摘要:东风康明斯ISLe共轨柴油机发动机噪声低,尾气排放可达欧III标准,并具有达到欧IV、欧V潜质。详细论述了其燃油系统的结构特点及使用要求。
康明斯ISLe高压共轨电控柴油发动机为直列6缸、排量为8.9L、水冷、涡轮增压中冷,功率覆盖280~375马力(PS)范围,整机重量只有706 kg,发动机功率高;共轨燃油喷射系统可实现多次喷射,喷射压力在300~1600 bar范围;燃油经济性好,油耗低于同机欧II机的5%;发动机可靠性高,故障率低,使用寿命长,可达100万km。该发动机的电子控制系统具有灵活多变的控制功能,可为整车提供多项选择。发动机安装有杰克博(JACOBS )发动机制动装置,驾驶员根据坡道情况控制发动机的有效转速范围,可操纵发动机制动选择开关(0,3,6 )产生有效制动力,车辆行驶安全可靠。下面重点论述康明斯ISUCM2150发动机燃油系统的结构特点和使用要求。
1 结构特点及工作流程
1.1结构特点
康明斯ISLeCM2150发动机燃油系统为高压共轨燃油系统,该系统由电子控制(ECM)、高压油泵(CAPSII型)、燃油油轨和喷油器等组成,见图1。
打开钥匙开关后,电动输油泵只运转30 s,用于向燃油系统预注燃油。安装在高压油泵上的电子燃油控制执行器阀(EFC)控制进入高压油泵的低压燃油量,从而控制了高压油泵输人油轨的燃油量。而油轨上的燃油压力控制阀控制着油轨燃油压力,使之保持不变。高压油泵向油轨提供高压燃油与发动机转速无关。电子控制模块通过操纵喷油器电磁阀的开闭,控制发动机的供油量和喷油正时。在燃油系统的低压侧有燃油冷却式ECM冷却板/电动输油泵,燃油从OEM燃油供应管接头进入ECM冷却板,燃油从ECM冷却板出来之后,进人电动输油泵。
对于带电动输油泵的发动机,油水分离器位于电动输油泵的出口和齿轮泵的进口之间。电动输油泵的出口压力约为75 kPa,使燃油滤清器的燃油通过油水分离器,将水沉积在燃油滤清器的底部,便于及时排除。
康明斯ISLe共轨发动机燃油系统使用CAPS II燃油泵,该泵为径向柱塞泵。进人高压油泵的燃油通过两个径向泵油室增压,其压力为300~1600 bar,而进人高压油泵的燃油量通过电子燃油控制执行器阀(EFC)进行调节。通过调节,EFC阀用来自ECM的信号使油轨处的压力保持在期望的水平。而不能进人两个径向泵油室的燃油直接通过溢流阀进入回油油管,然后进人燃油箱。
燃油油轨起到燃油支管的作用,用于收集燃油并将燃油分配到每个喷油器供应管。在燃油油轨上安装有油轨压力传感器,用于监测从高压油泵提供的燃油油轨的压力。ECM根据燃油油轨压力传感器测量的压力来调节高压油泵的燃油输出。燃油油轨上还有一个燃油减压阀,该减压阀是个安全阀,可在油轨压力超过预设阈值时释放过高的压力。从燃油油轨减压阀排出的燃油通过与油轨连接的回油管流回燃油箱。
ECM控制发动机喷油器可进行多次喷射,即预喷射、主喷射和后喷射三个过程,能够产生300~1600 bar的喷射压力,且喷射动作与机械系统没有关联。喷射压力柔性可调,对不同的工况可确定最佳的喷射压力,从而优化发动机的性能,可柔性控制发动机的喷油正时。配合高的喷射压力,可同时控制氮氧化物和颗粒物的生成,以满足排放法规要求。该燃油系统可用在中重型马力和大马力发动机平台上。
1.2燃油系统流程
康明斯ISLe发动机带电动输油泵的燃油系统流程见图2。