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BOSCH高壓共軌系統

柴油噴射系統介紹

柴油噴射技術經歷了傳統的純機械操縱式噴油和現代的電控操縱式噴油這兩個發展階段。目前電控噴油技術已從初期的位置控制型發展到時間控制型。現代電控噴油技術實現的手段主要有電控泵噴嘴、電控單體泵以及電控共軌系統。

1: 電控分配泵(DIP-Distributor Injection Pump)

博世分配泵最新的第4代產品中的VP30軸向分配泵和VP44徑向分配泵的最大噴射壓力分別可達1550巴 和2000巴。高噴射壓力提升了噴嘴霧化效 果,進而降低了油耗及排放。

2:泵噴嘴系統(UIS-Unit Injector System)

噴油泵和噴油 嘴組成一個單元。 每個發動機氣缸都在其缸蓋上裝有這樣一個單元,它或者直接通過搖臂或者間接的由發動機凸輪軸通過推桿來驅動。

3:單體泵系統(UPS-Unit Pump System)

一種模塊式結構的高壓噴射系統。其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接, 單體泵系統中每個氣缸都設置一個單柱塞噴油泵,由凸輪軸驅動。

4:共軌噴射系統(CRS- Common Rail System)

蓄壓器噴射系統, ECU通過接收各感測器的信號,控制噴油器電磁閥,讓柴油以正確的噴油壓力在正確的噴油時間噴射出正確的噴油量。


共軌噴射系統的技術優勢

柴油機共軌式電控燃油噴射技術是一種全新的技術,因為它集成了計算機控制技術、現代感測檢測技術以及先進的噴油結構於一身。它不僅能達到較高的噴射壓力、實現噴射壓力和噴油量的精確控制,而且能實現預噴射和後噴,從而優化噴油特性形狀,降低柴油機雜訊和大大減少廢氣的排放 量。


高壓共軌系統的結構

燃油系統:

油箱、管路、過濾器、齒輪泵、燃油計量 單元、柱塞泵、共軌管、噴油器。

電控系統:

ECU、感測器、執行器。

燃油高壓泵(Fuel high pressure pump)

燃油高壓泵(Fuel high pressure pump)

燃油高壓泵(Fuel high pressure pump)

燃油粗濾器

帶油水分離器,分離燃油中的水分。並帶有油溫感測器和水位感應開關以及燃油加熱器。

燃油粗濾器

燃油輸送泵(Fuel Delivery Pump)

燃油輸送泵(Fuel Delivery Pump)

燃油計量單元

控制進入柱塞的燃油量,控制共軌管壓力.。

脈寬調製控制( PWM. 165~195Hz)

線圈電阻:2.6~3.15歐姆 最大電流:1.8A

預設狀態--斷電:全開(Limp Home)

共軌管

存儲高壓,抑止因油泵供油和噴油而產生的波動。

壓力限制閥(Pressure limiter valve)

壓力限制閥(Pressure limiter valve)

電控噴油器

電控噴油器

結構

工作原理:

1)電磁閥斷電:球閥關閉

控制腔壓力+針閥彈簧壓力>針閥腔壓力針閥關閉,不噴射

2)電磁閥通電:球閥開啟,瀉油孔瀉油

控制腔壓力+針閥彈簧壓力針閥腔壓力針閥抬起,噴射

針閥抬起速度取決於瀉油孔與進油孔的流量差

針閥關閉速度取決於進油孔流量

噴射響應=電磁閥響應+液力系統響應

一般應為0.1ms~0.3ms(噴油速率控制的要求)

1:感測器組成:

感測器類型 --------- 感測器 特性
磁電式 --------- 曲軸轉速感測器 數字量
----- --------- 凸輪相位感測器 數字量
變阻感測器 熱敏電阻 水溫、機油溫、燃油溫、進氣溫度等 模擬量
----- 滑線變阻器 加速踏板位置感測器 模擬量
----- 應變片變阻器 軌壓、機油壓力、進氣壓力感測器等 模擬量

2:執行器組成:

序號 名稱 功能描述
1 燃油計量閥 控制高壓油泵進油量,保持共軌壓力滿足指令需求
2 噴油器電磁閥 精確控制噴油提前角、噴油量
3 繼電器 用於空調壓縮機、排氣制動和冷起動裝置的控制
4 指示燈 故障指示燈、冷起動指示燈
5 轉速輸出 用於整車轉速表
6 CAN匯流排 用於與整車動力總成、ABS、ASR、儀錶、車身等系統的聯合 控制
7 K線( ISO K-Line) 用於故障診斷和整車標定

3:ECU

ECU是電控發動機的控制中心, 通過接收各感測器傳送來的發動機運行信息,加以運算處理後控制各執行器動作。

曲軸位置感測器

原理:電磁感應

功能:

1、曲軸(發動機)轉速

2、曲軸上止點位置

1、永磁鐵 2、感測器殼體 3、發動機外蓋 4、軟鐵芯 5、線圈 6、感測線圈

PS:測量信號輪和感測器頂端的間距應符合1±0.5mm

凸輪軸位置感測器

原理:霍爾效應

相位確定:凸輪軸上安裝著一個用鐵磁性材料製成的齒,它隨著凸輪軸旋轉。當這個齒經過凸輪軸感測器的半導體膜片的時候,它的磁場就會使半導體膜片中的電子以垂直於流過膜片的電流的方向發生偏轉。產生一個短促的電壓信號(霍爾電壓),這個電壓信號告訴ECU, 某1缸已經進入了壓縮階段。

水溫感測器

高靈敏度NTC(負溫度係數熱敏電阻)電阻阻值隨溫度下降而增大。

安裝位置

1、電子接頭 2、殼體 3、NTC電阻 4、冷卻液

軌壓感測器

原理:感測器皮膜上的感測器元件將高壓管道 內的壓力變化轉化成電壓信號輸送到ECU。

1、電子接頭 2、評估電路 3、帶感測裝置的皮膜 4、高壓接頭 5、固定螺紋

機油壓力感測器

功能:可同時檢測機油壓力及溫度

外觀

介面

安裝位置

進氣壓力感測器

功能:可以檢測進氣壓力和進氣溫度

安裝位置

注意:感測器壓力埠要垂直於安裝面,與豎直方向最大夾角不超過60度,

感測器不能安裝在進氣加熱裝置之後(如果有此裝置),噴漆或清洗時嚴禁水分進入感測器內部。

加速踏板感測器

加速踏板感測器輸出特性


元件位置圖


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