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柴油发电机组高压共轨系统工作原理

2019-07-25 09:19:43 江苏哈特 19

高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。

它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。

  (1)输油

  泵燃油总流程

  燃油从燃油箱被吸入到进油泵,然后通过PCV 输送到抽吸机构。PCV 将抽吸机构抽吸的燃油量调整到必要的排出量,然后燃油通过出油阀被压送到油轨。

  (2)燃油

  排供油控制

  从进油泵输送的燃油经过柱塞抽吸。为了调整油轨压力,PCV 对排放量进行控制。实际操作如下所示。

  A) 每一个行程期间PCV 和柱塞的操作

  a)进气行程(A)

  在柱塞下降行程中,PCV 打开,同时低压燃油通过PCV 被吸入到柱塞室中。

  b)预行程(B)

  就在柱塞进入上升行程时,PCV 不通电并保持开启。此时,通过PCV 吸入的燃油没经过加压(预行程)而通过PCV 返回。

  a)抽吸行程(C)

  在获得所需排放量的最佳时机,提供电力使PCV 关闭,则返回通道关闭,同时柱塞室中的压力上升。因此,燃油流经出油阀(反向切断阀),然后被抽吸到油轨。具体情况是,PCV 关闭之后柱塞升程部分变成排放量,而且通过改变PCV 关闭正时(柱塞预行程的终点),排放量得到改变,从而使油轨压力得到控制。

  a)进气行程(A)

当凸轮超过最大升程时,柱塞进入下降行程,同时柱塞室中的压力下降。此时,出油阀关闭,燃油抽吸停止。此外,PCV 由于被断电而打开,低压燃油被吸入到柱塞室。具体情况是,系统进入A 状态。

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油轨

  A.油轨功能和构成

  ·油轨的功能是向各气缸喷油器分配由输油泵加压的燃油。

  ·油轨的形状取决于车型,同时零部件也随之改变。

  ·零部件为油轨压力传感器(Pc 传感器)、压力限制器,有些车型上还有流动缓冲器和压力限制阀。

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B.零部件结构和工作原理

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a.压力限制器

  如果压力异常高,则压力限制器打开以释放压力。如果油轨中的压力异常高,压力限制器工作(打开)。它在压力降低到一定水平之后恢复(关闭)。由压力限制器释放的燃油返回到油箱。

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b.油轨压力传感器(Pc 传感器)油轨压力传感器(Pc 传感器)安装在油轨上。它检测油轨的燃油压力,然后发送信号给发动机控制器。这是一个半导体传感器,它利用了压力施加到硅元件上时电阻发生变化的压电效应。

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c.流动缓冲器流动缓冲器可降低加压管中的压力脉动,并以稳定的压力向喷油器提供燃油。流动缓冲器也可在出现燃油过度排放时(例如喷射管道或喷油器出现燃油泄漏的情况)切断燃油通道,从而防止燃油异常排放。

(1) 工作原理当高压管中出现压力脉动时,它穿过量孔产生的阻力破坏了油轨侧和喷油器侧的压力平衡,因此活塞将移到喷油器一侧,从而吸收压力脉动。正常压力脉动情况下,喷射因燃油流量降低而停止。随着通过量孔的燃油量增加,油轨和喷油器之间的压力得到平衡。结果,由于弹簧压力,活塞被推回油轨侧。但是,如果由于喷油器侧燃油泄漏等而发生异常流量状态,通过量孔的燃油就会失去平衡。这将使活塞被推动抵住底座而导致燃油通道封闭。

3-3.喷油器

  A.概述

  ·喷油器根据ECU 发出的信号,将油轨中的加压燃油以最佳的喷射正时、喷射量、喷射率和喷射方式喷射到发动机燃烧中。

  ·使用TWV (双向阀)和量孔对喷射进行控制。

  TWV 对控制室中的压力进行控制,从而对喷射的开始和结束进行控制。量孔可通过限制喷嘴打开的速度来控制喷射率。

  ·控制活塞通过将控制室压力传递到喷嘴针来将阀打开和关闭。

  ·当喷嘴针阀打开时,喷嘴将燃油雾化并进行喷射。

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多次喷射是指为了降低废气排放和噪音,在不改变喷射量的情况下,用一到六次喷射来完成主喷射。

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B.喷油器工作原理

  喷油器通过控制室中的燃油压力来控制喷射。TWV 通过对控制室中的燃油泄漏进行控制,从而对控制室的燃油压力进行

  控制。TWV 随喷油器类型的不同而改变。