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汽车柴油机电控高压共轨喷油系统(三)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-09-01 07:10:36

⑵调压阀

a.任务

调压阀的任务是根据发动机的负荷状况调整和保持共轨中的压力:共轨压力过高时,调压阀打开,一部分燃油经回油管返回油箱;共轨压力过低时,调压阀关闭,高压端对回油管封闭。

b.结构

调压阀(图16)有安装法兰,用以固定在高压泵或共轨上。衔铁销将钢球压在密封座上,以使高压端对低压端密封。一方面弹簧将衔铁销往下压,另一方面电磁线圈还对衔铁销有作用力。为进行润滑和散热,整个电磁阀周围都有燃油流过。

c.工作方式

调压阀有2个调节回路:低速电调节回路,用于调整共轨中可变化的平均压力值;高速机械液压调节回路,用于补偿高频压力波动。

共轨或高压泵出口处的高压燃油通过高压油进口作用在调压阀上。由于无电流的电磁线圈不产生作用力,燃油的高压力大于弹簧力,调压阀打开。根据供油量的大小,调压阀调整打开的开度。该弹簧是按最大压力约10MPa设计的。

如果要提高高压回路中的压力,就必须在弹簧力的基础上再建立电磁力。当电磁力和弹簧力与燃油高压力达到平衡时,调压阀停留在某个开启位置,燃油压力保持不变。泵油量的变化和燃油从喷油器中喷出时,调压阀通过不同的开度予以补偿。电磁阀的电磁力与控制电流成正比,而控制电流的变化通过脉宽调制来实现。脉宽的调制频率为1kHz,可避免衔铁销的运动干扰共轨中的压力波动。

⑶共轨

a.任务

共轨的任务是存储高压燃油,高压泵的供油和喷油所产生的压力波动由共轨的容积进行缓冲。在输出较大燃油量时,所有汽缸共用的共轨压力也应保持恒定,从而确保喷油器打开时喷油压力不变。

b.结构

由于发动机的安装条件不同,带流量限制器(选装件)、共轨压力传感器、调压阀和限压阀的共轨(图17、图18)可进行不同的设计。


c.工作方式

共轨中通常注满了高压燃油,充分利用高压对燃油的压缩来保持存储压力,并用高压泵来补偿脉动供油所产生的压力波动,因此即使从共轨中喷射出燃油,共轨中的压力也近似为恒定值。

⑷共轨压力传感器

a.任务

共轨压力传感器的任务是以足够的精度、在较短的时间内测定共轨中燃油的实时压力,并向ECU提供相应的电压信号。

b.结构

共轨压力传感器(图19)包括传感器元件,它焊接在压力接头上;带有求值电路的分析电路板;带电气接头的传感器外壳。

燃油经共轨中的一个孔流向共轨压力传感器,传感器膜片将孔末端封住。在压力作用下的燃油经压力室孔流向膜片。在此膜片上装有传感元件,用以将压力转换成电信号。通过一根连接导线将产生的信号传输到向ECU提供放大测量信号的求值电路。

c.工作方式

共轨压力传感器的工作原理:当由共轨燃油压力引起膜片形状发生变化(150 MPa时约为1mm)时,其上的电阻值会随之变化,并在用5V供电的电阻电桥中产生电压变化。根据燃油压力的不同,电压在0~70mV之间变化,并由求值电路放大到0.5~4.5V。

精确测量共轨中的燃油压力是喷油系统正常工作所必需的。为此,压力传感器在测量压力时的允许偏差很小,在主要工作范围内测量精度约为最大值的±2%。一旦共轨压力传感器失效,具有应急行驶功能的ECU以某个固定的预定值来控制调压阀的开度。

⑸限压阀

a.任务

限压阀的任务相当于安全阀,它限制共轨中的压力,当压力过高时打开放油孔卸压。共轨内允许的短时最高压力为150MPa。

b.结构和功能

限压阀是按机械原理工作的(图20),它包括具有便于拧在共轨上的外螺纹的外壳、通往油箱的回油管接头、可活动的活塞、压力弹簧。

外壳在通往共轨的连接端有一个孔,此孔被外壳内部密封面上的锥形活塞头部关闭。在标准工作压力(135MPa)下,弹簧将活塞紧压在座面上,共轨呈关闭状态。只有当超过系统最大压力时,活塞才受共轨中压力的作用而压缩,于是处于高压下的燃油流出。燃油经过通道流入活塞中央的孔,然后经回油管流回油箱。随着阀的开启,燃油从共轨中流出,结果降低了共轨中的压力。

⑹流量限制器

a.任务

流量限制器的任务是防止喷油器可能出现的持续喷油现象。为实现此任务,当从共轨中流出的油量超过最大油量时,流量限制器将流向相应喷油器的进油管路关闭。该部件属于选装件,由于结构较复杂,现已大多省略不用。

b.结构

流量限制器(图21)有一个金属外壳,其上有外螺纹,以便拧装在共轨上,另一端的外螺纹用来拧入喷油器的进油管。外壳两端有孔,与共轨或喷油器进油管建立液压连接。

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