You dont have javascript enabled! Please enable it!

柴油机燃油泵

翁德沃彭:

  • 高压管线泵(PE)
  • 旋转分配泵 (VE)
  • 调整旋转分配泵
  • 电控分配泵
  • 长时间停机导致的故障

高压管线泵(PE):
高压直列泵代表第一代柴油燃油泵。 高压直列泵由与气缸数量相同的柱塞元件组成。 每个柱塞为其自己的气缸提供燃料。 高压柱塞由内部泵凸轮轴操作。 当这些柱塞被向上推时,它们会引起压缩冲程(迫使柴油通过管路到达气缸)。 高压管路泵以固定冲程工作。 通过转动柱塞来控制燃油流量。 该转动由间接连接至油门踏板的控制杆执行。 当踩下加速踏板时,柱塞旋转,从而调节燃油输出。

该泵还包含调速器(如下图所示),其功能之一是确保柴油发动机的怠速保持尽可能稳定,并随着速度的增加而调整燃油输出。

直列泵会遭受内部泄漏损失。 泄漏损失主要是由于气缸密封缺陷造成的:气缸壁在微观上可能不均匀,从而为沿着活塞的泄漏留下了空间。 在较低速度和低压水平下,少量柴油可能会通过柱塞或其他内部部件的密封件泄漏。 发生这种情况的原因可能是密封件未完全关闭或随着时间的推移而磨损。

随着泵速的增加,泵内的压力通常会增加。 这种较高的压力有助于减少密封件和部件的缺陷,从而减少泄漏损失。 这是因为较高的压力将密封件推向运动部件并减少泄漏的机会。

管线泵
燃油流量控制柱塞
regulateur

如果燃油供应调节不当,导致过多的燃油喷射到发动机中,这可能会导致调节速度过高。 

  • 如果直列泵的燃油控制出现故障,柱塞可能会喷射比当前速度所需的燃油更多的燃油。 这可能导致燃烧率过高并高于建议的发动机转速;
  • 如果负责调节燃油流量的控制杆出现故障,直列泵可能无法正确响应加速踏板。 这可能会导致燃油供应意外增加,从而导致发动机转速增加;
  • 直列泵中的物理故障,例如柱塞卡住、零件损坏或机械堵塞,可能会扰乱正常的燃油流量控制,并可能导致不受控制的较高转速。

旋转分配泵(VE):
作为高压管路泵的后继产品,旋转分配泵(CAV DPA 和博世 VE)得以开发。 该燃油泵完全机械工作。 与直列泵相比,旋转分配泵的优点是柱塞数量较少(因此安装尺寸也较少)和标准喷射调节。

博世 VE 泵:
博世旋转分配泵是一款全机械泵。 泵上的控制杆直接连接到加速踏板。 该泵与轴向移动的柱塞一起工作。 柱塞既进行旋转运动又进行前后运动(这将在下面详细解释)。 控制滑块(连接到加速踏板)和离心调节器确保正确的燃油剂量。 当控制滑块向左移动时,燃油可以通过回流口离开泵,从而减少燃油量。 一旦需要更多燃油(更高的速度或负载),控制滑块就会进一步向右移动,从而增加喷油器的燃油量。 如果发动机负载保持不变,速度会增加。

博世 VE 泵的横截面

博世 VE 旋转泵中的柱塞负责供应、喷射和分配燃油。 下面借助三个插图解释这 3 个步骤。

1、供应燃油:
柱塞向左转动,使来自输送泵的燃油流过柱塞上方的入口通道,到达柱塞右侧的压力室。 

2、注入燃油:
凸轮滑轮将柱塞推向右侧。 因此,压榨空间的入口通道被关闭,并且压榨空间中的容积变得更小。 燃料上的压力不断增加,直到通过扭转形成与排气管的连接。 每 90 度有一个出口,燃油在压力下流向该出口。

3. 添加燃油量:
控制滑块的位置决定了喷射的结束,从而决定了通过输出端供应到喷油器的燃油量。
控制滑块的位置由离心控制器确定。 下面介绍这部分内容。

离心调速器:
油门踏板通过弹簧 4 和杠杆系统 (6、7、8、9) 间接连接以控制滑块 10。在所示位置(左),油门踏板完全踩下,控制滑块将移至最大输出的权利。 M2 是枢轴点。 当达到需要调节的速度时,离心力将使控制套II向右移动,从而使控制滑块10向左移动。 因此在弹簧4和离心力之间形成平衡状态。 速度由产量控制来调节。 

右图显示了怠速时的控制。 加速踏板未踩下且操纵杆完全处于正确位置。 现在,弱弹簧 (14) 可确保平衡状态。

左:踩下油门踏板。 右:油门踏板未踩下,发动机怠速。

注射提前量:
旋转燃油泵始终标配有喷射提前装置。 当提高速度时,注射必须提前进行,以确保良好的动力冲程。 否则,通过喷油器喷射的柴油雾将没有足够的时间以较高的速度与空气正确混合。 因此,随着速度的增加,喷油器总是必须在 TDC(上死点)之前提前几度进行喷射。 注射提前系统由连接到滚轮环的柱塞组成。 随着速度增加,该滚子环沿旋转方向转动,以便注射柱塞更早地开始泵冲程(从而注射)。 该注射提前没有使用任何电子设备。

注射提前控制 VE 泵

调整旋转分配泵:
重要的是泵中的压力在正确的时间建立。 压力的建立决定了柴油通过喷油器的喷射时间。 燃油泵相对于发动机缸体的位置可以改变。 发动机缸体上有槽孔,燃油泵可以移入其中。 转动泵不会影响正时皮带驱动的齿轮。 齿轮保持静止,但其后面的泵改变位置。 对于顺时针(顺时针)旋转的分布,以下规则适用:

  • 逆时针移动泵会导致更早的喷射;
  • 顺时针移动泵会导致较晚的喷射;
    因此,必须根据曲轴位置和控制滑块的位置来调整燃油泵。 这必须使用千分表进行。

以下是调整旋转分配泵的分步计划。

1. 将气缸 1 的活塞置于上止点。
转动曲轴,直至1缸活塞位于上止点。

通过检查飞轮上的标记与变速箱壳体上的标记是否相符,可以判断曲轴正时是否正确。

2. 燃油泵正时
检查燃油泵正时是否正确。 两个标记(图像中以白色突出显示)必须彼此相对。 如果未及时安装燃油泵,则必须拆下正时皮带并正确安装。
然后插入锁销(图中红色箭头所在的孔中)。

3. 拆解零件
拆下燃油管、冷却水软管和节温器外壳,在燃油泵后面留出空间。 您需要这个空间来将千分表安装在泵中。

4. 百分表
找到需要调整燃油泵的千分表。
将千分表松动的部分拧在一起。 拆下燃油泵中的盲塞并拧上千分表。 将千分表放置在曲轴转动时清晰可见的位置,可以让您轻松操作。

4. 设置预载。
因为您希望千分表的指针始终接触泵内部,所以您设置了预载。 这样您就可以将千分表进一步推入泵壳内。
将此张力设置为至少 2 毫米(见图)。

5. 按正常旋转方向转动曲轴。
必须转动曲轴。 千分表的指针将会移动。 由于分度柱塞前后运动,指针会在某个点停止。 当曲轴进一步转动时,指针将再次向后移动。
当指针保持静止时,已达到分度柱塞的最大行程。

6. 将千分表设置为 0。
转动百分表上的黑环并将其设置为 0。

7. 将气缸 1 的活塞置于上止点。
再次转动曲轴,直到 1 号气缸的活塞位于上止点。 再次检查飞轮和变速箱壳体上的标记。
读取百分表上指针指示的数值。 指针已逆时针移动。 这意味着分配柱塞已转动
0,70毫米。 将该值与出厂值进行比较。 如果值匹配,则无需调整。 如果该值不正确,则必须调整泵。

8. 调整燃油泵。
通过将三个螺栓(如图所示)松开一圈并移动泵在发动机缸体上的位置来调整燃油泵。

电控分配泵:
如今,柴油发动机与汽油发动机一样,由 ECU(控制计算机)控制。 在该计算机的帮助下,还可以控制高压燃油泵的各种功能,并且可以比全机械燃油泵更准确地调节燃油剂量。 电控分配泵分为以下三种类型:

  • 卢卡斯 EPIC 泵
  • 博世 VP/VR 泵
  • 博世VP44


卢卡斯 EPIC 泵:
Lucas EPIC 泵是一款全电子控制旋转燃油泵。 控制以下功能; 起动输出、怠速控制、部分负荷输出控制、满负荷控制、喷油正时控制、自诊断。


博世副总裁泵:
博世 VP 泵的内部结构与机械 VE 泵相同,如本页前面所述。 输送泵、凸轮环、控制滑块、泵歧管壳体和泵柱塞等部件未改变。

与VR泵相比,VP泵有以下新部件:

  • 调节单元(执行器)用于调节控制滑块的位置。
  • 传感器确定控制滑块的位置。
  • 注射扭矩调节器; 这是通过 PWM 信号控制的。 (PWM 代表脉冲调制)。 PWM信号来自ECU。

调节单元调节控制滑块的位置。 这是通过使用永磁体和占空比控制的电磁体来完成的。 当ECU给电磁铁提供电压时,它就会变得有磁性并想要吸引永磁体。 占空比信号越长,产生的磁性就越多,因此产生的运动(调整)就越大。 当占空比信号丢失时,弹簧将缩回调节器。
位置传感器是感应式传感器,其监测前面提到的控制滑块的轴的旋转。 通过这种方式,ECU 会收到已达到所需位置的反馈。

注射提前量:
喷射提前系统与博世 VE 泵类似。 只有该 VP 泵的提前量由来自 ECU 的 PWM 信号控制。 简而言之,ECU 决定滚环的位置,而不是发动机的速度,就像 VE 泵的情况一样。

 滚轮环的位置控制注射力矩。 柱塞的位置决定了滚轮环的旋转。 压力调节器允许泵壳中的燃油压力将柱塞抵抗弹簧力压向左侧。
燃油在压力下通过燃油压力调节器流回回流装置。 一旦 ECU 发出信号,该控制器就会确保内部电源或多或少地打开。 当供应打开时,燃油压力流入泵壳,导致整个柱塞克服弹簧力向左移动。 这可确保滚轮环向右转动(顺时针)。 这意味着滚子环沿“早”方向转动。 现在注射发生在 TDC 之前。 一旦泵壳中的燃油压力下降,弹簧就会确保柱塞返回到其起始位置。 因此滚轮环移回到“较晚”的位置。

博世 VP44 泵:
与 VE 和 VP 泵一样,径向 VP44 泵的泵柱塞不是沿轴的纵向方向,而是垂直于驱动轴。 该高压泵还吸入燃油本身并调节喷射提前量。 最大注射压力为 1850 bar。

当泵运行时,柱塞被凸轮环上的凸轮向内压。 当电磁阀关闭时,可以建立压力,并且通过转动分配器轴来连接到其中一个喷油器。 在那一刻进行注射。

长时间停机造成的故障:
发动机长时间停机期间 在某些情况下会导致燃油泵和燃油系统出现问题。 以下是长时间停机可能产生影响的一些可能情况:

  • 燃油降解:如果燃油长时间停滞,它可能会降解并导致冷凝。 这可能导致燃油中形成沉积物和杂质,最终堵塞燃油泵和喷油器;
  • 蒸发和树脂形成:当燃油在燃油管路中蒸发时,可能会残留树脂沉积物,从而限制燃油的自由流动;
  • 密封件和橡胶部件:长时间停机会导致燃油系统中的密封件、垫圈和橡胶部件脱水和硬化。 这可能会导致泄漏或损害系统的密封性;
  • 运动部件卡住:由于氧化和污染物,运动部件可能会卡在燃油泵中。 这会阻止泵建立必要的燃油压力。

为了避免长时间停车时出现此类问题,建议采取预防措施,例如使用燃油添加剂,不要在燃油油位较低的情况下存放汽车,以防止油箱中形成冷凝水,定期检查发动机,让它运转以确保一切保持润滑。