【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工作范圍內(nèi)，測(cè)量精度約為最大值的 2%。 圖 216 共軌壓力傳感器 (4)流量限制器 : 功能：噴油器總在打開的位置，為了阻止燃油連續(xù)不斷地噴入，流量限制器將關(guān)閉油路。 結(jié)構(gòu)如圖 217： 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 217 流量限制器 性能：流量限制器一側(cè)通過螺紋擰到軌道上（高壓），另一側(cè)通過螺紋擰到噴油器的進(jìn) 油 管 。每個(gè)底座上都帶有一個(gè)通道，目的與軌道進(jìn)行液壓連 接 ，與噴油器進(jìn)行油路連接。限制器內(nèi)部有一個(gè)柱塞，通過彈簧直接與共軌高壓蓄壓器相連。柱塞 后 底座密封，通道貫穿進(jìn)出口。通道尾部直徑減少，起節(jié)流作用。 工作原理： 1)正常情況下，柱塞位于停止位置，也就是說流量限制器的導(dǎo)軌端向上頂著止動(dòng)器。噴射燃油時(shí)，噴油器端部的噴射壓力下降，使柱塞在噴油器內(nèi)移動(dòng)的方向改變。流量限制器通過柱塞改 變?nèi)加偷捏w積，以補(bǔ)償噴油器從導(dǎo)軌內(nèi)噴出的燃油體積，而不是通過節(jié)流孔（因?yàn)橥ㄟ^ 這 種方式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的）。在噴油末期，柱塞偏離低座而占據(jù)中間位置，沒有將出口完全關(guān)閉。彈簧迫使柱塞回到最初位置，同時(shí)燃油可以流過節(jié)流孔。彈簧與節(jié)流孔徑是規(guī)定好的，那樣即使在最大的噴油量狀態(tài)（加上安全儲(chǔ)備），柱塞也有可能返回到流量限制器軌道底端（頂著止動(dòng)器的位置），然后保持在這個(gè)位置，等候下一個(gè)噴油時(shí)刻的到來。 2)嚴(yán)重泄露時(shí)，由于大量燃油離開燃油導(dǎo)軌，流量限制器柱塞被迫離開靜止位置并且向上頂著出口上的密封底座。柱塞保持在這 個(gè) 位置，向上 頂著流量限制器噴油器側(cè)的止動(dòng)器，阻止燃油到達(dá)噴油器。 3)輕微泄露時(shí)，由于存在泄露量，流量限制器柱塞不能回到靜止位置。幾次噴射發(fā)生之后，柱塞移動(dòng)到出口上的密封底座上。柱塞保持在這個(gè)位置，向上頂著流量限制器噴油側(cè)的止動(dòng)器，直到發(fā)動(dòng)機(jī)熄火、切斷油器的燃油輸入為止。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 (5)限壓閥 ： 功能：當(dāng)過壓時(shí)限壓閥通過打開軌道旁通道限制軌道中的壓力。限壓閥允許短時(shí)間內(nèi)軌道上的最大壓力為 150Mpa。 結(jié)構(gòu)如圖 218： 圖 218 限壓閥 性能：限壓閥是個(gè)機(jī)械裝置，包含如下部件：底座螺絲，一端連接到油箱的回油管、一個(gè)可移動(dòng)的柱塞、一個(gè)彈簧。 限壓閥連接到軌道上以后，底座上有一個(gè)通道，一個(gè)圓錐形的柱塞與底座的表面接觸，形成密封面，在正常的工作壓力（大于 135Mpa）下，彈簧推動(dòng)柱塞與底座接合，軌道保持壓力。當(dāng)壓力過高時(shí)，柱塞被軌道壓力推動(dòng)，克服彈簧的彈力，燃油通過柱塞內(nèi)部的通道流到燃油箱。當(dāng)閥門打開時(shí)，軌道中的壓力便會(huì)降低。 噴油器 本機(jī)的噴油器主要由控制柱塞、噴油嘴針閥和電磁閥 等組成。 工作方式：噴器的工作可分為 4 步（發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而且高壓油泵供油）：噴油器關(guān)閉（產(chǎn)生高壓）、噴油器打開（開始噴油）、噴油器全部打開、噴油器關(guān)閉（結(jié)束噴油）。作用在噴油器元件上的分配力產(chǎn)生操作結(jié)果。若發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或軌道中沒有壓力，則噴油器彈簧將關(guān)閉噴油器。 (1)噴油器關(guān)閉（復(fù)位狀態(tài)）。在復(fù)位狀態(tài)下，電磁閥不吸合，因此噴油器關(guān)閉，(見圖 219a)。彈簧力將電樞下的球閥壓向節(jié)流孔座處，節(jié)流孔關(guān)閉。軌道中的高壓作用在閥控制室中，而且相同的壓力也作用在噴油器腔內(nèi)。軌道壓力作用在柱塞的末端，與噴油器彈簧的彈力一起 使噴油器保持關(guān)閉狀態(tài)。 (2)噴油器打開（開始噴油）。噴油器停留在最初靜止位置。電磁閥由伺服電流激活，伺服電流能夠確保電磁閥迅速開啟， (見圖 219b)。由觸發(fā)的電磁閥施加的吸合天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 力大于閥彈簧的拉力時(shí)，電樞打開節(jié)流孔。幾乎與此同時(shí)，執(zhí)行電流減到最小并保持不變，滿足電磁鐵的需要。由于電磁鐵電流的作用，間隙減小是有可能的。節(jié)流孔打開，燃油從閥控制室流到剛好位于其上部的腔室，并且從那里通過回油管返回燃油箱。節(jié)流孔防 止完全的壓力平衡，閥控制室中的壓力因此下降。由此導(dǎo)致閥控制室內(nèi)的壓力低于噴油器在柱塞上的外力 ，因此針閥 打開，燃油噴出。 噴油器針閥打開的速度取決于節(jié)流孔和反饋孔的流量。噴油器全開時(shí)，噴油器噴入燃燒室的油壓幾乎等于軌道中的油壓，其 它 的分力很小。 (3) 噴油器關(guān)閉（噴油結(jié)束）電磁閥不吸合，彈簧力將球閥壓回球雨 硅 座中。節(jié)流孔關(guān)閉，燃油通過反饋孔，閥控制室內(nèi) 充滿燃油，壓力與針閥彈簧 力 一起將針閥關(guān)閉，噴油器不噴油。 針閥 關(guān)閉的速度 取 決于 進(jìn)油節(jié)流孔 的流量。 a) 噴油器關(guān)閉（不噴油 ） b)噴油器開啟（噴油） 1— 回油管 2— 電氣接頭 3— 觸發(fā)元件（電磁閥） 4— 來自共軌的燃油進(jìn)口（高） 5— 球閥 6— 泄油孔 7— 供油孔 8— 閥的控制腔 9— 閥的控制柱塞 10— 通向噴油嘴的供油通道 11— 噴油嘴針閥 圖 219 噴油器構(gòu)造及工作過程 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 3 博世柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案 長(zhǎng)城汽車 型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是長(zhǎng)城公司與德國(guó)博世公司聯(lián)合設(shè)計(jì)、開發(fā)用于微型客車、轎車的柴油機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)采用博世電控共軌系統(tǒng)和渦輪增壓器、全負(fù)荷最低油耗小于 209g/()，凈重只有 100kg，升功率為 46W/L。 實(shí)驗(yàn)臺(tái) 臺(tái) 架的設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架（圖 31） 造型現(xiàn)代、美觀、合理、安全，采用 45 號(hào)鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上部（圖 32）放 置面板圖、顯示器、電子儀表； 中部 （圖 33）控制臺(tái) 放置發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元 ECU、點(diǎn)火開關(guān)、儀表盤 總成 、 防盜控制單元、診斷座 及 保險(xiǎn)座 裝置； 下 部 （圖 34） 放置 型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的總成和冷卻系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油箱。 發(fā)動(dòng)機(jī)支架及臺(tái)架的底邊采用方鋼焊制具有足夠的支撐剛度，安全耐用。 為了方便 實(shí) 驗(yàn)臺(tái)移動(dòng)，在 實(shí) 驗(yàn)臺(tái)的四角分別制作有四個(gè)腳輪，并且為安全起見，前 腳輪 上都設(shè)置了鎖止裝置防止 實(shí) 驗(yàn)臺(tái)自由滑動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的輔件采用薄鋼管作護(hù)欄，安全、美觀。 圖 31 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架總成 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 32 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上部 圖 33 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架中部 圖 34 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架下部 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架面板圖的設(shè)計(jì) 第一部分銘刻著博世柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī)的 電控原理圖 (圖 35)，以顯示出發(fā)動(dòng)機(jī)電腦與傳感器、執(zhí)行器之間的輸入輸出關(guān)系，并且在電路圖的元器件相應(yīng)節(jié)點(diǎn)均安裝檢測(cè)插孔，以便于 對(duì)照電路原理圖可以對(duì)電控系統(tǒng) 相應(yīng)元器件的故障點(diǎn)、檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)信號(hào)的檢測(cè)，通過 檢測(cè)電控系統(tǒng)各信號(hào)參數(shù) ，從而進(jìn)行故障判斷或標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)量。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 35 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架面板圖 第二部分為動(dòng)態(tài)顯示區(qū) (圖 35)，具有主要數(shù)據(jù)參數(shù)的數(shù)碼顯示功能，在 實(shí)驗(yàn)臺(tái)前面板上設(shè)置 有 6 塊電子指示儀表 方便數(shù)據(jù)讀取 ， 將 傳感器或模擬裝置 的輸入信號(hào)接到 該 儀表 的信號(hào)輸入端。通過儀表屏幕便可 觀察傳感器或者模擬裝置的工作情況， 包括蓄電池電壓、油門踏板位置傳感器、共軌壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、燃油溫度傳感器 。 第三部分為電腦液晶顯示區(qū) (圖 35)， 顯示 燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制面板上顯示故障，傳感器的波形圖以及數(shù)據(jù)，以方便學(xué)生先看原理示意圖有一個(gè)宏觀認(rèn)識(shí)再結(jié)合實(shí)物了解其原理，這樣會(huì) 取得更好的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也方便于教師教學(xué)以獲得更好的教學(xué)效果。 柴油機(jī)共軌控制電路圖的設(shè)計(jì) 在發(fā)動(dòng)機(jī) 實(shí) 驗(yàn)臺(tái) 設(shè)計(jì)前系統(tǒng)了解發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷系統(tǒng)的組成與功能、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、控制程序、數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷，以及系統(tǒng)故障判斷的發(fā)生條件。 以便 有目的地創(chuàng)造滿足 ECU 判斷故障生成條件的運(yùn)行環(huán)境。 本電路圖采用 Auto CAD 軟件 進(jìn)行繪制 ，柴油機(jī)共軌電路圖（圖 36）主要由電控單元，傳感器，執(zhí)行器，電源，診斷座和其他電器元件組成。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 36 柴油機(jī)共軌電路圖 實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障控制的設(shè)計(jì) 故障設(shè)置 與 消除的 設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)臺(tái) 裝有一臺(tái)計(jì)算機(jī)， 將采用智能故障設(shè)置裝置（圖 37），其由硬件和軟件兩部分組成。軟件是由 VB 語言編制的驅(qū)動(dòng)程序，該程序裝在本 實(shí) 驗(yàn)臺(tái)裝備的電腦主機(jī)中。該裝置的硬件部分由電磁繼電器、串轉(zhuǎn)并模塊、電磁繼電器電源（包括變壓器、整流器）、數(shù)據(jù)傳輸線及端口、單片機(jī) 5V 供電端口及傳輸線等組成。 圖 37 智能故障設(shè)置 此計(jì)算機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的 ECU 通過數(shù)據(jù)線相連，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以可以不用外接解碼器進(jìn)行讀碼、消碼、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流讀取、基本設(shè)定、終端執(zhí)行器操作。這些功能項(xiàng)目將通過計(jì)算機(jī)的顯視器顯視出，且更為直觀 、全面。同時(shí) 本實(shí)訓(xùn)臺(tái)在操作顯示面板上安置的診斷口可連接 解碼器 ,用來 清、 讀 故障碼 、讀取 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流 、基本設(shè)定和終端執(zhí)行器操作 ，設(shè)置故障或發(fā)生故障經(jīng)排除后，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，使用 計(jì)算機(jī)或解碼器 進(jìn)行消碼。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 故障分析與設(shè)置功能 本實(shí) 驗(yàn) 臺(tái)操作顯示面板上安裝了與原機(jī)電腦數(shù)量相同的端子引出口，可方便地將各部位導(dǎo)線接通和斷開，并通過端子引出口上的裸露部分進(jìn)行電壓和電阻的測(cè)量，以便獲取故障碼后的故障分析。測(cè)量電壓操作：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無須拔下端子引出口的插頭，直接用高阻抗萬用表接觸引出口的裸露部分即可測(cè)量各部位間的電壓；測(cè)量 電阻操作：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，無須拔下端子引出口的插頭，直接用高阻抗萬用表接觸引出口的裸露部分即可測(cè)量傳感器、執(zhí)行器等各部位的電阻。 故障設(shè)置功能 ： 本機(jī)設(shè)有兩個(gè)故障設(shè)置區(qū)： （ 1） 開路設(shè)置區(qū) ： 操作顯示面板下方的電腦端子引出口為開路設(shè)置區(qū)，插頭外緣為傳感器連接線點(diǎn)，插頭內(nèi)緣為電腦連線點(diǎn)，故障設(shè)置時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，只須拔下電腦相應(yīng)端子引出口插頭，換上專用的開路模擬插頭即可造成開路故障（當(dāng)設(shè)置故障后故障燈在點(diǎn)火開關(guān)接通及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下都會(huì)點(diǎn)亮）。 （ 2） 斷路設(shè)置區(qū) ： 操作顯示面板下的電腦柜中；設(shè)有圓形板式按鈕十 個(gè)，機(jī)油高壓顯示、機(jī)油低壓顯示、防盜燈、起動(dòng)機(jī)、燃油泵、燃油油位顯示、風(fēng)扇、水溫顯示、水位顯示、蓄電池 充電指示、時(shí)間顯示表等線路的斷路設(shè)置故障點(diǎn)，以方便教學(xué)設(shè)置故障 。 本機(jī)不提倡短 路設(shè)置故障，如果采用了短路設(shè)置方式，則對(duì)有可能發(fā)生的元器件損壞 。 傳感器信號(hào)模擬功能 （ 1） 電壓模擬 ： 首先根據(jù)所需模擬電壓值的范圍選擇電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)的 5V 或 1V 檔，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，取專用連接線一根，一頭插在電壓模擬旋鈕下的模擬插孔中，另一頭插入需輸入電壓的端子引出口插孔中，打開點(diǎn)火開關(guān)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)調(diào)節(jié)旋鈕便可改變電壓 輸入值，而操作顯示面板上的蓄電池電壓表則顯示模擬值。電壓模擬主要用來模擬節(jié)氣門傳感器電壓信號(hào)、氧傳感器電壓信號(hào)等，通過模擬可用來判斷傳感器的好壞，也可通過解碼儀數(shù)據(jù)流的顯示觀察噴油脈寬和點(diǎn)火正時(shí)的改變。 （ 2） 電阻模擬 ： 關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，取專用連接線一根，一頭插入電阻模擬旋鈕下的模擬插孔中，另一頭插入需輸入電阻值的端子引出口插孔中，此時(shí)調(diào)節(jié)旋鈕即可改變電阻輸入值。電阻模擬主要用來模擬水溫信號(hào)、進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)等的電阻值變化 。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 4 實(shí) 驗(yàn)臺(tái) 的使用 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及顯示功能 （ 1） 接通操作顯示面板上的點(diǎn)火開 關(guān)后，此時(shí)，組合儀表燈、機(jī)油報(bào)警燈、蓄電池充電指示燈、防盜燈點(diǎn)亮、同時(shí)顯示蓄電池電壓值，若冷卻液不足時(shí)則冷卻液液位燈也同時(shí)點(diǎn)亮，只有在添加冷卻液后其燈熄滅方可進(jìn)行下一步操作。 （ 2） 旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)至起動(dòng)檔位，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（最長(zhǎng)可延續(xù) 5 秒鐘）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)立即松開鑰匙。（蓄電池電壓值低于 11V 需充電或檢查蓄電池） 。 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)防盜燈應(yīng)熄滅（否則發(fā)動(dòng)機(jī)可能無法起動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常），機(jī)油報(bào)警燈、蓄電池充電指示燈也同時(shí)熄滅。 （ 3） 此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)若在冷機(jī)下運(yùn)轉(zhuǎn)則進(jìn)入快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)工況，操作顯示面板上的相關(guān)儀表顯示；發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速在 1000r/m 以上、真空壓力顯示 、燃油壓力顯示130Mpa 左右 ,蓄電池電壓表應(yīng)顯示 以上，發(fā)動(dòng)機(jī)開始熱機(jī) 。 （ 4） 當(dāng)水溫表顯示溫度為 70℃ 80℃ 時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)結(jié)束，此時(shí)怠速降在 800r/m左右，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速工況。真空壓力顯示 左右 ， 燃油壓力顯示 130Mpa 左右，若顯示溫度超過 90℃ 時(shí)散熱器風(fēng)扇開始運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，蓄電池電壓表應(yīng)顯示 以上。 （ 5） 輕踏油門踏板，操作顯示面板上的相關(guān)儀表顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在15002500r/m 左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入中速工況 。真空壓力顯示略有增加、燃油壓力顯示 130Mpa 以上 ， 蓄電池電壓表應(yīng)顯示 以上。 （ 6） 加大油門開度 ， 操作顯示面板上的相關(guān)儀表顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在25004000r/m 左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入高速工況。燃油壓力顯示 130Mpa 以上、真空壓力顯示真空壓力顯示 ，蓄電池電壓表應(yīng)顯示