柴油机电控燃油系统PPT学习教案.pptx

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1、会计学1柴油机电控燃油系统柴油机电控燃油系统(xtng)第一页，共95页。8.1 柴油机电控燃油系统柴油机电控燃油系统的类型的类型(lixng)与组成与组成n n柴油机电控燃油系统(xtng)的类型n n 柴油机电控燃料系统(xtng)在多年的发展过程中产生了多种结构类型，按照产生高压燃油的机构不同，可以分为电控喷油泵系统(xtng)（包括电控直列泵系统(xtng)和电控分配泵系统(xtng)）和电控单缸泵系统(xtng)（包括电控泵喷嘴系统(xtng)和电控单体泵系统(xtng)），以及目前广泛应用的电控高压共轨喷射系统(xtng)。第1页/共95页第二页，共95页。n n 根据控制方式的不

2、同，柴油机电控燃油系统(xtng)又可分为位置控制方式、时间控制方式和时间压力控制方式等。第2页/共95页第三页，共95页。柴油机电控燃油系统柴油机电控燃油系统(xtng)的的组成组成n n 柴油机电控燃油系统不论其类型如何，均由传感器、电控单元（ECU）与执行器三部分(b fen)组成。第3页/共95页第四页，共95页。1传感器传感器传感器传感器n n 常见的传感器主要(zhyo)有以下几种。n n（1）燃油温度传感器n n（2）冷却液温度传感器n n（3）机油温度传感器n n（4）空气温度传感器第4页/共95页第五页，共95页。n n（5 5）空气流量计）空气流量计n n（6 6）加速）加

3、速(ji s)(ji s)踏板位置传感器踏板位置传感器n n（7 7）针阀升程传感器）针阀升程传感器n n（8 8）冷却液位传感器）冷却液位传感器n n（9 9）曲轴位置传感器）曲轴位置传感器第5页/共95页第六页，共95页。n n（1010）凸轮轴位置传感器）凸轮轴位置传感器n n（1111）共轨压力传感器）共轨压力传感器n n（1212）燃油压力传感器）燃油压力传感器n n（1313）机油）机油(jyu)(jyu)压力传感器压力传感器n n（1414）进气歧管压力传感器）进气歧管压力传感器n n（1515）大气压力传感器）大气压力传感器n n（1616）氧传感器）氧传感器第6页/共95页第

4、七页，共95页。8.2 电控直列泵系统电控直列泵系统(xtng)n n电控直列泵系统的组成 n n 电控直列泵系统属于(shy)电控柴油机的早期产品，主要用在载货汽车柴油机上，比较典型的是电控滑套式直列泵，其组成如图8.1所示。第7页/共95页第八页，共95页。图图8.1 电控直列泵系统的组成电控直列泵系统的组成1油箱油箱2输油泵输油泵3燃油滤清器燃油滤清器4直列式喷油泵直列式喷油泵5电子停油装置电子停油装置6燃油温度传感器燃油温度传感器7油量调节齿油量调节齿杆位置传感器杆位置传感器8线性电磁线性电磁(dinc)执行机构执行机构9转速传感器转速传感器10喷油器喷油器11冷却液温度传冷却液温度传

5、感器感器12加速踏板位置加速踏板位置传感器传感器13离合器、制动和排气制动开关离合器、制动和排气制动开关14操纵板操纵板15警告灯和故障诊断座警告灯和故障诊断座16车速表车速表17ECU18进气温度传感器进气温度传感器19增压压力传感器增压压力传感器20涡轮增压器涡轮增压器21电门开关电门开关22蓄电池蓄电池第8页/共95页第九页，共95页。n n 这种系统是对传统的机械式喷油泵进行(jnxng)的改进，在喷油泵中增设了控制油量拉杆的电控调速机构，以及控制柱塞滑套的电控供油正时调节机构。第9页/共95页第十页，共95页。n n 各种传感器将柴油机的运行(ynxng)参数和驾驶员的操作意图传给E

6、CU，ECU根据上述信息进行计算后，控制喷油泵中相关执行机构的工作，使发动机获得最佳的供油正时和供油量。第10页/共95页第十一页，共95页。电控直列泵系统主要部件的构造电控直列泵系统主要部件的构造与工作与工作(gngzu)原理原理 n n1 1电控供油正时调节电控供油正时调节(tioji)(tioji)机构机构n n 电控直列泵的滑套式电控供电控直列泵的滑套式电控供油正时调节油正时调节(tioji)(tioji)机构由柱塞、滑机构由柱塞、滑套、油量调节套、油量调节(tioji)(tioji)齿杆、滑套调齿杆、滑套调节节(tioji)(tioji)轴、供油正时调节轴、供油正时调节(tioji)

7、(tioji)器等组成（见图器等组成（见图8.28.2）。）。第11页/共95页第十二页，共95页。n n 滑套由供油正时调节器控制作上下移动，从而达到改变柱塞预行程(xngchng)和供油始点的目的。n n 滑套上移，预行程(xngchng)增加，供油推迟；反之，预行程(xngchng)减小，供油提前。第12页/共95页第十三页，共95页。图图8.2 滑套式电控供油正时调节机构滑套式电控供油正时调节机构1柱塞套柱塞套2滑套滑套3油量调节齿杆油量调节齿杆4柱塞柱塞5喷油泵凸轮轴喷油泵凸轮轴6供油正时调节器供油正时调节器7滑套调节轴滑套调节轴8电子电子(dinz)调速器调速器9齿杆位移传感器齿杆

8、位移传感器10回油孔回油孔第13页/共95页第十四页，共95页。图图8.3 滑套控制滑套控制(kngzh)供油正时示意图供油正时示意图1出油阀出油阀 2柱塞顶部空间柱塞顶部空间 3柱塞套柱塞套 4滑套滑套 5控制控制(kngzh)斜槽斜槽 6柱塞上柱塞上的进油孔的进油孔7柱塞柱塞 8柱塞弹簧柱塞弹簧 9挺柱滚轮挺柱滚轮 10凸凸轮轮11回油孔回油孔第14页/共95页第十五页，共95页。2 2电控调速机构电控调速机构电控调速机构电控调速机构(jgu)(jgu)n n 在电控直列泵中，油量调节齿杆是由ECU通过电控调速机构来控制。n n 图8.4是一个电磁式电控调速器，ECU根据加速(ji s)踏

9、板位置传感器的信号，控制油量调节齿杆的位置。第15页/共95页第十六页，共95页。n n ECU除了通过电控调速器实现供油量的控制外，还要实现调速器的功能，在发动机转速因外界影响而变化时，及时(jsh)调整供油量，以保证发动机的稳定运转。第16页/共95页第十七页，共95页。图图8.4 电控调速机构电控调速机构1油量调节齿杆油量调节齿杆2回位弹簧回位弹簧3油量调节齿杆油量调节齿杆4电磁线圈电磁线圈5转速转速(zhun s)传感器传感器6转速转速(zhun s)传感器脉冲轮传感器脉冲轮7喷喷油泵凸轮轴油泵凸轮轴第17页/共95页第十八页，共95页。8.3 电控分配电控分配(fnpi)泵系统泵系统

10、n n位置控制(kngzh)式电控分配泵系统 n n 图8.5所示为位置控制(kngzh)式电控分配泵的结构图。n n 它主要包括调节轴角位移传感器、油量调节电磁阀、电子停油装置、分配泵柱塞、供油正时控制(kngzh)电磁阀和油量调节套等。第18页/共95页第十九页，共95页。图图8.5 位置控制式电控分配泵的结构位置控制式电控分配泵的结构1调节轴角位移传感器调节轴角位移传感器2油量调节电磁阀油量调节电磁阀3电子电子(dinz)停油装置停油装置 4分配泵柱塞分配泵柱塞5供油正时控制电磁阀供油正时控制电磁阀6油量调节套油量调节套第19页/共95页第二十页，共95页。n n 图8.6所示为位置控制

11、式分配泵的工作原理。n n 油量调节电磁阀控制调节轴旋转，拉动(l dn)油量调节套使其沿分配泵柱塞左右移动（见图8.5），以改变分配泵的供油量；供油正时控制电磁阀接在分配泵液压提前器的旁通油路中，在ECU控制下改变开度，控制作用在提前器柱塞上的压力，以改变供油正时。第20页/共95页第二十一页，共95页。图图8.6 位置位置(wi zhi)控制式分配泵的工作原控制式分配泵的工作原理理1分配泵分配泵 2供油正时调节电磁阀供油正时调节电磁阀 3油油量调节电磁阀量调节电磁阀 4电子停油装置电子停油装置5ECU第21页/共95页第二十二页，共95页。时间控制式电控分配时间控制式电控分配(fnpi)泵

12、泵系统系统n n1 1时间控制式轴向柱塞分配泵系统时间控制式轴向柱塞分配泵系统n n 图图8.78.7所示为日本电装（所示为日本电装（Nippon-Nippon-DensoDenso）公司开发）公司开发(kif)(kif)的的ECD-V3ECD-V3型时型时间控制式轴向柱塞分配泵系统。间控制式轴向柱塞分配泵系统。n n 供油量的改变采用时间控制方供油量的改变采用时间控制方式。式。第22页/共95页第二十三页，共95页。n n 当油量调节电磁阀关闭时，柱塞顶部空间(kngjin)与低压腔隔绝，因而在柱塞上行时产生高压，喷油泵即通过出油阀向喷油器供油；当ECU控制该油量调节电磁阀开启时，高压油腔卸

13、压，供油过程即终止。第23页/共95页第二十四页，共95页。n n 由此可见，供油量取决于油泵开始(kish)供油到油量调节电磁阀开启之间的持续时间，ECU通过控制这个时间的长短达到控制供油量的目的。第24页/共95页第二十五页，共95页。图图8.7 ECD-V3型电控分配泵系统型电控分配泵系统1供油量控制电磁阀供油量控制电磁阀 2柱塞柱塞 3柱塞顶部柱塞顶部(dn b)空间空间 4出油阀出油阀 5供油供油正时控制电磁阀正时控制电磁阀6曲轴位置传感器曲轴位置传感器 7阀芯阀芯8低压油路低压油路 9旁通油路旁通油路第25页/共95页第二十六页，共95页。2 2时间控制式径向时间控制式径向时间控制

14、式径向时间控制式径向(jn(jn xin xin)柱塞分配泵系统柱塞分配泵系统柱塞分配泵系统柱塞分配泵系统n n 图8.8所示为时间控制式径向柱塞分配泵的结构图。n n 其主要特点是采用径向柱塞取代轴向柱塞，同样采用时间控制方式。n n 由于各柱塞在圆周上均匀分布，凸轮环受力均匀且作用力相互平衡(pnghng)，因此可以产生较高的供油压力（达170MPa）。第26页/共95页第二十七页，共95页。图图8.8 时间控制式径向柱塞分配泵系统时间控制式径向柱塞分配泵系统 1ECU 2ECU 3滑片式输油泵滑片式输油泵 4转转角信号传感器角信号传感器 5径向柱塞高压部分径向柱塞高压部分6供油量控制电磁

15、阀供油量控制电磁阀 7供油调节供油调节(tioji)装置装置 8供油正时电磁阀供油正时电磁阀 9喷喷油器油器第27页/共95页第二十八页，共95页。8.4 电控单缸泵系统电控单缸泵系统(xtng)n n 电控单缸泵系统有电控泵喷嘴系统和电控单体泵系统两种。n n 这类系统每个气缸都有1个单独的喷油泵，并将喷油泵布置在气缸盖上，可采用较短的高压油管，甚至取消了高压油管，具有机械结构刚性较好的特点，燃油喷射压力高，最高可达200MPa以上，可以满足日益严格的排放法规(fgu)要求。第28页/共95页第二十九页，共95页。电控泵喷嘴电控泵喷嘴(pnzu)系统系统 n n1 1电控泵喷嘴系统的组成电控

16、泵喷嘴系统的组成(z(z chnchn)n n 电控泵喷嘴系统核心部件是电控泵喷嘴系统核心部件是泵喷嘴。泵喷嘴。n n 通常安装在气缸盖上，每缸通常安装在气缸盖上，每缸一个泵喷嘴，由顶置式凸轮机构直一个泵喷嘴，由顶置式凸轮机构直接驱动。接驱动。第29页/共95页第三十页，共95页。2电控泵喷嘴的工作电控泵喷嘴的工作(gngzu)原理原理n n（1 1）高压腔进油阶段）高压腔进油阶段n n 泵活塞泵活塞(husi)(husi)在活塞在活塞(husi)(husi)弹簧压力作用下向上移动，高压腔内容弹簧压力作用下向上移动，高压腔内容积增大。积增大。n n 喷嘴电磁阀不动作，电磁阀针阀喷嘴电磁阀不动作

17、，电磁阀针阀处于初始的开启状态，供油管到高压腔处于初始的开启状态，供油管到高压腔的通道打开，使柴油进入高压腔（见图的通道打开，使柴油进入高压腔（见图8.108.10）。）。第30页/共95页第三十一页，共95页。图图8.9 8.9 电控泵喷嘴电控泵喷嘴11滚柱式摇臂滚柱式摇臂 2 2球销球销 3 3泵活塞泵活塞 4 4活塞弹簧活塞弹簧 5 5电磁阀电磁阀 针阀针阀 6 6喷嘴电磁阀喷嘴电磁阀 7 7回油管回油管 8 8收缩收缩(shu su)(shu su)活塞活塞 9 9供油管供油管 1010喷嘴弹簧喷嘴弹簧 11 11针阀缓冲元件针阀缓冲元件 12 12缸盖缸盖 13 13针阀针阀 14

18、14隔热密封垫隔热密封垫 15O 15O形环形环 16 16高压腔高压腔 17 17喷射凸轮喷射凸轮第31页/共95页第三十二页，共95页。图图8.10 电控泵喷嘴电控泵喷嘴(pnzu)高压腔进油阶段高压腔进油阶段1滚柱式摇臂滚柱式摇臂 2泵活塞泵活塞 3活塞弹簧活塞弹簧 4电磁阀针阀电磁阀针阀 5高速电磁阀高速电磁阀 6供油管供油管 7高压腔高压腔第32页/共95页第三十三页，共95页。（2 2）预喷射）预喷射）预喷射）预喷射(pnsh)(pnsh)阶段阶段阶段阶段n n 预喷射(pnsh)的目的就是在主喷射(pnsh)开始前，让少量的燃油在低压下喷入燃烧室。n n 使燃烧室内的温度和压力上

19、升，可以减少点火延迟的时间，降低燃烧噪声，减小氮氧化合物的排放。第33页/共95页第三十四页，共95页。n n 喷油凸轮通过摇臂驱动泵活塞向下移动。n n 高速电磁阀关闭，高压腔内压力上升。n n 当压力达到18MPa时，预喷射开始，如图8.11所示。n n 高压腔达到一定油压时，收缩活塞向下运动，高压腔的容积突然增大，燃油压力瞬间下降，喷嘴(pnzu)针阀关闭喷油孔，预喷射结束。第34页/共95页第三十五页，共95页。图图8.11 电控泵喷嘴预喷射电控泵喷嘴预喷射(pnsh)阶段阶段1泵活塞泵活塞 2电磁阀座电磁阀座 3电磁阀针阀电磁阀针阀 4供油管供油管5喷油针阀喷油针阀 6高压腔高压腔

20、7喷油凸轮喷油凸轮第35页/共95页第三十六页，共95页。图图8.12收缩活塞收缩活塞(husi)的作用过程的作用过程1高压腔高压腔 2收缩活塞收缩活塞(husi)第36页/共95页第三十七页，共95页。（3 3）主喷射）主喷射）主喷射）主喷射(pnsh)(pnsh)阶段阶段阶段阶段n n 预喷射结束后，随着泵活塞继续压油，高压(goy)腔内的压力重新上升。n n 当油压上升到约30MPa时，燃油压力高于喷嘴弹簧的作用力，喷嘴针阀再次上升，主喷射开始（见图8.13）。第37页/共95页第三十八页，共95页。n n 当喷油量达到目标值后，ECU切断(qi dun)喷油电磁阀的电路，打开电磁阀针阀

21、，高压腔内压力急剧下降，关闭喷油针阀，主喷射结束。第38页/共95页第三十九页，共95页。图图8.13 电控泵喷嘴主喷射阶段电控泵喷嘴主喷射阶段1泵活塞泵活塞 2高速高速(o s)电磁阀电磁阀 3喷嘴弹喷嘴弹簧簧 4喷嘴针阀喷嘴针阀 5高压腔高压腔第39页/共95页第四十页，共95页。电控单体电控单体(dn t)泵系统泵系统n n1 1电控单体电控单体(dn t(dn t)泵系统的组成泵系统的组成n n 电控单体电控单体(dn t(dn t)泵机械液力系统的结构如图泵机械液力系统的结构如图8.148.14所示。所示。第40页/共95页第四十一页，共95页。图图8.14 电控单体泵系统示意图电控

22、单体泵系统示意图1喷油器喷油器 2高压油管接头高压油管接头 3高压油管高压油管 4螺纹螺纹(luwn)接头接头 5行行程限止器程限止器 6针阀针阀 7盖板盖板 8泵体泵体9柱塞顶部高压腔柱塞顶部高压腔 10柱塞柱塞 11柴油机体柴油机体 12滚轮挺柱销滚轮挺柱销 13凸轮凸轮 14弹簧座弹簧座 15电磁阀弹簧电磁阀弹簧16高速电磁阀高速电磁阀 17衔铁板衔铁板 18中间板中间板 19密封圈密封圈 20进油口进油口 21回油口回油口 22柱塞导向套柱塞导向套23挺柱弹簧挺柱弹簧 24挺柱体挺柱体 25弹簧座弹簧座 26滚轮挺柱滚轮挺柱 27滚轮滚轮第41页/共95页第四十二页，共95页。2 2电

23、控单体泵系统的工作电控单体泵系统的工作电控单体泵系统的工作电控单体泵系统的工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理n n 电控单体泵系统的供油量与供油正时均由高速电磁阀根据ECU的指令来控制，高速电磁阀通过针阀来控制柱塞顶部空间中的燃油压力。n n 电磁阀断电时，将旁通油路打开（同时将高压油路关闭），柱塞顶部空间与油泵体内的回油道相通(xingtng)，这时即使柱塞处于上升阶段，也不能建立高压。第42页/共95页第四十三页，共95页。n n 反之，若电磁阀通电，其针阀将旁通油路关闭，使柱塞高压腔与出油口相通(xingtng)，则柱塞顶部空间的油压迅速升高，并通过高压油路流向喷油器，使之

24、喷油。n n 此后电磁阀再断电，高压油路卸压，喷油终止。第43页/共95页第四十四页，共95页。n n 由此可知，在电控单体泵系统中，供油量和供油正时取决于高速电磁阀关闭(gunb)和开启旁通油路的时刻（供油始点）以及开启持续时间的长短（供油量）。第44页/共95页第四十五页，共95页。8.5 电控共轨喷射电控共轨喷射(pnsh)系统系统n n 电控高压共轨喷射的工作方式与传统柴油机的机械燃油系统(xtng)和电控燃油系统(xtng)都有着本质的不同，其主要特点是喷油压力不受柴油机转速和负荷的影响，可以独立控制，从而实现喷油量和喷油正时的时间压力控制，而且控制精度高。其优点可归纳如下。第45页

25、/共95页第四十六页，共95页。n n 宽广的应用领域。小型乘用车、重型载重车、内燃机车和船用柴油机，都可以采用(ciyng)电控高压共轨喷射系统。第46页/共95页第四十七页，共95页。n n 极高的喷油压力(yl)，最高可达200MPa。n n 喷油始点和喷油终点可以根据工况而改变。n n 容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机排放污染，又能保证优良的动力性和经济性。第47页/共95页第四十八页，共95页。n n 共轨系统中的喷油压力(yl)柔性可调，可根据不同工况实现最佳喷射压力(yl)，从而优化柴油机综合性能。n n 由电控喷油器控制喷油，其控制精度较高，循环喷油量变动小，各缸供油不

26、均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动。第48页/共95页第四十九页，共95页。电控共轨喷射电控共轨喷射(pnsh)系系统的组成与原理统的组成与原理n n1 1电控共轨喷射系统的组成电控共轨喷射系统的组成n n 电控共轨喷射系统包括电控系统和燃油供给电控共轨喷射系统包括电控系统和燃油供给(gngj(gngj)系统两大部分，其组成部件如图系统两大部分，其组成部件如图8.158.15所示。所示。第49页/共95页第五十页，共95页。图图8.15 电控共轨喷射系统的组成电控共轨喷射系统的组成1高压油泵高压油泵 2燃油切断阀燃油切断阀 3调压阀调压阀 4柴油滤清器柴油滤清器 5油箱（内有输油油箱（内有输

27、油泵和粗滤器）泵和粗滤器）6ECU 7蓄电池蓄电池 8高压共轨高压共轨 9共轨压力传感器共轨压力传感器 10燃油温度传感器燃油温度传感器 11喷油器喷油器12冷却液温度传感器冷却液温度传感器13曲轴曲轴(qzhu)位置传感器位置传感器14加速踏板位置传加速踏板位置传感器感器15凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器16空气流量计空气流量计 17增压压力传感器增压压力传感器 18进气温度传感器进气温度传感器 19涡轮增压器涡轮增压器第50页/共95页第五十一页，共95页。（1 1）电控系统）电控系统）电控系统）电控系统(xt(xt ng)ng)n n 电控系统由各种传感器、ECU和执行器组成。n n

28、其主要的功能是根据传感器的信号，由ECU计算出最佳喷油时间和最合适的喷油量，并且计算出在什么时刻、在多长的时间范围内喷油，并据此向喷油器发出开启或关闭电磁阀的指令，从而精确控制柴油机的喷射(pnsh)过程（见图8.16）。第51页/共95页第五十二页，共95页。图图8.16 电控共轨喷射电控共轨喷射(pnsh)系统的控制框图系统的控制框图第52页/共95页第五十三页，共95页。（2 2）燃油供给）燃油供给）燃油供给）燃油供给(gngj(gngj)系统系统系统系统n n 燃油供给系统(xtng)的组成如图8.17所示，其主要部件是高压油泵、高压共轨和喷油器。n n 低压燃油由输油泵从油箱中抽出后

29、经柴油滤清器输送到高压油泵，高压油泵将燃油加压至高压，然后送入高压共轨内。n n 高压共轨内的燃油经高压油管接至各缸喷油器，并在适当的时刻通过喷油器喷入柴油机气缸。第53页/共95页第五十四页，共95页。图图8.17 电控共轨喷射系统中的燃油供给系统电控共轨喷射系统中的燃油供给系统1燃油滤清器燃油滤清器 2高压油泵高压油泵 3共轨压力共轨压力(yl)传感器传感器 4高压共轨高压共轨 5限压阀限压阀6喷油器喷油器 7ECU 8油箱油箱 9调压阀调压阀 10输油泵输油泵第54页/共95页第五十五页，共95页。2电控共轨喷射系统电控共轨喷射系统(xtng)的工作原理的工作原理n n 燃油被输油泵从油

30、箱中抽出后，经滤清器过滤后送入高压油泵，被加压至高压后输送到高压共轨。n n 高压共轨中的高压柴油经流量(liling)限制阀、高压油管进入喷油器，在喷油器针阀开启时直接喷入燃烧室。高压油泵、喷油器的回油经回油管流回油箱（见图8.15）。第55页/共95页第五十六页，共95页。n n 此外，ECU还通过压力(yl)传感器对高压共轨内的油压进行监测，并通过控制调压阀，使共轨内的油压保持为预定的压力(yl)，实现对共轨压力(yl)的控制。第56页/共95页第五十七页，共95页。电控共轨喷射系统的主要部件电控共轨喷射系统的主要部件(bjin)及其结构及其结构 n n1 1输油泵输油泵n n 输油泵的

31、作用是向高压油泵输油泵的作用是向高压油泵提供充足的燃油。提供充足的燃油。n n 输油泵有输油泵有2 2种类型种类型(lixng)(lixng)，即，即电动输油泵和机械驱动的齿轮泵，电动输油泵和机械驱动的齿轮泵，目前常用的是电动输油泵。目前常用的是电动输油泵。第57页/共95页第五十八页，共95页。2高压高压(goy)油泵油泵n n 高压油泵的作用是向共轨持续提供符合系统压力要求的高压燃油，并在起动过程中以及共轨压力迅速升高(shn o)时保证高压燃油的供给。第58页/共95页第五十九页，共95页。n n 图8.18所示为转子式高压(goy)油泵。燃油是由高压(goy)油泵内3个相互呈120径向

32、布置的柱塞压缩而产生的。第59页/共95页第六十页，共95页。图图8.18 转子式高压油泵转子式高压油泵1驱动轴驱动轴 2偏心凸轮偏心凸轮 3带油泵柱塞带油泵柱塞的泵油元件的泵油元件(yunjin)（3组）组）4高压高压腔腔 5进油阀进油阀6停油电磁阀停油电磁阀 7出油阀出油阀 8密封件密封件 9高压油管接头高压油管接头 10调压阀调压阀 11球阀球阀12回油口回油口 13进油口进油口 14带节流孔带节流孔的安全阀的安全阀 15通向泵油元件通向泵油元件(yunjin)的低压油道的低压油道第60页/共95页第六十一页，共95页。3调压阀调压阀调压阀调压阀n n 调压阀的作用是根据发动机的负荷状况

33、调整(tiozhng)和保持共轨中燃油的压力，它可以安装在高压油泵上，也可以安装在共轨上，其结构如图8.20所示。第61页/共95页第六十二页，共95页。图8.19转子式高压油泵(yubng)的工作原理1驱动轴2偏心凸轮3带油泵(yubng)柱塞的泵油元件（3组）4进油阀5出油阀6进油口第62页/共95页第六十三页，共95页。图图8.20 调压阀调压阀1球阀球阀 2衔铁衔铁(xinti)销销 3电磁铁电磁铁 4弹簧弹簧 5电气接头电气接头第63页/共95页第六十四页，共95页。4 4高压高压高压高压(goy)(goy)共轨共轨共轨共轨n n 高压共轨安装(nzhung)在发动机气缸盖周围，通过

34、高压油管与高压油泵及各缸的喷油嘴连接（见图8.21），其作用是存储高压燃油，并使高压油泵的供油和喷油嘴的喷油所产生的压力波动得到缓冲，以保持油压稳定，并将高压燃油分配给各缸的电控喷油器。第64页/共95页第六十五页，共95页。图图8.21 高压共轨高压共轨1共轨共轨 2高压油泵端的进油口高压油泵端的进油口 3共轨压力共轨压力(yl)传感器传感器 4调压阀调压阀5油箱端的出油口油箱端的出油口 6流量限制器流量限制器 7喷油器端的油管喷油器端的油管第65页/共95页第六十六页，共95页。5 5共轨压力共轨压力共轨压力共轨压力(yl)(yl)传感器传感器传感器传感器n n 共轨压力传感器的作用是及时

35、(jsh)、准确地测出高压共轨中燃油的压力，并转换成电压信号，实时提供给ECU。n n 共轨压力传感器由传感元件膜片和放大电路组成（见图8.22）。n n第66页/共95页第六十七页，共95页。图图8.22 共轨压力共轨压力(yl)传感器传感器1线束接头线束接头 2放大电路放大电路3传感元件膜片传感元件膜片 4高压高压接头接头 5固定螺纹固定螺纹第67页/共95页第六十八页，共95页。6限压阀限压阀限压阀限压阀n n 限压阀通常安装在高压共轨上，相当于安全阀。n n 其作用是限制共轨中的压力，在压力超过最高允许值以后(yhu)开启泄压，防止系统内部零部件的损坏。第68页/共95页第六十九页，共

36、95页。图图8.23 限压阀的结构限压阀的结构1高压高压(goy)接头接头 2锥形阀门锥形阀门 3通道通道 4活塞活塞5压力弹簧压力弹簧 6限位件限位件 7阀体阀体 8回油孔回油孔第69页/共95页第七十页，共95页。7 7流量流量流量流量(liling)(liling)限制器限制器限制器限制器n n 流量限制器安装在高压共轨的每个出油口上，与喷油器的高压油管连接，其作用是减小流向喷油器的高压燃油的压力波动，同时在喷油器高压油管中出现过大的流量或持续的泄漏（如喷油器针阀过度磨损、卡死、高压油管破裂等），导致(dozh)共轨中流出的燃油量超过最大设计流量时，自动将流向该喷油器的燃油管路关闭，起隔

37、离保护作用。第70页/共95页第七十一页，共95页。图图8.24 流量限制阀流量限制阀1共轨端接头共轨端接头 2限位件限位件 3活塞活塞(husi)4压力弹簧压力弹簧 5外壳外壳 6喷油器端接喷油器端接头头7阀座面阀座面 8节流孔节流孔第71页/共95页第七十二页，共95页。8 8喷油器喷油器喷油器喷油器n n 柴油机高压共轨系统(xtng)中所用的喷油器有电磁式和压电式两种。n n（1）电磁式喷油器n n 电磁式喷油器是用高速电磁阀控制喷油器喷油的开始时刻和喷油持续时间。第72页/共95页第七十三页，共95页。n n 它由孔式喷油嘴、液压伺服系统、电磁阀组件(z jin)构成。n n 发动机

38、工作时，燃油经高压油管进入喷油器，并经进油节流孔进入控制室。第73页/共95页第七十四页，共95页。图图8.25 电磁式喷油器电磁式喷油器1控制室控制室 2泄油孔泄油孔 3进油节流进油节流(ji li)孔孔 4大弹簧大弹簧 5阀芯阀芯 6电磁阀电磁阀7小弹簧小弹簧 8回油回油 9柱塞柱塞 10针阀承压针阀承压面面 11喷孔喷孔 12针阀针阀第74页/共95页第七十五页，共95页。n n 电磁阀通电时阀芯上移，打开(d ki)泄油孔，使控制室经由泄油孔与回油管相通。n n 由于进油节流孔的节流作用，控制室内的压力因泄油而下降，因此作用在柱塞上方的压力小于作用在喷油嘴针阀锥面上的力，喷油嘴针阀立即

39、打开(d ki)，燃油经过喷孔喷入燃烧室。第75页/共95页第七十六页，共95页。（2 2）压电式喷油器）压电式喷油器）压电式喷油器）压电式喷油器n n 第2代高压共轨系统开始采用压电式喷油器，以压电晶体作为控制喷油器工作(gngzu)的执行元件，极大地提高了响应速度，能够在极短的时间内完成更多次的切换，控制精度高，能控制的最小供油量足够小，使得多次喷射成为可能。第76页/共95页第七十七页，共95页。n n 柴油机的多次喷射(pnsh)是指把原来的一次喷射(pnsh)分为先导喷射(pnsh)、预喷射(pnsh)、主喷射(pnsh)、后喷射(pnsh)和次后喷射(pnsh)等过程。第77页/共

40、95页第七十八页，共95页。n n 先导喷射是为了在燃烧室内预先(yxin)形成混合气，以达到防止柴油机工作粗暴和减少噪声的目的。第78页/共95页第七十九页，共95页。n n 预喷射(pnsh)是在主喷射(pnsh)之前先向燃烧室内喷入少量燃油（约12mg），燃烧后可使主喷时的缸内温度升高，从而缩短主喷射(pnsh)的点火延迟期，降低缸内压力上升速度，使燃烧更为高效和柔和，是降低燃烧噪声、HC和CO排放非常有效的途径。第79页/共95页第八十页，共95页。n n 此外，预喷射还有助于改善柴油机的冷起动性能，降低冷态工况下白烟的排放(pi fn)，改善发动机低速扭矩等。第80页/共95页第八十

41、一页，共95页。n n 主喷射主要(zhyo)用于产生扭矩，其喷油量大小取决于发动机的工况要求。n n 后喷射非常靠近主喷射，喷射的燃油可在气缸内燃烧并产生扭矩，但其主要(zhyo)作用是燃掉燃烧室中残余的炭烟微粒，炭烟排放可因此进一步减少20%70%。第81页/共95页第八十二页，共95页。n n 次后喷射一般在上止点后200曲轴转角范围内喷射，喷出的燃油不燃烧（即不产生扭矩），但会被排气余热蒸发，主要用于为柴油机氧化催化器提供HC，被氧化后发生放热反应以增加排温，亦可用于后处理(chl)系统中的再生反应，如微粒捕集器（DPF）和NOx储存催化器（NSC），可以提高废气处理(chl)装置的温

42、度，提高废气处理(chl)的效率。第82页/共95页第八十三页，共95页。n n 压电式喷油器按照其控制针阀的方式不同，可分为伺服驱动(q dn)方式和直接驱动(q dn)方式两种。第83页/共95页第八十四页，共95页。n n 压电式伺服驱动喷油器：（见图8.26）。高压燃油从高压共轨进入喷油器后，分成两路，一路(yl)由通道进入喷油嘴的油道，作用在针阀锥面上，另一路(yl)通过节流孔进入活塞顶部的油腔。第84页/共95页第八十五页，共95页。图图8.26 压电式伺服驱动喷油器压电式伺服驱动喷油器1共轨共轨 2小活塞小活塞 3油腔油腔2 4压电晶体压电晶体 5大活塞大活塞6单向阀单向阀2 7

43、油道油道2 8油道油道1 9油腔油腔1 10进油节流进油节流孔孔11柱塞柱塞 12复位复位(f wi)弹簧弹簧 13油道油道 14单向阀单向阀1第85页/共95页第八十六页，共95页。n n 当压电晶体不通电时，单向阀1关闭，油道1中的燃油推动柱塞，关闭喷油嘴，喷油器不喷油。n n 当压电晶体通电后，压电晶体膨胀，推动大活塞压缩油道2中的燃油，再推动小活塞（以此增大活塞行程），将单向阀1中的钢球推开锥面，使高压油腔中的燃油经过(jnggu)油道1、单向阀1和油道2回流到油箱。第86页/共95页第八十七页，共95页。n n 由于柱塞上部被卸压，针阀在油槽中燃油压力的作用下，克服回位弹簧(tnhu

44、ng)的作用力，向上运动，使喷油嘴开启，开始喷油。n n 如果压电晶体断电，单向阀1落座，柱塞向下运动，喷油嘴关闭。n n 单向阀2的作用是补充油道2中泄漏的燃油，以保证喷油嘴工作可靠。第87页/共95页第八十八页，共95页。n n 压电式直接驱动喷油器：这种喷油器则是直接利用(lyng)压电元件的膨胀和收缩来控制针阀的行程以实现喷油的，这使得喷油器针阀的动作速度更快，能用不到100s的时间打开和关闭喷油器的针阀，且喷雾动量和精确性更高。（见图8.27）。第88页/共95页第八十九页，共95页。图图8.27 压电式直接驱动喷油器压电式直接驱动喷油器1石英测量垫片石英测量垫片(din pin)2

45、压电执行压电执行器器 3外壳外壳4密封垫密封垫 5紧固螺套紧固螺套 6针阀体针阀体 7压压杆杆8压帽压帽 9高压油管高压油管 10差动螺纹差动螺纹第89页/共95页第九十页，共95页。n n ECU给压电元件施加正向(zhn xin)电压时，压电元件膨胀而使喷油器针阀关闭，喷油器不喷油；给压电元件施加反向电压时，压电元件收缩而使喷油器针阀开启，喷油器开始喷油。第90页/共95页第九十一页，共95页。思思考考题题n n1柴油机电控燃油系统有哪些类型？n n2柴油机电控燃油系统主要有哪些传感器？其作用(zuyng)分别是什么？n n3电控直列泵系统由哪些主要部件组成？说明其工作原理。第91页/共95页第九十二页，共95页。n n4时间控制式电控分配(fnpi)泵系统由哪些主要部件组成？说明其工作原理。n n5电控泵喷嘴系统由哪些主要部件组成？说明其工作原理。第92页/共95页第九十三页，共95页。n n6电控单体泵系统由哪些主要部件组成(z chn)？说明其工作原理。n n7电控共轨系统由哪些部件组成(z chn)？说明其工作原理。第93页/共95页第九十四页，共95页。n n8说明(shumng)电控共轨系统的电磁式喷油器的结构和工作原理。n n9说明(shumng)电控共轨系统的压电式伺服驱动喷油器的结构和工作原理。第94页/共95页第九十五页，共95页。