柴油机电控燃油喷射系统的组成及结构原理

关键字：喷油泵 喷油器 电控燃料供给

随着电子技术的发展，汽油机的电控喷射技术已发展到相当完善的程度。而直到20世纪80年代中期，国外一些大型汽车工业公司才开始着手研究开发电子控制式柴油机，以提高其各项使用性能、降低燃料消耗、降低噪声，并满足日益严格的排放法规等要求。我国一汽集团在2005年4月才拥有了自主知识产权并达到世界先进水平的电控喷射的柴油机.

下面以日本电器公司ECD-U2系统为例，介绍一下柴油机的燃料电控喷射系统。ECD-U2系统已于1995年用于日本日野公司J系统轿车上，同时日本三菱、五十铃、日产等公司的多种车型上也有应用。

一、柴油机燃料电控喷射系统的组成

图1

该系统（图1）主要有喷油泵、喷油器、公共油槽、ECU及转速、曲轴转角位置等传感器等。此系统通过各传感器检测出的发动机不同工况的转速、油门、水温等信号，由ECU来决定燃油的喷油量、喷油时刻、喷油压力，使发动机运行最佳；并且ECU不断进行自我检测。如果发现有任何异常，就会发出警告信号提醒驾驶员，同时ECU具有自我保护程序，能自动地停机或使发动机进入安全的作业模式运行。万博汽车维修技术资料库

图2

系统的工作过程如图2所示。高压燃油油压由喷油泵产生，通过公共油槽进入到各喷油器中，喷油的开始与结束是由喷油器中的电磁阀（TWV）控制喷油器针阀的开与闭来实现的。

图3

二、系统结构与功能

1、NE(转速)传感器：NE传感器的主要功能是用来检测发动机转速的，是电磁式传感器。ECU接受此信号后控制喷油器的喷油时间。此传感器安装在飞轮壳上。

2、G（曲轴转角位置）传感器：G传感器的主要作用是检测发动机曲轴转角位置的，也是电磁式传感器。ECU接受此传感器的信号后确定喷油的开始时刻。G传感器安装在喷油泵上。

图4

3、公共油槽：喷油泵将高压柴油送至公共油槽（图4），公共油槽将其送至各个汽缸的喷油器中。公共油槽中的油压由油压传感器检测，并将信号传至ECU，保证油压与发动机在该转速和负荷下所需要的压力相吻合。系统油压一般控制在120～130MPa。当油压高了以后，ECU控制PCV阀打开，喷油泵停止供油；当油压低到一定程度时，ECU控制PCV阀关闭。

4、压力传感器（如图4所示）：压力传感器用于检测公共油槽的油压，并将检测到的信号传给ECU，由ECU控制PCV阀的开闭。压力传感器是一种压变电阻式传感器。

5、流量阻尼器（如图4所示）流量阻尼器的作用是用来消除高压油管中的压力脉动，使供给喷油器的油压稳定在一定范围内。

6、限压阀（原理见图1，安装如图4所示）：限压阀在异常高压时打开，以释放高压。当公共油槽中的压力达到约140MPa时打开，当压力下降到30MPa时又关闭，以此来维持压力。

三、喷油泵

1.喷油泵的结构（如图5所示）

图5

喷油泵由发动机通过齿轮驱动，PCV压力控制阀（Pressure control valve）与喷油泵一起控制燃油压力。凸轮轴有三个峰，泵的柱塞数就可降为汽缸数的1／3，同时给公共油槽的加压次数与汽缸数相同，这样就容易达到公共油槽中的压力平稳。

图6

2. 喷油泵的工作过程（如图6、图7所示）

图7

A. 在柱塞的下降行程中，PCV打开，低压油经过PCV被吸入柱塞腔。

B. 即使柱塞进入上升行程，只要没有电信号流到PCV，阀就保持打开，进入PCV的油被回流掉，所以压力不上升。

C. 当需要加压时，电控信号被送到PCV，把阀关闭，燃油的回流通路被切断，柱塞腔中的压力就上升，燃油通过出油阀加注进公共油槽。即当阀关闭时，柱塞的上升行程就是要排出的油量，因此只要调节关闭阀的时间，就可以调节加注的油量和公共油槽中的压力。万博汽车维修技术资料库

D. 当凸轮超过最高点后进入下降行程，柱塞腔中的压力下降，此时出油阀就关闭，防止柴油回流。同时，流到PCV的电流被切断，PCV就打开，低压的燃油就进入柱塞腔，又开始了下一个循环。

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