电控分配泵柴油机简介

学习目标

1．掌握电控分配泵燃油系统的结构

2．掌握电控分配泵柴油机油量调节原理

3．掌握电控分配泵柴油机供油时刻调节原理

基础知识

电控分配式喷油泵柴油机，由机械分配泵柴油机演变而来。单柱塞供油是其主要特点。分配泵可分为轴向柱塞式和径向柱塞式两种。下面以捷达SDI发动机为例，介绍轴向柱塞式电控分配泵柴油机燃油系统工作原理。

捷达SDI发动机燃油系统

捷达SDI发动机燃油系统组成如图10-1所示。它由喷油泵（包括输油泵和高压泵）、喷油器、燃油滤清器、燃油箱及燃油管路等组成。

1.输油泵

输油泵负责为高压油泵输送燃油，捷达SDI发动机输油泵为叶片泵，其结构如图10-2所示。四个叶片将整个泵腔分为四个密闭空间。在偏心盘的作用下，各密闭空间的容积随泵轴的旋转有规律地变化：密闭泵腔转向吸入槽时，空间逐步增大，产生吸油作用，将燃油吸入腔内；密闭泵腔转向压力槽时，空间逐步缩小，产生压油作用，将燃油从出油口压出，进入高压油泵泵体内的空腔（工作时，泵体空腔内充满燃油）。

2.高压泵

（1）高压泵结构 高压泵结构如图10-3所示。动力由输入轴1输入，通过叉架3传递给凸轮盘6。柱塞7大端外圆设有切槽，凸轮盘上的凸起圆柱销刚好插入切槽中，这样，凸轮盘就可以驱动柱塞7一起旋转。滚轮架4相对静止（只有供油时刻进行调节时，正时柱塞才驱动其相对泵体旋转一定角度），其右端面均匀分布有四个滚轮组件。滚轮直接与凸轮盘接触。泵轴驱动凸轮盘转动时，凸轮盘每转动一周，轴向往复运动四次，柱塞7也随之往复运动四次（柱塞右移受凸轮盘驱动，柱塞左移、复位受回位弹簧10驱动）。

分配头11上设有进油孔，柱塞左移时可将泵腔内的部分燃油吸入高压腔内。柱塞右移时为燃油二次加压，经出油阀，为各缸喷油器供油。

滚轮架除驱动凸轮盘轴向运动外，还可受正时柱塞驱动（图10-3中未画出），相对泵体旋转，进行供油时刻调节。当滚轮架顺泵轴旋转方向转动时，供油延迟；当滚轮架逆泵轴旋转方向转动时，供油提前。

图10-1 捷达SDI发动机燃油系统

图10-2 叶片式供油泵

1—泵内油腔 2—偏心环 3—月牙形槽 4—燃油入口及吸入槽 5—泵体 6—出油口及压力槽 7—半圆键 8—输入轴 9—叶片 10—叶轮

控制轴套9用于供油量控制，其左移供油量减小；右移时供油量增大。机械喷射分配泵的控制轴套受驾驶人和调速器的双重控制。电控分配泵的控制轴套由电控执行器控制，实现对供油量的调节。

（2）高压供油原理 分配泵的柱塞和分配头上的油道布置如图10-4所示。柱塞小端设有四个均布圆周的进油槽，每一个进油槽负责为一个缸供油。柱塞中心设有油道，将高压腔、出油孔和溢油孔连通。分配头上设有一个进油道与泵室低压油腔相通，当柱塞左移且某缸的进油槽与分配头进油孔对正时，低压燃油进入高压腔。

图10-3 分配泵头总成

1—输入轴 2—爪轮 3—叉架 4—滚轮架 5—爪 6—凸轮盘 7—柱塞 8—弹簧座 9—控制轴套 10—柱塞回位弹簧 11—分配头 12—出油阀（连接到高压油管）

图10-4 分配泵柱塞和泵头上的油道布置

柱塞上仅有的一个出油孔用于为各缸配油。柱塞右移时，高压腔内的燃油被加压；当出油孔与某一缸的分配油道对正时，高压腔内的高压燃油通过分配油道、出油阀和高压油管，为喷油器供油。(https://www.xing528.com)

供油量的多少取决于溢油孔何时被控制轴套打开。控制轴套右移，溢油孔打开晚，供油量增加；控制轴套左移，溢油孔打开早，供油量减少。电控执行器对控制轴套的控制，实现了发动机喷油量的调节。

高压供油的四个阶段，如图10-5所示。

图10-5 高压供油过程

a）进油：在下止点，燃油通过进油管道和进油槽进入高压腔 b）供油：随轴向运动，分配柱塞关闭进油管道，使高压室中的燃油保持一定压力随旋转运动，出油孔与分配油道相通，向某缸喷油器供油 c）泄压：柱塞右行至控制轴套，将溢油孔开放，高压腔内燃油通过柱塞内油道回流泵腔，供油结束 d）进油：柱塞回到下止点时，高压腔重新注油，为下一缸供油做准备

1—柱塞 2—进油通道 3—进油切槽 4—高压油腔 5—柱塞中心油道 6—配油孔 7—各缸配油油道 8—控制轴套 9—泄油通道

图10-6 分配泵头结构

1—控制轴套 2—柱塞套 3—进油道 4—柱塞 5—泵盖 6—螺帽 7—放气螺钉 8—出油阀 9—分配油道

分配泵头的油道布置如图10-6所示。

（3）供油提前角自动调节 电控分配泵柴油机供油提前角自动调节，是通过电脑控制完成的。图10-7为捷达SDI发动机供油提前角自动调节装置。供油提前角调节阀N108受PWM（脉宽调制）信号控制，其通电电流改变时，调节阀的开度随之改变，这可实现对弹簧室压力的调节。N108调节阀开度增大时，弹簧室压力增加，正时柱塞右移，带动滚轮架逆时针旋转，供油延迟；N108调节阀开度减小时，弹簧室压力降低，正时柱塞左移，带动滚轮架顺时针旋转，供油提前。

（4）供油控制电子执行器 电子执行器接收ECU控制信号，实现对控制轴套位置（即供油量）的控制。执行器的结构如图10-8所示。位置传感器信号为ECU提供反馈信号，可实现对轴套位置的闭环控制。

供油量控制原理如图10-9所示。电子执行器N146通电电流受ECU控制，当其线圈通电电流增大时，调节轴受到的电磁转矩增大，调节轴驱动调节环（控制轴套）左移，供油量增加；当其线圈通电电流减小时，调节轴受到的电磁转矩减小，调节轴和调节环（控制轴套）一起右移、复位，供油量减少。

3.喷油器

捷达SDI发动机喷油器结构如图10-10所示，它是普通的机械式喷油器。当高压油泵为喷油器供油时，燃油压力作用于针阀的承压锥面，当承压锥面所受燃油推力大于弹簧力时，针阀上行将喷孔打开，高压燃油自喷孔喷入燃烧室内；当油泵供油停止时，针阀在弹簧力的作用下复位、关闭。

图10-7 捷达SDI发动机供油提前角自动调节装置

图10-8 供油控制电子执行器和位置传感器

图10-9 供油量控制与正时控制原理图

图10-10 喷油器的结构

你学会了吗？

1.电控分配泵是如何实现供油量调节的？

2.电控分配泵是如何实现供油提前角自动调节的？