1 EDC16电控单体泵系统的构成
道依茨(DEUTZ)柴油发动机EDC 16电控单体泵系统(以下简称EDC 16系统)是一个新型的全电子控制柴油机燃油喷射系统,它不再采用机械调速器(没有齿杆装置),与传统的机械喷射系统不同的是:EDC 16系统采用转矩控制策略,可以自由控制发动机输出转矩(喷油量)和喷油开始时间(喷油定时)。电控单体泵供油系统的喷油泵是单体的,与传统的机械式喷油泵相比,在结构上主要有两点不同:一是每个喷油泵都是独立的,分别安装在发动机气缸体上,对应每一气缸在气缸体上有安装单体泵的孔,六缸柴油机有6个单体泵(四缸柴油机就有4个单体泵),这6个单体泵是由发动机的凸轮轴来驱动的,也就是说单体泵一般作为整体部件装在柴油机的气缸体上,由配气凸轮轴上的喷射凸轮驱动,而传统的六缸柴油机的机械式喷油泵则是布置在整机气缸体的外侧,通过外部托架固定在发动机气缸体上,在喷油泵泵体内,有一根凸轮轴,专门驱动6套柱塞;第二点不同是电控单体泵的上部有电磁阀,电磁阀能够按照特性图谱的数据精确地控制喷射正时及喷油时间。EDC 16系统的基本构成如图1所示,电控系统各主要部件在发动机上的安装位置如图2和图3所示。
EDC 16系统的工作过程如下:柴油从油箱出来,经过燃油输油泵进入柴油滤清器,过滤之后从外部接头进入连接电控单体泵的金属低压油路,每个单体泵都单独与外面的燃油进油管连接,燃油回油通道铸在气缸体上。低压油路内的燃油从单体泵经过很短的高压油管到喷油器,当压力达到220 MPa时,喷油器开启,将燃油呈雾状喷入到燃烧室,与空气混合形成可燃混合气。从油箱到金属燃油管接头这段油路中的油压是由燃油输油泵建立的,而输油泵在发动机额定转速下的出油压力一般约为500 kPa,故这段油路称为低压油路。低压油路中压力的稳定对发动机的功率输出是至关重要的,在发动机出现功率不足的情况时,应首先测量低压油路的压力,测量位置为低压油路外部接头处,发动机转速为2 300r/min时,低压油路的压力应大于等于450 kPa,用以向单体泵供给滤清的燃油;从单体泵到喷油器这段油路中的油压是由单体泵建立的,为160 MPa左右。由于输油泵的供油量比单体泵的出油量大10倍以上,大量多余的燃油经限压阀和回油管流回油箱,并且利用大量回流燃油排除油路中的空气,有自动排气功能。
DDE公司生产的电控单体泵供油系统的发动机主要有两大系列,即1013系列和2012系列,分别以BF6M1013-28E3,BF6M2012-21E3为基本型,均采用EDC 16 UC40博世电控单体泵电控系统。对于供油系统,1013系列与 2012系列的最大不同是单体泵的高度不同,1013的高度为229.05 mm;2012的高度为202.05 mm。