7.3电控柴油机的燃油供给系统(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（上海交通大学出版社）

第七章 柴油机燃油供给系统 目录 CONTENTS 柴油机燃油供给系统概述 01 柴油机燃油供给系统的主要零部件 02 电控柴油机的燃料供给系统 03 模块三 电控柴油机的燃油供给系统 随着环境问题日益严峻，传统柴油机的效率及排放已经不能满足需求，电控柴油机应运而生。用柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号，根据各种因素（如冷却液温度、油温、大气压力等），通过计算机控制高压油泵、喷油器，得到最佳的喷油量和喷油正时，获得更好的经济性、动力性、排放性。 柴油机电控喷油系统的开发研究从２０世纪７０年代开始，已经经历了三代：第一代是位置控制式喷油系统，它无须对柴油机的结构进行改动，但控制自由度小，精度差，喷油率和喷油压力难以控制，而且不能改变传统喷油系统固有的喷射特性，因此很难大幅度地提高喷射压力；第二代是时间控制式喷油系统，可以灵活而准确地控制喷油量和喷油定时，可以实现分缸独立控制，缺点是依赖于传统高压系统，无法实现大范围的喷油定时控制和灵活的喷油压力调节；第三代是时间压力控制式喷油系统，即共轨式电控喷油系统，可实现高压喷射，且与柴油机转速无关，改善低转速性能，具有良好的喷射特性，结构简单，性能可靠。 共轨式电控柴油机燃油供给系统的组成 一 共轨柴油喷射技术是指将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，共轨式电控柴油机燃油供给系统的组成如图7-9所示。 系统由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力与发动机的转速无关，也就弥补了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量取决于燃油轨（公共供油管）的压力和电磁阀开启时间的长短。 共轨系统的工作原理和汽油喷射系统有些相似，所有喷油器都接到一根公共油轨上，油轨中时刻维持着非常高的喷射压力，喷嘴的开启和关闭完全靠电磁阀来实现，不再受凸轮轴相位的限制，可以对喷油时间和喷油量进行精确控制。 电控柴油机的油轨油压维持在130～160MPa，最大可以达到200MPa，使柴油的雾化更好，速度更快。 电控柴油机共轨系统主要部件介绍 二 １．输油泵 输油泵一般采用直流电动机带动的偏心转子泵，多装在油箱内部，也有安装于粗滤上的。输油泵通过偏心腔内容积的变化，将燃油压力泵到350～500KPa。油箱内还装有油位传感器，用来显示燃油量。 ２．柴油滤清器 柴油滤清器均用纸质滤芯。因柴油含水分较多，在温度变化时会凝结成水，因此在壳体下部设有收集杯，并有开关阀，可定期开阀清水。 ３．高压油泵 高压油泵多由柱塞泵组成，驱动力矩较大，所以油泵均由曲轴通过链轮或带轮带动旋转泵油，一般安装在发动机上，如图7-10所示。 柴油机多采用三柱塞式高压油泵。油泵由一个带有三个凸轮形的凸轮轴（称之为偏心轴）以及相隔１２０°的三组柱塞组成。凸轮轴每旋转一圈，三个柱塞分别同时泵油一次，这样，每个柱塞的泵油量仅为单柱塞的１／３，使每个柱塞上的负荷减小，凸轮与柱塞的接触压力小，相互间的磨损减轻。另外，由于三个柱塞相隔１２０°作用在凸轮轴上，凸轮轴圆周上的载荷分配均匀，减轻了凸轮轴与轴承之间的偏磨，同时凸轮轴运转平稳。 当点火开关接通后，低压输油泵的转子便在永磁电动机的带动下旋转泵油。当输油泵的泵油压力大于安装在高压油泵上的安全阀的弹簧弹力时，安全阀顶开，低压燃油进入高压油泵内，并通过油道与三个柱塞腔相通。在高压油泵的凸轮轴旋转时，三个柱塞上下往复运动，将低压燃油升压成高压燃油泵入共轨中。 ４．燃油压力调节阀 燃油压力调节阀是一个高速开关电磁阀，它通过一个法兰盘装在高压油泵上，安装在高压油轨上。 如图7-11所示，燃油压力调节阀由电磁线圈、球阀及弹簧、球阀等组成，阀针与衔铁连动。调节阀不通电时，电磁线圈不产生磁场，衔铁只受弹簧力的作用，阀针将球阀压在阀座上，压力约为10MPa。共轨压力过高时，ECU给调节阀通电，电磁线圈产生磁场压力，控制阀打开，部分燃油通过回油管回流到燃油箱，从而使高压油轨的压力保持稳定。 喷油泵凸轮轴旋转，柱塞上行，柱塞腔的容积减小，腔内油压升高，将进油阀压闭，并顶开单向球阀，将高压燃油送入高压共轨中。球阀的一侧受高压共轨的油压作用，另一侧受弹簧弹力作用。调压时，电磁线圈对电枢产生磁场力，也作用于球阀上。当弹簧力和电磁阀磁场力叠加后，可使油压在100～200MPa调压，即当电磁阀通电时，电磁线圈通电吸引衔铁，使针阀下压球阀，此时的油压则是弹簧力与磁场力的合力。可见，只要调整送入电磁线圈的通电的占空比，即可产生不同大小的电磁力，从而可调整共轨中的燃油压力。 ５．供油量修正电磁阀 在高压共轨系统中，高压油泵的泵油量随发动机的转速变化，特别是高速柴油机转速变化的范围特别大，造成高压油泵的泵油量也在很大的范围内变化。 喷油泵顶部安装有一个电磁供油量修