柴油机高压油泵(高压油泵、共轨管和电控喷油器-电控柴油机知识介绍)

Posted 2023-05-29

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高压油泵、共轨管和电控喷油器是电控高压共轨柴油机燃油系统的三大核心组件，也是电控高压共轨柴油机最主要的供油元件。

一、高压油泵

共轨燃油系统的高压油泵有三柱塞径向高压油泵和两柱塞轴向高压油泵（如图1所示）等多种结构形式，是高压油路和低压油路的分界面。其功能是向共轨管提供高压燃油并通过控制输入共轨管内的燃油量使共轨管内产生并保持较高的燃油压力（130MPa以上）。

在所有工况下，高压油泵主要负责供给共轨管足够量的高压燃油，没有供油时间的正时要求。

图1 电控共轨柴油机两柱塞高压油泵

高压油泵的工作原理如图2所示。

共轨柴油机高压油泵可提供最高可达150MPa以上的供油压力。

图2 两柱塞高压油泵工作原理图

在高压油泵上，安装有FMU燃油计量单元。

燃油计量单元的功用是：

①燃油从输油泵经过节流孔流到压力腔中，当燃油压力超过弹簧的弹力时，节流阀被向上推起。

②节流阀向上移动，当节流阀的环肩打开燃油通道时，燃油被输送到进、出油阀。

③ECU控制电磁阀以便于最佳燃油量从燃油计量单元流到进、出油阀。

④当电磁阀A和B根据来自ECU的信号被赋予了电压后。压力腔侧回油通道被打开，在压力腔的油从侧回油通道流出。

⑤压力腔的压力下降，节流阀由于弹簧力的作用而下降，对燃油通道节流。

⑥由于ECU控制电磁阀A和B通电的时间（占空比），最佳的燃油量通过进、出油阀后被输送到共轨管内。

二、共轨管

共轨管将高压油泵提供的高压燃油分配到各喷油器中，并起蓄压（储存）器的作用。某电控共轨燃油系统的共轨管如图3所示。

图3 共轨管总成

共轨管容积的大小应具有削减高压油泵的供油压力波动及每个喷油器喷油过程中引起的压力震荡的功能，使高压共轨中的压力波动控制在 5Mpa 以内。

但它的容积又不能太大，以能保证共轨有足够的压力响应速度以及快速反应柴油机工况变化的需要为前提。

在共轨管的一端，安装有共轨管压力传感器，其作用是检测共轨管的压力，参与共轨管的压力控制。

当共轨压力异常时，强制泄压阀DBV开启，柴油机将被限速（带故障）运行去维修厂检修。

三、电控喷油器

电控喷油器（如图4所示）是共轨燃油喷射系统的三大核心部件之一，其作用是通过操作电磁阀开关来准确控制向气缸内喷油的时间、喷油量及喷油规律。

当喷油器不喷油时，电磁阀不通电，回油阀处于关闭状态。

图4 电控喷油器

由于柱塞上部的受压面积比针阀承压锥面大，使得作用在柱塞上的液体压力大于作用在喷油器针阀承压锥面的向上分力，针阀关闭。

当电磁阀通电时，回油阀受电磁力作用打开，控制室与回油孔连通，使柱塞上方的液体压力小于喷油器针阀承压锥面的向上分力，针阀升起，喷油器开始喷油。

喷油量的大小取决于喷油嘴开启的持续时间、喷油压力以及针阀行程等。（来源：作者技术图书）