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汽车柴油机电控高压共轨喷油系统(二)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-09-01 07:07:57


⑵燃油滤清器

燃油中的杂质可能使泵油元件、出油阀和喷油嘴损坏,因此使用满足喷油系统要求的燃油滤清器是保证发动机正常工作和延长使用寿命的前提条件。通常燃油中会含有化合形态(乳浊液)或非化合形态(温度变化引起的冷凝水)的水。如果这些水进入喷油系统,会对其产生腐蚀并造成损坏,因此与其他喷油系统一样,共轨喷油系统也需要带有集水槽的燃油滤清器(图12),每隔适当时间必须将水放掉。随着乘用车采用柴油机数量的增加,自动水报警装置的使用也在不断增加。当系统必须将水排出时,该装置的报警灯就会闪亮。对于那些燃油中含水量较高的国家,装用这种装置应该是必须的。

2.高压部分

高压部分除了产生高压力的组件外,还有燃油分配和计量组件(图13)。

⑴高压泵

a.任务

高压泵(图14)位于低压部分和高压部分之间,它的任务是在车辆所有工作范围和整个使用寿命期间,在共轨中持续产生符合系统压力要求的高压燃油,以及快速启动过程和共轨中压力迅速升高时所需的燃油储备。

b.结构

高压泵通常像普通分配泵那样装在柴油机上,以齿轮、链条或齿形皮带连接在发动机上,最高转速为3000r/min,依靠燃油润滑。因为安装空间大小的不同,调压阀通常直接装在高压泵旁,或固定在共轨上。

燃油是由高压泵内3个相互呈120°径向布置的柱塞压缩的。由于每转1圈有3个供油行程,因此驱动峰值扭矩小,泵驱动装置受载均匀。驱动扭矩为16N·m,仅为同等级分配泵所需驱动扭矩的1/9左右,所以共轨喷油系统对泵驱动装置的驱动要求比普通喷油系统低,泵驱动装置所需的动力随共轨压力和泵转速(供油量)的增加而增加。排量为2L的柴油机,额定转速下共轨压力为135 MPa时,高压泵(机械效率约为90 %)所消耗功率为3.8kW。喷油嘴中的泄漏和所需的喷油量,及调压阀的回油,使其实际功消耗率要更高些。

c.工作方式

 燃油通过输油泵加压经带水分离器的滤清器送往安全阀(图14),通过安全阀上的节流孔将燃油压到高压泵的润滑和冷却回路中。带偏心凸轮的驱动轴或弹簧根据凸轮形状相位的变化而将泵柱塞推上或压下(图15)。如果供油压力超过了安全阀的开启压力(0.05~0.15 MPa),则输油泵可通过高压泵的进油阀将燃油压入柱塞腔(吸油行程)。当柱塞达到下止点后而上行时,则进油阀被关闭,柱塞腔内的燃油被压缩,只要达到共轨压力就立即打开排油阀,被压缩的燃油进入高压回路。到上止点前,柱塞一直泵送燃油(供油行程)。达到上止点后,压力下降,排油阀关闭。柱塞向下运动时,剩下的燃油降压,直到柱塞腔中的压力低于输油泵的供油压力时,吸油阀再次被打开,重复进入下一工作循环。

d.供油效率

由于高压泵是按高供油量设计的,在怠速和部分低负荷工作状态下,被压缩的燃油会有冗余。通常这部分冗余的燃油经调压阀流回油箱,但由于被压缩的燃油在调压阀出口处压力降低,压缩的能量损失而转变成热能,使燃油温度升高,从而降低了总效率。若泵油量过多,使柱塞泵空,切断供应高压燃油可使供油效率适应燃油的需要量,可部分补偿上述损失。

如图14所示,柱塞被切断供油时,送到共轨中的燃油量减少。因为在柱塞偶件切断电磁阀时,装在其中的衔铁销将吸油阀打开,从而使供油行程中吸入柱塞腔中的燃油不受压缩,又流回到低压油路,柱塞腔内不增加压力。柱塞被切断供油后,高压泵不再连续供油,而是处于供油间歇阶段,因此减少了功率消耗。

高压泵的供油量与其转速成正比,而高压泵的转速取决于发动机转速。喷油系统装配在发动机上时,其传动比的设计一方面要减少多余的供油量,另一方面又要满足发动机全负荷时对燃油的需要。可选取的传动比通常为1:2和2:3,具体视曲轴而定。

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