单元二电控柴油机燃油系统

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2、掌握四气门柴油机高压共轨燃油系统喷油器的正确拆装步骤 和方法 . 充分认识清洁对于电控燃油系统的重要性,学习目标,一、燃油系统概述,柴油机电控喷射系统按其控制方式不同可分为两大类,即位置控制系统和时间控制系统。第一代柴油机电控喷射系统采用位置控制系统:只是采用电控组件,代替调速器和供油提前器。第二代柴油机电控喷射系统采用时间控制方式,其特点是利用电磁阀直接控制喷油开始时间和结束时间,以改变喷油量和喷油正时。第三代电控柴油机燃油系统属高压共轨燃油系统,这种技术的发明使柴油机燃油系统产生了根本性的变革,使得喷油压力、喷油时刻与喷油规律都可加以控制。,二、电控柴油机燃油系统,1.电控柴油机燃油系统组

3、成与功用组成：油箱、预滤器(粗滤器)、手油泵、输油泵、燃油滤清器(细滤器)等、燃油中含水传感器、燃油加热器、燃油温度传感器、 冷却器(燃油冷却式)和滤清器堵塞传感器(如果有的话)、燃油泵、(油轨、油轨压力传感器、限压阀)、喷油器等。功用：泵油、过滤、加热、喷油。,二、电控柴油机燃油系统,2.电控柴油喷射的基本原理电控柴油喷射系统由传感器、控制模块()和执行机构三部分组成。 工作原理： 1）传感器采集转速、温度、压力、流量和加速踏板位置等信号，并将实时检测的参数输入计算机。 2） 是电控系统的“指挥中心”，对来自传感器的信息同储存的参数值进行比较、运算，确定最佳运行参数。 3）执行机构按照最佳参

4、数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行 控制，驱动喷油系统，使柴油机工作状态达到最佳。.,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统分配泵的电控系统可分为位置控制和时间控制两种类型。 )位置控制式分配泵燃油系统,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )位置控制式分配泵燃油系统采用旋转螺线圈式执行机构来控制油量控制滑套(溢油环)的位置 从而改变供油量。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )位置控制式分配泵燃油系统 ()供油量控制 根据加速踏板的位置和柴油机转速传感器的输入信号，计算出基本供油量，根据冷却液温度传感器、进气温度传感器、进气压力传感器等提供的信号，

5、对基本油量进行修正，再按油量调节套筒位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳油量， 依此作为控制信号，发送到供油量控制电磁阀。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )位置控制式分配泵燃油系统 ()供油时刻控制 根据柴油机转速传感器的输入信号，计算出基本供油提前角，然后根据冷却液温度传感器、进气温度传感器、起动状态传感器等传感器提供的信号，对基本供油提前角进行修正，再按定时器位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳供油提前角， 依此作为控制信号，发送到定时器控制阀。 定时器控制阀：由 传来的信号使电磁线圈产生电磁力，拉动铁芯，带动阀门移动，以改变提前器活塞右侧(高压腔)与左侧(低压腔)的

6、压力差，使提前器活塞移动，带动分配泵滚轮座转动，以改变供油时刻。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )位置控制式分配泵燃油系统第一代位置控制式燃油喷射系统具有如下特点: 间接控制喷油量位置伺服间接控制喷油定时液力系统伺服控制。 喷射压力大小控制取决于原有机械系统的性能。 喷油速率控制取决于原有机械系统的性能。 优点:技术难度小，改动工作量小，成本低，可以实现机械混合运行，安全可靠。 缺点:间接控制，响应慢，对发动机性能改善有限。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统喷油脉宽和喷油正时的计算是时间控制式燃油喷射的关键技术之一，目前都采用 查询基

7、于实验标定的(脉谱)图的方式，来得到喷油脉宽和喷油正时的数据， 这些基本控制参数必要时还需对其进行修正。 ()供油定时的修正，在进气压力低时，为了避免冒烟，应适当提前供油定时，冷机起动时还要根据冷却液温度来修正供油定时。 ()基本喷油量的补偿， 电控柴油机的喷油量由发动机转速和加速踏板位置来得到基本喷油量的 图， 这种基本喷油量参数还必须进行下列适当的补偿: 进气压力补偿。 温度补偿。 柴油机低油压保护。 柴油机高冷却液温度保护。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统第二代电控燃油系统包括分配泵系统、直列泵系统、泵喷嘴和单体泵系统等。其共有的控制特点为:依

8、靠传统的脉动泵产生高压，喷油量控制和喷油脉宽完全由电磁阀控制，电磁阀关闭时刻决定喷油正时，电磁阀关闭时间的长短决定喷油量多少， 第二代电控燃油喷射系统与第一代燃油喷射系统相比，采用了电磁阀实现对喷射过程的数字控制，不但可以控制喷油量，而且可以控制喷油正时，可实现高频率和更加灵活的控制，还可以实现分缸独立控制。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统 ()输油泵康明斯早期/ 发动机的燃油系统中使用了一个由 控制的 直流电动叶片式输油泵。发动机运转时输油泵最小输出压力约为。 ()燃油滤清器/ 油水分离器有两种燃油滤清器/ 油水分离器可供选择，一种是旋装式，一种是

9、可换滤芯式，两种规格相同。 ()燃油泵 公司的 燃油泵是一种电子调速的径向柱塞式分配油泵，由曲轴齿轮驱动油泵齿轮。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统 燃油泵结构组成：壳体、叶片泵、主驱动轴、内凸轮环、滚子与座、支承轴承、转子、泵柱塞、高压头、计量控制阀、出油阀、主正时活塞、主活塞控制弹簧、主活塞弹簧、伺服弹簧、伺服活塞、伺服油缸、压力调节器、燃油泵控制模块、增量角度与正时传感器、计量控制阀线圈与计量控制阀等。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统 缸机用的工作原理： 泵有 个呈均布的柱塞，内凸轮环有 个向内的凸起，

10、如图-)所示， 转子转动一圈，柱塞径向往复运动 次，分别向 个汽缸的喷油器提供高压燃油， 而 缸机用的 泵，则有两个相对布置的柱塞，内凸轮环有 个向内的凸起，转子转动一圈，柱塞往复运动 次，分别向 个汽缸的喷油器提供高压燃油。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统 缸机用的喷油正时机构工作原理：在起动起动机时，主活塞复位弹簧使主活塞回位，凸轮环处于滞后的位置，此时喷油大约在上止点位置开始， 叶片泵输出的压力燃油液流向主活塞及其伺服机构， 当燃油压力升高时，作用在主活塞上的燃油把主活塞推向复位弹簧，带动凸轮环旋转使喷油提前，如图-)所示， 在此位置时，凸轮就

11、会较早的与柱塞副接触，提早供油。流向主活塞的燃油由正时机构中的主活塞控制阀和伺服活塞控制， 在起动的时候，伺服活塞上的弹簧将活塞保持在伸展位置，这就使得主活塞在其复位弹簧的作用下关闭通过主活塞的燃油油路，供油滞后。,二、电控柴油机燃油系统,3.电控分配泵燃油系统 )时间控制式分配泵燃油系统 ()喷油器与燃油连接管 发动机缸盖为 气门布置，燃油通过一根安装在缸盖中的燃油连接管把燃油引入喷油器。喷油器为 公司的孔式喷油器，其原理与传统柴油机的机械式喷油器相同。 ()发动机电子控制模块 与燃油泵控制模块燃油泵控制模块 与 之间的通信通过 数据通信线路进行， 的电源由 通过一个继电器提供，喷油和正时由

12、 控制，具体的燃油控制阀与正时装置通过 控制， 把故障信息通过通信线路传给，燃油泵故障信息与其他故障信息一起储存在 中。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 燃油系统与传统的 燃油系统一样，采用机械操纵的开式喷油器，以及康明斯电子控制装置，以提供精确的燃油控制和无级喷油正时。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油滤清器来自燃油箱的燃油流至双滤清器座，燃油滤清器具有油水分离器和 的滤芯。 )燃油泵部件,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()控制阀总成： 燃油系统的核心部分是控制阀总成，燃油泵产生的燃油输送至控制阀总成，该控制阀总成由一个切断电磁阀、两

13、个燃油执行器阀和两个燃油压力传感器组成。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()控制阀总成：燃油油道执行器控制燃烧所需燃油， 正时油道执行器控制喷油器正时控制所需燃油，如图- 所示。该 燃油系统通过电子方式调整执行器的燃油流通面积来控制燃油压力(图-)。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()控制阀总成：控制阀总成接受来自燃油泵的燃油流，在控制阀总成内部，燃油流分开供给两个控制系统，维持燃油油道压力的控制系统由快速重新起动燃油切断阀、燃油油道执行器和燃油油道压力传感器组成， 燃油首先流经快速重新起动燃油切断阀，然后流向燃油油道执行器，如图-)所示

14、。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()控制阀总成：油道压力控制执行器是一个电子控制的滑柱式控制阀，线圈接受来自 的脉冲宽度调制()信号， 根据来自 的信号，滑柱向左移动开启进油口，允许燃油流过，如图- 所示。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()控制阀总成：油道压力控制执行器是一个电子控制的滑柱式控制阀，线圈接受来自 的脉冲宽度调制()信号， 根据来自 的信号，滑柱向左移动开启进油口，允许燃油流过，如图- 所示。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()正时控制系统：正时控制系统维持正时油道压力，它由正时油道执行器和正

15、时油道压力传感器组成， 正时油道的油压由正时油道执行器控制，执行器受 控制，正时油道压力传感器监测正时油道压力并将信息传回到， 正时油道执行器的最大流量为/ ，如图- 所示。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 ()正时控制系统：来自控制阀体的燃油流经输油管道到达燃油歧管(图-)。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 )燃油泵部件 (3)燃油冷却器：来自燃油歧管的回油流至冷却器上的节温器，在燃油温度较低时，节温器关闭，没有燃油流经冷却器， 当燃油温度达到时节温器开始开启，到时节温器全部开启。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 ) 燃油系统喷油器喷油器有三个分开的运动部分:下部柱塞， 正时柱塞， 上部柱塞。 喷油器的下部柱塞套与喷嘴为整体式结构，这种设计消除了高压黏结，如图- 所示。,二、电控柴油机燃油系统,4.电控 燃油系统 ) 燃油系统喷油器 燃油系统提供无级喷油正时，正时随着喷油器正时部分的控制油压的变化而变化，正时部分由平衡计量孔、正时柱塞和导流环组成，正时柱塞位于上部柱塞下部的柱塞套孔中，如图- 所示。 喷油器上部包括柱塞套、弹簧座、复位弹簧、上部柱塞、顶部限位盖和柱塞连接杆，如 图- 所示。,