【正文】 A 進油口接共軌 B 出油口接油管 C 球閥座 1 擋塊 2 活塞 3 球閥 4 支撐架 5 限流器殼 6 彈簧 電裝流量限制器的結(jié)構(gòu)如圖 334 所示，殼體左端的螺紋連接共軌，右端螺紋連接噴油器，油流的方向如圖中箭頭所示。 限壓閥的作用相當(dāng)于安全閥，它的作用是限制共軌中的壓力。如果此時進油計量閥入口處壓力還是過高，階躍回油閥開啟加大，將燃油泄放到燃油箱，使壓力降低。 電磁閥安裝在單體 泵的上部，電磁閥斷電時，回油道打開，單體泵內(nèi)的柱塞即使上行 ，也 不能建立高壓，只 有當(dāng)電磁閥通電時，回油油道關(guān)閉，燃油建立高壓，高壓燃油經(jīng)高壓油管打開噴油器 噴油。 圖 46 單體泵及噴油器 ［ 來源： Volvo］ 圖 47 單體泵結(jié)構(gòu) ［ 來源： Volvo］ 1 電磁閥 2 閥芯 3 柱塞 4 噴油器 1 豎回油孔 2 回油閥 3 橫油孔 4 出油孔 5 進油口 6 閥后腔 7 閥芯 8 柱塞 32 圖 48 單體泵工作原理 ［ 資料來源： Volvo］ 單體泵結(jié)構(gòu)與工作原理如圖 47 所示。 具有在線診斷功能及發(fā)動機保護功能，可以實時監(jiān)控電控系統(tǒng)各個零部件的狀態(tài)，并檢測出相應(yīng)故障，通過故障碼的形式把故障信息 顯示出來 ，并自動采取措施對發(fā)動機進行保護。拆卸時應(yīng)逐步釋放單體泵彈簧力，切忌在完全釋放彈簧力之前突然松開螺栓。凸輪無升程時，搖臂和活塞在活塞彈簧回位力的作用下回位，泵腔的容積增大，燃油被吸入泵腔。 單體泵是通過兩個高強度螺栓固定在單體泵室上。單體泵電子控制系統(tǒng)電路圖如圖 410 所示。 單體泵燃油噴射系統(tǒng)的噴油器如圖 46 所示，由針閥、針閥彈簧、供油孔、回油孔等組成。驅(qū)動每一個高壓泵的凸輪與驅(qū)動氣門的凸輪一樣有嚴格的正時（供油正時）要求，幾個凸輪集成在同一軸上。 階躍回油閥芯的孔允許小部分燃油通過并進入高壓泵的工作面充當(dāng)潤滑油。 當(dāng)某些原因引起噴油器或高壓管異常泄漏，流過流量限制器的流量增大時，流量限制器后的壓力下降，活塞偏離左端 的距離增大，泄漏量超過一定值時，活塞向右移動的行程加大L2，此時活塞向右共移動 L1+ L2 距離，球閥完全關(guān)閉球閥口，停止向噴油器供油。 噴油結(jié)束后，共軌中的高壓油繼續(xù)經(jīng)節(jié)流孔流出填充噴油器內(nèi)空間，使限制閥下部（噴油器一側(cè)）的油壓逐漸升高，直到限制閥兩端壓力相等，柱塞 3 被彈簧推回到初始位置。 圖 331 噴油器油軌組件 共軌通向每個噴油器的出口上都安裝一個流量限制器，之后是油管、噴油器。 24 圖 325 偏心驅(qū)動軸和三角凸輪 通過控制進油電磁 閥 用以調(diào)整進入高壓共軌 的燃油量，間接調(diào)整共軌壓力，這樣設(shè)計既可以提高工作效率 減少能耗 ， 又可以減少對燃油的加熱。 圖 323 高壓泵 ［資料來源 ：日本電裝 ］ 1 吸入電磁閥 2 燃油溫度傳感器 3 回油孔 4 輸油泵供油孔 5 高壓輸出孔 圖 324 高壓油泵的組成 ［資料來源 ： BOSCH］ 1 偏心 驅(qū)動軸 2 三角 凸輪 3 柱塞 4 進油閥 5 燃油切斷電磁閥 6 出油閥 7 高壓密封套 8 出 油 9 壓力控制閥 10 閥和閥座 11 回油 12 進油 13 單向閥 14 泵內(nèi) 低壓 管 路 高壓泵由發(fā)動機通過齒輪、鏈條或齒形皮帶驅(qū)動，高壓泵內(nèi)的運動部件由柴油潤滑。大眾轎車裝配的是徑向柱塞泵，解放、東風(fēng)等卡車裝備的是直列柱塞泵。電動泵外觀如圖 322a 所示，圖322b 為機械輸油泵。進油口 7（供油端）的壓力約為 10MPa 時等于彈簧的彈力，開啟閥門。 電 流 IQ流量 占 空 比 小周 期 周 期占 空 比 大周 期 周 期 圖 317 進油計量比例閥流量特性 圖 318 進油計量比例閥 ［資料來源 ： BOSCH］ 隨著 占空比增大平均 電流增大 1 插座 2 軸承 3 銜鐵及閥桿 4 電磁 線圈 隨著電流增大流量減小 5 調(diào)整 墊 6 O 型圈 7 控制 柱塞 8 彈簧 21 進油計量比例閥的結(jié)構(gòu)如圖 318 所示， 當(dāng)發(fā)動機怠速運行時，電控單元為 進油計量比例閥的控制線圈 4 提供電 流，電磁力推動銜鐵和閥桿 3，使柱塞閥 7 前移，電流增大到最大值時柱塞閥 在最大 前行位置幾乎關(guān)閉油路，即流進高壓油泵內(nèi)腔的燃油量最少 ， 使共軌管內(nèi)保持相對較低燃油壓力（ 35～ 40MPa）。 178。高壓油通過進油節(jié)流口出油節(jié)流口 10 同時流向控制腔 9，控制腔 9 內(nèi)的油壓開始升高。 18 62 3451789 圖 312 壓電驅(qū)動式噴油器結(jié)構(gòu) 1 回油口 2 進油口 3 線端子 4 壓電元件 5 液壓連接放大器 6 控制閥 7 回位彈簧 8 針閥 9 噴油孔 壓電式噴油器局部結(jié)構(gòu)如圖 313 所示，每一工作循環(huán)燃燒所需要的燃油量由針閥 8 來控制，噴嘴針閥 8 的升起、降落（開啟、關(guān)閉）運動由一個伺服閥 5 控制。 發(fā)動機不工作即噴油器不噴油時，若壓電元件針閥關(guān)閉噴口，需要給壓電元件施加電壓，這樣會導(dǎo)致大量消耗電能，因此不選用這種控制方式而選用通電噴油斷電不噴油方式。 逆壓電效應(yīng)的壓電元件材料為壓電單晶體或多晶體壓電陶瓷。 電磁閥線圈 7 不通電時，外閥 6 在彈簧壓力作用下處于下限位置，進油口 4 開啟，回油口 8 關(guān) 閉；共軌 3 內(nèi)的高壓油通過進油口 4 進入控制室 10，控制室內(nèi)壓力與共軌 3 壓力相同，噴油器針閥在控制室壓力和針閥彈簧的壓力作用下關(guān)閉噴口不噴油。 泄油 節(jié)流 孔 7 上面的 電磁閥 6 關(guān)閉時，控制柱塞腔 8 內(nèi)的壓力油作用于針閥控制活塞10 的向下的液壓力以及針閥回位彈簧 11 的向下力超過了高壓燃油在噴油嘴針 閥承壓面 作用的 向上的力，結(jié)果 針閥 12 進入閥座且將高壓通道與燃燒室隔離，關(guān)閉噴油口，不噴油 。 出油節(jié)流孔徑 3 一定要大于進油節(jié)流孔徑 9，否則 控制室 4 內(nèi)的燃 14 油就不能排出去，控制活塞 8 不能上升，噴油孔不能打開、 不能噴油。 二位二通電磁閥噴油器的結(jié)構(gòu)如圖 38 所示，主要零件是噴嘴、控制噴油率的進油節(jié)流孔 回油節(jié)流孔 液壓控制活塞 8 和高速電磁閥。 奧迪柴油電控系統(tǒng)的電加熱裝置如圖 36 所示， 繼電器 J317 和控制器 J179 由發(fā)動機控制單元 J248 控制。貨運汽車、工程機械等工作條件較惡劣，發(fā)動機所處的環(huán)境相對來說較潔凈，電子控制單元一般安裝在發(fā)動機上，一些電控單元用燃油（或機油）進行冷卻。 如圖 32 所示，油水分離器能將燃油中的水分與燃油分離。在高壓泵的出油口處（有的在共軌上）有一個 壓力調(diào)節(jié)電磁閥，用于調(diào)整 燃油 最高 壓力值。 主噴射起始時刻由燃油噴射量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算 ，由冷卻液溫度進行修正，從而精確地 計算出噴油起始點 ； 預(yù)噴射時間間隔由燃油噴射量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來 計算 ，如圖 210 所示 。如圖 26 所示。 后 噴射促進擴散燃燒、降低顆粒排放。 噴油率曲線，是單位時間 噴油量隨時間 （曲軸轉(zhuǎn)角）的對應(yīng) 關(guān)系 曲線 ， 也 就是噴油規(guī)律。 發(fā)動機保護 在某些極限條件下需對發(fā)動機進行保護。 怠速控制 采用閉環(huán)控制方法使柴油機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定怠速轉(zhuǎn)速附近，并向其他運行工況平穩(wěn)過渡。 柴油機在全負荷范圍內(nèi)混合氣的濃度有較大變化，過量空氣系數(shù)的變化范圍為 Φ a=1～ 5。 ⑥ 氧傳感器 有 二氧化鋯氧傳感器 、 加熱型二氧化鋯氧傳感器 、 寬頻帶氧傳感器 。 （三）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和電子控制單元（ ECU）組成。 低壓油泵，從油箱將燃油吸出，將燃油壓進燃油濾清器過濾燃油，使過濾后的燃油仍維持一定壓力，為進入高壓泵的工作腔做準(zhǔn)備。 空氣供給系統(tǒng) 為 發(fā)動機 提供 清潔 空氣 ， 直接 或 間接計量 進入氣缸的 空氣質(zhì)量。 （ 2）由于重量和壓縮比的原因，柴油機的最大轉(zhuǎn)速范圍低于汽油機。單體泵系統(tǒng)采用電子控制的高速電磁閥來控制噴油時刻與噴油時間。 直列泵燃油噴射的電子控制，通過控制柱塞外的油量調(diào)節(jié)套實現(xiàn)噴油量的電子控制。 圖 11 柱塞泵燃油噴射 圖 12 柱塞泵噴油量調(diào)節(jié)原理 柱塞泵噴油量調(diào)節(jié)原理如圖 12（ a）所示，柱塞下行燃油吸入柱塞腔，圖 12（ b）柱塞上升開始產(chǎn)生高壓，圖 12（ c）柱塞上行，柱塞腔保持高壓，圖 12（ d）柱塞上腔的燃油通過柱塞上的軸向孔和柱塞套筒的油孔回流，柱塞上腔壓力降低。 2 圖 13 柱塞泵噴油量調(diào)節(jié)原理 ［資料來源 ： VOLVO］ 4．單體泵系統(tǒng)（ UPS） 噴嘴總成與油泵由高壓管 連接，每個缸對 應(yīng)一個單獨的油泵柱塞組件，噴油泵、油管和電控噴嘴組成單體泵（ unit pump system）系統(tǒng)，單體泵總成由發(fā)動機凸輪驅(qū)動。 電子控制柴油機與汽油機的主要區(qū)別 ： （ 1）由于柴油機具有更高的壓縮比（典型柴油機的壓縮比為 20:1，而典型汽油機的壓縮比為 10:1），所以一般柴油機要比同等汽油機更重一些。如圖 14 所示。如圖 15 所示，圖中序號 1～ 10 部件和油箱、管路構(gòu)成低壓系統(tǒng)。 噴油器上的電磁閥得電時打開針閥后腔的回油口，針閥在前腔高壓油的作 用下開啟噴油，噴油量和噴油時刻受 ECU 控制。 ⑤ 位置傳感器 有 加速踏板位置傳感器 。 5 圖 16 柴油電控燃油噴射系統(tǒng)元件圖 6 第二 章 電子控制燃油噴射理論 進氣歧管燃油噴射汽油機的混合氣是預(yù)先混合好的均勻的混合氣，過量空氣系數(shù)只在狹小的范圍內(nèi)變化， Φ a=～ ，汽油機的負荷是靠調(diào)節(jié)混合氣的量屬于量 調(diào)節(jié)；而柴油機燃燒所用的混合氣是在氣缸內(nèi)混合的，柴油機的負荷是靠調(diào)節(jié)混合氣的濃度實現(xiàn)的屬于質(zhì)調(diào)節(jié)。 智能動力控制 短期超載，即短期增大輸 出扭矩的限制值，以方便司機不換擋爬坡。 最大供油量控制 根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速與其他車輛運行參數(shù)，對指令油量進行限制，從而保證柴油機免受因過大的機械應(yīng)力與熱負荷而導(dǎo)致的損害。/s。 預(yù)噴射能夠縮短主噴射的著火延遲、降低 NOX 和燃燒噪聲，預(yù)噴射段靠近主噴射能夠降低 PM 排放。在實驗室和實際的各種工況下，進行發(fā)動機的運行時得到的大量的對比數(shù)據(jù)，最終確定每一工況的燃油噴射壓力、油量、時刻、速率等，將這些數(shù)據(jù)儲存于電腦的程序中，以用來在各工況調(diào)取。 圖 28 燃油噴射量及相關(guān)因素曲線 ［ BOSCH］ 四、 噴射起始時刻 、 預(yù)噴射時間間隔 控制 圖 29 燃油噴射時刻及相關(guān)因素曲線 ［ BOSCH］ 圖 210 預(yù)噴射時間間隔及相關(guān)因素曲線 ［ BOSCH］ ECU 根據(jù)轉(zhuǎn)速、負荷信號來確定 主噴射、預(yù)噴射 的供（噴）油提前角 ，如圖 29 所示 ；再根據(jù)反饋信號 對其 進行 正時 修正。在高壓泵的進油口處有一個電磁閥叫做進油計量比例閥，電磁閥通過調(diào)整燃油供給量來調(diào)節(jié)高壓泵輸出的燃油壓力值。 圖 31 共軌燃油供給系統(tǒng) ［資料來源 ： BOSCH］ 1 燃油箱 2 油水分離器 3 輸油泵和高壓泵 4 柴油濾清器 5 高壓管 6 燃油壓力傳感器 7 共軌 8 限壓閥 9 回油管 10 噴油器 11 EDU（電子驅(qū)動單元） 12 ECU（電子控制單元） 13 供油量控制閥 一、控 制系統(tǒng) （一）傳感器 柴油機電控系統(tǒng)的傳感器與汽油機電控系統(tǒng)同名傳感器有相同作用，工作原理也相同或類似，在此不再敘述，下面只敘述柴油機專用的傳感器。 （二）控制單元 12 圖 35 電 子控制單元（ ECU） 柴油機電子控制單元的控制能量遠比汽油機的大， 產(chǎn)生更多的熱量，要求具有更好的散熱性。電熱塞電源電壓一定時，溫度越低，加熱線圈的電阻越小，流過的電流就越大，溫度升高越快；溫度較高時，由于線圈電阻值加大，電流減小，因而限制了加熱線圈的溫度。 二位二通 電磁式 噴油器 圖 38 噴油器實物圖、工作原理示意圖 1 電磁線圈 2 高壓進油通道 3 控制室出油節(jié)流孔 4 控制室 5 回位彈簧 6 針閥 7 壓 力室 8 控制活塞 9 控制室進油節(jié)流孔 10 回油通道 11 二位二通電磁閥 噴油器根據(jù) ECU 送來的控制信號，將共軌內(nèi)的高壓燃油以最佳噴油時刻、噴油量、噴油速率噴入燃燒室。 出油節(jié)流孔 3 和進油節(jié)流孔 9 的大小、控制室 4 容積對噴嘴的開 啟和關(guān)閉速度以及噴油過程起著決定性的影響。 燃油來自于高壓共軌 ，經(jīng)通 道 4 流向噴油嘴 的針閥腔 13，同時經(jīng)節(jié)流孔 9 流向控制 柱塞 腔 8，控制 柱塞 腔 8 與燃油回 油路相連，途經(jīng) 泄油 節(jié)流 孔 7 和 電磁閥 6。三通閥的內(nèi)閥 5 固定不動，外