濰柴WP.10-336柴油機(jī)Bosch共軌系統(tǒng)油路圖解(下)

文/山東 劉華 殷晨光

(接上期)

(4)滾輪總成

共有兩組滾輪總成，每個滾輪總成由滾輪體、滲碳滾輪銷、滾輪(大、小滾輪各1個)等組成(見圖20)。滾輪由凸輪軸的凸輪驅(qū)動，在柱塞彈簧的彈力作用下，使?jié)L輪與凸輪軸的凸輪始終保持接觸狀態(tài)，滾輪體上端驅(qū)動柱塞。

(5)供油單元

共有兩組供油單元，每組供油單元由柱塞、柱塞套、進(jìn)油閥總成、出油閥總成及出油閥緊座等組成(見圖21、圖22)。進(jìn)、出油閥總成安裝在柱塞套與出油閥緊座之間的空腔內(nèi)，每組供油單元用兩個螺釘固定在高油泵的殼體上。

①柱塞

為了提高柱塞的耐磨性，其外表面采用滲碳處理，表面呈黑色。柱塞上端的外圓柱面與柱塞套精密配合，柱塞下端卡在彈簧座槽中，并在柱塞彈簧的作用下與滾輪體可靠接觸(見圖23、圖24)。

②柱塞套

柱塞套的2個O型圈之間的外圓柱面上，有兩個小孔：A孔和B孔。A孔為泄油孔，與柱塞套下半部分內(nèi)腔的環(huán)槽相通，其作用是將柱塞與柱塞套之間泄漏的燃油返回到進(jìn)油端；B孔為進(jìn)油孔，進(jìn)油計(jì)量閥計(jì)量后的燃油通過高壓油泵殼體內(nèi)部油道送至B孔，經(jīng)B孔及其內(nèi)部的進(jìn)油閥進(jìn)入柱塞腔。柱塞套內(nèi)部空腔安裝進(jìn)、出油閥總成，并由出油閥緊座緊固(見圖25)。

③進(jìn)油閥總成

進(jìn)油閥總成由進(jìn)油閥、進(jìn)油閥體、進(jìn)油閥彈簧等組成。進(jìn)油閥體的外圓柱面上有進(jìn)油孔，與柱塞套進(jìn)油孔B相通；進(jìn)油閥體垂直方向上有2個油孔，與柱塞腔相通；進(jìn)油閥體上端面有兩個定位銷安裝孔，通過定位銷與出油閥總成連接并定位。在發(fā)動機(jī)不工作時，進(jìn)油閥在進(jìn)油閥彈簧的作用下保持關(guān)閉(見圖26)。

④出油閥總成

出油閥總成由出油閥、出油閥體、出油閥彈簧等組成。出油閥體下端面有兩個定位銷安裝孔，通過定位銷與進(jìn)油閥總成連接并定位。發(fā)動機(jī)不啟動時，出油閥在出油閥彈簧作用下保持關(guān)閉(見圖27)。

(6)燃油吸入和加壓過程

凸輪軸的轉(zhuǎn)動是通過滾輪總成使柱塞上下運(yùn)動，完成燃油的吸入和加壓過程。

當(dāng)柴油機(jī)帶動高壓油泵凸輪軸轉(zhuǎn)動時，隨著凸輪的下降，滾輪總成及柱塞也向下運(yùn)動，柱塞上端的燃油壓力減小，經(jīng)過進(jìn)油計(jì)量閥計(jì)量后的燃油經(jīng)過高壓油泵內(nèi)部油道，通過柱塞套的B孔、進(jìn)油閥的進(jìn)油孔，克服進(jìn)油閥彈簧向下的彈力，使進(jìn)油閥抬起并打開，燃油進(jìn)入柱塞腔，完成燃油的吸入過程(見圖28)。

當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)動時，隨著凸輪的上升，驅(qū)動滾輪總成及柱塞向上運(yùn)動，柱塞上端的燃油壓力增大，使進(jìn)油閥首先關(guān)閉，隨著柱塞繼續(xù)上移，燃油壓力不斷提高，當(dāng)壓力超過出油閥彈簧彈力時，出油閥打開，加壓后的燃油被送到共軌，完成燃油的加壓過程(見圖29)。

2.共軌

濰柴WP10.336柴油機(jī)采用了LWR型激光焊接共軌，共軌前端安裝了共軌壓力傳感器，后端安裝了限壓閥，共軌與噴油器高壓油管的接頭內(nèi)部裝有流量限制器。

(1)共軌壓力傳感器

共軌壓力傳感器由焊接在壓力裝置上的集成傳感器部件、裝有電子檢測回路的印刷電路板和裝有電子插入式連線的傳感器外殼等組成。

燃油通過共軌上的孔流向共軌壓力傳感器，燃油壓力作用在傳感器膜片上。將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器部件(半導(dǎo)體裝置)也安裝在此膜片上，傳感器產(chǎn)生的信號被輸入一個用于放大拾取信號并將它送入ECU的檢測回路中(見圖30)。

共軌壓力傳感器的工作過程：共軌壓力作用在膜片上，導(dǎo)致膜片形狀發(fā)生變化，膜片形狀變化時，連接于膜片的電阻值也將改變，改變的電阻值將引起通過5V電橋電壓的變化，信號電壓的變化范圍為0～70mV(與共軌壓力有關(guān))，并且被放大電路增幅至0.5～4.5V。

(2)限壓閥

限壓閥為一機(jī)械式閥門，壓力過大時，限壓閥將打開回油通道，來限制最大共軌壓力，限壓閥允許的瞬時最大共軌壓力為系統(tǒng)的額定壓力加5MPa左右。

(3)流量限制器

流量限制器的金屬外殼兩端有外螺紋，上端擰在共軌上，下端用來擰入噴油器的進(jìn)油管。外殼兩端有孔，分別與共軌及噴油器進(jìn)油管相通。流量限制器內(nèi)部有一個活塞，一根彈簧將此活塞向共軌方向壓緊?；钊系目v向孔連接進(jìn)油孔和出油孔，縱向孔直徑在末端是縮小的，具有精確計(jì)量節(jié)流孔的作用(見圖31)。

流量限制器的作用是防止噴油器可能出現(xiàn)持續(xù)噴油的現(xiàn)象。為此，當(dāng)共軌流出的油量超過最大流量時，流量限制器將自動關(guān)閉流向相應(yīng)噴油器的進(jìn)油口，防止繼續(xù)噴油。

3.噴油器

濰柴WP10.336柴油機(jī)采用了CRIN2標(biāo)準(zhǔn)3型6孔式噴油器，噴油器由噴油器體、孔式噴油嘴總成、液壓伺服系統(tǒng)以及電磁閥總成等組成(見圖32)。噴油器上有一組十位數(shù)的編碼，為Bosch的訂貨號，用于購買配件時使用。

(1)噴油器體

噴油器體是噴油器的基礎(chǔ)件，其下端安裝孔式噴油嘴總成，液壓伺服系統(tǒng)及電磁閥總成安裝在噴油器體上部的空腔內(nèi)，其上半部有進(jìn)油孔和回油孔，外圓柱面上有一個密封的O型圈，其內(nèi)部有進(jìn)油及回油油道(見圖33)。

(2)孔式噴油嘴總成

孔式噴油嘴總成由針閥、針閥體、針閥彈簧、彈簧座及噴油嘴螺紋套等組成(見圖34)。針閥的工作面采用滲碳處理，針閥與傳統(tǒng)柴油機(jī)的噴油器針閥類似，帶有承壓錐面和密封錐面。針閥體上端面有進(jìn)油孔及2個定位銷孔，通過定位銷定位，安裝后確保針閥體上的進(jìn)油孔與噴油器體上的進(jìn)油孔對齊，在針閥彈簧的作用下，針閥關(guān)閉。噴油嘴螺紋套將針閥、針閥體、針閥彈簧及彈簧座等固定在噴油器體下端。

(3)電磁閥總成

電磁閥總成由電磁閥、電磁閥彈簧、電樞軸、電樞軸盤及復(fù)位彈簧等組成(見圖35)。電磁閥總成上端有兩個電接線柱(接線時，不需要區(qū)分位置)，兩接線柱中間為一絕緣體。電磁閥內(nèi)部空腔內(nèi)安裝了電磁閥彈簧、電樞軸、電樞盤及復(fù)位彈簧。電磁閥由發(fā)動機(jī)電控單元通過占空比PWM信號控制，通過較高的電壓(接近100V)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)大的驅(qū)動電流(實(shí)現(xiàn)電樞軸迅速抬起)。采用電源電壓(24V)驅(qū)動時，是為了實(shí)現(xiàn)維持電流(基于節(jié)能考慮)。

發(fā)動機(jī)控制單元通過對噴油器電磁閥的控制，來實(shí)現(xiàn)對噴油正時、噴油量以及噴油規(guī)律(預(yù)噴+主噴)的控制。

(4)液壓伺服系統(tǒng)

液壓伺服系統(tǒng)由球閥、球閥座、控制活塞及推桿等組成(見圖36)。球閥安裝在控制活塞回油節(jié)流孔的上端，其上端與球閥座接觸，球閥座與電磁閥總成的電樞軸接觸，在電磁閥彈簧向下的彈力作用下，電樞軸與球閥座、球閥座與球閥能夠可靠接觸，使回油節(jié)流孔保持關(guān)閉?？刂苹钊嫌羞M(jìn)油節(jié)流孔及回油節(jié)流孔，進(jìn)油節(jié)流孔與噴油器的進(jìn)油道相通(見圖37)。推桿上端安裝在控制活塞的內(nèi)部空腔中，下端與針閥接觸。

(5)噴油器的工作過程

當(dāng)噴油器的電磁閥不通電時，電樞軸在彈簧的作用下，將球閥座及球閥壓在控制活塞的回油節(jié)流孔上，使回油節(jié)流孔關(guān)閉，作用在液壓伺服系統(tǒng)中推桿頂部的壓力大于作用在針閥承壓面上的壓力，再加上針閥彈簧向下的彈力作用，針閥被迫進(jìn)入閥座，將高壓油道與燃燒室隔離，噴油器不噴油。

當(dāng)噴油器的電磁閥通電時，電樞軸克服彈簧的彈力將球閥座及球閥略微升起，使回油節(jié)流孔打開，針閥控制腔的壓力減小，作用在液壓伺服系統(tǒng)中推桿頂部的壓力也隨之下降。一旦壓力小于作用于噴油嘴針閥承壓面上的壓力時，針閥上升，燃油經(jīng)噴油嘴噴孔噴入燃燒室。此外，噴油器內(nèi)部泄漏的燃油，通過噴油器回油管和共軌的回油管一起接到高壓油泵的回油管處，匯總后經(jīng)一根總的回油管一起流回燃油箱(見圖38)。

Bosch電控高壓共軌系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用于國產(chǎn)柴油機(jī)已有3年多的時間，通過使用情況來看，油路故障最為常見，主要是由于油品的質(zhì)量問題以及使用、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻?。正確理解Bosch共軌系統(tǒng)的油路組成、主要零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理，對排除油路故障有很大的幫助。(全文完)