柴油机电控共轨技术1899

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1、第二节柴油机电控共轨技术 1.柴油机电控共轨系统简介 图 8-44 所示为 Bosch 公司生产的第一代高压电控共轨燃油系统。图 8-4 博世第一代高压电控共轨燃油系统 该系统的主要特点:共轨压力 135mpa2.可以实现预注射；3.可以实现闭环控制；4、可用于 3-8 缸汽车柴油机；5.排放可达到欧 3 排放标准。图 8-45 所示为日本电装公司开发的高压电控共轨系统，适用于汽车柴油机。第一代电控共轨系统基本采用高速电磁阀作为执行机构，限制了系统的最高油压和效率。为了解决这个问题，许多公司正在开发采用压电晶体的电控共轨燃油系统。图 8-46 是 ECD-U2 共轨系统在汽车上的实际布局。电子

2、控制共轨系统的特点可以总结如下:(1)自由调节喷油压力(共轨压力):共轨压力传感器用于测量共轨的燃油压力，从而调节供油泵的供油量。(2)喷油量自由调节:根据发动机转速和节气门开度信息，由计算机计算出最佳喷油量，通过控制喷油器电磁阀通电和断电的时间，直接控制喷油参数。(3)喷油率形状自由调整:根据发动机应用的需要，设定和控制喷油率形状:预喷射、后喷射、多级喷射等。(4)自由调节喷射时间:根据发动机转速和负荷等参数，计算出最佳喷射时间，控制电控喷油器在合适的时间开启和关闭，从而精确控制喷射时间。在电控共轨系统中，各种传感器，如发动机转速传感器、节气门开度传感器、温度传感器等。，实时检测发动机的实际

3、运行状态。ECU 根据预先设计的计算程序进行计算后，确定适合运行状态的喷油量、喷油时间、喷油率等参数，使发动机始终工作在最佳状态。德国博世公司和日本电装公司的研究结果表明，在直喷式柴油机中，电控共轨燃油系统与发动机的匹配比普通凸轮驱动的泵喷嘴系统更方便、更灵活。它的突出优点可以概括如下:(1)应用领域广(对于轿车和轻型卡车，每缸功率可达 30kW，对于重型卡车和机车、船舶用柴油机，每缸功率可达 200kW 左右)。(2)更高的注射压力，目前可达到 140 MPa，计划在不久的将来达到 180Mpa。(3)可以方便地改变燃料喷射的起点和终点。(4)可实现预喷射、主喷射和后喷射，并可根据排放进行多

4、级喷射。(5)注射压力适合实际操作条件。在电控共轨燃油系统中，燃油喷射压力的建立和燃油喷射之间没有相互依赖关系，燃油喷射压力不依赖于发动机转速和燃油喷射量。高压燃料存储器，即“共轨”，总是填充有用于喷射的具有一定压力的燃料。喷油量由计算机计算确定，其他约束很少。(6)通过 ECU 中存储的特性曲线谱(MAP)计算喷射正时和喷射压力。然后，电磁阀控制安装在每个发动机气缸上的喷油器(燃油喷射装置)。ECU 借助传感器了解驾驶员的要求(油门踏板位置)，从而与发动机和车辆的实时工作状态进行通信。ECU 处理传感器检测到的信号，控制和调节车辆，尤其是发动机。曲轴转速传感器测量发动机转速，凸轮轴转速传感器

5、确定点火顺序(相位)。加速踏板传感器是一个电位计，它通过电信号告知 ECU 驾驶员对扭矩的需求。空气质量流量计检测空气质量流量。在带增压压力调节的涡轮增压发动机中，增压压力传感器检测增压压力。当发动机处于低温冷机状态时，ECU 可以根据冷却水温度传感器和空气温度传感器的值，对喷射起点、预喷射等参数进行最优匹配。根据不同的车辆，可以连接其他传感器和数据传输线到 ECU，以满足日益增长的安全性和舒适性的要求。计算机具有自诊断功能，可以对系统的主要部件进行诊断。如果某个部件出现故障，诊断系统会向驾驶员报警，并根据故障自动处理。或者停止发动机运转所谓的故障应急功能，或者切换控制方式，使车辆行驶到安全的

6、地方。在传统的泵喷嘴系统中，喷射压力与发动机转速和负荷有关，而不是一个独立变量。在高压电控共轨系统中，供油压力与发动机转速和负荷无关，可以独立控制。燃料压力由共轨压力传感器测量，并与用于反馈控制的设定目标喷射压力进行比较。表 8-2 显示了汽车柴油机三种燃油系统的比较。二。电控共轨系统的组成 电控共轨供油系统的主要部件有:电控喷油器、供油泵、各种传感器和 ECU 等。1.电子控制喷射器 在电控共轨系统中，电控喷油器是设计和加工最困难的部件。迄今为止，电子喷油器是电子共轨系统中最多样化的部件。各种电控喷油器基本原理相同，结构相似，但形状却大相径庭。(1)电子喷油器概述 表 8-3 给出了电装公司

7、和博世公司电喷的喷油量测试数据。各种喷油器的性能几乎只是略有不同。表 8-4 是当今世界上具有一定规模的柴油燃料系统公司电控喷油器的基本数据，是根据一些数据编制的。表 8-4 电子喷油器的基本数据 各种电控喷油器的基本数据表 8-4(二)电装公司的电子控制喷射器 自 20 世纪 80 年代中期以来，电气公司在电控喷油器的开发方面一直走在世界前列。表 8-5 是电装公司关于电控喷油器的产品开发计划。1.电控喷油器的规划 表 8-5 是电装公司关于电控喷油器的产品开发计划。1997 年以前，是基础产品开发阶段。从 1998 年到 2001 年，是新型电控喷油器发展的第一阶段，主要是 X1 和 X2

8、 电控喷油器。2002 年以后，是新一代电控喷油器 G2 的开发阶段。关于 G2 电控喷油器的具体信息很少。2.三通阀结构和两通阀结构 最初由电气公司开发的电控喷油器采用三通阀结构。在设计初期，理论上，三通阀结构有很多优点。但在实际测试和使用过程中，发现三通阀的结构并没有想象中的那么好，因为漏油量很大。而燃油从哪里漏，如何减少，都没有有效的技术措施。所以使用后不久就被废除，改为二通阀结构。电气公司三通阀喷油器和二通阀喷油器的结构比较如图 8-47 所示。三通阀喷油器的工作原理如图 8-48(b)所示。当两通阀打开时(通电，图 8-48(a)，控制室内的高压燃油通过计量孔 2 流入低压室，控制室

9、内的燃油压力下降，但喷油器压力室内的燃油压力仍然很高。压力室内的高压打开针阀，将燃油喷入气缸。当两通阀关闭(未通电)时，控制室内的自然油压通过计量孔 1 上升，使针阀下降，喷射结束。这里有一个重要的条件:测量孔 2 的直径必须小于左下方的测量孔 1的直径。否则，上述工作无法开展。双通阀通电时间决定燃油喷射的起始点，双通阀通电时间决定燃油喷射量。这些基本的燃油喷射参数由电子脉冲控制。TWv(双通阀)通过控制喷油器控制室内的压力来控制燃油喷射的开始和结束。节流孔的大小不仅控制着喷油器针阀的开启速度，还控制着喷油率的形状。控制活塞的功能是将控制室的油压传递给喷油器的针阀。三通阀的工作原理如图 8-4

10、8(2)所示。在三通喷油器的共轨系统中，共轨内始终存在高压，压力范围为 15-130Mpa。三通阀有两个阀体:阀(固定)和外部阀(活动)。这两个阀门同轴且紧密地装配在一起。阀和外阀分别具有各自的密封座面。三通阀注射器的工作过程如下:(1)非喷射状态:电磁线圈处于非通电状态，在弹簧力和高压油压的作用下，外阀被压下关闭。控制室是共轨中高压燃料的压力，因此喷射器的针阀关闭，并且不喷射燃料。(2)喷油开始状态:电磁阀开始通电，由于电磁力的作用，外阀被拉起打开，但此时阀门关闭；燃油通过固定节流孔流出，针阀尾部压力降低，针阀开始上升，喷油开始。如果电流持续通电，针阀将升至最大升程，达到最大喷油率。(3)喷

11、油结束状态:一旦到三通阀的电流被切断，在弹力和油压的作用下，外阀下降并关闭。此时，共轨的高压燃油突然流入喷油器的控制腔，针阀迅速关闭，喷射迅速结束。喷射的起点和持续时间由指令脉冲决定，与速度和负荷无关。因此，可以自由控制注射时间。在主脉冲之前，有一个脉冲宽度相当小的预喷射脉冲。在 ECD-U2 系统中，可以方便地实现预注入。根据发动机的实际需要，预喷射形状可以有多种形式。决定预喷射形状的参数有:预喷射量和预喷射与主喷射的时间间隔。然而，实现理想喷射速率模式的具体方法是精确和仔细地调整脉冲起点、脉冲宽度和脉冲间隔。图 8-49 显示了喷油器的控制电路。ECD-U2 高压共轨燃油系统是一个完整的“

12、时间-压力调节系统”。喷油量由共轨压力和喷油器电磁阀的通电脉冲宽度决定。以共轨压力为参数，改变脉冲宽度，可以得到喷油器的线性喷油量特性。通过使用该特性，可以在发动机的整个工作范围内容易地获得目标速度调节特性。最近，电控燃油系统的喷油率控制器 有了新的进展，一个注射循环可以实现五个甚至七个注射阶段(理论上可以实现更多的注射阶段)。但其中只有一种是主喷射，其余都是辅助喷射，旨在改善燃烧质量和排放。在电控共轨燃油系统中，原则上已经解决了。喷油器根据 ECU 发出的电子控制信号，在最佳喷射时刻、最合适的喷射量、最合适的喷射速率和喷雾状态下，将共轨高压燃油喷入发动机燃烧室。电气公司电控喷油器的总体结构如

13、图 8-49 所示。喷油器的主要部件有:喷油嘴、控制喷油率的喷孔、控制活塞和双向阀。在电子控制喷射器中，电磁阀直接控制喷射起始点，喷射的起点、间隔和终点，从而直接控制喷射量、喷射时间和喷射速率。实际上，电控喷油器完成了传统燃油喷射装置中喷油器、调速器和提前器的功能。类似于直喷式柴油机中的机械式喷油器体，喷油器可以通过压板安装在气缸盖上。设计良好的电控喷油器在结构上类似于传统的机械式喷油器。因此，在直喷式柴油机上安装共轨喷油器不需要显著改变气缸盖结构。对三通阀式电控喷油器和二通阀式电控喷油器进行了仔细的比较和分析。与三通阀喷油器相比，两通阀电控喷油器有两个重要的改进:(1)电磁阀密封部分减少:由

14、原来的两处减少到一处。(2)电磁线圈结构:采用螺旋磁铁。磁铁直径缩小:从原来的 30mm 缩小到 25mm。驱动能量减少:从 120mj 到 70mJ。与三通阀相比，两通阀电控喷油器具有独特的优势:(1)减少漏油和油耗(减少漏油:在 1000r/min 和 120MPa 时，漏油从 220mm3/冲程减少到120mm3/冲程)。(2)结构紧凑，体积小，安装自由度大，在发动机上布置方便。(3)排放得到改善，可以满足高压的要求。(4)集成了 EDU 电子控制单元。(5)提高了控制阀阀座面和针阀的耐磨性，改善了密封面的密封性能，增加了重要零件的强度，提高了工作可靠性，明显提高了共轨压力。双通阀喷油器

15、的喷油量特性曲线如表 8-6 所示。该图示出了脉冲宽度和每个循环的燃料喷射量之间的关系；在不同的喷射压力下，相同的脉冲宽度，不同的喷射量；注射压力越高，注射量越大。但对比右图，带补偿电阻的喷油器和不带补偿电阻的喷油器喷油量也有所不同。很明显，带补偿电阻的电控喷油器喷油量特性的线性度得到改善，离散度减小。表 8-6 3.X2和 G2 电子控制喷油器 电气公司 X2 电控喷油器模型图见图 8-50。其主要特点是:(1)由于采用了低压槽，电磁阀上的油压降低；提高了座面耐磨性；阀门可承受的工作压力从 135MPa 增加到 160MPao。(2)整体结构更加小型化头部高度降低。(3)由于采用了 CrN

16、涂层和陶瓷元件，提高了可靠性。(4)提高了可承受的表面压力；计算并检查强度。下一代 G2 喷油器的主要特点如下:图 8-50 电装公司 X2 电控喷油器(1)燃油喷射压力高。尽量减少喷嘴联轴器座面的接触压力。例如，将指令活塞的直径从5.0 减小到 4.3mtn。提高抗压强度；滑动面之间的耐磨性提高；提高了针阀阀座表面的耐磨性。(2)减少喷油量的波动偏差。改善电磁阀的响应特性，增加外部调节机构两通阀的设定载荷和升程。(3)实现多级喷油，减少多级喷油的时间间隔从 0.7ms 减少到 0.4ms(目标值)。改善电磁阀的响应特性，减小控制室的体积。(4)降低成本。电磁阀的机构更简单螺旋型改为容积型，执

17、行机构改为针阀型集成阀。下一代 G2 电控喷油器的工作原理如图 8-51 所示。2.供油泵 供油泵的主要作用是将低压燃油加压成高压燃油，储存在共轨中，等待 ECU 的喷射指令。供油压力可以由限压器设定。因此，可以在共轨系统中自由控制喷射压力。电气安装公司对共轨系统的供油泵有完整的开发计划。表 8-7 是电装公司供油泵的产品系列概述。图 8-52 是电装公司供油泵的十年发展规划。20 世纪 90 年代至 2001 年的 R&D 为第一阶段，2002 年至 2006 年为第二阶段。电气安装公司共轨系统供油泵的基本参数见表 8-8。第一代产品是 HPO 供油泵系列直列泵型。HPO 系列供油泵包括 H

18、PO-UHD、HPO-HD 和 HPO-MD。第二代产品的特点是:FM 系列供油泵供油压力提高到 180MPa，并引入了 ECD-U2(P)用转子供油泵HP3 和 HP4。在转子供油泵中，所有的油都经过计量，供油压力为 180Mpa。HPO 系列供油泵的主要特点可概括如下:(1)高可靠性 能满足高供油压力的要求；第一阶段:120-140 MPa；第二阶段:160-180 MPa；用机油润滑；使用寿命长；使用中故障很少。这些都被市场实践所证实。(2)效率高。因为用电磁阀控制预行程，所以只使用所需的供油，多余的燃油不需要加压；为了实现同步控制，一对柱塞偶件使用三个凸轮来压油。(3)低成本 一个凸轮

19、基圆对应三个凸轮，因此减少了气缸数量；最多有四个凸轮，可以用在 8 缸柴油机上。HPO 系列供油泵是一种双缸或三缸柱塞式直列泵。它由机油强制润滑，不需要维护。此外，还有直通式普通油阀。当泵体压力超过 255 千帕时，直通供油和泵阀将打开，燃油将流回油箱。不同的发动机可以选择不同的供油泵。一般来说，供油泵类似于大型柴油机的立式泵，转子供油泵类似于小型柴油机的分配泵。油泵产生的高压自然油通过共轨分配给各缸的喷油器；燃油压力由安装在共轨中的压力传感器检测，并反馈给控制系统，使实际压力值与适合发动机转速和发动机负荷的预设压力值一致。直列式供油泵的结构类似于传统的直列式喷油泵。燃料由凸轮和柱塞机构加压，

20、燃料供给阀布置在每个柱塞的上方。凸轮有很多种，如单动式、双动式、三动式和四动式。使用三作用凸轮，柱塞单元可减少到 1/3。向共轨供油的频率应与燃油喷射率相同，这样共轨中的压力波动才能稳定。高压供油泵的基本工作原理如图 8-53 所示。a-柱塞下行，控制阀打开，低压燃油通过控制阀流入柱塞腔；B柱塞上升，但控制阀未通电，控制阀仍打开，吸入的燃油不上升。压力，油通过控制阀流回低压室；CECU 计算出满足必要供油的时机，及时给控制阀供电，开启和关闭。回油流路，柱塞腔燃油增压；因此，高压燃油通过出口阀(单向阀)被压入共轨；控制阀打开后的柱塞行程与供油相对应。如果控制阀的开启时间(柱塞的预行程)改变，供油

21、也会相应改变，这样就可以控制共轨压力；D凸轮越过最大升程后，柱塞进入向下冲程，柱塞腔压力下降；此时出油阀关闭，压油停止；当控制阀处于断电状态且控制阀打开时，低压燃油将被吸入柱塞腔，即 回到状态 a。电气安装公司第二代供油泵采用转子式，其结构如图 8-54 所示。3、电子控制单元 ECU电子控制单元(ECU)。同样的零件，不同厂家的名字不一样。比如电装日本叫 ECU，博世叫 EDC，付伟也叫 EDC，还有的叫发动机控制单元发动机控制单元。电力公司被称为 ECU 在早期；后来，由于增加了 EDU(电子控制驱动单元)，ECU 和 EDU 并排安装。然后，ECU 和 EDU 合二为一，仍叫 ECU。现

22、在，它们统称为 ECM(发动机控制模块)。不管名字如何，它的基本功能都是一样的。ECU 的基本功能是结合实时工况和外界条件，使发动机始终控制在最佳燃烧状态。ECU 广泛应用于各种电子控制系统中。例如:电控共轨系统、TICS 系统、电子调速器、电控分配泵、电控泵喷嘴等。(一)作用和工作原理 ECU 根据预先设计的程序，计算各种传感器发送的信息，处理后，把所有参数 限制允许的电压水平，然后将其发送到相关的执行器，以执行各种预定的控制功能。根据输入数据和存储在 MAP 中的数据，微处理器计算燃料喷射时间、燃料喷射量、燃料喷射率和燃料喷射正时等。，并将这些参数转换成与发动机运行相匹配的时变电量。因为发

23、动机的工作是高速变化的，要求计算精度高，处理速度快，ECU 的性能应该随着发动机技术的发展而发展，微处理器的内存会越来越大，信息处理能力会越来越高。图 8-55 为实际匹配日本电装 ECD-U2 系统和五十铃汽车公司 6HK1-TC 柴油发动机的 ECU。图 8-56 是 6HK1-TC 柴油机电控共轨燃油系统电路图。4.传感器(1)共持压力传感器 共轨压力传感器的功能是在相对较短的时间内以足够的精度测量共轨中的实时压力，并向 ECU 提供电信号。图 8-57 博世共轨压力传感器 图 8-57 是博世公司共轨压力传感器的结构图。图 8-58 显示了日本电装公司 ECD-U2 电控共轨系统压力传

24、感器的结构和特性曲线。共轨压力传感器由以下部件组成:压敏元件(焊接在压力接头上)；带评估电路的电路板和带电气插头的传感器外壳。燃油通过一个小孔流向共轨压力传感器，传感器的膜片密封小孔的端部。高压燃油通过压力室中的小孔流向隔膜。膜片配有半导体敏感元件，可将压力转化为电信号。所产生的电信号被传输到评估电路，该评估电路通过连接线向 ECU 提供测量信号。共轨压力传感器的工作原理是，当膜片的形状发生变化时，膜片上涂层的电阻发生变化。这样系统压力引起的膜片形状变化(150MPa 时约 1mm)导致电阻值变化，正在使用 5V。电源电阻电桥中出现电压变化。电压在 0-70mV 之间变化(具体数值视压力而定)

25、，由评估电路放大到 0.5-4.5V。准确测量共轨中的压力是电控共轨系统正常工作的必要条件。因此，压力传感器在测量压力时的允许偏差很小。在主要工作区域，测量精度约为最大值的 2%。当共轨压力传感器出现故障时，具有紧急驱动功能的压力调节阀以固定的预设值进行控制。(二)流量限制器 流量限制器安装在博世电控共轨系统中。限流器的作用类似于电装公司电控共轨系统中的流量缓冲器。限流器的作用是防止喷油器持续喷油。因此，流出共轨的油量超过。当超过最大流量时，限流器将自动关闭相应喷油器的进油口，并停止喷油。图 8-60 限流器工作原理图8-59 限流器 限流器(图 8-59)有一个带外螺纹的金属外壳，用来拧在共

26、轨上，另一端的外螺纹用来拧喷油器的进油管。壳体两端都有孔，用于与共轨或喷油器入口管建立液压连接。流量限制器具有活塞，并且弹簧将活塞压向共轨。密封活塞壳的壁。活塞上的纵向孔连通进油孔和出油孔。纵向孔的直径在末端减小，这种减小的效果就像精确指定流量的节流孔的效果一样。流量限制器的工作原理如图 8-60 所示。正常的工作状态是:活塞处于静止位置，即靠在共轨端的限位体上。一次喷射后，喷油器端的压力略有下降，因此活塞向喷油器移动。由活塞推出的体积补偿了由注射器喷射的体积。燃油喷射结束时，活塞停止移动，但没有关闭密封座表面，弹簧将活塞压回到静止位置。燃油通过节流孔流出。并且弹簧孔的尺寸被设计成使得当达到最

27、大燃料喷射量(包括安全储备量)时，活塞仍然能够到达共轨端的止动器的位置。该静止位置保持到下一次注射。过量放油时的保护工作原理:由于过量放油，活塞从静止位置被压向出油端的密封座表面。然后，活塞停留在这个位置，直到发动机停止并靠在喷油器端的挡块上，从而关闭喷油器的进油口。过量放油保护工作原理:活塞因放油而无法再到达静止位置。经过几次喷油后，活塞移动到出油端的密封座面。也就是说，在这里，活塞保持不动，直到发动机停止并靠在喷射器端的止动器上，从而关闭喷射器的进油口。(3)流量缓冲 电气安装公司流量缓冲器的结构如图 8-61 所示。流量缓冲器的基本工作原理如图 8-62所示。当处于静止状态时，球体堵塞测

28、量孔，没有燃油流动。当施加一定的压力，球的位移为L1 时，对应一定的流量。如果由于某种原因，流速突然增加，球的位移就会增加。到了 L1+L2，球会堵住右边的出油口，也就是球会坐下，没有燃油流向喷油器，起到保护作用。(4)压力限制器 限压器起到安全阀的作用(但是，它不控制压力)。其基本功能是限制共轨中的压力过高或过低。由于某种原因，当共轨内压力达到 140 MPa 时，限压器打开，卸油孔打开泄压。当压力降至 30 MPa 左右时，球阀复位。始终保持共轨压力，不要过高或过低。限压器的结构和工作原理如图 8-63 所示。正常情况下，球阀处于落座位置，共轨保持正常压力；如果在共轨中产生高压，球阀被推开

29、，图中的配合部分脱离，高压燃油从共轨端流向燃油箱，开始卸压。从而限制共轨压力不超过某个压力值。(五)供油泵控制阀 供油泵控制阀(PCV)用于调节共轨的油压。方法是调整共轨供油泵的燃油量。因此，控制阀通电和断电的时刻决定了供油泵向共轨供应的油量。电气公司 ECD-U2 系统的供油泵控制阀外观如图 8-64 所示。压力调节阀 压力调节阀的功能是根据发动机的负载情况调节和保持共轨中的压力。当共轨压力过高时，调压阀打开，部分燃油通过集油管流回油箱；当共轨压力过低时，压力调节阀关闭，并且高压端相对于低压端密封。博世电控共轨系统中的调压阀(图 8-65)有一个固定法兰，通过它固定在供油泵或共轨上。将电枢的

30、钢球压入密封座，使高压端与低压端密封。为此，一方面衔铁被炸弹压下，另一方面电磁铁对衔铁施加作用力。为了润滑和散热，燃油在电枢周围流动。调压阀有两个调节回路:一个是低速电子调节回路，用于调节共轨中可变的平均压力值；另一种是高速机械液压调节回路，以补偿高频压力波动。压力调节阀的工作原理如下:1.调压阀不工作时:共轨或供油泵出口压力高于调压阀入口压力。因为没有电流的电磁铁是不产生作用力的，当燃油压力大于弹力时，调压阀就会打开，开度会根据燃油输送量而变大或变小。弹簧的设计载荷约为 10MPa。2.调压阀工作时:如果要提高高压回路中的压力，除了弹簧力之外，还需要建立一个磁力。控制压力调节阀，直到磁力、弹

31、簧力和高压达到平衡。然后压力调节阀停留在打开位置，保持压力恒定。当供油泵发生变化，燃油通过喷油器从高压部分流出时，通过不同的开度进行补偿。电磁铁的作用力与控制电流成正比。控制电流的变化通过脉宽调制来实现。当调制频率为 1kHz 时，可以避免电枢的干涉运动和共轨压力波动。(7)限压阀 限压阀相当于安全阀，其基本功能是限制共轨中的压力。当共轨中的燃油压力过高时，打开油孔释放压力。轨道的最大允许短期压力为 150Mpa。博世电控共轨系统中的限压阀(图 8-66)主要由以下部件组成:壳体(带外螺纹，用于拧在共轨上)、与油箱连接的回油管接头、活塞和弹簧。在壳体与共轨的连接端有一个小孔，通常由壳体密封座上

32、的锥形活塞头关闭。在标准工作压力(135MPa)下，弹簧将活塞压向阀座表面。此时，共轨关闭。当共轨中的燃料压力超过规定的最大压力时，活塞被高压燃料压力压缩，高压燃料流出共轨。燃油通过通道流入活塞中心的孔，然后通过集油管流回油箱。随着阀的打开，供应油流出共轨，共轨中的压力降低。(8)曲轴角度传感器和气缸识别传感器 飞轮上每隔 7.50 有一个信息孔，但是少了 3 个孔。即飞轮圆周上有 45 个孔。发动机每转一圈将产生 90 个脉冲信号。曲轴转角传感器接收到信息后，传感器线圈的磁力线发生变化，线圈中产生交流电压。根据这些信号，可以检测发动机的转速和 7.50的曲轴转角间隔。与曲轴转角传感器类似，气

33、缸识别传感器也是利用线圈磁力线变化产生交流电压的特性制成的。供油泵凸轮轴中间有一个盘形齿轮，每 1200 个缺一个齿(凹口)，但某处加一个齿。因此，发动机每转两圈发出七个脉冲信号。根据曲轴转角传感器和气缸识别传感器的信息，可以将第一气缸判断为基准脉冲。曲轴转角传感器和气缸识别传感器的外形和控制电路图如图 8-67 所示。(9)其他共轨部件。1.节气门传感器 安装在油门踏板上，可以检测踏板的力度(油门踏板的角度)，并向 ECU 提供相应的电压值。2.增压压力传感器 安装在进气管上，随时监测增压器提供的进气压力的变化，进而修正发动机的喷油量。3.水温传感器 检查发动机冷却液的温度，以修正喷射量。4

34、.燃油温度传感器 检查燃油温度并修正喷射量。5.大气温度传感器 监控大气温度的变化并校正燃油喷射。6.全油门传感器 该传感器用作 PTO，当使用 PTO 时，它用于控制发动机转速。7.速度传感器 安装在变速器上，监测车速的变化。8.节流开关 安装油门踏板并监控油门踏板的怠速位置。9.大气压力传感器 大气压力传感器一般布置在 ECU 中，随时监测大气压力的变化，以保证燃油喷射的最优化。本章第节 柴油机的技术状况与柴油机燃油供给系统的技术状况密切相关。如喷油泵供油量过大或过小、喷油提前角过大或过小、喷油压力过高或过低、喷雾质量差、进排气系统阻力过大等，都会影响柴油机的技术状态。使用时，必须按规定使

35、用柴油，并认真执行保养规程，定期清洗、紧固、检查、调整和润滑。清洗是提高维修质量、减少机器零件磨损的基础工作。良好的清洁不仅能为检查、紧固、调整和润滑创造有利条件，还能直接消除隐患。如果燃油滤清器的过滤效果不好，燃油中所含的杂质不仅会增加零件的磨损，还会造成喷油泵柱塞副和喷油器针阀副的堵塞，恶化喷雾质量，危及柴油机的正常工作。柴油机动力不足、启动困难、排气冒烟等故障都与燃油供给系统有关。检查喷油提前角、喷油器的喷雾质量、进排气系统是否堵塞。如有必要，检修并更换不合格的燃油、部件和组件。复习试题 一、填空 1.与汽油发动机相比，柴油发动机有许多优点，如、等。所以目前重型车辆都是以柴油发动机为动力

36、。2.柴油机的燃油供给系统由四套装置组成。3.柴油机供油装置由、等等。4.废气涡轮增压器由三部分组成，即、等。5.柴油机混合气的形成和燃烧过程，按曲轴转角可分为、和。和四个阶段。6.柴油机的燃烧室按结构形式分为两类，即燃烧室，活塞顶面的凹坑有、等；燃烧室，包括燃烧室和燃烧室。7.现代柴油机形成良好混合气的方式基本上有两种，即用和用形成混合气。8.长孔喷油器由、和三部分组成。是喷油器的主要部件，由和组成，统称为针阀偶件。针阀中间的锥体用来承受油压，针阀下端的锥体用来密封喷油器腔，称为。9.喷油器油束的特性可以用油雾油束的、和来表示。10.根据工作原理，喷油泵可分为三类。目前，大多数柴油机使用喷油

37、泵。1.国产系列喷油泵分为、等系列。东风和解放系列中型柴油车均采用 I 型喷油泵。12.柴油供应系统的和、和、和 它被称为柴油机供油系统的“三副”。13.A 型喷油泵由四个零件组成:、和。泵体采用结构，油量调节机构采用，2 号泵泵体采用结构，油量调节机构采用。14.与 A 型泵和 NoII 泵，P 型喷油泵在结构上有一系列特点，包括泵体结构、分泵总成、油量调节机构和润滑。15.双速调速器的基本原理是利用转动与调速弹簧之间的平衡过程自动控制位置，从而限制最大速度，稳定最小速度。16.RFD 调速器与 RAD 调速器在结构上的主要区别在于，除了负荷控制手柄外，它还安装在同一个摆动轴上，这样调速器弹

38、簧的一端从一端换到另一端，调速器弹簧的预紧力就可以随着摆动而变化。17.在全速调速器中，调速弹簧处于发动机工作过程中，而在双速调速器中，最大调速弹簧为。18.与 A 型喷油泵配套的双速调速器可分为，速度传感元件，和设备等。采用速度传感元件。19.为了弥补喷油泵安装造成的喷油泵与主动齿轮之间的误差，通常采用，用少量角位移即可调整，以获得最佳。20.柴油滤清器一般都有，其滤芯材料有，与.一起等待。目前广泛使用。21.油泵有几种类型，活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、

39、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式、活塞式输油泵由、等组成。第二，解释术语 1.喷射提前角 2.供油提前角 3.准备期 4.快速燃烧期 5.缓慢燃烧期 6.燃烧后时期 7.压力上升速率 8.统一燃烧室 9.封闭式注射器 10.柱塞供油有效行程 11.喷油泵的过度特性 12.全速调速器 13.柴油发动机“滑行”14.最佳喷射提前角 15.排放净化 16.废气再循环装置 三。是非题(正确，错误 x)1.柴油发动机比汽油发动机更经济。()2.汽油机的混合气形成是在缸外开始的，而柴油机的混合气形成是在缸内。()3.进气涡轮增压的一个缺点是发动机转速低等增压效

40、果差，这与汽车在低速时要求的大扭矩是矛盾的。()4.一般来说，柴油机的过量空气系数高于汽油机。()5.快燃期气缸压力最高，温度最高。()6.快燃期的燃烧情况与待机期的长短有关。一般来说，待机时间越长，气缸中积累的准备燃烧的柴油越多，燃烧越快，发动机工作越柔和。()7.孔口喷射器的孔口直径通常大于柱销喷射器的孔口直径。()8.孔式喷油器主要用于直喷式燃烧室的柴油机，而针式喷油器适用于涡流室燃烧室、预燃室燃烧室和 U 型燃烧室。()9.柱塞式联轴器是指喷油器中的针阀和针阀阀体。()10.柱塞的行程由驱动凸轮轮廓曲线的最大齿直径决定。在柱塞向上移动的整个冲程中，喷油泵供油。()11.a 型喷油泵的柱

41、塞表面铣有与轴线成 45角的直线滑槽，ii 型喷油泵的柱塞上部圆柱面铣有螺旋槽。()12.A 型喷油泵采用叉式油量调节机构，No。III 型喷油泵采用齿轮杆齿套式油量调节机构。()13.A 型喷油泵滚轮挺杆传动件的高度调整是通过调整垫块类型来实现的，II 型喷油泵滚轮挺杆传动件的高度调整是通过螺钉来实现的。()14.滚子挺柱传动部件的高度调整，实际上就是调整气缸的供油量。()15.双速调速器适用于一般条件下使用的汽车柴油机。它能自动稳定和限制柴油机的最低和最高转速；()16.RFD 调速器是一种飞轮式机械离心双速调速器。()17.当固定负载控制手柄处于最大供油位置且驾驶员加速踏板连接至速度控制

42、手柄时，RFD 调速器用作双速调速器。()18.喷油泵由柴油机曲轴前端的正时齿轮通过一组齿轮驱动。()19.柴油机使用说明书中规定的静态供油提前角是柴油机能获得最大功率和最低油耗的最佳喷油提前角。()20.YC6105QC 柴油机采用两级柴油滤清器，由两个结构基本相同的滤清器串联而成，两个滤清器的盖铸造成一体。()21.活塞油泵中活塞弹簧的预紧力下降会降低柴油机喷油泵低压油室内的压力和供油量。()22.供油提前角过大会使柴油机工作不平稳。()四。多项选择问题 1.柴油机混合气是在()中完成的。A.进气管 b.燃烧室；化油器。2.从喷油器工作间隙漏出的极少量柴油通过()流回柴油箱。A.回油管；b

43、.高压油管；丙.低压管道。3.在柴油机燃烧过程中，气缸温度在()时达到最高。A.后燃期 b.快速燃烧期；丙.慢燃期。4.YC6105QC 柴油机采用花瓣形燃烧室，属于()。A.涡流室燃烧室 b.直喷式燃烧室；预燃室燃烧室。5.拧入注射器末端的压力调节螺钉，注射器的注射开启压力()。A.不变 b.增加；c.减少。6.升高喷油泵滚轮挺杆的高度调整螺钉，使气缸供油提前角为()。A.不变；b.增加；c.减少。7.喷油泵每次泵出的油量取决于柱塞有效行程的长度，可以用()来改变有效行程。A.改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相对角位移 b.改变滚子挺杆的高度；C.改变柱塞滑槽和柱塞套油孔的相对角位移。8.当

44、A 型喷油泵各缸供油不均匀时，可通过调节()来改善。A.出油阀弹簧的预紧度 b.滚轮挺杆的高度；c.调整供油齿圈和控制套筒之间的相对角位移。9.P 型喷油泵的泵体采用()结构。A.整体式 b.分体式；c.全封闭箱式。10.双速调速器的高速调速弹簧预紧力越高，最高转速()。A.常数 b.较高；c.下层。1.喷油泵的联轴器可以弥补主动轴和从动轴之间的同轴度误差，还可以改变喷油泵的()。A.每循环供油量 b.各缸供油间隔角；供油提前角。12.松开喷油泵联轴器的连接螺栓，按照喷油泵凸轮轴的旋转方向旋转凸轮轴，可以提前供油角度()。A.增加 b.减少；c.没有变化。问题和答案 1.简述柴油机燃油供给系统的功能。2.简述柴油供油系统的供油路线。3.简述柴油机进气增压的作用。5.什么是统一燃烧室，分体燃烧室？简述其优缺点。6.喷油器的作用是什么？对它有什么要求？7.喷油泵的功能是什么？对它有什么要求？8.A 型喷油泵出油阀中间的泄压环带有什么作用？它是如何工作的？9.如何调整喷油泵的供油提前角？10.总督的职能是什么？1.简述 RAD 调速器在怠速时的工作过程？12.喷油泵偶合器的作用是什么？有哪些类型？13.自动供油提前角调节器的作用是什么？