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现代轿车柴油机电控高压喷油系统(九)

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(2)清洁措施

维修共轨喷射系统时,整个工作区域必须始终保持清洁,维修人员必须穿着干净的工作服。

正在修理的部件必须放在可以保持清洁的容器中。高压燃油泵、共轨、高压油管和喷油器的外表面必须在系统开始运行前进行清洁。不允许使用含有杂质的清洁剂,如燃油管路清洁剂或金属涂层碎片。

拆除高压管路后,应立即用防护罩密封高压系统的所有接头,防止污染物进入高压系统。

(3)维修工作准备

在对高压系统进行维修前,先取下蓄电池的负极,然后用脱脂溶剂对待维修的高压燃油泵和喷油器的连接处进行清洗,并将其周围的污垢吸干净。

(4)更换高压元件

高压油管的维护工作基本上就是更换新的高压油管。拆卸后用新的铜垫圈更换注入器。在安装喷油器之前,应将铜垫圈放置在汽缸盖的喷油器孔内,并注意其正确的放置位置。必要时,可用螺丝凿对铜垫圈进行调正。

在安装喷油器前,必要时应修整汽缸盖内的喷油器座。安装时,应将喷油器紧固螺钉甚至压板一起更新。

回油管的夹子只能使用一次,拆下后应更换新的夹子。

(5)更换燃油滤清器

更换燃油滤清器时应采取清洁措施。下拆滤芯后,如果滤芯壳内有油水分离器,应将其中的水倒干净。

(6)电控单元的安装和拆卸

发动机ECU的电气插头应按A-B-C的顺序拔掉。要做到这一点,保险钳上的插头应转90。安装电源插头时,必须先完全插入,然后再锁紧安全夹。

(7)维修后或油箱空时启动发动机

修理发动机供油系统或车辆因燃油耗尽而熄火后,必须对供油系统进行排气。具体操作步骤如下:(1)检查油箱内燃油是否充足(至少5L);(2)供油系统如装有手动低压泵,应先操作手动泵抽油,直到回油管内无气泡为止;发动机起动器最多只能运转20s,此时应将加速踏板踩到底,发动机以2000r/min左右的转速运转几秒钟;(4)如果发动机不能启动,则重新重复上述抽气过程。如果发动机仍然不能启动,必须检查故障的原因。

六、油泵喷嘴喷油系统

1. 泵嘴及其优缺点

现代汽车柴油机只要能在缸内形成良好的混合气,就能满足动力性、油耗、废气排放和噪声等方面的高要求,而只有高压喷射系统才能产生高的喷射压力,实现非常精细的喷射,并能精确控制喷射起点和油量。除了高压共轨喷射系统和电控径向柱塞分配泵外,只有泵喷嘴喷射系统可以达到更高的标准。

顾名思义,在这种高压喷射方案中,高压燃油泵和喷嘴组合成一个单元,安装在气缸盖上。每个气缸都有一个泵喷嘴系统,该系统由凸轮轴通过摇臂驱动(见图6-1),并由低压回路供气。喷射起点和油量的确定主要依靠电控单元控制的高速电磁阀,预喷射采用机械液压方式实现。由于泵喷嘴单元的高刚度而无需高压油管,因此泵喷嘴系统为商用车和乘用柴油发动机提供了最高的喷射压力。博世将该泵喷嘴系统命名为“单元喷油器系统(UIS)”。

柴油机之父鲁道夫迪塞尔早在1905年就提出了这样一种燃油喷射泵和喷嘴的组合,以摆脱高压油管,产生更高的燃油喷射压力,但缺乏技术上的可能性。直到20世纪50年代,机械控制的泵喷嘴才被用于船用和商用车辆的柴油发动机。1994年,博世在商用车上推出了第一个电控泵喷嘴燃油喷射系统。四年后,德国施瓦本的柴油专家与大众汽车集团合作,为乘用车柴油机配套了泵嘴喷射系统,并投入量产。第一款油泵喷嘴柴油轿车从一开始就以其强大的扭矩和更高功率水平下的卓越燃油消耗而令人兴奋。

值得一提的是,著名的大众卢波柴油轿车最初搭载的是1.7L自然吸气直喷柴油发动机(1.7LSDI)。1999年推出Lupo3LTDI,搭载1.2LTDIPD增压直喷柴油机。柴油机配备最高喷射压力205Mpa的泵嘴系统,额定功率45kW/4000r/min,机动车排放联合驾驶(MVEG)循环试验油耗2.99L/100km,与1.7LSDI老款相比,节油效果高达32%。温室气体二氧化碳排放量<90g/100km,尾气排放达到欧洲标准。2000年,为推广节能减排、环保理念,路波泵喷嘴Lupo3LTDI柴油车环游世界80天,行程33333公里,平均车速85.7公里/小时,平均油耗仅为2.38升/百公里,轰动全球。所以这款柴油车车型专门加了“3L”,指的是百公里油耗低于3L,而不是通常指的发动机缸排量。如此显著的节能减排效果(见图6-2)是整车技术的综合效果,包括减轻整车自重、减少空气和滚动阻力,但其中60%是动力总成技术的贡献,特别是泵嘴系统高压喷射与废气涡轮增压的结合。因此,在一定程度上,当时如果没有泵嘴单元如此高的喷射压力,就不可能有油耗低于3L的百公里汽车,这让人们看到了高压喷射在改善柴油机燃烧和节能减排方面的潜力。

迄今为止,大众汽车是唯一一家在批量生产中使用泵喷嘴系统的制造商。虽然路虎已经推出了一款使用德尔福水泵喷嘴系统的柴油车,但由于相对较小的体积,在其他地区很少见到这种情况。

与分布式喷油泵相比,泵嘴系统具有重要的优势:由于最大喷射压力可达205Mpa,可降低现代汽车柴油发动机的噪音、油耗和废气排放,并获得更高的功率输出。同时,对喷射起点、喷射量和预喷射的精确控制也能对柴油机的性能产生非常有利的效果。

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