三、系统组件
1.燃油温度传感器
燃油温度传感器安装在高压泵前燃油供给管路内,如图15所示。该传感器由一个负温度系数热敏电阻组成。
(1)任务
燃油温度传感器探测高压泵前的燃油温度。燃油温度传感器安装在燃油系统的低压侧。燃油密度随温度变化而改变。数字式柴油机电子系统通过燃油温度准确计算出喷射开始时间和喷射量。
(2)功能
燃油温度传感器由取决于温度的半导体材料测量电阻组成,该电阻集成在壳体内。测量电阻为负温度系数NTC电阻。因此温度升高时电阻变小。数字式柴油机电子系统将测得的电压值与特性曲线进行比较,该特性曲线将相应温度分配给每个电压值。
2.燃油压力和温度传感器
燃油压力和温度传感器由安装在一壳体内、两个相互独立的传感器组成,如图16所示。
(1)任务
燃油温度传感器用于准确计算出喷射开始时间和喷射量。燃油压力传感器可探测高压泵前的燃油压力。该燃油压力用于调节燃油箱内的燃油泵。关闭发动机时也会关闭燃油泵,燃油供给管路处于失压状态。关闭燃油泵后通过数字式柴油机电子系统对燃油压力传感器进行可信度检查及分析。如果识别出故障,就会将其存储在数字式柴油机电子系统的故障码存储器内。
(2)功能
集成式燃油温度传感器与之前所述燃油温度传感器完全相同。燃油压力传感器也集成在壳体内。燃油压力传感器和燃油温度传感器都带有位于同一四线脚插头壳体内且相互独立的两个接口。燃油压力传感器由安装在隔膜上的延伸电阻组成。该隔膜一侧与燃油连接,因此燃油压力作用在隔膜上。隔膜整体弯曲程度取决于压力大小。隔膜上的电阻值随机械应力发生相应变化。通过传感器内的电桥电路和用于准备信号的电子装置可放大电桥电压、补偿温度影响以及使压力特性曲线线性化。数字式柴油机电子系统的输出电压范围为0~5V。与温度传感器一样,数字式柴油机电子系统内也存储了将相应压力分配给每个电压值的特性曲线。
3.高压泵
(1)任务
高压泵的任务是,根据当前需要使燃油供给管路输送的燃油达到所需压力水平。必须在所有运行范围内和整个使用寿命内执行上述功能。高压泵持续产生共轨(高压蓄压器)所需系统压力。该功能是与分配式喷油泵的重要区别所在,后者每次仅针对一个喷射过程通过相应压力提供所需燃油量。
(2)结构
高压泵由曲轴通过链条传动机构驱动。M67发动机的高压泵例外,由凸轮轴通过一个齿轮驱动。通过燃油进行高压泵润滑。因此冬季时不允许使用汽油作为流动改善剂。否则可能导致高压泵损坏并最终导致发动机损坏。
(3)传动比
发动机与高压泵的传动比:
.M47发动机1:0.88
.M57发动机1:0.88
.M67发动机1:0.83
.N47发动机1:1
(4)CP1首次在M57发动机上使用,如图17、图18所示。CP1带有3个用于产生压力的活塞。它与下面CP3和CP4的主要区别在于,第一代共轨系统输送最大燃油量且通过调压阀调节压力。因此第一代共轨系统也需要使用燃油冷却器。
燃油通过连接管到达带节流孔的安全阀。所输送的部分燃油通过节流孔流入偏心轴室,用于对高压泵内的移动部件进行润滑。润滑所需燃油通过回流通道到达连接管并.流回到燃油箱内。压力差为50~150kPa时,带节流孔的安全阀才会打开。连接管与偏心轴室之间必须存在压力差。偏心轴由链条传动机构驱动。在偏心轴上装有多边环,每个泵元件均有一滑块在该多边环上运行。滑块通过滑块支架固定在活塞上。偏心轴移动时,就会通过弹簧将活塞压到多边环上并随其一起移动。活塞进行上下移动。
压力差过小时,带节流孔的安全阀不会打开。因此没有燃油输送至缸内。燃油压力足够高时,带节流孔的安全阀就会打开,此时活塞向下移动。燃油通过低压通道进入缸盖并在克服弹簧作用力将阀板压开时通过阀板进入缸内。此时活塞重新向上移动,通过弹簧作用力使阀板关闭并产生压力。如果该压力高于共轨压力,钢球就会从球座上升鹅并使燃油输送至共轨内。
这些泵活塞以彼此错开120°的方式布置。这种布置方式可使泵轮每转一圈进行三个供油冲程。因此只产生较低的驱动力矩且高压泵驱动装置负荷均匀。M47发动机共轨压力约135000kPa时,驱动所需功率约为3.8kW。
(5)CP3功能
在第二代共轨系统中通过一个油量调节阀调节共轨压力,只允许从高压泵输送发动机实际所需的燃油量,如图19、图20、图21所示。在正常情况下无需从高压区域或共轨内排出燃油。