沃爾沃D16柴油發動機維修技術參數介紹
沃爾沃D16柴油發動機維修技術參數介紹
沃爾沃D16柴油發動機標識
沃爾沃D16柴油發動機型號的說明
• 發動機型號說明：
• 例如：TAD1641GE， TAD1642GE， TWD1643GE
• T – 渦輪憎壓
• A – 空對空中冷器
• W – 水對空中冷器
• D – 柴油發動機
• 16 – 排量、升
• 4 – 開發換代號
• 1 – 變型
• G – 發電機組用發電機
• V –多用途（ 固定式和移動式配套用發動機 ）
• E – 經排放認證的發動機
TWD1643GE技術特點
該發動機系列于2007年第13周推出的，符合Tier 2 排放標準全新設計的發動機, 與符合歐4排放的卡車發動機的水平相當。
TWD1643GE發動機是直列六缸直噴式發動機, 16升排量。
該款發動機裝有電子控制的燃油管理系統（EMS2），內部廢氣再循環裝置(IEGR)，雙渦輪增壓器、雙中冷器、恒溫控制的雙冷卻系統及電子調速。
沃爾沃D16柴油發動機結構
沃爾沃D16發動機由以下幾部分組成：
1、發動機主要功能體（ENGINE）：
氣缸頭、氣缸體、曲軸、活塞連桿組、氣缸套組、凸輪軸、四氣門機構等
2、燃油系統
3、潤滑系統
4、進排氣系統
5、冷卻系統
6、電氣系統
沃爾沃D16柴油發動機結構特點
主要功能體（ENGINE)
——沃爾沃D16柴油發動機和氣缸體
• - 汽缸體和氣缸蓋采用合金鑄鐵制造
• - 7檔主軸頸經感應淬硬的曲軸
• - 可更換的濕式汽缸套
• - 有潤滑油冷卻的鑄鋁活塞
• - 3道活塞環，頂環為“梯形環”
• - 有7檔軸承、感應淬硬的頂置凸輪軸
• - 每缸4氣門
• - 可更換的氣門座圈和氣門導管
——沃爾沃D16柴油發動機氣缸體、氣缸頭和缸套
——沃爾沃D16柴油發動機活塞和連桿
——沃爾沃D16柴油發動機曲軸
——沃爾沃D16柴油發動機頂置凸輪軸
——沃爾沃D16柴油發動機四氣門機構
沃爾沃D16柴油發動機燃油系統
- 燃油供給采用微處理器的控制單元（EMS2）
- 齒輪驅動的供油泵
- 中心布置的帶電磁控制燃油閥的泵噴嘴
- 旋裝式二級燃油濾清器和油水分離器
沃爾沃D16柴油發動機燃油系統
沃爾沃D16柴油發動機燃油系統原理
沃爾沃D16柴油發動機泵噴嘴進油、溢油階段
沃爾沃D16柴油發動機泵噴嘴-噴油階段
沃爾沃D16柴油發動機潤滑系統
- 水冷的潤滑油冷卻器
- 齒輪驅動的潤滑油泵
- 2個全流和1個旁通的旋裝式潤滑油濾清器
沃爾沃D16柴油發動機潤滑系統
沃爾沃D16柴油發動機潤滑系統油路
沃爾沃D16柴油發動機機油冷卻器、機油泵和活塞冷卻
沃爾沃D16柴油發動機進氣和排氣系統
1、空氣濾清器，2、 渦輪增壓器，3、 中冷器，4、進氣岐管，5、 排氣岐管，
沃爾沃D16柴油發動機冷卻系統
沃爾沃D16柴油發動機電氣系統24V 電氣系統
- EMS2
- 帶充電傳感線的充電發電機，80A（110A可
選）
- 裝在發動機上的緊急停機按鈕（AUX STOP）
- 起動機
- 保險
- 繼電器
- 各種傳感器
沃爾沃D16柴油發動機電氣系統
沃爾沃D16柴油發動機管理系統EMS2
沃爾沃D16柴油發動機EMS2
• EMS2（發動機管理系統）是一個具有CAN（控制器區域網絡）通信功能的電子系統，用以實現對柴油機的控制。
• 此系統由Volvo Penta開發，包括燃油控制和診斷功能。主要包括控制單元、傳感器和6個泵噴嘴等。
• 傳感器發送輸入信號給控制單元，控制單元依次控制泵噴嘴。
• 傳感器發出的信息提供了主要運行狀態的精確數據，使得控制單元中的處理器能夠精確計算噴油量、噴射時間并檢查發動機運行情況。
沃爾沃D16柴油發動機輸入信號
控制單元從下列傳感器接收有關發動機運行狀況的輸入信號或信息：
• 冷卻液溫度傳感器
• 增壓空氣壓力/溫度傳感器
• 曲軸箱壓力傳感器
• 凸輪軸相位傳感器
• 飛輪轉速傳感器
• 活塞冷卻油壓力傳感器
• 冷卻液液位傳感器
• 潤滑油壓力傳感器
• 潤滑油油位和溫度傳感器
• 燃油壓力傳感器
• 燃油進水指示器
• 空氣濾清器壓力傳感器
• 空氣溫度傳感器
沃爾沃D16柴油發動機傳感器位置
沃爾沃D16柴油發動機輸出信號
控制單元根據接收到的輸入信號控制下列零部件：
• - 泵噴嘴
• - 起動馬達
• - 主繼電器
• - 預熱繼電器傳感器提供有關當前運行狀況的準確信息，以使控制單元中的處理器計算出精確的燃油噴油量和正時，并檢查發動機的狀況等。
沃爾沃D16柴油發動機EMS2燃油控制
• 對發動機所需燃油量進行每秒鐘多達100次的分析。通過燃油電磁閥和噴油器，對噴入發動機的燃油量和噴油時間（提前）實行全電子控制。
• 這意味著發動機在所有的運行狀況下，始終接受到精確的燃油量，從而取得降低燃油消耗和減少廢氣排放等的效果。
• 控制單元通過向 泵噴嘴上的燃油電磁閥發出電子指令（信號）來操縱泵噴嘴的開啟和關閉。
• 當燃油閥開啟時，燃油經由泵噴嘴內的油孔 并繼而通過油道流出。此時燃油并未被噴入氣缸。
• 當燃油閥關閉時，由泵噴嘴通過機械驅動的柱塞開始建立油壓。當達到足夠的壓力時，燃油就通過泵噴嘴的噴嘴孔噴入氣缸。
• 燃油閥重新開啟，泵噴嘴中的燃油壓力下降，同時停止向氣缸噴油。
• 為確定燃油閥何時開啟和關閉，控制單元必須得到來自凸輪軸相位傳感器和開關觸點的信號。
沃爾沃D16柴油發動機燃油量計算
• 噴入氣缸內的燃油量是由控制單元計算的。計算確定燃油閥被關閉的時間（燃油是在燃油閥關閉時被吸入氣缸的）。
• 控制燃油噴入量的參數是：
• -要求的轉速；
• -發動機保護功能；
• -溫度；
• -增壓空氣壓力。
沃爾沃D16柴油發動機氣缸平衡
• 怠速時，控制單元能夠向各缸供給不同的燃油量。這可以使發動機怠速更為平穩。
• 在轉速較高時，各缸接受等量的燃油而不會有此問題。
沃爾沃D16柴油發動機高度修正
控制單元裝有大氣壓力傳感器和發動機高海拔運行時的高度糾正功能。此項功能限制了依環境空氣壓力而定的燃油量。這可防止煙度大、排氣溫度高，并保護渦輪增壓器不致超速。
沃爾沃D16柴油發動機EMS2診斷功能
• 診斷功能的作用是探測并定位EMS2系統中的任一故障，以保護發動機并在遇有嚴重故障時能安全運行。
• 如果探測到故障，則由儀表板上的報警燈、閃爍的診斷指示燈或以明語告知（取決于所有的設備）。如果通過閃爍代碼或明語得到故障代碼，就可作為故障查找的導向。故障代碼也可以在授權的Volvo Penta維修廠用Volvo的VODIA工具讀出。
• 如果出現嚴重故障，發動機將被完全關停，或者控制單元將輸出功率降低（取決于配套要求）。再次設置一個故障代碼以作為故障查找的導向。
• 故障代碼。
沃爾沃D16柴油發動機EMS2參數設置功能
怠速，發火時預熱，指示燈測試，潤滑油溫度/冷卻液溫度極限報警，控制模式，控制速率（VE），發動機常行轉速（GE），發動機超速極限（GE），發動機超速停機（GE）。
沃爾沃D16柴油發動機CAN鏈路（控制器區域網絡）
• CAN ---采用J1939鏈路
• J1939 鏈路：管理發動機控制單元EMS2和通信接口（如CIU）或DCU之間，以及由所謂J1708 /J1587 鏈路管理的診斷等的所有通信。
• CAN鏈路遠比J1708 /J1587 鏈路快。CAN鏈路已經準備用SAE J1939協議與其他零件（如儀表和傳動裝置）相連接。
• J1708/J1587鏈路: 管理EMS2的診斷功能。如果由于某些原因在CAN鏈路上發生一些故障，則轉速電位計和起動-停機按鈕的信號就會由J1708/J1587鏈路接管過去。但是，儀表和指示燈被完全熄滅。
• 如果兩個鏈路都發生故障，則GE發動機維持轉速不變，而VE發動機降至怠速。在此情況下，關停發動機的唯一方法是使位于發動機左側的急停開關（AUX-STOP）。
沃爾沃D16柴油發動機CIU – 控制接口單元
CIU 是發動機管理系統（EMS2）和用戶控制面板之間的“譯碼器”。CIU具有兩個串口通信鏈路，一為快速鏈路，一為慢速鏈路。
快速鏈路即CAN鏈路。該鏈路控制所有與儀表、指示燈、觸點和電位計有關的數據。
慢速鏈路J1708/J1587鏈路，則用于控制診斷信息，其中包括閃存代碼。診斷工具VODIA也使用J1708/J1587鏈路與系統通信。
沃爾沃D16柴油發動機儀表系統（可選）
DU – 顯示單元
DU是一個顯示發動機運行
值的儀表。它包含一個可永
久安裝在控制面板上的微控
制器單元。通過CAN鏈路顯示通信。
– 發動機轉速、增壓空氣壓力、增壓空氣溫度、
冷卻液溫度、潤滑油壓力、潤滑油溫度、燃油
壓力、發動機小時數、蓄電池電壓、瞬間燃油
消耗和平均燃油消耗（行程燃油）
沃爾沃D16柴油發動機診斷
– 以文本方式顯示活動的故障代碼
沃爾沃D16柴油發動機儀表系統（可選）
DCU (顯示控制單元)
• DCU是一種用來與發動機控制單元進行通信的數字儀表面板。DCU 具有若干功能，例如發動機控制、監視、診斷和參數設置。
• DCU 系統中的菜單可用來檢查（在某些情況下設置）EMS系統中的一些功能。
沃爾沃D16柴油發動機DCU（顯示控制單元）
沃爾沃D16柴油發動機DCU的幾項功能
控制沃爾沃D16柴油發動機
起動，停機，控制轉速，同步控制模式/轉速下降，預熱。
沃爾沃D16柴油發動機監控
轉速，增壓空氣壓力，增壓空氣溫度，冷卻液溫度，潤滑油溫度，潤滑油壓力，發動機運行小時數，蓄電池電壓，瞬時燃油耗和燃油油耗量。
沃爾沃D16柴油發動機診斷
以電文顯示故障代碼，并列出先前的故障。