共轨系统如图8-5-1所示。 1.高压泵。 高压泵由曲轴通过正时链条驱动(图8-5-2)。
2.油量调节阀。
油量调节阀集成在高压泵内(图8-5-3)。
1.共轨(高压蓄压器)共轨系统的任务是为所有气缸喷射提供高压燃油(图8-5-4)。
设计要求是,即使燃油消耗量较大时也能使内部压力基本保持在某一恒定值,因此可以确保喷射器开启时喷射压力基本保持恒定。
充分利用燃油在高压下形成的弹性作用,以便始终蓄满燃油,借此也可以降低燃油泵供油时产生的压力波动。
N47发动杋采用嵌入气缸盖罩内的焊接式共轨,该系统主要由厚壁管、高压管路固定架共轨压力传感器和共轨压力调节阀构成。
4.共轨压力传感器。
共轨压力传感器安装在共轨前端处,其任务是测量共轨内的压力并为DDE提供相应的信号。
共轨压力传感器利用传感器隔膜工作,压力作用在隔膜上时隔膜发生变形,并将隔膜变形转换为电信号发送至分析电路,经过处理的信号从这里发送至DDE电压信号随燃油压力提高以线性方式增加。共轨压力传感器信号是一个重要的DDE输入信号,该信号用于控制油量调节阀(高压泵部件)。
5.共轨压力调节阀。
共轨压力调节阀能够提供正确的共轨压力。压力过高时该阀门开启并让燃油回流,直至达到所需压力(图8-5-5)。压力过低时阀门关闭,以便使高压区域密封。
在正常运行状态下,新一代共轨系统的共轨压力调节阀无须执行这项任务。目前共轨压力通过油量调节阀调节,因此可以降低部分负荷区域内高压泵的泵动作用。
只有驾驶员突然松开加速踏板且共轨压力过高时,才需要使用共轨压力调节阀冷启动时也使用该阀门。油量调节阀以最大输送量将燃油送至高压泵,以便通过泵动作用加热燃油。多余压力燃油通过共轨压力调节阀排出。
6.喷油器。
喷射器是高精度部件,可在精确规定的时刻将准确定量的燃油喷入燃烧室内。高额定功率和低额定功率发动机使用不同的喷射器。压电喷射器与电磁阀喷射器的转换阀启用情况不同,该转换阀用于控制喷射器内的液压装置。
(1)电磁阀喷油器。
如图8-5-6所示,燃油从高压接口3经过一个供油通道8输送至喷嘴,同时通过供油节流阀6送入控制室10。
可以用电磁阀开启的排油节流阀5与燃油回流管路1连接。电磁阀处于关闭状态时,作用在阀控制活塞上的液压力高于喷嘴针压力段上的压力,因此会将喷嘴针下压并堵住至燃烧室的高压通道。
电磁阀受控时,通过排油节流阀开启与燃油回流管路的连接,能够降低控制室内的压力,因此降低了阀控制活塞上的液压力。
只要液压力低于喷嘴针压力段上的压力,喷嘴针就会开启,这样燃油就可以通过喷嘴孔进入燃烧室。
因为使用电磁阀无法直接产生喷嘴针快速开启所需的作用力,所以采用液压加力器系统对喷嘴针进行间接控制。除了喷射的燃油量外,所需要的控制量通过溢流管路输送至燃油回流管路。
(2)压电喷油器。
压电喷射器的液压功能与电磁阀喷射器基本相同,只是用于连接燃油回流管路的阀门不是电磁阀。该阀门是一个由压电元件控制的转换阀。
如图8-5-7所示,压电元件2位于执行机构模块5内。受控时元件移动以打开转换阀。
作为液压补偿元件的连接模块4连接在两个元件之间,用于补偿温度引起的线膨胀。
喷射器受控淛时,执行机构模块膨胀。这种移动由连接模块传递到转换阀3上。转换阀开启时,控制室1内的压力下降,喷嘴针的开启与电磁阀喷射器完全一样。
压电喷射器的优点是控制非常快且计量更精确。此外,压电喷射器更小、更轻且能量需求低。
如图8-5-8所示,DDE控制喷射器时,压电元件通过连接模块1克服弹簧力将调节阀2向下压并关闭旁通3。
此时控制腔6内的燃油可以通过排油口7和调节阀流岀。控制腔内的压力下降,燃油压力使喷嘴针4开启。
DDE为喷射器供电时,压电元件收缩,弹簧力将连接模块压回。调节阀弹簧将调节阀关闭并开通旁通。此时燃油通过旁通、排油口7和节流阀5输送至控制腔内并将喷嘴针向下压。喷射器关闭,喷射结束(图8-5-9)。
7.溢出的燃油。
受系统条件所限,喷射器会有燃油溢出。这种作为控制量的燃油通过转换阀和排油节流阀的开口流出。此外,由于喷射器中的压力较高,因此转换阀和排油节流阀上始终有一定量的燃油伴随压出。
这些燃油流入每个喷射器都与之连接的溢出管路内。高额功率和低额定功率发动机在这点上有所不同。
在低额定功率发动机上,溢出的燃油输送至连接燃油箱的回流管路内。
在高额定功率发动机上,溢出的燃油输送至连接高压泵的供给管路内,其原因是压电喷射器内的转换阀需要一定的背压才能正确工作。
