第三章 直列柱塞泵講解

汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)第三章

直列柱塞泵式柴油控制系統(tǒng)§3-1

傳統(tǒng)直列柱塞泵供油系統(tǒng)組成：燃油箱輸油泵濾清器噴油泵調(diào)速器提前裝置噴油器直列柱塞泵燃油供給系統(tǒng)的組成燃油箱輸油泵濾清器噴油泵噴油器一、傳統(tǒng)直列柱塞泵燃油供給系統(tǒng)的組成二、傳統(tǒng)直列柱塞泵的結(jié)構(gòu)原理◎

直列柱塞泵的組成柱塞分泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)泵體（一）柱塞分泵概述數(shù)量等于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)作用：泵高壓油結(jié)構(gòu)：如圖所示組成：柱塞偶件出油閥偶件1.柱塞分泵的工作原理柱塞分泵的供油過程進(jìn)油壓油回油1.柱塞分泵的工作原理

有效壓油行程

柱塞分泵的有效壓油行程（二）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作用：執(zhí)行駕駛員或調(diào)速器指令，調(diào)節(jié)供油量。原理：通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞來改變柱塞有效行程的長短實(shí)現(xiàn)油量調(diào)節(jié)。類型：齒條式、撥叉式和球銷式。油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理齒條齒圈拉桿撥叉

齒圈齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

撥叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（二）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理撥叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)齒圈齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（三）供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用：驅(qū)動(dòng)各柱塞分泵建立柴油高壓，并完成供油過程。組成：凸輪軸滾輪體

凸輪軸的構(gòu)造

1-密封調(diào)整墊2-錐形滾柱軸承3-連接錐面4-油封5-前端蓋6-殼體7-調(diào)整墊8、9、10、11-凸輪12-輸油泵偏心輪

滾輪體：

一般分為調(diào)整墊塊式和調(diào)整螺釘式兩種。調(diào)整墊塊式滾輪體

1-調(diào)整墊塊2-滾輪3-滾輪襯套4-滾輪軸5-滾輪架

調(diào)整螺釘式滾輪體

1-滾輪軸2-滾輪3-滾輪架4-鎖緊螺母5-調(diào)整螺釘（四）泵體是柴油泵各零部件安裝的骨架。分為：分體合成式整體式：整體側(cè)窗式整體封閉式

三、調(diào)速器柴油機(jī)轉(zhuǎn)速越低，噴油量減少，易在怠速時(shí)遇阻力熄火。柱塞泵的工作特性使得柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有何缺陷？解決問題的途徑：調(diào)速器柴油機(jī)轉(zhuǎn)速越高，噴油量增加，易在下坡時(shí)飛車。柱塞泵供油特性供油量Q轉(zhuǎn)速n什么是調(diào)速器？功用：根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴油泵的供油量，以保證柴油機(jī)在各種工況下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。柴油機(jī)上應(yīng)用的調(diào)速器分為機(jī)械離心式調(diào)速器和氣動(dòng)式調(diào)速器兩種，機(jī)械離心式應(yīng)用廣泛，按調(diào)節(jié)范圍不同，可分為：兩速式調(diào)速器全速式調(diào)速器·穩(wěn)定最低怠速·限制轉(zhuǎn)速超速·中間轉(zhuǎn)速不起作用·穩(wěn)定最低怠速·限制轉(zhuǎn)速超速·中間任一轉(zhuǎn)速均起作用調(diào)速器控制原理轉(zhuǎn)速n離心力調(diào)速彈簧彈力

調(diào)速拉桿

各分泵柱塞角度供油量控制手柄駕駛員柱塞泵供油特性供油量Q轉(zhuǎn)速n反饋調(diào)速器的工作機(jī)理：調(diào)速器是通過驅(qū)動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對供油量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。調(diào)速器工作機(jī)理演示全速式調(diào)速器工作原理調(diào)速器工作原理視頻四、噴油泵的聯(lián)接與正時(shí)1-曲軸正時(shí)齒輪；2-噴油泵驅(qū)動(dòng)齒輪；3-空氣壓縮機(jī)曲軸；4-聯(lián)軸器；5-供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器；6-噴油泵；7-托板；8-調(diào)速器；9-配氣機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪；10-飛輪上的噴油正時(shí)標(biāo)記；A-各處標(biāo)記位置四、噴油泵的聯(lián)接與正時(shí)五、供油提前角調(diào)節(jié)裝置噴油提前角的概念：

指噴油器開始噴油至活塞到達(dá)上止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。

噴油提前角調(diào)節(jié)的原因：

（1）噴油器提前角過大：噴油時(shí)氣缸內(nèi)空氣溫度較低，混合氣形成條件差，備燃期長，工作粗暴。（2）噴油器提前角過?。捍蟛糠植裼驮谏现裹c(diǎn)以后，活塞處于下行狀態(tài)時(shí)燃燒的，使最高工作壓力降低，熱效率顯著下降，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排氣冒白煙。最佳噴油提前角：

指在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率及最小燃油消耗率的噴油提前角。噴油器噴油提前角是由噴油泵供油提前角保證的。即通過改變供油提前角來改變噴油提前角。改變噴油泵供油提前角的方法：改變曲軸與噴油泵凸輪軸的相對位置來實(shí)現(xiàn)。直列柱塞泵一般采用單獨(dú)的機(jī)械離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置機(jī)械離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置位于聯(lián)軸器和噴油泵之間。聯(lián)軸器的從動(dòng)部分即為調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)部分。調(diào)節(jié)裝置的從動(dòng)部分即為噴油泵凸輪的驅(qū)動(dòng)部分。機(jī)械離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖起始位置終了位置機(jī)械離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置工作原理六、輸油泵（一）輸油泵預(yù)備工況輸油泵凸輪頂活塞挺桿活塞向下，彈簧受壓縮柴油由活塞前腔到后腔為輸油泵供油作好準(zhǔn)備（二）輸油泵供油工況輸油泵彈簧伸張活塞上移，出油閥關(guān)，進(jìn)油閥開活塞后腔壓出柴油活塞前腔吸入柴油輸油泵實(shí)現(xiàn)定壓輸油

當(dāng)系統(tǒng)油壓較高時(shí)，油壓壓迫活塞使彈簧伸張不開，從而使供油系統(tǒng)壓力得以維持在一定數(shù)值，系統(tǒng)供油壓力可自動(dòng)根據(jù)耗油量進(jìn)行調(diào)整。（三）輸油泵油壓自動(dòng)調(diào)整供油

調(diào)整預(yù)備吸油1.作用用于排除（低壓）柴油管路中的空氣。2.工作原理（四）輸油泵中的手油泵§3-2

電控直列柱塞泵供油系統(tǒng)一、電控直列柱塞泵供油量控制系統(tǒng)（一）組成（二）工作原理直列柱塞泵一般采用“位置控制”方式。ECU通過控制電子調(diào)速器來實(shí)現(xiàn)噴油量控制。電子調(diào)速器是由ECU控制其上的電子執(zhí)行元件對油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械離心式調(diào)速器。常用電子調(diào)速器有直流電動(dòng)機(jī)型和螺線管型。1-滑套2-杠桿3-拉桿位置傳感器4-線束連接器5-油量調(diào)節(jié)拉桿6-杠桿軸7-上殼8-鐵心9-可移動(dòng)線圈10-永久磁鐵線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵磁場相互作用，使線圈和滑套向上或向下移動(dòng)；滑套則通過杠桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)直列柱塞泵油量調(diào)節(jié)拉桿左右移動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)型電子調(diào)速器螺線管型電子調(diào)速器1-回位彈簧2-螺線管3-轉(zhuǎn)速傳感器電流通過螺線管時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與通電占空比成正比的電磁力，該電磁力使電樞和油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）移動(dòng)。電磁力與油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）的回位彈簧力平衡。改變螺線管的通電占空比即可調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）的位置。（一）組成：正時(shí)控制器、電磁閥、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、正時(shí)傳感器和ECU等。轉(zhuǎn)速傳感器－正時(shí)控制器－正時(shí)傳感器－電磁閥－轉(zhuǎn)速表－－故障指示燈－供油齒條位置傳感器－柴油機(jī)柴油泵二、電控直列柱塞泵供油正時(shí)控制系統(tǒng)ECU主要根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號確定基本供油提前角，再根據(jù)其它信號進(jìn)行修正。

ECU根據(jù)正時(shí)傳感器信號判斷實(shí)際的供油正時(shí)，并對供油正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制。常用正時(shí)控制器為電控液壓式，可改變泵驅(qū)動(dòng)軸與凸輪軸的相對位置。電子控制正時(shí)控制器的液壓油路的電控元件：電磁閥型、步進(jìn)電機(jī)型。（二）工作原理電磁閥型正時(shí)控制器1-凸輪軸2-液壓腔3-液壓活塞4-大偏心輪5-小偏心輪6-驅(qū)動(dòng)軸7-驅(qū)動(dòng)盤8-滑塊銷9-滑塊10-電磁閥回油進(jìn)油正時(shí)推遲正時(shí)提前驅(qū)動(dòng)軸通過驅(qū)動(dòng)盤、滑塊、滑塊銷、大小偏心輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)正時(shí)推遲：進(jìn)油通道關(guān)閉、回油通道開啟，液壓腔內(nèi)油壓下降，回位彈簧使活塞右移，滑塊和滑塊銷內(nèi)移，安裝在滑塊銷上的大小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪軸相對驅(qū)動(dòng)盤沿轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向轉(zhuǎn)過一定角度。步進(jìn)電機(jī)型正時(shí)控制器1-分泵驅(qū)動(dòng)凸輪2-彈簧3-滑套4-滾輪體5-機(jī)油腔正時(shí)推遲正時(shí)提前控制原理三、ISUZU直列柱塞泵式柴油電控系統(tǒng)◎

ISUZU直列柱塞泵式柴油電控原理圖（一）EC（電子控制）調(diào)速器EC調(diào)速器基本噴油時(shí)（齒桿位置）視油門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而定，目標(biāo)噴射量由ECU