c.功能
正常工作状态(图22):
活塞处在静止位置,即在共轨端的限位件上。一次喷油后,喷油器端的压力下降,活塞向喷油器方向运动。活塞压下的容积补偿了喷油器喷出的燃油容积。在喷油终止,活塞停止运动,不关闭密封座面,弹簧将活塞推回到静止位置,燃油经节流孔流出。
泄油量过大的故障工作状态:
由于流过的油量大,活塞从静止位置被推向出油端的密封座面,一直到发动机停机时靠到喷油器端的密封座面上,从而关闭通往喷油器的进油口。
泄油量过小的故障工作状态:
由于产生泄油,活塞不再能达到静止位置。经过几次喷油后,活塞向出油处的密封座面移动,并停留在一个位置上,一直到发动机停机时靠到喷油器端的密封座面上,从而关闭通往喷油器的进油口。
⑺喷油器
a.任务
喷油始点和喷油量用电子控制的喷油器调整,它替代了普通喷油系统中的喷油嘴和喷油器总成。
与直喷式柴油机中的喷油器体相似,喷油器用卡夹装在汽缸盖中。共轨喷油器在直喷式柴油机中的安装不需要汽缸盖在结构上有很大改变。
b.结构
喷油器由孔式喷油嘴、液压伺服系统、电磁阀组件构成。
如图23所示,燃油从高压接头经进油通道送往喷油器,并经过进油节流孔进入阀控制室,而阀控制室经由电磁阀控制的回油节流孔与回油孔相通。
出油节流孔在关闭状态时,作用在阀控制活塞上的液压力大于作用在喷油嘴针阀承压面上的力,喷油嘴针阀被压在其座面上,紧紧关闭通往喷油孔的高压通道,因而没有燃油喷入燃烧室。
电磁阀动作时,打开回油节流孔,阀控制室内的压力下降,只要作用在阀控制活塞上的液压力小于作用在喷油嘴针阀承压面上的力,喷油嘴针阀立即打开,燃油经过喷孔喷入燃烧室(图23)。用电磁阀不能直接产生迅速关闭针阀所需的力,因此采用经液力放大系统间接控制喷油嘴针阀。其间除喷入燃烧室的燃油量之外,附加的控制油量经控制室的回油节流孔进入回油通道,此外还有针阀导向和阀活塞导向部分的泄油。这种控制油量和泄油量经集油管(溢流阀、高压泵和调压阀也与集油管接通)的回油通道返回油箱
c.工作方式
在发动机和高压泵工作时,喷油器的功能可分为4个工作状态:喷油器关闭(依靠其中存有的高压)、喷油器打开(喷油开始)、喷油器完全打开、喷油器关闭(喷油结束)。
上述工作状态是通过喷油器构件上力的分配产生的。发动机不工作和共轨中没有压力时,喷油嘴弹簧将喷油器关闭。
喷油器关闭(静止状态):
电磁阀在静止状态不被控制,因此是关闭的(图
喷油器打开(喷油开始):
喷油器处于静止状态时,一旦电磁线圈通入吸动电流,电磁线圈的吸力大于阀弹簧力,衔铁就将回油节流孔打开(图23b)。由于磁路的空隙较小,因此有可能在极短的时间内,急剧升高的吸动电流转换成较小的电磁阀保持电流。随着回油节流孔的打开,燃油从阀控制室流入其上面的空腔,并经回油通道返回油箱,使阀控制室内的压力下降,而进油节流孔可防止压力完全平衡,导致阀控制室内的压力小于喷油嘴内腔容积中的压力,从而针阀被打开,开始喷油。
针阀的开启速度取决于进、回油节流孔之间的流量差。控制柱塞达到其上极限位置,并在该处固定在进、回油节流孔之间的燃油垫上。此时喷油器完全被打开,燃油以近似共轨压力喷入燃烧室。喷油器上的力分布大致等于开启阶段中的力分布。
喷油器关闭(喷油结束):
如果电磁阀控制电流结束,则衔铁在阀弹簧力的作用下向下将钢球压在阀座上,关闭回油节流孔。衔铁被设计成由两部分组合,虽然衔铁盘由衔铁销带着一起向下运动,但它是压着回位弹簧一起向下运动的,因此衔铁和钢球的落座没有较大的向下冲击力。
由于回油节流孔的关闭,进油节流孔的进油又使控制室中建立起与共轨中相同的压力,从而使作用在控制活塞上的力增加,再加上弹簧力,超过了喷油嘴内腔容积中的液压力,于是针阀关闭。