謝立果

（廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車部，廣州 511400）

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

普通的高壓共軌系統(tǒng)的管路布置如圖1 所示，下面詳細(xì)介紹一下共軌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。

1.1 柱塞高壓油泵［1］

如圖2 所示，它的內(nèi)部集成有齒輪輸油泵；驅(qū)動(dòng)增速比為4∶3，高壓油泵供油速率為1.08 mL/r，最大允許軌內(nèi)壓力達(dá)到160 MPa，該泵的額定轉(zhuǎn)速可達(dá)3 800 r/min，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從驅(qū)動(dòng)端看）。

泵上的計(jì)量閥控制進(jìn)入柱塞的燃油量，進(jìn)而控制共軌管內(nèi)壓力，電磁閥電阻R=2～3 Ω，電流I 約為2 A。輸油泵由高壓泵的軸驅(qū)動(dòng)，如圖3 所示，齒輪泵供油速率為240 L/h（進(jìn)油壓力0.05 MPa 時(shí)）齒輪泵允許進(jìn)油溫度為-25～75℃。由上面的參數(shù)可見，該高壓泵有著較好性能參數(shù)。

1.2 噴油器

圖1 高壓共軌柴油機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由圖4 表達(dá)噴油器的截面構(gòu)造及動(dòng)作過程，電磁式閥具有很高的靈敏度，其電阻僅為0.23 Ω 左右，電感值為150 μH，動(dòng)作提升電壓為48V，圖5 可看出，該機(jī)型一次噴油脈寬不到2 ms，有很高的動(dòng)作精度，可以很好地提高經(jīng)濟(jì)性和改善排放，提升區(qū)間電流為24～26 A，電流回落至11～13 A保持1.5 ms。由于自感的作用，電磁閥動(dòng)作不可避免地有一定時(shí)間的滯后，約為0.3 ms，隨著控制室壓力的快速下降，針閥升程逐漸提高，但最大升程保持時(shí)間很短約為0.5 ms 左右，總體噴射速率可保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值。

1.3 高壓油軌

圖2 系統(tǒng)柱塞式高壓油泵

圖3 齒輪泵供油原理

圖4 噴油器的結(jié)構(gòu)

圖5 噴油器工作過程

高壓共軌儲(chǔ)存高壓燃油，同時(shí)使高壓油泵的供油和噴油器噴油時(shí)產(chǎn)生的高壓振蕩衰減，保證噴油器開啟時(shí)刻的噴油壓力能維持基本定值。高壓共軌還起燃油分配器的作用。

圖6 中的零件2 為測(cè)量共軌壓力的共軌壓力傳感器，其具體結(jié)構(gòu)如圖7 所示。

圖6 高壓油軌結(jié)構(gòu)

圖7 共軌壓力傳感器

下面專門介紹共軌壓力傳感器，它集成在共軌管上最高壓力可達(dá)180 MPa，有良好的線性度、重復(fù)性和精度。3個(gè)端口分別為信號(hào)端、接地端及5 V 電壓端，如圖7 所示，表2 列出了一種共軌壓力傳感器發(fā)生故障時(shí)的模式。

表2 共軌壓力傳感器故障表

2 柴油機(jī)水溫信號(hào)的基本控制

起動(dòng)噴油量總量由基本扭矩噴油量和補(bǔ)償扭矩噴油量組成［1］。其中基本扭矩噴油量tb是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n 與冷卻水溫度T 的二元函數(shù)。當(dāng)冷卻水溫低或轉(zhuǎn)速很低時(shí)，起動(dòng)噴油量會(huì)增大，而ECU 直接接收的是水溫傳感器的信號(hào)。實(shí)際水溫高而傳感器信號(hào)故障報(bào)告低水溫時(shí)則柴油機(jī)可能因噴油器過多而冒煙；相反，實(shí)際水溫低而水溫傳感器故障報(bào)送高水溫信號(hào)時(shí)則可能出現(xiàn)油量過少造成難以發(fā)動(dòng)，更常見的情況是溫度傳感器出現(xiàn)損壞后，會(huì)造成輸出功率不足、轉(zhuǎn)速不能升高等現(xiàn)象，實(shí)際上這是控制單元無法收到水溫信號(hào)后自行進(jìn)入“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小”的保護(hù)性程序，但另有一些控制策略是用一個(gè)“虛擬”的溫度作為替代信號(hào)使發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常工作。

［1］玉柴機(jī)器股份有限公司.玉柴電控高壓共軌柴油機(jī)培訓(xùn)資料［EB/OL］.http://wenku.baidu.com.2012-09.

［2］玉柴機(jī)器股份有限公司.BCR 電控系統(tǒng)及其零部件［EB/OL］.http://wenku.baidu.com.2012-11.

［3］劉華.BOSCH 共軌系統(tǒng)及控制策略［J］.汽車維修與保養(yǎng)，2009（6）：83－86.

［4］周行卜.CA4DC2 系列柴油機(jī)電氣原理及使用維護(hù)［J］.汽車電器，2009（8）：31－33.