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專用車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)解析
1.直列泵系統(tǒng)
體積較大,每個(gè)氣缸對(duì)應(yīng)一個(gè)分泵,分泵與對(duì)應(yīng)缸之間通過(guò)高壓油管連接,噴油器利用柴油自身的壓力被動(dòng)噴油。該系統(tǒng)多采用機(jī)械離心式調(diào)速器,可靠性較好,但精度較差。駕駛員通過(guò)油門控制調(diào)速器彈簧的預(yù)緊力,飛錘離心塊產(chǎn)生的離心力與彈簧力相互制約,保持動(dòng)態(tài)平衡。彈簧力將油量控制機(jī)構(gòu)向供油量增加的方向移動(dòng),供油量增加使柴油機(jī)加速,同時(shí)調(diào)速器飛錘離心塊的離心力也增加,離心力使油量控制機(jī)構(gòu)向減油的方向移動(dòng),制約轉(zhuǎn)速的增加,油門位置與調(diào)速?gòu)椈深A(yù)緊力對(duì)應(yīng),彈簧預(yù)緊力與轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng),從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的目的。一旦調(diào)速器失靈或油量控制機(jī)構(gòu)卡住、斷開,極易造成柴油機(jī)“飛車”。加速時(shí)煙色較深,燃油利用率和尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)較低。噴油壓力為17~19 MPa,不利于柴油充分地霧化燃燒。 2.分配泵系統(tǒng) 與直列式相同之處是,采用柱塞式噴油泵和機(jī)械離心式調(diào)速器,噴油器與噴油泵用油管連接,噴油器為被動(dòng)式噴油;不同之處是分配泵減少了柱塞泵的數(shù)量(只有1個(gè)柱塞偶件),通過(guò)分配轉(zhuǎn)子按各缸工作順序?qū)⒏邏翰裼退椭粮鞲椎膰娪推鳎邏河凸茉诎惭b時(shí)必須按照分配轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和各缸的工作順序連接。分配泵數(shù)量的減少使噴油泵本身體積減小,結(jié)構(gòu)更緊湊,降低了成本。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的增加使噴油壓力更高。分配泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速可以達(dá)到曲軸轉(zhuǎn)速的3倍。在柱塞偶件密封程度不變的前提下,噴油泵驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速越高噴油壓力越高,分配泵噴油壓力可達(dá)60~80 MPa。高壓噴射有利于柴油更充分地霧化燃燒,降低煙度。 3.PT供油系統(tǒng)
這是康明斯公司的專利。噴油器為主動(dòng)式噴油,低壓柴油在噴油器中通過(guò)搖臂壓動(dòng)噴油器的柱塞產(chǎn)生高壓,噴油器也是一種柱塞泵,P和T分別指作用于噴油器油杯計(jì)量孔的壓力和計(jì)量孔的開啟時(shí)間。當(dāng)加油門時(shí),油路中的柴油流量增加,油路中的油壓也隨之增加。在計(jì)量孔開啟時(shí)間不變的前提下,進(jìn)入油杯中的柴油增多,使柴油機(jī)加速,同時(shí)噴油器噴油的頻率增加,計(jì)量孔開啟的時(shí)間縮短,限制了單次噴油量過(guò)多,其控制精度要高于直列泵系統(tǒng)。PT泵的調(diào)速器也是機(jī)械離心式的,其結(jié)構(gòu)是柱塞在柱塞套內(nèi)滑動(dòng),控制油路的寬窄,離心力推動(dòng)柱塞向油路變窄的方向移動(dòng),減小壓力和噴油量,限制轉(zhuǎn)速的增加。彈簧推動(dòng)柱塞向油路變寬的一側(cè)移動(dòng),彈簧力與離心力相互制約,保持動(dòng)態(tài)平衡。該系統(tǒng)的油門和停機(jī)電磁閥在油路中串聯(lián)在調(diào)速器之前,所以不會(huì)出現(xiàn)“飛車”。其噴射壓力可達(dá)70~100 MPa。PT供油系統(tǒng)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保方面都優(yōu)于直列泵系統(tǒng)和分配泵系統(tǒng)。 4.電控系統(tǒng) 有電控調(diào)速器系統(tǒng)和電控噴油器系統(tǒng)兩大類。電控調(diào)速器系統(tǒng)就是將直列泵、分配泵的機(jī)械離心式調(diào)速器改為電控調(diào)速器。這一類柴油機(jī)利用各種傳感器將柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速、氣壓、油壓等工況參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)送給處理器,經(jīng)程序處理后處理器將指令傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,通過(guò)不斷的反饋修正使柴油機(jī)的工況接近于理想狀況?刂茊卧獙⑥D(zhuǎn)速傳感器的反饋信號(hào)經(jīng)程序處理后,將控制信號(hào)作用于電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu),利用電磁力控制加油或減油,泵體部分和機(jī)械離心式的完全一樣。電控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)噴油率的智能控制。電控直列泵系統(tǒng)同時(shí)也加裝了“飛車”保護(hù)裝置。 電控噴油器系統(tǒng)又可分為電控泵噴嘴系統(tǒng)和電控共軌系統(tǒng)。 電控泵噴嘴系統(tǒng)是以PT供油系統(tǒng)為基礎(chǔ)的一種改進(jìn)型,利用噴油器上的電磁閥的開閉控制進(jìn)入油杯的油量,去掉了調(diào)速器。泵油方式仍然是搖臂壓動(dòng)柱塞,與PT供油系統(tǒng)相同。電控共軌系統(tǒng)是在缸蓋上安裝了一個(gè)燃油軌,燃油軌是一個(gè)長(zhǎng)管狀密閉容器,各缸噴油器都安裝在容器上,共同使用這一燃油軌,即所謂共軌。燃油泵通過(guò)單向閥向共軌內(nèi)部不斷泵入柴油產(chǎn)生高壓,類似于制動(dòng)系統(tǒng)的儲(chǔ)氣罐。壓力傳感器將共軌內(nèi)壓力值反饋給控制單元,并通過(guò)控制電磁閥的適當(dāng)開啟泄油以調(diào)節(jié)共軌內(nèi)的壓力。共軌內(nèi)的壓力就是噴油器的噴油壓力,可達(dá)100~120 MPa。油壓的產(chǎn)生方式與柱塞泵的完全不同。供油正時(shí)由噴油器電磁閥的開啟時(shí)刻控制,噴油量由電磁閥的持續(xù)開啟時(shí)間控制,所以該系統(tǒng)既不需要提前器也不需要調(diào)速器。該系統(tǒng)的正常工作要求其噴油器電磁閥必須能夠準(zhǔn)時(shí)快速可靠地開閉,并且能承受長(zhǎng)期高頻率開閉的工況。電控柴油機(jī)動(dòng)力性較好、省油,加速時(shí)無(wú)煙色發(fā)黑的現(xiàn)象,但是電控裝置的成本較高。 |