3.高压燃油系统
高压燃油系统部件如图23所示。高压(HP)燃油系统由以下部件组成:
·LP和HP燃油管路
·高压燃油泵
·燃油分供管
·燃油分供管压力和温度(FRPT)传感器
·喷油器(4个)
Ingenium 14 2.0L汽油发动机的高压(HP)燃油系统是由PCM控制的直喷(DI)系统。高压(HP)燃油泵对来自低压(LP)燃油泵的低压燃油进行加压,然后将均匀的压力传递至向所有4个喷油器供油的共用燃油分供管。PCM控制高压(HP)燃油泵以确保压力达到顺畅工作的最优水平,最高压力可达20000kPao PCM控制高压(HP)燃油泵和喷油器,将所需的燃油量喷射到燃烧室中。
高压(HP)燃油泵如图24所示,它是一个单缸泵,位于发动机顶部,连接在凸轮轴支座上。它由排气凸轮轴上的一个四凸角凸轮以机械方式驱动,凸轮作用在油泵柱塞端部的挺杆上。该柱塞为弹簧加载型,从而确保挺杆与凸轮保持接触。PCM控制高压(HP)燃油泵的输出,以便将高达20000kPa的燃油压力输送至燃油分供管。高压(HP)燃油泵的输送率由燃油计量阀来调节,该阀由来自PCM的PWM信号控制。然后,PCM使用来自FRPT传感器的数据,计算为燃烧室提供正确燃油量所需的喷油器通电时间。
高压(HP)燃油泵工作原理示意图如图25所示,燃油计量阀是一个常开电磁阀,由PCM利用PWM信号进行控制。在进油冲程中,燃油计量阀断电,使得燃油进入泵室。在供油冲程中,PCM向燃油计量阀通电,加压燃油不能返回低压侧,则加压后的燃油通过止回阀流入燃油分供管。在供油冲程中,通过改变燃油计量阀的关闭点,PCM可以调节燃油输出量,从而决定燃油分供管中的燃油压力。减震器室吸收来自燃油计量阀操作的压力脉冲。止回阀可阻止高压燃油在柱塞的进油冲程中返回到泵室。如果高压(HP)燃油泵输送压力增至25000kPa,PRV将打开并将燃油送回柱塞的进口侧。在供油冲程中,如果燃油计量阀未激活,则吸入泵室的燃油将返回低压(LP)侧。如果燃油计量阀发生故障,则发动机将仅以低压(LP)燃油泵供油压力运行,从而会导致发动机性能大幅下降。
燃油分供管压力和温度(FRPT)传感器位于燃油分供管的顶部,该传感器以拧入方式安装到一个螺纹端口中并由配合胶带进行密封。该传感器通过四根导线直接连接到PCM:
·压力传感器的5V电源
·温度信号
·压力信号
·共用接地
FRPT传感器包含一个负温度系数(NTC)传感器,便于PCM确定燃油温度。该传感器利用金属薄膜技术,根据薄钢片的膨胀幅度确定燃油压力。膨胀幅度由PCM通过回路信号导线进行感测,膨胀幅度与燃油分供管中的燃油压力成比例。PCM将传感器信号电压与存储器中存储的值进行比较,以计算燃油分供管中的实际燃油压力。然后,PCM使用燃油分供管压力信息来控制高压(HP)燃油泵上的燃油计量阀的工作位置。如果信号发生故障,则燃油计量阀将会失控。发动机将仅以低压(LP)燃油泵供油压力运行,从而会导致发动机性能大幅下降。
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