7.燃油系统
图7-10~图7-12所示分别为ISMIIE4柴油机油路、CM876柴油机燃油系统和CM570柴油机燃油系统。
燃油系统的电子整体式喷油器工作于高压状态下。每缸各有一个喷油泵。这里所需的高压由顶置式凸轮轴和摇臂提供,如图7-13所示。发动机控制单元控制喷油油量和时间。
输油泵将燃油经过燃油箱滤清器从燃油箱中吸出,流经单向阀、控制单元冷却管,进入分流阀到达输油泵的吸油口。输油泵还将由分流阀中的溢流阀回流的燃油吸人。随后,输油泵将燃油泵人燃油滤清器内,经过手动油泵、单向阀,再经过燃油滤清器滤芯,送到布置于气缸盖内的燃油管路。燃油管路环绕在整体式喷油器进油孔部位的周围。分流阀中的溢流阀使供应喷油器的燃油压力保持恒定。
每个泵喷嘴都由喷油泵和喷油器构成,如图7-14所示。喷油器工作压力比普通喷油器高得多,开启压力为150MPa。它直接从燃油管路中获得燃油。喷射定时和喷油量由电控单元发送信号控制整体式喷油器中的电磁阀来决定。该电磁阀控制燃油的计量和喷油的开始。
电磁阀为常开式。需要时,从ECM发出的电子信号会关闭该阀,如图7-15所示。
8.泵喷嘴喷油器工作过程
喷油器的工作过程可以简单分为四步,如图7-16所示:充油、溢流、喷油和减压。具体过程如下。
1)在计量开始时,计量柱塞和正时柱塞处于其行程的下端,喷油器控制阀关闭,如图7-17a所示。
2)随着凸轮轴的旋转,正时柱塞回位弹簧迫使正时柱塞向上移动。燃油流过计量单向球,然后流人计量油腔。只要正时柱塞向上移动,燃油就一直流入,此时喷油器控制阀处于关闭状态。供油压力作用于计量活塞底部,使其保持与正时柱塞的接触,如图7-17b所示。
3) ECM通过向喷油器控制阀发送信号使其打开来确定计量结束,如图7-17c所示。
4)处在供油压力下的燃油流人正时油腔,从而停止计量活塞的移动。在这段时间内,偏置弹簧可以确保计量柱塞保持静止,不会随正时柱塞向上移动而向上浮动。作用在计量柱塞上的力在活塞下面形成足够的燃油压力,使计量单向阀就位。精确计量的燃油密封在计量油腔中,这决定了将喷射到气缸中燃油的数量,如图7-17d所示。
5)正时柱塞继续向上移动,正时油腔充满燃油。
6)正时柱塞开始向下移动的行程。最初,喷油器控制阀保持打开,使燃油从正时油腔流经喷油器控制阀流人燃油供油道。
7)在ECM认为适当的时刻,喷油器控制阀关闭,使燃油密闭在正时油腔中。这些被密闭的燃油在正时柱塞与计量柱塞之间形成固态液压连接。
8)因为液压连接的作用,计量柱塞被迫随着正时柱塞一起向下移动。因为燃油密闭在中间,正时柱塞向下移动的力传递到计量柱塞,从而增加了计量油腔中的压力。
9)当这一压力达到大约34474kPa时,会迫使针阀向上。正时柱塞和计量柱塞继续向下移动造成燃油压力稳步增长,结果燃油被推过针阀,穿过喷孔,进入燃烧室,如图7-17e所示。
10)喷射一直持续到计量柱塞的溢流油道达到计量溢流口。计量油腔中的压力迅速下降,使得针阀迅速关闭。这一动作使喷射立即结束。喷射的立即结束防止了滴落的产生,使燃烧更干净。也是在同一时刻减压阀“突然失踪”,因此减小了计量溢流出现的高压“尖峰”的影响,如图7-17f所示。
11)在计量溢流口打开后,计量柱塞上沿立即越过正时溢流口,如图7-17g所示。
12)这使得正时油腔中的燃油在正时柱塞完成向下的移动时溢流回燃油回油管中,即完成了喷射循环,如图7-17h所示。
发送到电磁阀的脉冲宽度和时间直接决定喷油器的喷油量和喷油时间。