【正文】 于異常原因造成噴油孔常開時，燃油就會連續(xù)噴入氣缸，浪費燃油同時又沖淡潤滑油；油管異常泄漏會造成火災；這時流量限制器起作用，關閉閥口切斷油路，避免事故發(fā)生。 高壓燃油泵柱塞頂部的是 進油控制電磁閥，與 柱塞腔相連的進油口和出油口上分別裝有進油單向閥和出油單向閥。 圖 326 直列柱塞泵泵油循環(huán) 1 電磁線圈 2 進油閥 3 柱塞 4 出油閥 A 吸油轉角； B 無效升程轉角； C 有效升程轉角； A=B+C h0 無效行程； h1 有效行程； h2 全行程或吸油行程 A、柱塞下行，電磁閥（進油閥）開啟，低壓燃油經(jīng)進油閥 流入柱塞腔； B、高壓泵驅動凸輪處于上升行程時，柱塞上行，但電磁線圈 未通電， 進油閥處于開啟狀態(tài)，低壓燃油經(jīng)進油 閥流回低壓腔； 圖 327 徑向柱塞泵 A 吸油轉角； B 無效升程轉 角； C 有效升程（泵油）轉角 C、發(fā)動機電子控制單元向電磁線圈供電，進油閥 關閉，回流 油路被切斷，柱塞腔中的燃油被壓縮，燃油經(jīng)出油閥進入高壓油軌。為減少磨損，在偏心軸外有一個三角套，套的內圓與偏心軸間相對轉動，三角套的外平面與徑向柱塞只有較小的相對滑動。柱塞與柱塞套筒的配合精度是形成高壓的關鍵條件，柱塞、套筒、凸輪、軸等運動件的精 度還影響工作噪聲。共軌中的高壓燃油通過噴油器的進油口進入噴油器的各個腔中，存于關閉的噴油器內。 高壓泵總成上設有吸油控制閥或出口壓力控制閥，吸油控制閥控制進入高壓泵的燃油量，出口壓力控制閥控制高壓泵輸出的高壓燃油的壓力（油量）。由于壓力非常高，選用柱塞泵，由發(fā)動機（曲軸或凸輪軸）直接驅動。輸油泵有內嚙合轉子泵、內嚙合齒輪泵和外嚙合齒輪泵等。 共軌、單體泵以及泵噴 嘴系統(tǒng)的低壓系統(tǒng)基本上是相同的，由油箱、輸油泵、油水分離器、燃油濾清器、油管、回油管等組成。 控制信號占空比增加時，電磁力 F2 加大，共軌中的油壓會提高。 燃油壓力 F3 作用于球閥 6，使球閥打開。閥口結構如圖 31圖 320 所示。 ECU 通過占空比信號改變高壓油泵進油口截面積，占空比增大時，供油量減小。 178。 傳遞和放大壓電晶體模塊的行程 壓電晶體模塊在 ECU 電壓作用下，伸長量為原長度的千分之一，伸長量太小，不能滿足循環(huán)供油量。 噴油器不噴油的狀態(tài)如圖 313 左圖所示，壓電晶體 15 沒有接收電信號時沒有伸長，回油閥 5 處于上極限位置，關閉高壓油通往低壓油路的回油口 12，針閥室與控制室 9 的連通口 6 導通，高壓油進入控制室 9，針閥 8 在高壓燃油和回位彈簧的作用下關閉噴油口?？刂魄?9 中的燃油經(jīng)伺服閥 5 流入系統(tǒng)的低壓油路。 進油節(jié)流口 7 和出油節(jié)流口 10 與控制腔 9 想通，節(jié)流口 7 控制進油，節(jié)流口 10 控制進油和出油。 執(zhí)行元件中裝有 264 層壓電晶體，每一壓電晶體都有兩個電極線用來連接控制電路。 在燃油壓力和噴油時間一定的前提下，噴油器的噴油量與噴油器針閥的升程成正比，而噴油器針閥的升程與施加在壓電元件兩端的電壓成正比，所以通過控制施加給壓電元件電壓的大小就能夠控制噴油量。 壓電驅動式噴油器 1． 壓電晶體驅動的柴油共軌噴油器 利用壓電元件的逆壓電效應，給壓電元件施加電壓，壓電元件變形的特點，可以制作簡單的噴油器。另外壓電 晶體使用壽命也很長，可循換工作 109 次以上；質量較好的的電磁閥工作壽命一般為 8179。 5 20MPa 噴油量 mm179。 ECU 控制供油壓力調節(jié)閥使噴油壓力穩(wěn)定，電磁閥線圈通電開始時刻決定噴油正時，電磁閥線圈通電時間決定噴油量。 16 二位三通 電磁式 噴油器 二位三通 電磁式 噴油器結構示意圖如圖 311 所示，電磁閥通過打開和關閉噴油器的控制室 10 的進油、回油通道控制噴油器噴油與否。 電控柴油機的噴油器，由于燃油壓力很 高，所以電磁閥不直接控制針閥 ，打開針閥所需的力不是由電磁線圈產(chǎn)生的。 213456789111014131215供油( a ) ( b ) ( c )回油供油回油 圖 39 BOSCH 共軌系統(tǒng)噴油器 （ a）結構 （ b）噴嘴開啟、噴油 （ c）噴嘴關閉、不噴油 1 回油口 2 電磁線圈 3 銜鐵回位彈簧 4 銜鐵 5 彈簧 6 球閥、閥座 7 控制室 8 針閥彈簧 9 針閥 10 壓力室 11 噴油孔 12 控制室進油節(jié)流孔 13 供油口 14 出油節(jié)流孔 15 供電端子 二位二通噴油器包括噴油嘴（針閥組件）、液壓伺服閥（控制柱塞組件） 和電磁閥 ，如圖 310 所示 。 如圖 39 所示（ a）為 BOSCH 共軌噴油器的結構及零件名稱；（ b）為噴嘴開啟噴油狀態(tài)；（ c）為噴嘴關閉不噴油狀態(tài)。切斷二位二通電磁閥線圈中的電流時，二位二通電磁閥關閉控制室的卸油通道，共軌內的高壓燃油經(jīng)控制室的進油節(jié)流孔流入控制室，控制室的燃油壓力升高，控制室燃油壓力與彈簧力相加后的合力克服壓力室的壓力，使針閥下降關閉噴油嘴，噴油結束。 液壓控制活塞 8 上部是控制室 4，下部是壓力室 7。電磁閥間接控制噴油器針閥。 圖 36 奧迪 BMK 柴油共軌發(fā)動機預熱系統(tǒng) 圖 37 奧迪預熱塞溫度電流電壓示意圖 J317 供電繼電器 J179 預熱控制單元 1 段電壓 2 短電壓 3 段電壓 5V J248 發(fā)動機 ECU S 保險絲 Q10— Q15 預熱塞 13 噴油器的外觀如圖 38 所示，噴油器主要由噴油閥偶件、彈簧 、電磁閥等組成。 ② 電預熱塞 ： 電預熱塞內有加熱線圈，其余 的空間內填裝絕緣的氧化鎂填料。 （三）執(zhí)行器 現(xiàn)只敘述柴油電控共軌系統(tǒng)的 預熱塞、燃油壓力控制電磁閥、噴油器等執(zhí)行元件。燃油壓力傳感器測量的壓力可達180MPa，屬于高壓傳感器，進氣壓力、增壓壓力傳感器等都屬于低壓傳感器（微壓力傳感器）。這時需 要放出油水分離器中的水，放水時只需逆時針旋動并擰下濾清器下端的油水分離器放水塞即可。 柴油機電子控制燃油噴射系統(tǒng)的核心是 ECU，關鍵是高壓泵和噴油器。當進入共軌的油量增加引起壓力過高時， 燃油壓力限制閥 泄掉多余的燃油。 電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的工作過程為：輸油泵將燃油從油箱吸出來壓入低壓油路，壓力為 600KPa 的燃油經(jīng)油水分離器（粗濾器）再經(jīng)過細濾器在高壓泵的進油口前等待。高壓泵在發(fā)動機的驅動下將燃油加壓到所需的壓力， 儲存于一個叫做共軌的高強度管中，它有較好的彈性，起著蓄壓器作用，緩沖燃油壓力的波動，共軌的容積（ 20～ 120cm179。 如圖28 所示。 同時 ECU 還具有 預噴油量自學習控制，減速斷油 9 控制功能。 在發(fā)動機的開發(fā)設計和產(chǎn)品定型之前，通過理論計算初步確定了發(fā)動機各種工況燃油供給量。 ECU 將 轉速和負荷信號作為主控信號，按預設的程序 進行 2~4 次噴射或更多次的噴射，為燃燒提供最佳的燃油噴射率（規(guī)律） 。 引導噴射越提前，煙度和噪聲越低。然而，機械式燃油系統(tǒng)中很難實現(xiàn)靴形噴油率。 一、噴油率控制 噴油率是指在噴油過程中，單位時間 從噴油器噴出的燃油量，單位為 mm179。 通訊接口 ISO 通訊接口采用 ISO9141（ K 線）標準串行數(shù)據(jù)通訊方式，可實現(xiàn)與電控單元之間的數(shù)據(jù)交換。 7 最大扭矩控制 由進氣量限制最大扭矩，防止發(fā)動機冒黑煙；當電控單元診斷出電控系統(tǒng)有嚴重故障時，發(fā)動機將降低最大扭矩。 各缸平衡控制 通過精確測定曲軸轉速，根據(jù)各缸作功行程中曲軸轉速的變化確定各缸供（噴）油量的偏差，然后進行補償調節(jié)。 油門油量控制 油門油量控制模塊根據(jù)油門開度與柴油機轉速計算出油門油量，從而司機可以控制柴油機轉速與車輛運行速度。 1 . 02 . 03 . 04 . 05 . 02 5 % 5 0 % 7 5 % 1 0 0 %?a負 荷 百 分 比 圖 21 Φ a 隨負荷的變化關系 柴油機電子控制系統(tǒng)的傳感器向發(fā)動機 ECU 發(fā)出檢測到的信號，這些信號包括駕駛員的控制信號，也包括發(fā)動機工作狀態(tài)信號和環(huán)境等信號。 如圖 16 所示為共軌系統(tǒng)部分部件圖。 3．執(zhí)行器 執(zhí)行器是控制系統(tǒng) 中接收控制 指令 并對受控對象施加控制作用的裝置 ， 將電子控制單元的指令轉換為機械運動或電氣動作。 ④ 空氣 流量計包括 熱線式空氣質量流量計 、 熱膜式空氣流量計 。柴油機電控系統(tǒng)一般包括與汽油機相似的傳感器。共軌上連接進油管、流量限制器、噴油器、軌道壓力傳感器、壓力限制閥和回油管。如圖 15 所示，圖中序號 10～ 15 部件為高壓系統(tǒng)部件。 1234567891 01 31 21 41 51 691 1 123手動油泵局部圖 圖 15 CA6DL2－ 35E3 柴油機共軌系統(tǒng)原理圖 ［資料來源 ：中國一汽 ］ 1 濾清器 2 手動油泵 3 油水分離器 4 低壓泵 5 限壓閥 6 單向閥 7 細濾器 8 電磁閥 9 節(jié)流閥 10 階躍回油閥 11 進油單向閥 12 高壓泵 13 出油單向閥 14 共軌限壓閥 15 共軌 16 噴油器 輸油泵進口壓力 P1 值 35～ 100KPa 過壓保護值 P2=1300KPa 輸油泵出口壓力 P3＜ 900KPa 細濾器承載壓力 P4＞ 1600KPa 回油壓力 P5 在 0～ 100KPa 回油壓力 P6＜ 120KPa 4 低壓系統(tǒng)的功用是將燃油箱的燃油輸送到高壓泵，為高壓泵提供一定壓力的足夠量的燃油，同時將進入高壓泵的燃油凈化過濾，將未參與燃燒的多余的燃油導回油箱。 多數(shù)中小型柴油車將導流進氣口設計在汽車的前中網(wǎng)處，利用汽車前進時的空氣與車的相對運動速度差，增加進 氣量。 二、柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的組成 （一）空氣供給系統(tǒng) 空氣供給系統(tǒng) 由空氣濾清器、進氣管、進氣歧管、進氣門組件、 空氣計量裝置（空氣流量計或進氣壓力傳感器）、慣性增壓進氣系統(tǒng)、 加速踏板 位置傳感器、進氣溫度傳感器等 組成。由于壓燃的速度低于點燃速度從而導致柴油發(fā)動機加速較慢。 （ 4） 擴展了故障診斷、失效策略（電控系統(tǒng)故障狀態(tài) 下的運行策略）、信號共享功能。 ECU 根據(jù)發(fā)動機運行工況、燃油壓力等控制噴油時刻與噴油量。泵噴嘴系統(tǒng)采用電子控制，通過電磁閥控制噴油開始時刻與噴油時間。噴油持續(xù)時間由噴油量套筒或電磁閥控制。機械燃油噴射的燃油被柱塞泵加壓，燃油壓力克服彈簧力使噴油器針閥升起而噴出燃油的，如圖 11 所示，燃油壓力達到20MPa 時就能從噴油器的油孔中噴出了，燃油的最高壓力能達到 50MPa 或更大。 1．直列式噴油泵 直列式噴油泵特點是每個氣缸配備一套獨立的噴油組件，柱塞組件、出油閥組件、噴油閥組件，柱塞行程不變，柱塞的有效行程越大噴油量越大。 2．分配式噴油泵 只有一個柱塞組件為所有氣缸供油，旋轉的中心柱塞打開或關閉徑向油孔，把燃油分配到各個氣缸中。整個泵噴嘴系統(tǒng)的結構省卻了其他噴油系統(tǒng)必需的泵和噴嘴之間的高壓油管，因此泵噴嘴系統(tǒng)能運行在更高的噴油壓力下，噴油壓力的最大值大約是 220MPa。 5．共軌系統(tǒng)（ CR） 公共燃油軌道（簡稱共軌）內充滿高壓燃油，它起到蓄壓器的作用，高壓泵輸送出的高壓燃油進入公共軌道（ mon rail），軌道上安裝有油管將高壓油送到噴油器，噴油壓力與噴油量不依賴于發(fā)動機轉速，噴射的燃油直接來源于軌道。 （ 3）具有 動力輸出和負荷適應等自動調節(jié)功能。柴油機具有大 扭矩，汽油機具有高轉速。 （ 5）柴油機會產(chǎn)生一定的煙霧和“怪味”。 3 圖 14 電子控制高壓共軌燃油系統(tǒng)進氣系統(tǒng) ［資料來源 ： VOLVO］ 1 空氣濾清器 2 進氣口 3 渦輪增壓器 4 中間冷卻器 5 發(fā)動機 6 排氣管及消音器 7 進氣傳感器 8 進氣加熱器 9 空氣管 空氣的供給（進入氣缸）路線是： 空氣經(jīng)由導流進氣口進入空氣濾清器，過濾后的空氣通過空氣計量裝置進入主進氣管和進氣歧管，再分別由歧管的分管通過開啟的氣門口進入氣缸。 燃油供給系統(tǒng)的功用是對燃料儲存、濾清和輸送，并將一定壓力的燃油定時、定量地噴入燃燒室保證燃燒 。 高壓系統(tǒng)的功用是對燃油加壓并維持在一定的高壓值，將高壓燃油定時、 定量地噴入到燃燒室。高壓泵輸出的高壓燃油，進入共軌后使共軌產(chǎn)生一定的變 形，共軌通過變形能衰減燃油壓力的波動，起到蓄壓器的作用。 1．傳感器 柴油機電控系統(tǒng)的傳感器將非電量轉換為電量，將電信號輸送到 ECU。 ③ 轉速傳感器 包括 發(fā)動機轉速 、凸輪軸轉速、 車速傳感器 。 2．控制單元 控制單元的功能是接收傳感器發(fā)出的信號，將接收到的信號與存儲器中的數(shù)據(jù)進行對比計算，并對一些數(shù)據(jù)進行儲存，將對比計算后的結果變成指令后輸出，用來控 制執(zhí)行器，以保證發(fā)動機以最佳狀態(tài) 運轉。輸油泵從燃油箱泵（吸）出燃油，經(jīng)油水分離器和燃油濾清器后輸送到高壓泵，為高壓泵提供足夠量的燃油。