高压油路检修

九江职业技术学院汽车发动机机械系统检修课程教案汽车检测与维修专业班级教师授课时间十

项目七燃油供给系统检修

任务三柴油供给系统检修

第一节电控柴油机技术的发展

柴油机技术日益发展，人们越来越发现柴油机的无穷魅力：高扭矩、高寿命、低油耗、低排放，柴油机成为解决汽车能源问题最现实和最可靠的手段。如今国际上每推出一款新车都会配有柴油发动机的车型。

柴油电控喷射技术是柴油机提高其各项使用性能、降低燃料消耗、降低噪声，并满足日益严格的排放法规的一个重要解决方案。

柴油机电控燃油喷射系统的研究开发始于70年代，80年代进入应用阶段，90年代得到迅速发展。它对提高柴油机的动力性能、经济性能、运转性能和排放性能都产生了极大的影响。

1．电控柴油喷射的优点

传统的柴油喷射系统是采用机械方式进行喷油量和喷油时间调节和控制，由于机械运动的滞后性，调节时间长，精度差，喷油速率、喷油压力和喷油时间难于准确控制，导致柴油机动力经济性能不能充分发挥，排气超标。

与传统的机械方式比较，电控柴油喷射系统具有如下优点：

（1）对喷油定时的控制精度高，反应速度快；

（2）对喷油量的控制精确、灵活、快速，喷油量可随意调节，可实现预喷射和后喷射，改变喷油规律；

（3）喷油压力高（高压共轨电控喷油系统高达200MPa），不受发动机转速影响，优化了燃烧过程；

（4）无零部件磨损，长期工作稳定性好；

（5）结构简单，可靠性好，适用性强，可以在新老发动机上应用。

2．电控柴油喷射系统的类型

柴油机电控喷射系统可分为两大类，即位置控制系统和时间控制系统。

第一代柴油机电控喷射系统是采用位置控制系统。它不改变传统的喷油系统的工作原理和基本结构，只是采用电控组件，代替调速器和供油提前器，对分配式喷油泵的油量调节套筒或柱塞式喷油泵的供油齿杆的位置，以及油泵主动轴和从动轴的相对位置进行调节，以控制喷油量和喷油定时。其优点是无须对柴油机的结构进行较大改动，生产继承性好，便于对现有机型进行技术改造；缺点是控制系统执行频率响应仍然较慢、控制频率低、控制精度不够稳定。喷油率和喷油压力难于控制，而且不能改变传统喷油系统固有的喷射特性，因此很

难较大幅度地提高喷射压力。

第二代柴油机电控喷射系统是采用时间控制方式，其特点是在高压油路中，利用电磁阀直接控制喷油开始时间和结束时间，以改变喷油量和喷油定时。它具有直接控制、响应快等特点。

时间控制系统又有电控泵喷嘴系统和共轨式电控燃油喷射系统两类。电控泵喷嘴系统除了能自由控制喷油量和喷油定时外，喷射压力十分高(峰值压力可达240MPa)，但其无法实现喷油压力的灵活调节，且较难实现预喷射或分段喷射。

共轨式电控燃油喷射系统是比较理想的燃油喷射系统。它不再采用喷油系统柱塞泵分缸脉动供油原理，而是用一个设置在喷油泵和喷油器之间具有较大容积的共轨管，把高压油泵输出的燃油蓄积起来并稳定压力，再通过高压油管输送到每个喷油器上，由喷油器上的电磁阀控制喷射的开始和终止。电磁阀起作用的时刻决定喷油定时，起作用的持续时间和共轨压力决定喷油量，由于该系统采用压力时间式燃油计量原理，因此又可称为压力时间控制式电控喷射系统。按其共轨压力的高低又分为高压共轨、中压共轨和低压共轨三种。

3．电控柴油喷射的基本原理

电控柴油喷射系统由传感器、控制单元（ECU ）和执行机构三部分组成（图1）。传感器采集转速、温度、压力、流量和加速踏板位置等信号，并将实时检测的参数输入计算机；ECU 是电控系统的“指挥中心”，对来自传感器的信息同储存的参数值进行比较、运算，确定最佳运行参数；执行机构按照最佳参数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控制，驱动喷油系统，使柴油机工作状态达到最佳。

图1 电控柴油喷射基本原理

第二节电控式V E 分配泵柴油喷射系统

电控式V E 分配泵柴油喷射系统是在VE分配泵基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。

1．结构形式和特点

电控式V E 分配泵的结构形式如图1 所示, 它主要是由输油泵、高压燃油分配装置、油量驱动装置、停油装置和喷油正时控制装置等部分组成. 和机械V E 分配泵结构相比较, 电控V E 分配泵用电控油量驱动装置取代了机械调速器, 同时增加了喷油正时实时控制装置, 并在该油泵上安装了油泵转速、提前角信号和燃油温度等传感器. 这就解决了机械控制方法无法实现的油量精确调整, 而且油量和喷油正时控制十分精确, 使得柴油机在各种工况下都能获得最佳控制.

图1 电控式V E 分配泵结构简图

1 控制套位置传感器

2 油量驱动器

3 停油装置

4 柱塞

5 喷油正时控制装置

6 控制套

Ⅰ输油泵Ⅱ高压燃油分配装置Ⅲ油量驱动装置Ⅳ停油装置Ⅴ喷油正时控制装置

2．控制原理

电控式V E 分配泵工作原理与机械式V E 分配泵基本相同，在进油阶段, 进油槽与分配套上的进油孔以及高压腔相通，泵室内的低压油开始进入高压腔，并充满柱塞各通路和空间；柱塞随平面凸轮旋转并向前运动, 柱塞进油槽被关闭,进油结束；随着柱塞继续旋转和向前运动, 高压腔内的燃油产生高压, 同时柱塞上的分配槽与通油孔相通, 高压油经通油孔被压入泵头上的油孔, 克服出油阀弹簧的预紧力并顶开出油阀, 流入高压油管至喷油器。

电控式V E 分配泵与机械式V E 分配泵的主要区别是控制系统，机械式V E 分配泵采用机械调速器控制。

电控式V E 分配泵控制原理如图2 和图3所示, 它主要由三大部分组成, 即: 传感器、控制器(electronic diesel control EDC) 和驱动装置。它们的功能是: 传感器用于实时检测

发动机运行状态以及操作者意图等信息并送达控制器。基本的传感器有: 发动机转速传感器、控制套位移传感器、喷油正时传感器、油门踏板位置传感器以及各种温度传感器等；控制器其核心部分是单片机, 它负责处理所有数据、执行程序并将运行结果作为控制指令输入到驱动装置；驱动装置根据控制器送达的执行指令驱动调节喷油量及喷油正时的相应机构, 从而调节发动机的运行状态, 使其在最佳状态下工作。

１）喷油量控制

图3 电控式V E 分配泵控制原理 图2 电控式V E 分配泵控制原理