第8章柴油机电控燃油系统



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1、柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控分配泵系统电控分配泵系统8.3电控单缸泵系统电控单缸泵系统8.4电控共轨喷射系统电控共轨喷射系统8.5柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1柴油机电控燃油系统的类型与组成柴油机电控燃油系统的类型与组成8.1电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8
2、.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.2电控直列泵系统电控直列泵系统8.28.1.2 柴油机电控燃油系统的类型柴油机电控燃油系统的类型 柴油机电控燃料系统在多年的发展过程柴油机电控燃料系统在多年的发展过程中产生了多种结构类型,按照产生高压燃油中产生了多种结构类型,按照产生高压燃油的机构不同,可以分为电控喷油泵系统(包的机构不同,可以分为电控喷油泵系统(包括电控直列泵系统和电控分配泵系统)和电括电控直列泵系统和电控分配泵系统)和电
3、控单缸泵系统(包括电控泵喷嘴系统和电控控单缸泵系统(包括电控泵喷嘴系统和电控单体泵系统),以及目前广泛应用的电控高单体泵系统),以及目前广泛应用的电控高压共轨喷射系统。压共轨喷射系统。 根据控制方式的不同,柴油机电控根据控制方式的不同,柴油机电控燃油系统又可分为位置控制方式、时间燃油系统又可分为位置控制方式、时间控制方式和时间控制方式和时间压力控制方式等。压力控制方式等。 柴油机电控燃油系统不论其类型如柴油机电控燃油系统不论其类型如何,均由传感器、电控单元(何,均由传感器、电控单元(ECU)与)与执行器三部分组成。执行器三部分组成。 常见的传感器主要有以下几种。常见的传感器主要有以下几种。(1
4、)燃油温度传感器)燃油温度传感器(2)冷却液温度传感器)冷却液温度传感器(3)机油温度传感器)机油温度传感器(4)空气温度传感器)空气温度传感器(5)空气流量计)空气流量计(6)加速踏板位置传感器)加速踏板位置传感器(7)针阀升程传感器)针阀升程传感器(8)冷却液位传感器)冷却液位传感器(9)曲轴位置传感器)曲轴位置传感器(10)凸轮轴位置传感器)凸轮轴位置传感器(11)共轨压力传感器)共轨压力传感器(12)燃油压力传感器)燃油压力传感器(13)机油压力传感器)机油压力传感器(14)进气歧管压力传感器)进气歧管压力传感器(15)大气压力传感器)大气压力传感器(16)氧传感器)氧传感器8.2.1
5、 电控直列泵系统的组成电控直列泵系统的组成 电控直列泵系统属于电控柴油机的早电控直列泵系统属于电控柴油机的早期产品,主要用在载货汽车柴油机上,比期产品,主要用在载货汽车柴油机上,比较典型的是电控滑套式直列泵,其组成如较典型的是电控滑套式直列泵,其组成如图图8.1所示。所示。图图8.1 电控直列泵系统的组成电控直列泵系统的组成1油箱油箱2输油泵输油泵3燃油滤清器燃油滤清器4直列式喷油泵直列式喷油泵5电子停油装置电子停油装置6燃油温度传感器燃油温度传感器7油量调节齿油量调节齿杆位置传感器杆位置传感器8线性电磁执行机构线性电磁执行机构9转速传感器转速传感器10喷油器喷油器11冷却液温度传感器冷却液温
6、度传感器12加速踏板位置加速踏板位置传感器传感器13离合器、制动和排气制动开关离合器、制动和排气制动开关14操纵板操纵板15警告灯和故障诊断座警告灯和故障诊断座16车速表车速表17ECU18进气温度传感器进气温度传感器19增压压力传感器增压压力传感器20涡轮增压器涡轮增压器21电门开关电门开关22蓄电池蓄电池 这种系统是对传统的机械式喷油泵这种系统是对传统的机械式喷油泵进行的改进,在喷油泵中增设了控制油进行的改进,在喷油泵中增设了控制油量拉杆的电控调速机构,以及控制柱塞量拉杆的电控调速机构,以及控制柱塞滑套的电控供油正时调节机构。滑套的电控供油正时调节机构。 各种传感器将柴油机的运行参数和各种
7、传感器将柴油机的运行参数和驾驶员的操作意图传给驾驶员的操作意图传给ECU,ECU根据根据上述信息进行计算后,控制喷油泵中相上述信息进行计算后,控制喷油泵中相关执行机构的工作,使发动机获得最佳关执行机构的工作,使发动机获得最佳的供油正时和供油量。的供油正时和供油量。1电控供油正时调节机构电控供油正时调节机构 电控直列泵的滑套式电控供油正时调电控直列泵的滑套式电控供油正时调节机构由柱塞、滑套、油量调节齿杆、滑节机构由柱塞、滑套、油量调节齿杆、滑套调节轴、供油正时调节器等组成(见图套调节轴、供油正时调节器等组成(见图8.2)。)。 滑套由供油正时调节器控制作上下移滑套由供油正时调节器控制作上下移动,
8、从而达到改变柱塞预行程和供油始点动,从而达到改变柱塞预行程和供油始点的目的。的目的。 滑套上移,预行程增加,供油推迟;滑套上移,预行程增加,供油推迟;反之,预行程减小,供油提前。反之,预行程减小,供油提前。图图8.2 滑套式电控供油正时调节机构滑套式电控供油正时调节机构1柱塞套柱塞套2滑套滑套3油量调节齿杆油量调节齿杆4柱塞柱塞5喷油泵凸轮轴喷油泵凸轮轴6供油正时调节器供油正时调节器7滑套调节轴滑套调节轴8电子调速器电子调速器9齿杆位移传感器齿杆位移传感器10回油孔回油孔图图8.3 滑套控制供油正时示意图滑套控制供油正时示意图1出油阀出油阀 2柱塞顶部空间柱塞顶部空间 3柱塞套柱塞套 4滑套滑
9、套 5控制斜槽控制斜槽 6柱塞上的进油孔柱塞上的进油孔7柱塞柱塞 8柱塞弹簧柱塞弹簧 9挺柱滚轮挺柱滚轮 10凸轮凸轮11回油孔回油孔 在电控直列泵中,油量调节齿杆是在电控直列泵中,油量调节齿杆是由由ECU通过电控调速机构来控制。通过电控调速机构来控制。 图图8.4是一个电磁式电控调速器,是一个电磁式电控调速器,ECU根据加速踏板位置传感器的信号,根据加速踏板位置传感器的信号,控制油量调节齿杆的位置。控制油量调节齿杆的位置。 ECU除了通过电控调速器实现供油除了通过电控调速器实现供油量的控制外,还要实现调速器的功能,量的控制外,还要实现调速器的功能,在发动机转速因外界影响而变化时,及在发动机转
10、速因外界影响而变化时,及时调整供油量,以保证发动机的稳定运时调整供油量,以保证发动机的稳定运转。转。图图8.4 电控调速机构电控调速机构1油量调节齿杆油量调节齿杆2回位弹簧回位弹簧3油量调节齿杆油量调节齿杆4电磁线圈电磁线圈5转速传感器转速传感器6转速传感器脉冲轮转速传感器脉冲轮7喷油泵凸轮轴喷油泵凸轮轴8.3.1 位置控制式电控分配泵系统位置控制式电控分配泵系统 图图8.5所示为位置控制式电控分配泵的结所示为位置控制式电控分配泵的结构图。构图。 它主要包括调节轴角位移传感器、油量它主要包括调节轴角位移传感器、油量调节电磁阀、电子停油装置、分配泵柱塞、调节电磁阀、电子停油装置、分配泵柱塞、供油
11、正时控制电磁阀和油量调节套等。供油正时控制电磁阀和油量调节套等。图图8.5 位置控制式电控分配泵的结构位置控制式电控分配泵的结构1调节轴角位移传感器调节轴角位移传感器2油量调节电磁油量调节电磁阀阀3电子停油装置电子停油装置 4分配泵柱塞分配泵柱塞5供油正时控制电磁阀供油正时控制电磁阀6油量调节套油量调节套 图图8.6所示为位置控制式分配泵的工所示为位置控制式分配泵的工作原理。作原理。 油量调节电磁阀控制调节轴旋转,油量调节电磁阀控制调节轴旋转,拉动油量调节套使其沿分配泵柱塞左右拉动油量调节套使其沿分配泵柱塞左右移动(见图移动(见图8.5),以改变分配泵的供油),以改变分配泵的供油量;供油正时控