康明斯QSK系列发动机HPI燃油系统工作原理分析及日常维护

图 １ 康 明 斯 ＱＳＫ系 列 柴 油机 电控 系 统 组 成示 意 图
传 感器 ，如图１所示 。当司机踩下油 门踏板 以提高发 动机 转
１．输 入 信 号
速时 ，ＥＣＭ将参 考发动机需要 提高转速 、发动机 实 际转 速
ＥＣＭ利用传感 器信号 确定发动 机 的燃 油压力和 正时压
Байду номын сангаас
和其他 输入 信号 ，然后将 这些 数据 与标 定数 据进 行 比较 ， 力 ，即更简单地 控制发动机 的运行 。系统输 入可分 为传感
二 、 系统 构 成 ＱＳＫ系列柴油机 的电控燃油 喷射 系统 由４个基本部分 组 成 ，输入 门指令）、ＥＣＭ（对输入信号进 行处理与分 析）、执行器（按照ＥＣＭ输 出信号动作 的控制 阀体）和各种
１．发动机转速传感器 ２．进气歧管温度传 感器 ３．机油压力传感器 ４．大气压力传 感器 ５．冷却液温度传感 器 ６．进气歧管压 力传 感器 ７．燃油泵燃 油压力传感器 ８．燃油正时压 力传感器 ９．供油燃 油压力传感器 ｌ０．冷却液液位传 虑器
（２）压力 传感 器。 Ｑｕａｎｔｕｍ电子 控制 系统有 ６个 压力传 感器 向ＥＣＭ提供 关 键 压力信 号 ，这些 压力传感 器分别 为 ：燃 油油道 压力传 感 器 、燃油 正时压力 传感器 、机油压 力传感 器 、冷 却液压 力 传 感器 、涡轮增 压压 力传 感器 、大气 压力 传感 器 。其 中 ， 燃 油油道压 力传感 器用 于测 量油道 中供给 喷油器 的实 际燃 油 压力 ；燃 油正 时压力传感 器用于测 量油道 中供 给正 时油 道 的实际燃 油压力 ；机油压 力传感器 用于测 量 主系统 的机 油 压力 ，ＥＣＭ￣Ｉ Ｊ用该 传感 器得 到 的信 息确 定发 动机 保 护 ； 冷 却液压力 传感器 用于测量 冷却 系统 的压力 ，ＥＣＭ利用 该 传感 器得 到的信息 确定发动 机保护 ；涡轮增 压压 力传感 器 用 于测量 涡轮增压 器后 的进 气压力 ，ＥｃＭ利 用该 传感器 得 到 的信息确定 精确供 油和空 燃 比；大气 压力 传感 器安装 在 ＥＣＭ下 部的燃 油控制 阀总成 上 ，ＥｃＭ利用该 传感 器传来 的 信 息校正设备 工作 区域 的海 拔高度 ，当车辆 在海 拔较高 的 地 区运行 时 ，发动 机的额定 功率将 自动降低 ，以防止涡 轮 增 压 器 超 速 。 （３）发 动 机 速 度 传 感 器 。 发 动机速度传 感器位 于 飞轮齿轮 室壳体 的表 面 ，它 检 测 飞轮齿 轮背 面的齿 数 ，并将 信号 传送 给ＥＣＭ，ＥＣＭ利 用 这些 信号计算 出发 动机 的转 速 。传感 器具有 双绕 组信号 输 出特性 ，可向ＥＣＭ提供 两个独立 的信 号 ，即使其 中一组 线 圈损坏 ，丢失 了一个信号 ，发动机仍能继续正常运行 。 （４）开关 输 入 。 Ｑｕａｎｔｕｍ电子控制 系统有 ２个 系统 开关 ：怠速 开关和 冷 却 液液位开关 。怠 速开关 向ＥＣＭ提供 油 门踏 板位 置 的确认 信号 。冷却 液液位开关监测散热器顶部水 箱 的冷却 液液位 ， 当冷 却液液位 下降 到低于预 定点 时该开关 开启 ，ＥｃＭ利 用 从该传感器获得 的信息确定发动机保护 。 ｆ５）反馈输入 。 ＥＣＭ除 了监测 燃油 和正 时压 力传感 器来 确定 实际压 力 外 ，还监测 油道和 正时控制 执行器 阀回流油 路 ，这些反 馈 信息提供 阀正确工作 的确切信息 。 ｆ６）司机 输 入 。 来 自司机 的输 入主要 是钥匙 启动 开关 和油 门踏板 ，启
投 — ｌ｜
文章编 号 ：１６７１—０７１ １ （２０１３）０８—００３８—０３
维护 与修 理
康 明斯 ＱＳ Ｋ系列发 动 机 Ｈ Ｐ Ｉ燃 油 系统 工作原 理分 析及 日常维 护
田永 法
（中煤平朔集 团露 天设备维修 中心 ，山西 朔州 ０３６０００）
摘要 ：重点介绍了ＨＰＩ燃油系统的工作原理及 日常维护事项 ，并结合具体案例进行分析 ，为发动机工程人 员提供一定的参考依据 。 关键词 ：柴油机 ；电控 ；高压喷射 ；执行器 中图分类号 ：ＴＫ４２ 文献标识码 ：Ｂ
以确定相 应的信号变 化。如果允许 增加发 动机转速 ，ＥＣＭ 器输 入 、开关输 入 、司机输入 、反馈输入 和可能 的特性输
就输 出相 应 的信号 给燃油控制执 行器 。同时 ，ＥＣＭ会根 据 入 。
负载情 况及发动机状 况改变喷油 正时 ，向正 时控制执行 器
（１）温度传感器 。
输 出相应的信号 ，以实现 当前工况下 的最优控制。
有４个温度传感器 ，分别为冷却液温度传感器 、进气歧
移 出放 置 在 空 地 上 （图３）。 三 、 实施 效 果 新 的电机 吊装方案将１ 主电机的拆卸 、安装时间 由原来
的４８ｈ缩短到 了２４ｈ，为 电机 的线下修 理和保养 工作 留出更 多的时间。并且 ，该方案不需要吊装２ 、３ 主电机 ，降低 了
一 、 引 言
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿一
ＨＰＩ全称是Ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ——高压喷射，它 ｌ油门指令
是一种在 （时 间／压力）理论上发展起来 的新型燃油 电
ＥＣＭ
１．油泵供油压力 ２．正时油道压力 ３．喷射油道压力
２ 、３ 主电机的损伤概率 。
收稿 日期 ：２０１３—０５—１３
［编辑 ：吴建卿】
３８
中国设备工程 ｌ ２０１３ｍ８月
维护 与修 理
术 ｌ
管温度传 感器 、大气压力 传感器 和燃油 温度传感 器 。温度 传 感器 向ＥＣＭ提供关键 的温 度信息 ：冷却 液温度 传感器 安 装 在节温 器壳体 中 ，该传 感器得 到 的信 息被 ＥＣＭ用于确 定 正时和发 动机保 护 ；进气歧 管温度 传感器 安装在 中冷器 壳 体 内 ，用 于测量 中冷器 芯的空气温 度 ，该 传感器 得到 的信 息 被ＥＣＭ用 于确定正 确 的空燃 比和 发动机 保护 ；燃油温 度 传 感器也 安装 于控 制 阀体 上 ，用 于监测 燃油 温度 ，供ＥＣＭ 确定正 确的喷油量 、喷油压力 和发动机保护 。
控 系统 。康 明斯ＱＳＫ系列柴油 机基 于ＨＰＩ喷射 技术 ，采
用Ｑｕａｎｔｕｍ电子控制系统 ，接收各 种传感 器的信号 ，经 ＥＣＭ计算机的计算 ，对发动机 喷射燃油 和正时燃油的油 量 及 压 力 进 行 控 制 ，在 适 当 的 时刻 以适 当 的 压 力 向汽 缸 中喷入适量 的油 ，实现最优控制 ，以满 足马力的需求和 排 放 法 规 的 规 定 。