Топливная
рейка
Клапан PCV
Управление
давлением
впрыска
топлива
Ne
Датчик
Слайд 97
G
Датчик
ТНВД
Учебные материалы
Форсунка
Media # SE-001158-01-E
97

42.

Устройство топливной системы и работа системы HPCR
Слайд 98
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

43.

Устройство топливной системы и работа системы HPCR
Таким образом, электронное
управление моментом
впрыска топлива происходит
по моменту прохождения
электричества через клапан
TWV, а управление
количеством впрыскиваемого
топлива - по
продолжительности времени,
в течение которого
электричество проходит
через клапан TWV.
Слайд 99
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

44.

Топливный насос высокого давления
Ручной
priming
pump
подкачивающий
насос
PCV
Клапан PCV в
replacement
with
случае поломки
aменяется
assembly
в сборе
Тарельчатый
valve
plate
клапан
delivery
Клапан valve
подачи
barrel
Корпус
Перепускной
overflow
valve
plunger
клапан
Плунжер
replacement
Меняется в
with
a set
сборе
ДатчикNO.sensor
положения
cylinder
цилиндра (G-датчик)
μ
matching
Зазор(2.5±0.5
(2.5 ± 0.5
мкм)
Питающий
feed pump
насос
tappet
spring
Пружина
camshaft
Кулачковый
вал
толкателя
Толкатель
tappet
roller
bearing подшипники
Роликовые
(inside(внутри
of the housing)
корпуса)
Слайд 100
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

45.

Подкачивающий насос – подающий насос
К насосу
Ротор
Полость
давления
Приводной
вал
Из топливного бака
• Подающий насос, встроенный в ТНВД, всасывает топливо из топливного
бака и подает его через топливный
фильтр в камеру насоса высокого давления.
• Наружный и внутренний роторы подающего насоса вращаются с
помощью распредвала.
• Топливо всасывается со стороны всасывания и нагнетается со стороны
подачи в соответствии с увеличением и уменьшением пространства
между наружным и внутренним роторами.
Слайд 101
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

46.

Усовершенствования – подающий насос
Изменения по TIER 2
Улучшенные
износостойкие
поверхности
1. Кулачок с тремя выступами
2. Перепускной клапан
3. Ведущая шестерня
4. Насос высокого давления №1
5. Клапан PCV (Клапан управления
давлением Common Rail)
6. Насос высокого давления №2
7. Топливоподкачивающий насос
8. Подающий насос
9. Шестерня датчика частоты вращения G
Слайд 102
Ролик толкателя : с
покрытием CrN
Небольшой зазор шпоночной
канавки
Изменен профиль кулачка
Подшипник из
высокоуглеродистой стали
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

47.

ТНВД - Клапан управления давлением (PCV)
Клапан PCV
Подающий
насос
Диск
датчика G
3х кулачковый
вал
На насосе высокого давления клапаны управления давлением (клапаны управления количеством
нагнетаемого топлива) установлены на каждой из двух плунжерных пар. Эти клапаны управляют
давлением нагнетаемого топлива.
Благодаря использованию кулачков с 3 выступами необходимое количество плунжеров
уменьшилось до 2-х. Кроме того, принудительная подача в общий нагнетательный топливопровод
высокого давления совпадает по количеству подач с количеством впрысков топлива, благодаря
чему можно получить ровное и стабильное давление в общем нагнетательном топливопроводе
высокого давления.
Слайд 103
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

48.

Работа клапана управления давлением (PCV)
Слайд 105
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

49.

Работа клапана управления давлением
Слайд 106
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

50.

Common Rail
• Из общего нагнетательного топливопровода высокого давления
топливо под высоким давлением, созданным с помощью насоса
высокого давления, подается в форсунку каждого цилиндра.
• Общий нагнетательный топливопровод высокого давления
оснащен датчиком давления топлива, стабилизатором потока и
ограничителем давления.
• Стабилизатор потока оснащен топливной инжекционной трубкой
и подает топливо под высоким давлением в форсунку.
• Трубопровод ограничителя давления возвращается в
топливный бак.
Слайд 107
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

51.

Общая рейка - Компоненты
Ограничитель
давления
Стабилизатор
потока
Слайд 108
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

52.

• Стабилизатор потока снижает
Common Rail– Стабилизатор (демпфер) потока
импульсы давления в
Из Common Rail
Поршень
Из Common Rail
трубопроводе высокого
давления и обеспечивает
подачу топлива в форсунку
при стабильном давлении.
При вытекании чрезмерно
большого количества топлива
он перекрывает топливный
канал и предотвращает любое
ненормативное вытекание
топлива.
К форсункам
Шарик
Пружина
Седло
К форсункам
Поршень
Слайд 109
Шарик
Пружина
Учебные материалы
При возникновении слишком
большого потока высокое
давление воздействует на
поршень, поршень с шариком
смещаются вправо, как
показано на схеме, и
соприкасаются с седлом. В
результате, топливный канал
перекрывается.
Media # SE-001158-01-E

53.

Common Rail - Ограничитель давления
Ограничитель давления открывается при возникновении чрезмерно
высокого давления и обеспечивает сброс давления. Он срабатывает
(открывается), если давление топлива в общем нагнетательном
топливопроводе высокого давления достигает прибл. 140 МПа {1430
кг/см2}, а при снижении давления до уровня прибл. 30 МПа {310 кг/см2}
он возвращается в исходное положение (закрывается) и
поддерживает это давление.
Слайд 110
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

54.

Common Rail - Ограничитель давления
Ограничитель
давления
Ограничитель давления
Открытие
клапана
Закрытие
клапана
Слайд 111
Учебные материалы
Чрезмерно
высокое
давление
Media # SE-001158-01-E

55.

Common Rail - Датчик давления
Датчик давления
в Common Rail
Отображает показания
давления в замкнутом контуре
для обратной подачи сигнала
напряжения в ЭМУ
Датчик
давления
полупроводникового типа
Слайд 112
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

56.

Топливная форсунка Denso - Устройство
1. Впускной штуцер
2. Клемма
3. Верхний корпус
4. Соленоид
5. Корпус клапана
6. Жиклер (выпускной)
7. Жиклер (впускной)
8. Камера управления
давлением
9. Управляющий
поршень
10. Пружина
11. Нажимной штифт
12. Распылитель в
сборе
Слайд 114
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

57.

Топливная форсунка Denso - Работа
Впрыск топлива отсутствует
Начало впрыска
Слайд 115
Учебные материалы
Окончание впрыска
Media # SE-001158-01-E

58.

Топливная форсунка Denso - Электросхема
Электронный блок
управления двигателем
ОБЩИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ
ТОПЛИВОПРОВОД 2
ОБЩИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ
ТОПЛИВОПРОВОД 1
Цепь постоянного
тока
Цепь постоянного
тока
Зарядная цепь
TWV №1(Цилиндр №1)
TWV №2(Цилиндр №5)
TWV №3(Цилиндр №3)
TWV №4(Цилиндр №6)
TWV №5(Цилиндр №2)
TWV №6(Цилиндр №4)
На форсунки подается
напряжение 110 В
Слайд 116
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

59.

Двухпроходный электромагнитный клапан (TWV)
Слайд 118
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

60.

Двухпроходный электромагнитный клапан (2-way valve)
Двухпроходный электромагнитный клапан (TWV) управляет
началом и концом впрыска топлива.
TWV Выкл.
TWV Вкл.
Клапан
TWV)
Датчик
давления
ЭБУ
Топливный
насос
Слайд 119
Слив
(обратка)
Жиклер
Клапан
TWV)
Датчик
давления
ЭБУ
Слив
(обратка)
Жиклер
Камера
управления
давлением
Камера
управления
давлением
Плунжер
Плунжер
Распылитель
Распылитель
Топливный
насос
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

61.

Форсунка – Компоненты клапана TWV Выкл.
Наконечник
форсунки
закрыт
TWV Выкл.
Клапан закрыт
Плунжер передает
усилие к запорной
игле форсунки в
соответствии с
величиной давления
в управляющей
камере.
Слайд 120
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

62.

Форсунка – Компоненты клапана TWV Вкл.
Наконечник
форсунки
открыт
Слайд 121
TWV Вкл.
Клапан открыт
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

63.

Управление впрыском топлива
Аналогичен
обычному впрыску
Предвпрыск
Впрыск малых порций топлива
перед основным впрыском
Двойной
предвпрыск
Растянутый
впрыск
При запуске двигателя, когда
температура масла в двигателе
достаточно низкая, впрыск
осуществляется малыми
порцими несколько раз перед
основным впрыском
Длительность
основного впрыска
Длительность
предвпрыска
Обороты
двигателя
Длительность основного впрыска
Предвпрыск
Основной
впрыск
Длительность предвпрыска
Основной
впрыск
Обороты
двигателя
Чтобы отвечать требованиям по уровню выбросов и
снизить уровень шума двигателя, в двигателях Комацу
используется предварительный впрыск.
Слайд 122
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

64.

Пример форсунки, поврежденной пылью и водой в топливе
④ Износ поверхности
②Внутренний клапан ①Пластина
Износ
поверхности
скольжения,
вызванный
воздействием
пыли и воды
скольжения поршня,
вызванный
воздействием пыли и
воды
Изменение
цвета под
действием
①
воды
②
③
④
⑤ Поверхность
③ Седло клапана
скольжения форсунки
⑥ Игла форсунки
⑤
Износ седла, вызванный
воздействием пыли
и керосина
Слайд 123
Износ иглы и седла,
вызванный
воздействием пыли
Износ
поверхности
скольжения,
вызванный
воздействием
пыли и воды
⑥
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

65.

Фильтр грубой очистки
B: Выпуск топлива
A: Впуск топлива
Слайд 124
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

66.

Порядок замены патрона фильтра грубой очистки топлива
Перед тем, как заполнить фильтр
топливом, проверьте, установлена ли
крышка 〔A〕.
Заливайте топливо в фильтр при
установленной крышке 〔A〕. 〔Не
заливайте топливо в центральное
отверстие.〕
После заполнения фильтра топливом
снимите крышку 〔A〕 и уберите ее.
Нанесите тонкий слой моторного
масла на поверхность прокладки
топливного фильтра, установите ее к
головке фильтра и убедитесь в том,
что поверхность прокладки
контактирует с уплотнительной
поверхностью головки фильтра.
Затем затяните ее на 1/2 - 3/4
оборота.
Слайд 125
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

67.

Конец раздела
Топливная система
. Раздел 2-5
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

68.

Устройство и работа
Датчики двигателя
. Раздел 2_6
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

69.

Система
управления двигателем Tier II 12V140
Tier2 12V140 Engine Control System
Parent /Child Datalink (CEN)
Private J1939
←→
←
Key Switch
←→ Private J1939
Engine Speed and Position
Main Pulse
Backup Pulse
→
→
←
←
←
Idle Validation SW 1
Idle Validation SW 2
Throttle (Fuel Dial)
Engine Speed and Position
← Main Pulse (Shared)
← Backup Pulse
Injection Control
Supply Pump #1
Supply Pump #2
Injector #1
Injector #2
Injector #3
Injector #4
Injector #5
←
←
←
←
←
←
←
Injector #6
←
Fuel Rail Pressure
Fuel Temperature
→
→
Emission Control
Boost Pressure
Boost Temperature
→
→
Ambient Press.
Ambient Temp.
→
→
→
Injection Control
→ Supply Pump #1
→ Supply Pump #2
→ Injector #1
→ Injector #2
→ Injector #3
→ Injector #4
→ Injector #5
Intake Heater Sub-Relay 1
Service Connector
TOOL
←→ KOMNET w/Public J1939
Left Bank
(Parent
ECM)
→ Injector #6
Vehicle Monitor
(Pannel)
Vehicle ECM #1
(Ex. T/M ECM)
Right Bank
(Child
ECM)
← Fuel Rail Pressure
← Fuel Temperature
Vehicle ECM #2
(Ex. Brake ECM)
Vehicle ECM #3
(Ex. Pump ECM)
Communications
via KOMNET
To Engine ECM
1. LSI Control
2. HSI Control
3. AS Control
Throttle Command
Throttle Limitation
Trottle Adjustment
4. Power Mode Selection
5. Cylinder Cut-Out
Cranking w/o Injection
Anti-Theft
6. Memory Clear
KOMTRAX
Engine Moritor
Oil Press.
Coolant Temp.
Oil Temp.
→
→
→
←
←
←
←
Power Supply 1 (+)
Power Supply 2 (+)
Power Supply 1 (-)
Power Supply 2 (-)
VHMS
Exhaust Temp #1
Exhaust Temp #2
Blow-by Press.
Слайд 128
← Power Supply 1 (+)
← Power Supply 2 (+)
← Power Supply 1 (-)
← Power Supply 2 (-)
From Engine ECM
1. Engine Operation Info
RPM, Output Torque
2. Error Code
3. Monitoring Info.
Ambient Press. Temp.
Oil Temp.
Exhaust Temp #1
Exhaust Temp #2
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

70.

Типы датчиков двигателя
. Датчики давления
Давление наддува
Давление масла
Атмосферное давление
Давление топлива в общем
нагнетательном
топливопроводе высокого
давления
Давление прорыва картерных
газов
Датчики температуры
Охлаждающая жидкость
Топливо
Впускной коллектор (воздух
наддува)
Датчики Холла
NE- Главный датчик частоты
вращения двигателя
G- Вспомогательный
(резервный) датчик работы
цилиндров
.
.
Слайд 129
Исполнительные механизмы /
соленоиды
Топливная форсунка
Клапан управления
давлением (насос Denso)
Регулятор подачи топлива
Сигнал педали
Сигнал подтверждения
холостого хода
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

71.

Функции электронного модуля управления и датчиков
•1. Функция управления скоростью впрыска топлива
• Функция управления скоростью впрыска топлива используется вместо функции
стандартного регулятора. Она управляет впрыском топлива в соответствии с сигналами
частоты вращения двигателя и угла положения акселератора, обеспечивая оптимальную
скорость впрыска топлива.
•2. Функция управления моментом впрыска топлива
• Функция управления моментом впрыска топлива используется вместо функции
стандартного таймера. Она управляет моментом впрыска топлива наиболее
оптимальным образом с учетом частоты вращения двигателя и скорости впрыска
топлива.
•3. Функция управления давлением впрыска топлива (функция управления давлением
топлива в общем нагнетательном топливопроводе высокого давления)
• Функция управления давлением впрыска топлива (функция управления давлением
топлива в общем нагнетательном топливопроводе высокого давления) контролирует
скорость поступления топлива, подаваемого подкачивающим насосом, путем измерения
давления топлива с помощью датчика давления в общем нагнетательном
топливопроводе высокого давления и передачи его обратно на модуль ECM.
• Данная функция управляет давлением топлива в режиме обратной связи, что позволяет
поддерживать оптимальное значение для давления впрыска топлива (рабочее значение),
устанавливаемое с учетом частоты вращения двигателя и скоростью впрыска топлива.
Слайд 130
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

72.

Двигатель SAA12V140E-3 для самосвала HD785 -7 (Левая сторона)
НАГРЕВАТЕЛЬ ВПУСКНОГО ВОЗДУХА
ВОЗДУХОВЫПУСКНОЙ КРАН ДЛЯ ТОПЛИВА
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА НАДДУВА
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА
ДАТЧИК G
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ
НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ
ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ПРОРЫВА
КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ НАДДУВА
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ОТ КОРРОЗИИ
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ МАСЛА
ПОДКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА
ГЛАВНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР
ОБЩИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ
ТОПЛИВОПРОВОД ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ
Слайд 131
ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

73.

Двигатель SAA12V140E-3 для самосвала HD785 -7 (Правая сторона)
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ x 4
УСТРОЙСТВО ТОРМОЖЕНИЯ
ДРОССЕЛИРОВАНИЕМ ВЫХЛОПА (ОПЦИЯ)
ВОЗДУХОВЫПУСКНОЙ КРАН ДЛЯ ТОПЛИВА
ОБЩИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ ТОПЛИВОПРОВОД
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА
ДАТЧИК G
ГЛАВНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА
ПОДКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС
ДАТЧИК NE
ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЙ НАСОС
Слайд 132
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

74.

Датчики давления
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

75.

Обзор датчиков давления
Слайд 134
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

76.

Датчик давления наддува
Датчик давления наружного воздуха
Датчик давления наддува используется
для определения давления нагнетания
воздуха.
Датчик давления наддува
Слайд 135
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

77.

Давление наддува
Данный график показывает выходные характеристики
датчика давления нагнетания воздуха (наддува).
Ошибка высокого напряжения
устанавливается, если
напряжение превышает 4,5 В
Ошибка низкого напряжения
устанавливается, если
напряжение падает ниже 0,5 В
Слайд 136
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

78.

Электрическая схема подключения датчика давления масла
Слайд 137
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

79.

Датчик давления масла
Датчик давления масла
Датчик температуры масла
Слайд 138
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

80.

Снижение подачи топлива в зависимости от давления масла
Когда давление масла падает ниже минимально откалиброванного уровня,
устройство защиты двигателя начинает подавать топливо в соответствии с
кривой снижения подачи топлива.
Если неисправность сохраняется, двигатель останавливается через 30
секунд при условии, что это предусмотрено калибровкой.
Слайд 139
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

81.

Снижение подачи топлива в зависимости от давления масла
Когда давление масла падает ниже минимально откалиброванного уровня,
устройство защиты двигателя начинает подавать топливо так, что частота вращения
двигателя начинает снижаться с максимально возможной скоростью.
Если неисправность сохраняется, двигатель останавливается через 30 секунд при
условии, что это предусмотрено калибровкой.
Слайд 140
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

82.

Датчик атмосферного давления
Слайд 141
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

83.

Датчик атмосферного давления
Датчик атмосферного давления
• Этот датчик используется для
корректировки высоты над уровнем моря.
•A: Приемник давления
•B: Крепежный винт: M5
•Момент затяжки:
4,5 ± 0,5 Нм {0,46 ± 0,05 кгм}.
График отражает выходные
характеристики датчика
атмосферного давления
Ошибка высокого напряжения
устанавливается, если
напряжение превышает 4,5 В
Ошибка низкого напряжения
устанавливается, если
напряжение падает ниже 0,5 В
Слайд 142
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

84.

Атмосферное давление
Слайд 143
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

85.

Функции большой высоты
Функция автоматической компенсации большой высоты
Слайд 144
К настоящему моменту функция автоматической компенсации
большой высоты реализована на SAA6D170E-3 двигателях (в
стандартном исполнении действует на высотах до 2300 м)
Скорость впрыска топлива снижается в соответствии с
применением (номинальными характеристиками) двигателя в тех
случаях, когда машина превышает высоту, на которой можно
работать без ухудшения рабочих характеристик двигателя.
Датчик атмосферного давления устанавливается на двигателе
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

86.

Датчик давления Common Rail
Слайд 145
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

87.

Датчик давления Common Rail
Слайд 146
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

88.

Датчики
температуры
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

89.

Терморезисторы
Терморезисторы – это
термочувствительные резисторы, которые
в зависимости от типа имеют
отрицательный (NTC) или положительный
(PTC) коэффициент зависимости
сопротивления от температуры.
Слайд 148
Изготавливаемые из окисей
переходных металлов - марганца,
кобальта, меди и никеля,
терморезисторы NTC представляют
собой температурно-зависимые
полупроводниковые резисторы.
Рассчитанные на работу в диапазоне
от -200°C до + 1000°C, они
поставляются в виде стеклянных
полос, дисков, чипов и датчиков.
Терморезисторы NTC следует
выбирать в тех случаях, когда
необходимо получить непрерывное
изменение сопротивления в
широком диапазоне температур. Они
обеспечивают механическую,
термическую и электрическую
стабильность наряду с высоким
уровнем чувствительности.
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

90.

Снижение подачи топлива в зависимости от температуры
охлаждающей жидкости
Когда температура охлаждающей жидкости превышает откалиброванное предельное
значение, устройство защиты двигателя (EPD) начинает подавать топливо так, что
максимально допустимый крутящий момент двигателя ограничивается согласно кривой
снижения максимального крутящего момента.
Если достигается пороговая величина (Threshold 3), двигатель останавливается через 30
секунд при условии, что это предусмотрено калибровкой.
Слайд 149
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

91.

Температура охлаждающей жидкости
Слайд 150
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

92.

Датчик температуры топлива
• Датчик температуры топлива определяет температуру топлива и передает
ее контроллер двигателя. Датчик выполняется в виде терморезистора,
сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.
• Контроллер двигателя подает напряжение на терморезистор и определяет
температуру, деля значение напряжения на значение сопротивления,
хранящееся в компьютере, и значение сопротивления терморезистора.
Датчик левого ряда
Слайд 151
Датчик правого ряда
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

93.

Температура топлива – Главный (левый) модуль ECM
Слайд 152
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

94.

Температура топлива – Подчиненный (правый) модуль ECM
Слайд 153
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

95.

Датчик температуры впускного коллектора (воздуха турбонаддува)
• Датчик температуры воздуха
турбонаддува определяет
температуру впускного воздуха
(температуру наддува) и передает ее
на контроллер двигателя.
• Датчик выполняется в виде
терморезистора, сопротивление
которого изменяется в зависимости
от температуры. Контроллер
двигателя подает напряжение на
терморезистор и определяет
температуру, деля значение
напряжения на значение
сопротивления, хранящееся в
компьютере, и значение
сопротивления терморезистора.
Слайд 154
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

96.

Электрическая схема подключения датчика температуры воздуха
турбонаддува
Слайд 155
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

97.

Снижение подачи топлива в зависимости от температуры впускного
коллектора
Когда температура впускного коллектора достигает откалиброванного диапазона температур,
устройство защиты двигателя ограничивает подачу топлива так, что крутящий момент
двигателя ограничивается согласно кривой снижения максимального крутящего момента.
Когда температура впускного коллектора достигает верхнего предельного значения, двигатель
останавливается через 30 секунд при условии, что это предусмотрено калибровкой.
.
Слайд 156
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

98.

Датчики Холла
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

99.

Датчики Холла
Датчик Холла представляет собой разновидность магнитного датчика. При
его изготовлении используются полупроводниковые материалы. На рисунке
ниже показан принцип действия эффекта Холла.
Принцип действия датчика Холла. Датчик 014
Когда ток (I) проходит через пластину, возникающий магнитный поток (В) создает
напряжение (Vh). Это напряжение находится в прямой пропорциональной зависимости от
толщины пластины (d). Поскольку датчик Холла является полупроводником, то не
представляет труда (а это необходимо) добавить к датчику усилитель сигналов, разместив
их в одном корпусе.
Слайд 158
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

100.

Сигнал датчика Холла
Элемент, использующий эффект Холла, не может давать напряжение, достаточное для
работы контроллера. Поэтому необходимо добавить в конструкцию датчика некий
усилитель. Датчик Холла имеет, как минимум, три провода. Два провода для источника
питания и «массы», а третий используется в качестве сигнального провода. Сигнал
датчика Холла обычно используется в виде цифрового сигнала.
Датчик Холла для
частоты вращения
двигателя.
Преимущество датчика Холла перед индуктивным датчиком состоит в том, датчик
Холла может работать в статическом режиме. Кроме того он работает на очень малых
скоростях. При этом амплитуда его сигнала всегда остается неизменной.
Разница между сигналами
электромагнитного
датчика и датчика Холла.
Слайд 159
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

101.

Датчик NE частоты вращения двигателя – датчик угла поворота
коленвала
Датчик NE частоты вращения двигателя (датчик угла поворота коленвала)
• Когда сигнальное отверстие, имеющееся в маховике, проходит мимо датчика,
магнитная силовая линия искажается.
• Если магнитная силовая линия искажается, выходной сигнал датчика Холла
линейно изменяется и преобразуется схемой формирования сигнала в импульс с
амплитудой 0 – 5 В, который и подается на выход датчика.
• Когда сигнальное отверстие в маховике проходит мимо датчика Холла, датчик
формирует сигнал.
Слайд 160
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

102.

Средство проворачивания и датчик NE
Датчик NE
Слайд 161
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

103.

Главный датчик частоты вращения двигателя
Сигнальные отверстия проделаны в маховике
через каждые 6 градусов, но при этом 3 позиции
пропущены, так что всего имеется 57 сигнальных
отверстий.
Установочный штифт маховика
Слайд 162
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

104.

Характеристика волны сигнала главного датчика частоты вращения
двигателя
Слайд 163
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

105.

Электрическая схема подключения датчика Ne
Слайд 164
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

106.

Вспомогательный датчик G частоты вращения двигателя
Резервный датчик частоты вращения
двигателя (датчик G) (датчик номера
цилиндра)
• Как и датчик NE частоты вращения
двигателя, данный датчик использует
импульсные сигналы 0 – 5 В, формируемые в
результате искажения магнитной силовой
линии при ее прохождении через датчика.
• Дисковая шестерня, установленная в
центральной части кулачкового вала насоса
высокого давления, имеет по окружности
зубья (вырезы), расположенные с интервалом
в 120°.
• Кроме этих зубьев, имеется еще один зуб.
Таким образом, через каждые 2 оборота
двигателя формируются 7 импульсов.
• Стандартный импульс цилиндра № 1
представляет собой комбинацию сигналов
датчика NE частоты вращения двигателя и
резервного датчика частоты вращения
двигателя
Слайд 165
Резервный датчик частоты
вращения двигателя
формирует сигнал 6 + 1
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

107.

Характеристика волны сигнала резервного датчика частоты
вращения двигателя
Сигнал +1
Back up speed sensor provides a 6 + 1
signal
Слайд 166
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

108.

Электрическая схема подключения датчика G
Слайд 167
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

109.

Источник питания 5 В
для датчиков и
исполнительных механизмов
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

110.

Источник питания 1 датчика – главный модуль ECM
Слайд 169
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

111.

Источник питания 1 датчика – подчиненный модуль ECM
Слайд 170
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

112.

Источник питания 2 датчика (главный)
Слайд 171
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

113.

Источник питания 3 датчика – главный модуль ECM
(источник напряжения NE)
Слайд 172
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

114.

Электрическая схема клапана управления давлением
Слайд 173
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

115.

Электрическая схема главного модуля ECM инжектора
Слайд 174
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

116.

Электрическая схема подчиненного модуля ECM
инжектора
Слайд 175
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

117.

Жгут проводов инжектора
Жгут проводов
инжектора
Топливопровод высокого
давления
Слайд 176
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

118.

Средства
управления
подачей топлива
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

119.

Дисковый и педальный регуляторы подачи топлива
Дисковый регулятор
Педальный регулятор
Off Idle
Idle Val. Return
34
On Idle
11
•Between pedal pins 1 & 3 resistance 2000 to 3000 Ohms
•Between pedal pin 1 & pin 2 resistance (petal released) 1500 to 3000 Ohms
•Between pedal pin 1 & pin 2 resistance (petal released) 200 to 1500 Ohms
• Released resistance minus depressed resistance must be 1000 Ohms
Слайд 178
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

120.

Электрическая схема подключения датчика регулятора подачи
топлива в виде педали замедлителя оборотов двигателя (для
двигателя D475-5)
Слайд 179
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E

121.

Конец раздела
Устройство и работа
Датчики двигателя
. Раздел 2_6
Komatsu Ltd.
Tokyo, Japan
Copyright © 2012 All rights reserved.
Авторское право © 2012
Учебные материалы
Media # SE-001158-01-E