现代轿车柴油机电控高压喷油系统(四).docx

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1、现代轿车柴油机电控高压喷油系统(四) (接上期) 首先检查低压油路，全部的油管及其连接部位是否密封和完好无损。密封不良不仅会使燃油从缝隙中泄漏出来，而且还有可能由此吸入空气，从而明显地损坏共轨喷油系统的性能。燃油滤清器上的燃油预热阀损坏或预热阀上的密封圈损坏都可能导致空气进入燃油系统中。燃油输入高压泵时是否有气泡很简单检查出来，只要在高压泵进油口处装一段透亮油管，在柴油机启动时就能视察到有否空气进入高压泵。 此外，输油压力和回油管中的压力可以采纳一般燃油压力表来检查(图3-26)。假如这些压力不在制造厂商规定的范围之内，发动机就可能停机或根本启动不起来。输油压力在燃油滤清器和高压泵之间的管路中

2、测量(接入一段Y形管)，一般应在0.20.25MPa范围内。假如有偏差的话，应细致视察燃油箱内的电动输油泵，并检查主管低压油路中燃油压力的旁通阀。在某些系统结构型式中，这种旁通阀安装在燃油滤清器体上，在装配工作中它很简单与一般的空心螺栓管接头相混淆。假如真的搞错的话，输油压力将建立不起来。 另一个影响输油压力的因素是燃油滤清器。假如燃油滤清器缺乏维护保养或添加的燃油量不足，同样也会对输油压力产生不利的影响。其中很重要的一点是，在日常维护保养工作中通常要解除燃油滤清器中的水分，因为共轨喷油系统高压管路中的水分会导致精密零件无法修复的损坏。 此外，电动输油泵的输油量是反映其泵油实力的信息。为了检查

3、其输油量可将一根软管接至回油总管上旁通阀的出口，并导入一个容量至少2L的容器中，然后接通点火开关，电动输油泵必需在30s内大约输送1L燃油(这是典型数据，实际操作检查时应按制造厂商规定的数据)。 回油压力在回油总管和燃油箱之间测量，一般应在0.060.09MPa范围内。假如状况并非如此，则应检查回油管路的密封性和燃油箱内回油管末端节流阀的完好性。 在修理车间里能够对高压油路进行检查的项目并不太多，但是在进行全部检查之前，必需确保在低压油路中已没有任何故障，因为这些故障会影响到高压油路。 应对高压泵上平安阀的敏捷性进行检查，为此拆下进油管，并用一根清洁的细顶杆伸入黄铜管接头中，此时应感觉到平安阀

4、弹簧轻轻的弹力。压力调整阀的功能无法在一般修理车间中进行检查，只能用示波仪来记录压力调整阀的限制信号，看到12V范围内的信号波幅。 共轨压力由压力传感器来采集，并只能通过故障诊断仪来读出其实际值。压力传感器和共轨在一般修理车间中不允许相互分别。假如压力传感器损坏的话，应和共轨一起作为一个完整的部件更换。对于高压泵和压力调整阀也应同样处理。高压泵不能在通常的修理车间中进行修理，只有具有相应设备的博世柴油机修理技术中心才有可能对共轨高压泵进行现场检查和修理。 (4)检查喷油器 检查喷油器的功能有许多试验方法都能够在修理车间里进行。最简便的检查方法是利用故障诊断仪的喷油量对比和怠速转速对比功能来进行

5、，依据其检查结果就能推断喷油器功能是否正常。 进一步的检查就要测试喷油器的限制信号。因为喷油器的限制信号在7380V电压范围改变内，因此无法用修理车间通用的电压表来检测，必需通过记录喷油器限制电流特隆来评价喷油器的限制信号。为此，采纳博世工具清单中的试验转接器是最合适的，转接器中带有一个模拟喷油器的测试线圈。用电流钳套住被测喷油器的电线(图3-28)，并用示波器(测量范围25A，带宽101Hz)在发动机运转时录用喷油器限制电流特性信号。一般，喷油器限制电流特性的信号是峰值一保持波形(图3 29)，即一起先喷油器电磁阀线圈中的电流在很短的时间内达到较大的峰值电流，以产生很大的电磁力使电磁阀衔铁尽

6、量快速提升，然后电流又很快地回落到较小的保持电流，维持电磁阀衔铁处于开启状态，以节约电功率，直到喷油结束时电流切断。从起先通电到电流切断的持续时间称之为喷油脉冲宽度，它的宽度确定了一次喷射的喷油量多少，而预喷射、主喷射和后喷射油量之和才是发动机一个工作循环的总喷油量。图3-29所示出的实例中，有两次预喷射，一次主喷射和一次后喷射。 通常，峰值电流大约为20A，保持电流大约为12A，但是因喷油器制造厂商或者型号不同，喷油器限制电流特性信号波形以及峰值电流值和保持电流值也有所不同，应根据喷油器型号而定。 还有一种检查喷油器的简便方法是测量喷油器电磁阀线圈的电咀(图3-30)，其值一般大约应为0.3

7、3，因喷油器型号不同而异。还可以用对比回油量的方法(国3-31)来推断各个喷油器的功能是否正常。假如某个喷油器的回油量比其它喷油器大，那么就要怀疑该喷油器的针阀和阀限制柱塞是否磨损或电磁阀不密封。相反，假如回油量太小，则表明喷油嘴滴漏和或阀限制室进出油节流量孔堵塞。 为了进行回油量对比试验，首先应将发动机运转到正常的运行温度，然后将发动机彻底清扫干净后，再拆下全部喷油器上的回油管，并用夹子夹紧通往燃油箱的回油管，以保持回油管中的压力。然后，将一套合适的油量对比测量装置如图3-31所示接到喷油器回油口上，并启动发动机。用这种方法能够很精确地测定实际回油量。假如不具备如图3-31所示的油量对比测量

8、装置，也可以设法将各个喷油器的回油分别引入一般的带刻度的玻璃试管或量杯中进行比较。若以上条件均不具备，也可采纳较简陋的方法来应对，即将喷油器上的回油管拆下后，将吸油的无绒毛抹布放在喷油器四周，发动机怠速运转一短时间，这样也能够粗略地目测确定是否有某个喷油器状况异样。检查结束并关闭系统后，应彻底冲洗发动机。 假如转动发动机(例如为了人工转动发动机)时要拔下喷油器的电插头应马上断开发动机电控单元。在这种状况下，为了进行检查试验，可以用电气部分完好的旧的喷油器接到各缸喷油器电插头上。当然，还是采纳博世试验转接器是最合适和常用的，它用一个测试线圈为发动机电控单元模拟一个接上去的喷油器进行试验。 电控共

9、轨喷油器是极其精密的部件，有故障的共轨喷油器无法在通常没有特地仪器设备和技术的修理车间里进行修复，确有故障的喷油器原则上应当更新，拆开过的喷油器应报废，绝不能接着运用，否则会产生危急的后果，甚至损坏发动机。 共轨喷油系统更换喷油器应非常谨慎，打开高压油路之前应重视实行全部的平安和清洁措施(见3.5.1节)。假如要拆卸的喷油器卡住，就轻率地用不合适的工具猛力拉拔，足以损坏喷油器，因此拆卸喷油器只能运用规定的工具，例如专用的拉拔器(图332)。在安装新的喷油器之前，应更换全部的O形圈和耐热密封垫圈，并用相应的专用工具细致地清洁汽缸盖上的喷油器座，并将脏物全部吸干净。 更换喷油器时要特殊留意喷油器的

10、特性标记。为了能更好地补偿喷油器的制造误 差，博世的好多种共轨喷油器标有编码。各自的喷油器编码，例如A，B或C，打印茌喷油器电磁阀线圈上(图3-33)。更换喷油器后，必需用故障诊断仪将这种编码输入电控单元。 接着运用的喷油器茌重新安装之前应进行清洗，但是绝不能运用钢丝刷和砂纸。喷嘴不必进行清洗。喷油器清洗后，应在喷油器体上涂抹薄薄的一层合成润滑油脂(可查阅制造商供应的运用说明书)。已用过的喷油器压板紧固螺栓因已被拉伸过，决不能重复运用，应按制造商的规定更新，并用规定的扭矩拧紧。 (5)高压油管的安装 因共轨中的燃油压力特别高，高压油管两端的锥形接头的密封极其重要，因此必需确保全部高压油管两端的

11、锥形接头及其喷油器进油接头的锥形座面完好无损，并且特别清洁；在安装高压油管时，首先应松开共轨的固定螺栓，以便能保证高压油管无装配应力。假如高压油管锥形接头的协作出现受力点，必需加以调整补，使其与喷油器进油接头的锥形座面良好贴合。在拧紧锁紧螺帽之前，应再次检查密封锥面的贴合状况，再用手轻轻地旋上锁紧螺帽，然后紧固共轨，最终用20N-m扭矩拧紧高压油管锁紧螺帽，确保无丝毫渗漏。 (6)泄漏检查 在高压油路上的全部工作完成以后，必需进行喷油系统的密封性检查。首先截断发动机舱内全部的回油部位，然后必需将发动机罩盖关上，再启动发动机，并运转大约10s后停机，紧接着打开发动机罩盖，检查相关部位的密封性。

12、对于其次代共轨喷油系统而言，可以用故障诊断仪来进行高压试验，用类似上述方法检查整个系统外部和内部的密封性。在发动机试运转期间，在大约3500rmin转速下，借助于故障诊断仪的这种功能校准最大共轨压力，所需的发动机转速必需人工予以保持。 四、德尔福共轨喷油系统 为了满意汽车工业降低燃烧噪声和有害物排放、低燃油耗和高功率输出的要求，德尔福柴油系统公司(即以前的英国Lucas公司)也开发了一种共轨喷油系统(图41)。其基本工作原理与第三章所介绍的博世共轨喷射系统相像，也是借助于一个低压输油泵供油，高压燃油泵产生高压，并将高压燃油存储在共轨中，再由电控单元限制的喷油器将高压燃油喷入汽缸。但是，在设计细

13、微环节上与博世共轨喷射系统有许多不同之处，其中一个明显的特点是德尔福系统采纳了一个球形共轨，当然它也能满意与管状共轨完全相同的功能要求。 德尔福公司也可供应两种柴油机高压共轨喷射系统产品系列，一种是采纳电磁阀限制的Multec系列(DFI1系列)，另一种是采纳压电干脆限制式喷油器(DF13喷油器)的共轨系统。这两种系列产品及其共轨压力和喷射模式的发展历程如图4-2所示。 德尔福公司选择了模块式设计方案，两种系列的高压共轨喷油系统的全部重要零件都能彼此相互通用，并且设计得能很便利地互换，因此能够在柴油机系列内从电磁阀限制技术转换到压电干脆限制技术，而无须基础投动机变更设计，高压泵和共轨也能接着运

14、用。由于两种喷油器型式具有相同的外形尺寸，因此也无须作更改就能用于原来的汽缸盖，这为柴油机的产品升级带来了很大的便利。 1电磁阀限制式喷油系统 德尔福共轨喷油系统(图4-3)同样也是被分成低压和高压两个回路(图4-4)。燃油由低压输油泵从燃油箱中吸出，经过燃油滤清器输往高压燃油泵，再从那里泵入共轨，并进入喷油器，但是在低压回油油路设计上却具有特点。 (1)低压输油泵 德尔福共轨喷油系统的低压输油泵被集成在高压燃油泵壳体中，它是一种滑片式输油泵(图4-5)。 滤清器将燃油从燃油箱中吸出，并可将燃油最高增压到0.6MPa，通过燃油计量阀(1MV)输入高压燃油泵。因为输油压力随着油泵转速的提高而上升

15、，因此低压输油压力调整器将其限制在最高进油压力，将多余的燃油通过内部通道重新返回到低压输油泵的进口。 (2)高压燃油泵 德尔福共轨喷油系统的高压燃油泵(图46和图4-7)是一种径向柱塞泵，从EPIC安排泵和博世VP44安排泵已被人们所熟识。径向布置的泵油柱塞通过滚轮座由凸轮环从外向内止点压缩，与径向柱塞安排泵的区分就在于其凸轮环是环绕泵油组件旋转的。 茌泵油柱塞处于外止点时，燃油被低压输油泵通过进油阀进入高压泵油腔(图4-8左图)。当滚轮座行走到凸轮环的凸起上时，泵油柱塞就立刻被向内侧压缩，燃油压力瞬间上升，一旦燃油压力超过输油压力，进油阀就关闭。当高压泵油腔内的燃油压力超过共轨压力时，出油阀

16、被打开，高压燃油就被压入共轨(参见图4-4)。集成在高压燃油泵泵体上的压力调整阀能使共轨压力不会超过制造商所规定的最高压力。德尔福共轨喷油系统的最高喷射压力可达到160MPa。 (3)进油计量阀 共轨压力是借助于进油计量阀(IMV)(图4-9)调整进油量来限制的。进油计量阀(IMV)被干脆安装在高压燃油泵的液压头上，用于计量进入高压燃油泵的油量。进油量少就能降低共轨中的燃压力，而进油量大则能提高共轨压力。这样就带来了一个好处，可依据发动机的运行状况来调整高压燃油泵的进油量，仅仅压缩所须要的燃油量，因而能够提高喷油系统的总效率，因为这样就没有多余的燃油被压缩后又降低压力返回到低压油路中去。这些措

17、施也降低了回油管路中的燃油温度，从而可以省掉既占空间位置又费成本的燃油冷却器。 进油计量阀(IMV)由喷油系统的电控单元用可变的电流来进行限制。电流大时进油计量阀关小，进入高压燃油泵的燃油量就削减，而电流小时进油计量阀开大，因而就有较大的燃油量进入高压燃油泵，无电流时则进油计量阀全开。 与博世共轨喷油系统不同，德尔福共轨喷油系统是靠降低共轨压力使发动机停机的。为此，相当于限制喷油器中的电磁阀，发动机电控单元给进油计量阀(1MV)发出大电流信号，从而切断高压燃油泵的进油。 (4)回油 高压燃油泵壳体中的回油量是通过一个文杜里管返回到滤清器中去的(见图4-4)，这样热的燃油就能在其中与冷的燃油混合

18、，从而防止滤清器中的柴油在低温时凝固成块。 与博世共轨喷油系统回油管路中有压力存在不同，德尔福共轨喷油系统的回油管路中却存在着真空度。各缸喷油器的回油管是连接到高压燃油泵壳体回油口处的文杜里管上的(见图4-4)。文杜里管的任务是产生真空度(50kPa)，这有助于喷油器中过剩的燃油排出。因此，在实际运用中，喷油器回油管要肯定密封是非常重要的，否则会使回油管路不能正常工作，同时若空气从这里进入燃油系统，会通过燃油滤清器进入低压输油泵。一旦低压输油泵吸入空气泡，发动机运转就会不平稳甚至停机。 (5)电磁阀限制式喷油器 德尔福共轨喷油系统因喷油压力很高，因此喷油器(图410)不是干脆由电磁阀来进行限制

19、的，而是间接通过喷油嘴针阀上方限制室的加载或卸载来实现的。 喷油器由3段组成，并由紧固螺母将它们彼此连接起来，而整个电磁阀位于它们上方，其衔铁被弹簧压紧在阀座上。在包含限制电磁阀衔铁的那一段(图411)中有回油孔、高压限制室出油孔和将共轨压力通往其它段中去的通道。中间块紧跟其后，它包含有限制室和使喷油嘴针阀动作所必需的3个量孔，其中有喷油嘴针阀进油孔、限制室进油孔和限制室出油孔。最终紧接着的是带有针阀及其弹簧的喷油嘴。 喷油器处于静止状态时，电磁阀将限制室通往回油的出油孔关闭，整个喷油器中全是共轨压力。因喷油嘴针阀上端的压力作用面积大于针阀座上方的压力作用面积，再加上针阀弹簧的压力，针阀的关闭力大于开启力，因此喷油嘴针阀被压紧在其座面上，使喷油器不喷油(图412a)。(未完待续) 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页