柴油機(jī)高壓油軌及其各部的功用

李兆江

（黑龍江省寧安市農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理站）

柴油機(jī)高壓油軌及其各部的功用

李兆江

（黑龍江省寧安市農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理站）

高壓油軌是高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要工作部件，油軌上安裝有油軌壓力傳感器、壓力限制閥和流量限制閥等部件。它們的作用是隨時(shí)檢測(cè)油軌內(nèi)燃油壓力，并控制油軌內(nèi)的燃油壓力，限制噴油量。

高壓油泵泵出的燃油，通過高壓油管、由油軌進(jìn)油口進(jìn)入油軌、并迅速充滿油軌內(nèi)腔，油軌壓力傳感器安裝在油軌上，它會(huì)隨時(shí)檢側(cè)油軌內(nèi)燃油壓力，壓力限制閥對(duì)油軌內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)限制。在油軌上還安裝有與氣缸數(shù)相同的油量限制閥，它安裝在油軌上的噴油器接頭上，主要作用是限制各缸的噴油量，使各缸噴油均勻、一致。

高壓油軌由激光焊接而成，用于儲(chǔ)備高壓燃油。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，高壓燃油不斷地供給噴油器。噴油器電磁閥由ECM控制按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序開啟，把高壓燃油噴入氣缸，而高壓燃油又源源不斷地從高壓油泵向油軌內(nèi)補(bǔ)充，使油軌內(nèi)的燃油壓力基本保持不變，從而保證噴油器壓力恒定。

由于高壓油泵和噴油器噴油會(huì)產(chǎn)生壓力波動(dòng)，會(huì)影響噴油器正常噴油，所以在油軌上安裝有流量限制閥和壓力限制閥，以抑制油軌內(nèi)的壓力波動(dòng)，使這種波動(dòng)限制在允許范圍內(nèi)。

1 油軌壓力傳感器

油軌壓力傳感器用于檢側(cè)油軌內(nèi)實(shí)際的燃油壓力，并反饋給ECM；而ECM利用這一反饋信號(hào)，控制高壓油泵內(nèi)的壓力控制閥閥芯開啟大小，以控制進(jìn)入油軌的燃油壓力。因此，要求油軌壓力傳感器測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，能測(cè)量油軌內(nèi)的瞬時(shí)壓力變化。

高壓油孔與油軌相通，另一端覆蓋住傳感器薄膜，使該油孔成為一個(gè)盲孔。在膜片上安裝有半導(dǎo)體基片。當(dāng)油軌內(nèi)的燃油進(jìn)人盲孔后，燃油壓力作用在膜片上，使電阻片產(chǎn)生變形而引起電阻變化，并將壓力轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。

在薄膜上的半導(dǎo)體電阻片，隨著應(yīng)變量的不同，電阻值也相應(yīng)發(fā)生變化。壓力與應(yīng)變量的關(guān)系是：在150 MPa的壓力作用下，應(yīng)變量約為20 μm。

在油軌燃油壓力作用下，橋式電路產(chǎn)生0～80 mV的電壓，通過電路傳送到傳感器的測(cè)量電路。測(cè)量電路將此電信號(hào)放大到 0.5～5.0 V后輸入ECM，ECM從存儲(chǔ)器內(nèi)的U-P特性曲線，就可計(jì)算出實(shí)際的油軌壓力。

由于油軌內(nèi)的燃油壓力不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化的影響，可以由高壓油泵內(nèi)的壓力控制閥和油軌內(nèi)的壓力限制閥進(jìn)行調(diào)整。因此，可以把油軌輸入噴油器的燃油壓力，隨時(shí)調(diào)整到所需要的最佳噴油壓力期望值。一旦油軌壓力傳感器出現(xiàn)故障，ECM會(huì)啟用備用功能，用默認(rèn)值繼續(xù)工作。

2 流量限制閥

流量限制閥用于控制最大燃油量，防止供給過多的燃油，還可以防止在不正常情況噴油器常開持續(xù)噴油。如果某一缸從油軌輸出的燃油經(jīng)噴油器噴出的油量超過規(guī)定值時(shí)，流量限制閥會(huì)關(guān)閉通往該缸噴油器的燃油通路。

在正常情況下，彈簧將活塞向上壓到與限位塊相接觸位置。這時(shí)油通道處于開啟位置，油軌內(nèi)的高壓燃油從進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制閥內(nèi)，從中心孔經(jīng)過節(jié)流孔，通過油通道和通油孔流入噴油器，也就是說流量限制閥是油軌與噴油器的燃油通道。

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流量限制閥的噴油器端噴出燃油后壓力會(huì)下降，為使噴油器的燃油壓力保持不變，油軌內(nèi)的燃油必須迅速進(jìn)行補(bǔ)充，才能保證每一循環(huán)的噴油壓力保持不變。如何補(bǔ)充高壓燃油，保持壓力不變？在噴油器因?yàn)閲娪鸵饓毫ο陆档耐瑫r(shí)，活塞的另一端由于油軌壓力保持不變，會(huì)產(chǎn)生壓力差，活塞會(huì)在油軌壓力的作用下克服彈簧的壓力，向噴油器端移動(dòng)，活塞移動(dòng)出的空間，能從油軌內(nèi)獲得相同量的燃油補(bǔ)充噴出的油量。

補(bǔ)充的燃油由進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制閥后，從中心孔經(jīng)節(jié)流孔流人彈簧室內(nèi)，使活塞的上、下面承受相同的燃油作用力，所以，噴油器噴油后會(huì)恢復(fù)到平衡狀態(tài)。由于彈簧的作用，又會(huì)將活塞壓回到與限位塊相接觸的位置。噴油器噴出的燃油能及時(shí)得到補(bǔ)充，因此噴油后不會(huì)產(chǎn)生壓力降，即可使發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)噴油都是在相同的壓力下完成。

若出現(xiàn)燃油大量泄漏情況，活塞會(huì)下移到關(guān)閉油通道，可有效阻止燃油進(jìn)人噴油器，迫使柴油機(jī)停機(jī)。

燃油少量泄漏運(yùn)行情況的出現(xiàn)也會(huì)使活塞壓到關(guān)閉油通道的位置，切斷了燃油進(jìn)入噴油器，使柴油機(jī)停機(jī)。

3 壓力限制閥

安裝在油軌上的壓力限制閥，其作用是通過排出一定的燃油進(jìn)行卸壓，以限制壓力過高。

為了限制油軌內(nèi)的燃油壓力過高，壓力限制閥可把油軌內(nèi)瞬時(shí)最大壓力限制在允許值以內(nèi)。高壓燃油進(jìn)油孔與油軌相通，油軌內(nèi)的高壓燃油由進(jìn)油孔進(jìn)入壓力限制閥內(nèi)，直接作用在限壓閥上，而限壓閥在彈簧的作用下，使其座面處于關(guān)閉狀態(tài)。在正常工況下，若最大燃油壓力小于允許的最大值，彈簧力會(huì)始終把限壓閥壓緊在閥座上，油軌內(nèi)的高壓燃油不能通過此閥流出。但油軌內(nèi)的燃油壓力超過允許的最大值時(shí)，作用在限壓閥上的燃油壓力大于彈贊的壓力時(shí)，會(huì)打開限壓閥，油軌內(nèi)的部分高壓燃油從打開的座面處流入壓力限制閥內(nèi)，經(jīng)由燃油通道、回油螺釘返回燃油箱，油軌壓力隨之下降。當(dāng)壓力下降到允許值之后，彈簧力又將限壓閥上的密封座通道關(guān)閉，使油軌壓力不再下降。通過壓力限制閥的作用，把油軌壓力始終控制在允許范圍內(nèi)。