江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校（214153） 孔水清

寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)原理解析

江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校（214153） 孔水清

1 寶馬N 2 0發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)的組成

寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用了高壓噴射裝置HDE，它與高精度噴射系統(tǒng)HPI的不同之處在于使用了多孔噴嘴式電磁閥噴射器，組成如圖1所示。寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)由共軌至噴射器的高壓管路在共軌側(cè)不再采用螺栓連接方式而是采用了焊接方式；取消了燃油低壓傳感器，采用通過探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷進(jìn)行燃油量調(diào)節(jié)。

圖1 寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)的組成

2 寶馬N 2 0發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)主要部件

2.1 高壓泵

寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)使用的Bosch高壓泵是一個(gè)單活塞泵，由排氣凸輪軸通過3段凸輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)（圖2）。

2.2 電磁閥噴射器

寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用了Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2（圖3），它是一個(gè)向內(nèi)敞開的多孔閥，Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2的噴射角度和噴射形狀可變性較高，適用于最高200 bar（1 bar=100 kPa）的系統(tǒng)壓力。

電磁線圈通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使噴嘴針克服彈簧力從閥座上抬起并打開噴射器排油孔，共軌內(nèi)的高壓通過排油孔將燃油高速壓入氣缸內(nèi)，通過切斷供電結(jié)束噴射，此時(shí)在彈簧力作用下將噴嘴針壓入閥座內(nèi)。

閥門快速打開和關(guān)閉并在開啟期間確保開啟橫截面保持不變，因此噴射的燃油量取決于共軌壓力、燃燒室內(nèi)的背壓及噴射器開啟時(shí)間。與以前所用噴射器不同，寶馬N20發(fā)動(dòng)機(jī)的電磁閥噴射器根據(jù)氣缸蓋結(jié)構(gòu)采用了較長(zhǎng)且相對(duì)敏感的噴射器桿。噴射器桿外部采用塑料制成，內(nèi)部使用1根金屬管作為燃油管路。

圖2 高壓泵

圖3 Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2

2.3 電動(dòng)燃油泵

電動(dòng)燃油泵是將貯存在燃油箱內(nèi)的燃油輸送至噴油器的燃油管路內(nèi)，是由電動(dòng)燃油泵控制系統(tǒng)（EKPS）或電動(dòng)燃油泵繼電器進(jìn)行控制。如果車輛配有系統(tǒng)“電子調(diào)節(jié)電動(dòng)燃油泵”，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)駕駛?cè)艘庠负桶l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出各時(shí)間點(diǎn)所需要的燃油量，所需的燃油量作為信息通過CAN總線發(fā)送到電動(dòng)燃油泵控制系統(tǒng)（EKPS）。電動(dòng)燃油泵控制單元（EKPS）利用一個(gè)按脈沖寬度調(diào)制的輸出電壓（PWM信號(hào)）調(diào)節(jié)電動(dòng)燃油泵的轉(zhuǎn)速，從而使電動(dòng)燃油泵準(zhǔn)確輸送出所需的燃油量，為此將在電動(dòng)燃油泵控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)燃油需要量的特性曲線，根據(jù)特定的發(fā)動(dòng)機(jī)和型號(hào)對(duì)特性曲線進(jìn)行設(shè)碼。通過相應(yīng)的設(shè)碼，可以運(yùn)行配備相應(yīng)控制單元型號(hào)的不同燃油泵。

EKPS根據(jù)電動(dòng)燃油泵型號(hào)不同，有以下2種控制單元：普通直流電（DC）；三相無刷電動(dòng)機(jī)（EC）。這兩種控制單元在外觀上的區(qū)別在于其連接器的顏色：普通直流電型號(hào)的控制單元連接器為波爾多紅色、交流電型號(hào)的連接器為白色。燃油泵控制系統(tǒng)（EKPS）始終連接在總線端上，在未激活狀態(tài)下只需要很小的休眠電流。

2.4 油軌壓力傳感器

油軌壓力傳感器（圖4）旋入燃油分配器（油軌）的末端中，此傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供高壓泵后的燃油壓力。油軌壓力傳感器采用應(yīng)變儀進(jìn)行壓力測(cè)量，施加壓力時(shí)，傳感器中裝有應(yīng)變儀的金屬膜會(huì)發(fā)生變形。應(yīng)變儀的電阻變化將通過一個(gè)測(cè)量電橋，以電子方式進(jìn)行記錄并分析。然后，測(cè)得的電壓作為實(shí)際值輸入到油軌壓力控制中。油軌壓力的有效信號(hào)根據(jù)壓力變化而波動(dòng)。測(cè)量范圍約0.5 V～4.5 V，對(duì)應(yīng)的油軌壓力為0 bar～250 bar（1 bar=100 kPa），油軌壓力傳感器的特性線如圖5所示。

圖4 油軌壓力傳感器

圖5 油軌壓力傳感特性線

2016-07-30）