BF6M1013电控单体泵供油系统培训教材

电控单体泵
喷油器
挺柱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
凸轮桃 图 8 布置与主要结构
四、电控单体泵
图 9 电控单体泵结构
高压接头 燃油进口 回油通道 定子
燃油回油道及环形腔 油孔
2．工作原理：
缸体 高压腔
电磁阀针行 程止动座
液力控制阀
油泵体 衔铁
直径 10mm 柱塞， 钛涂层，耐磨
柱塞弹簧
滚轮
柱塞 弹簧
挺柱总成
图10 电控单体泵工作原理
外部接头
图 7 电控发动机低压油路
低压油路中压力的稳定对发动机的功率输出是至关重要的。在发 动机出现功率不足的情况时，应首先测量低压油路的压力，测量位置 为低压油路外部接头处。P≥4.5bar，在发动机转速为2300r/min时。 2. 高压油路
低压油路内的燃油从单体泵 7 经过很短的高压油管 8 到喷油 器 9，当压力达到 220bar 时，喷油器开启，将燃油呈雾状喷入到燃 烧室，与空气混合而形成可燃混合气。
滤芯
密封锥面 连接螺纹 喷油器体
进油道
承压销 中间盘 喷油嘴锁 紧螺帽
轴针 压力室
喷孔
图12 喷油器结构
调压垫片 调压弹簧
定位销 轴针体
喷油器压 板螺栓
喷油器压 板
高压油管
液中毒。 3.1.5 将喷油器连接到喷嘴测试仪上
喷油器总成
垫密圈
图 1 3 喷油器总成装配图
喷油器总成封闭在气门室罩盖里，如果要总成拆卸时，需先拆卸 气门室罩盖。 3．1拆卸步骤： 3.1.1 清理喷油器和高压油管连接部分周围区域 3.1.2 松开高压油管两端的锁紧螺母，取下高压油管，并妥善保管 3.1.3 松开喷油器压板螺栓，取下压板，妥善保管 3.1.4 取出喷油器，前端的垫密圈一般也随之带出 喷油器总成的校验，须由专业人员在专用的试验台上进行，在检测 喷油器时只能使用符合 ISO4113 规定的纯净测试油或者是清洁的 柴油。 特别注意：谨防喷油器喷出的雾状柴油渗入皮下组织，可能引起血
整体插入式高压泵： 快速作用的电磁阀； 较短的高压油管； 喷油器总成。 加上供油回路，单体泵供油系统组成如图6所示：
1． 低压油路 柴油从柴油箱1出来，经过燃油输油泵3进入柴油滤清器5过滤之
后，非电控机型则进入铸在缸体内的低压油室，回油也在此油室内， 低压油室的压力为5bar。
电控发动机柴油从柴油滤清器出来之后，从外部接头进入连接电 控单体泵的金属低压油路，每个泵都单独与外面的燃油进油管连接。 燃油回油通道铸在气缸体上，如图7所示。
1.主要功能： 在发动机各种工况下，按照整机要求定时、定量供给高压燃
油，使各缸能够正常工作，发出要求的功率，扭矩，同时满足排放 标准。它对发动机的性能、工作可靠性和耐久性起到至关重要的作 用，是燃油供给系统的核心部件。 2.工作原理
电控单体泵安装在发动机缸体上，由发动机的配气凸轮轴上的 喷射凸轮通过挺柱总成驱动柱塞，凸轮上行过程，压缩柱塞弹簧， 凸轮下行过程，柱塞弹簧释放，使柱塞做往复直线运动。
润滑剂
垫片
固定螺栓 图11 电控单体泵装配图
3．2 装配步骤： 3．2．1单体泵上与缸体相接触的密封圈、定位孔，缸体的倒角整个范 围内都用润滑剂润滑。 3．2．2 调整垫片（厚度2.4mm）装配在挺柱中心。 3．2．3 转动曲轴，使单体泵挺柱总成明显处在凸轮基圆上，装入单 体泵，装上螺栓，两个螺栓同步预拧紧，力矩为5N·m，然后按30 N·m 拧紧。 3．2．4螺栓和法兰用铅封标记，在螺栓四周边90°涂上铅封漆。
⑸ 放入调整垫片
注意：开启压力取决于垫片的厚度,调整垫片越厚则开启压力越大。 ⑹ 放入压缩弹簧
⑼ 安装喷油嘴偶件，针阀体上的定位销孔要和弹簧座上的定位销 相配合。 注意：轴针千万不要掉出轴针体。
⑺ 放入止推销，中心颈面向调压弹簧。 ⑻ 放入弹簧座，定位销插入喷油器体端面孔中。
⑽ 旋上喷油嘴锁紧螺帽。
⑵ 拆开顺序
1.喷油嘴锁紧螺帽 2.喷油嘴偶件 3.弹簧座 4.止推销 5.调压弹簧 6.调整垫片 在干净的柴油中清洗所有的部件，并用压缩空气吹拂。
注意：如果轴针不能平顺滑落，要在柴油中再继续清洗喷油嘴偶件。 必要时要更换喷油嘴偶件。新的喷油嘴偶件同样要在干净的柴油中 清洗。 ⑷ 检查弹簧座的表面的磨损情况，定位销是否安装。
电控单体泵的控制方式是时间控制，无需在喷油正时与曲轴位 置之间有直接的连接。喷油起始点必须与精确规定的活塞或曲轴位 置相对应。它是靠在曲轴上装一个信号转子，同时在凸轮轴上装有 与各缸喷射同步的脉冲信号发生器来完成的。
喷射过程的闭环控制是根据按严格规定的相互关系存贮于电 子控制单元中的程序进行的。装在发动机上的电子控制单元控制着 单体泵的电磁阀。电子控制单元应用数字技术来监测并处理各种输 入的传感器信号。
* 自由状态 155.3
图 3 1013 系列发动机电控单体泵外形
图 4 2012 系列发动机电控单体泵外形
二．电控单体泵供油系统构成
高压油管 单体泵
喷油器
图 5 单体泵系统在发动机中布置
如图5所示，是典型的单体泵系统在发动机中的布置，称为PLD 系统。电控单体泵供油系统是带时间控制的模块式装置，发动机每 个气缸都配有一个单独的模块，主要组件：
在不通电的情况下，电磁阀是打开的。当电磁阀打开时，允许 在进油行程把燃油吸入油泵的油缸，在供油行程再经原路排回去。 只有在ECU使电磁阀通电并关闭以后，高压区才能形成压力。高压 腔中的燃油在柱塞压缩下产生高压。泵端燃油压力可达到1600bar。 高压燃油在高压油管中传递，到达喷油嘴，在嘴端压力达到约 220bar时，喷油嘴中轴针开启，燃油呈雾状喷入燃烧室，喷出的压 力可达1800bar。
3．维修保养： 电控单体泵总成固定在发动机缸体里，机械部分一般不需维
修保养，如果该部件一旦出现故障应到供应商指定服务站进行总成 整体更换或维修，问题件应由供应商特许专业人员进行检查。未经 允许不可进行部件拆卸、解体。
3.1 单体泵总成拆卸步骤： 3．1．1 将汽车钥匙开关旋转至锁止位置（LOCK），并在发动机彻底冷 却以后，方可进行保养维修操作。 3．1．2 分别断开低压燃油管（六缸全部断开）、高压油管、电气线束 连接插接件。需将各缸金属低压油管全部断开，并要注意保持清洁。 3．1．3 拆卸电控单体泵总成时，如图 11,先将两个固定螺栓松开 一部分，（千万不要完全松开，因为如果挺柱处在凸轮的最高点时， 完全松开螺栓，单体泵会弹出来，发生意外。）单体泵会上移，此 时转动曲轴，直到看到单体泵下降到停止，这说明挺柱处在凸轮的 基圆上，这时再完全松开固定螺栓，拿出单体泵。 3．1．4 取出垫片。 3．1．5 单体泵的检测须由供应商特许专业人员进行。
3.1.6 检查开启压力 开启测压计，慢慢压下喷油器杠杆，在压力计指针停止或突然 下降点的压力即为开启压力。 开启压力检测值为（220～230）bar 时，喷油器可继续使用。
3.1.7 喷油器开启压力的调整 ⑴ 松开喷油嘴锁紧螺帽
⑶ 轴针和轴针体是一对精密配合偶件，不可以互换更不可以弄混 淆。不要用手指触摸轴针。当轴针体在竖直位置时，轴针应能凭借 自身重量慢慢自行滑进轴针体内。
⑾ 锁紧喷油嘴锁紧螺帽，紧固力矩(30～40)N·m
3.3.1 在喷油器总成放铜密封垫处涂少许润滑脂 3.3.2 装上铜密封垫 3.3.3 搁上两个压板 3.3.4 拧紧压板螺栓至(16～21)N·m
六、高压油管
高压 油管
BF6M1013 电控单体泵供油系统
中国第一汽车集团公司
电控单体泵供油系统 （Electronically Controlled Unit
Pump System）
一、概述
电控单体泵供油系统，顾名思义，它的供油系统的核心部件喷 油泵是单体的，单个的。与传统的机械式喷油泵相比，在结构形式 上主要有两点不同，一是每个油泵都是独立的，分别安装在发动机 气缸体上，对应每一气缸在气缸体上有安装单体泵的孔，六缸柴油 机就有六个单体泵，（四缸柴油机就有四个单体泵），这六个单体 泵是由整个发动机的凸轮轴来驱动，也就是说单体泵一般作为整体 部件装在柴油机的气缸体上，由配气凸轮轴上的喷射凸轮驱动。而 传统的六缸柴油机的机械式喷油泵是布置在整机缸体的外侧，通过 外部托架固定在发动机缸体上，在喷油泵泵体内，有一根凸轮轴， 专门驱动六套柱塞，通常称作一台喷油泵。第二点不同是电控单体 泵的上部有电磁阀，电磁阀能够按照特性图谱的数据精确地控制喷 射正时及喷油时间。传统的机械式喷油泵是位置控制，通过控制齿 条的位置来控制油量，无法控制提前角的柔性，见图1。图2为传统 的机械式喷油泵。
五、喷油器
1． 主要功能： 将油泵提供的高压燃油以一定的空间分布，雾状喷入发动机燃
烧室，以便燃油与空气形成有利于燃烧的可燃混合气，可燃混合气 燃烧后的排放废气要求达到欧3排放法规。它是燃油供给系统的关 键部件。 2．结构及工作原理
结构如图12所示 喷油器总成在结构上无回油管，可以避免回油管断裂、不密封 的危险。 燃油经电控单体泵加压后，由高压油管输送到喷油器进油端， 经喷油器滤芯孔、进油道到达喷油嘴偶件，当压力室内压力为 220bar 时，高压燃油使轴针抬起，燃油经喷孔喷出。 3．维修保养 先看喷油器总成的装配图，见图 13
用于燃料的油温，燃料喷射量的修正。
三、电控单体泵供油系统在发动机中的布置与主要结构
见图8 喷油器：位置倾斜20°，无回油喷油器，喷射压力1800bar； 电控单体泵：型号：PLD12A，倾斜10°，柱塞直径ф10mm，喷射压 力1600bar； 挺柱：直径ф32mm，滚轮直径ф24mm 凸轮桃：基圆直径ф36mm，行程14mm 高压油管:各缸形状完全一致，其展开长度为196mm, 外径6mm, 内 径1.8mm； 通过一个齿轮副的稳定的凸轮轴驱动； 低燥声，高承重比率啮合； 发动机飞轮侧凸轮轴驱动，与配气机构共用一根凸轮轴，形成稳定 的一级驱动； 机械和电子喷射可以平行应用。
从柴油箱到金属燃油管接头这段油路中的油压是由燃油输油 泵建立的，而输油泵在发动机额定转速下的出油压力一般为 5bar 左右，故这段油路称为低压油路，只用以向单体泵供给滤清的燃油。 从单体泵到喷油器这段油路中的油压是由单体泵建立的，为 1600bar 左右。 3． 燃油回流
由于输油泵的供油量比单体泵的出油量大 10 倍以上，大量多 余的燃油经限压阀 10 和回油管 12 流回柴油箱，并且利用大量回流 燃油驱净油路中空气，有自动排气功能。 4． 燃油温度传感器
⑤ 调速性能好，使用不同用途发动机，任意设定调速特性。 ⑥ 具有自排气功能。 ⑦ 换泵容易。 目前一汽生产的电控单体泵供油系统的发动机主要有两大系 列，一是 1013 系列，一是 2012 系列，分别以 BF6M1013-28E3、 BF6M2012-21E3 为基本型，其中 B 代表增压机型，F 代表高速四 冲程机型，6 代表六缸，M 代表水冷，10 或 20 代表产品序列号， 13 或 12 代表活塞冲程，1013 的缸径×冲程为 108×130（mm）， 2012 的缸径×冲程为 101×126（mm），后边的 28 或 21 代表发动 机的功率为 280 马力或 210 马力，E3 代表满足欧 3 排放。 对于供油系统，1013 系列与 2012 系列的最大不同是单体泵外 形高度不同。1013 高度为 229.05mm（压缩后的尺寸）,见图 3；2012 高度为 202.05（压缩后的尺寸），见图 4。 本文以下以BF6M1013-28E3为例。
燃油温度传感器
图 6 柴油供给系统组成
1 - 柴油箱 2 - 燃油进油管 3 – 燃油输油泵 4 – 滤清器
前燃油管 5 – 燃油滤清器 6 –滤清器后燃油管 7 – 单体泵
8 – 高压油管 9 – 喷油器
10 – 限压阀 11 – 回油管
12 – 回油管 13 – 燃油箱内进回油管距离规定
低压油路 高压油管
单体泵是最新的技术之一，它使燃烧更适合工况的需要，因而 燃烧更充分，效率更高，降低了排气污染和燃油消耗率。它还有以 下优点：
① 由凸轮轴通过挺柱驱动，结构紧凑，刚度好。 ② 喷油压力可以高达1600bar。 ③ 较小的安装空间。④ 高压油管短，且标准化。
电磁阀 图 1 电控单体泵总成
图 2 机械式喷油泵总成