康明斯QSK19 MGRS介绍

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町靠 性 。 高压 共轨 管上 还安装 ｒ压力 传感 器 ，压 力传感 器 向 ＥＣＭ提 供高 压油 轨 的压 力 信 号 。
３、 电控 喷 油 器 （如 下 图 ） 电控 喷 油器 是ＭＣＲＳ中最关 键和最 复杂
的部件 ，由 ＥＣＭ发 出的控制信 号 ，通 过控制 电磁 阀的开启和 关 闭 ，将高 压油 管 中的燃油 以最 佳 的喷油 定 时、喷油量 和喷 油率 喷入柴 油 机 的燃 烧 室 。 电控 喷 油器 的结 构基 本 相 似 ，都是 由于传 统喷油 器相似 的喷油嘴 、控 制 活塞 、控制 量孔 、控制 电磁 阀组成 ，下 图
排 放量 ，而 且油耗 也会增 加 。此 外 ，每 次喷 射 循环 后 高压 油管 内的残 压都 会发生 变化 ， 随之 引起不 稳定 的喷油 ，为 了解 决柴油 机这 个 燃 油 压 力 变 化 的 缺 陷 ， 康 明 斯 采 用 了 ＭＣＲＳ技术，由高 压油泵 把经 ＥＣＭ控 制 的高压 燃 油输 送到 公共油 轨 ，油轨 压力 大小与 发动 机 的转速 无关 ．ＥＣＭ通 过控 制喷 油器 电磁 阀 时 间来精确 控制 喷油 量和 喷油 正时，其 主要 优 点 有 ：
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康 明斯 ＱＳ Ｋ １ ９ ＭＣＲＳ介绍
杨 辉 会
现代 先进 的柴油机 一般 采 用 电控 喷射 、 共 轨 、涡轮 增压 中冷等 技术 ，在排放 方面 已 取 得重大 突破 ，达 到 了相 当高 的水平 。以采 用先进 的 ＭＣＲＳ（模 块化 的共轨 燃油 系统 ）康 明斯 ＱＳＫ１９为例 ，该 发动 机作 为非 公路用 车 已完全满足 美国和 欧 ＩＴｉｅｒ ＩＩＩ排 放法 规 。 ＭＣＲＳ于二十 世 纪 ９０ 年 代 中后期 才正 式进 入 实用化 阶段 ， 目前在康 明斯 ＩＳＢ，ＱＳＫ１９／ ２３／３８／５０／６０／７８等发动机 上 已经 得到 了广 泛 的应 用 。
二 、ＭＣＲＳ及 主要 部 件介 绍 如下 图所 示 ，ＭＣＲＳ主 要 由 ＥＣＭ、输 油 泵 、 齿 轮 泵 、 高 压 油 泵 、 共 轨 管 、 电控
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喷油 器 、 执 行 器 以及 各 种 传 感 器 等 组 成 。 柴 油 机 启动 期 间，输 油 泵将 燃 油 输 入齿 轮 泵 ，经 齿轮 泵 输 入 高压 油 泵 ， 高压 油泵 将 燃 油 加 压送 入 高 压 油轨 ，高 压油 轨 中 的燃 油压力 由 ＥＣＭ通过执 行器进 行调节 ，ＥＣＭ根 据 柴 油 机 的运 行 状 况 ，确 定精 确 的喷油 正 时和 喷 油 量 ，并 通 过 电控 喷 油器 将燃 油 喷 入 气 缸 。
启动期间由ecm输出pwm信号来控制工柴油机启动期间输油泵将燃油输入齿轮作时间仅为120秒燃油经过输油泵进入泵经齿轮泵输入高压油泵高压油泵将齿轮泵在齿轮泵的进口有一量孔可调燃油加压送入高压油轨高压油轨中的燃节油量的大小同时齿轮泵里有一压力调油压力由ecm通过执行器进行调节ecm根节阀将供应给高压泵的燃油压力调节到据柴油机的运行状况确定精确的喷油正500700pa在高压泵的进口有一由ecm控时和喷油量并通过电控喷油器将燃油喷制的执行器通过pwm信号控制使高压入气缸
一 、 ＭＣＲＳ 概 况 柴 油机在 高速 运转 中，燃 油喷射 过程 的 时 间控 制在 千分之 几秒 ，实验证 明 ，在 喷射 过程 中燃 油压 力是 随时间和位置 的不断变化 的。由于 柴油 的可压缩 性和 油路 中柴油 的压 力波 动 ，油管 内的压力 波动有 时还 会在 主喷 射之 后 ，伎 高压油管 内的压力 再次 上升 ，达 到令 喷油 器 的针 阀开 启 的压 力 ，以至于 出现 二 次喷油 现象 ，由于 ｌ１．．次 喷油不 可能完 全燃 烧 ，尾气 中于 是增加 了烟度 和碳 氢化合 物 的
１、燃 油 泵 （如 下 图 ） ＭＣＲＳ的燃 油泵 由三 部分 组成 ，即输 油 泵 、齿 轮泵 和 高 压 油泵 。输 油泵 在 发动 机
启 动期 间 由 ＥＣＭ输 出 ＰＷＭ信 号 来控 制 ，工 作 时 间仅 为 １ ２０秒 ，燃 油经 过输 油泵 进 入 齿 轮 泵 ，在 齿 轮 泵 的进 口有 一 量 孔 ，可 调 节 油 量 的大 小 ，同 时齿 轮泵 里 有 一压 力 调 节 阀，将 供 应给 高压 泵 的燃 油压 力调 节 到 ５００—７００Ｐａ，在高压泵的进 口有一由 ＥＣＭ控 制 的执行 器 ，通 过 ＰＷＭ信 号控 制 ，使 高 压 泵 （两 缸柱塞 泵 ）输 出 ６０Ｍｐａ一 １６０Ｍｐａ 的 压 力 供 应给 高压 油 轨 。在 高 压泵 上 还 有 一 个 安全 阀， 当油轨 中压 力 超过 １９５Ｍｐａ时 ， 安 全 阀会 立 即打 开 ，迅 速将 高压 油轨 中 的 压 力 进 行 释 放 ，并 且 导 致 发 动 机 停 机 。
为 ＱＳＫ１９电控 喷油器 结构 图 。在 电磁 阀不 通 电时，电磁 阀关 闭，柱塞 上 下腔 中的燃 油压 力相 等 ，柱塞 在弹簧 弹力 的作用 下 回位 ，使 针 阀关 闭 。当 电磁 阀通 电时 ，柱塞 上部腔 中 的燃 油通 过泄 油 口泄压 ，其压 力下 降，使得 柱 塞 在 下部 腔 中高 压燃 油 的作用 下 开 始 上 升 ，针 阀被打 开 ，开始 喷油 。由于高压共 轨 喷射 系统 的喷射 压力 非常 高 ，因此其 喷 油嘴 的喷孔截 面积 很小 ，在 如此 小 的喷孔直径 和 如此 高 的喷射 压力 下，燃油流 动 处于极端 不 稳 定状态 ，油束 的喷雾锥 角变 大 ，燃 油 雾化 更 好 ，但贯 穿距 离变小 ，因此 通过 改变柴 油 机进 气 的涡流 强度 、燃烧 室 结构 形状 以确 保 最 佳 的燃烧 过程 。
ａ、ＭＣＲＳ的喷 油压力 柔性可 调 ，对 不 同 工 况可 确定 所需 的最佳 喷射压 力 ，从而优 化 柴油机 综合 性 能 。
ｂ、可 实现 无级喷 油正 时 ，可控制 ＮＯｘ 和微 粒在较 小 的数值 内， 以满 足排 放要 求 。
Ｃ、通 过 电磁 阀开启 时 间的长短 精确控 制燃 油喷射 量 ，从而提 高燃 油经 济性和 降低 排放 。
２、高 压 油 管 （如 下 图 ） 高压油 管将 高压泵提供 的高压 燃油输 送 到 喷油器 中 。用于 ＱＳＫ１９ ＭＣＲＳ的高压 油管 其容 积 与小功 率 的 ＩＳＢ ＭＣＲＳ相 比，它 的容 积 较 小 ， 以保 证共 轨 有足 够 的压 力 响应 速 度 以快 速 跟 踪 柴 油 机 工 况 的 变 化 而 且 ， 高压 油管 采 用双 层 结 构 ， 以提 高 安全 性 和