發(fā)動(dòng)機(jī)知識(shí)入門(mén)--電控高壓共軌噴射技術(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)是挖掘機(jī)上最主要的部件之一，其常被比喻為“挖掘機(jī)的心臟”，發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，成為挖掘機(jī)的動(dòng)力源。目前挖掘機(jī)上使用的發(fā)動(dòng)機(jī)大多是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有熱效率高、動(dòng)力性能好等優(yōu)點(diǎn)。
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)廠(chǎng)商陸續(xù)推出新型的高科技產(chǎn)品以滿(mǎn)足人們的各種需求。在工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，比較著名的品牌有五十鈴、康明斯、道依茨等等，這些廠(chǎng)商生產(chǎn)的工業(yè)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛運(yùn)用于挖掘機(jī)等工程機(jī)械的動(dòng)力系統(tǒng)。
一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)構(gòu)成：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
縱觀柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在挖掘機(jī)產(chǎn)品線(xiàn)的使用狀況，五十鈴生產(chǎn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)占有極大的市場(chǎng)份額。從另外一個(gè)角度看，五十鈴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可謂是眾多柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的典型產(chǎn)品。目前，比較新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了第三代燃油供給系統(tǒng)--電控高壓共軌噴射技術(shù)。現(xiàn)在以五十鈴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)為例，來(lái)向大家做下介紹。
燃油供給系統(tǒng)的組成及工作過(guò)程：五十鈴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）、高壓油泵、高壓共軌管、電子噴油器以及各種傳感器等組成。
低壓電磁泵將燃油輸入高壓油泵，經(jīng)高壓油泵加壓后將高壓燃油輸送到高壓共軌管，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）綜合各種傳感器的信息，根據(jù)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)確定合適的噴油時(shí)期，控制電子噴油器將燃油從高壓共軌管?chē)娙霘飧�。由于燃油的壓力極高且噴油孔小，因此燃油霧化均勻，燃燒充分，可以輸出巨大的功率。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）是柴油機(jī)的控制核心，它隨時(shí)監(jiān)控從各個(gè)傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、變速器檔位、曲軸位置、冷卻水水溫、潤(rùn)滑油溫度等，并對(duì)獲得的信號(hào)進(jìn)行處理做出判斷和發(fā)出指令，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）還能對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行診斷，檢測(cè)出系統(tǒng)操作時(shí)的故障，并發(fā)出故障警告信號(hào)警告操作員，同時(shí)會(huì)將診斷故障代碼記錄下來(lái)。這樣維修人員就可以通過(guò)識(shí)別故障代碼判斷發(fā)生故障的區(qū)域，更有效地進(jìn)行維修作業(yè)。
各類(lèi)傳感器：遍布在柴油機(jī)上的十余種傳感器類(lèi)似人體的神經(jīng)系統(tǒng)，它們將發(fā)動(dòng)機(jī)的各種實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以電信號(hào)的形式及時(shí)反饋給ECM，以便ECM根據(jù)機(jī)器的運(yùn)行狀況發(fā)出相應(yīng)的控制指令。這些傳感器包括：曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、燃油溫度傳感器、大氣壓力傳感器、共軌壓力傳感器、增壓進(jìn)氣壓力傳感器、機(jī)油壓力傳感器、增壓進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等等。
電磁泵：由于對(duì)燃油濾清器和預(yù)濾器采用遙控控制，燃油從油箱至起供油作用的高壓油泵的距離變長(zhǎng)。
因此，為了令燃油從燃油箱中吸取出來(lái)以及在整修時(shí)易于排出空氣，從而加設(shè)了電磁泵，以減輕高壓油泵的負(fù)載。
高壓油泵利用發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)三個(gè)柱塞，燃油經(jīng)過(guò)柱塞壓縮加壓處理后變成高壓燃油，然后被送至共軌中。
共軌管道接收油泵供給的燃油，并保持共軌燃油壓力（積蓄能量），再將燃油分配給各個(gè)噴油器。共軌上安裝有共軌壓力傳感器、流量調(diào)節(jié)器和壓力限制器。
噴油器安裝在缸蓋上，噴油器根據(jù)ECM的指令使一定數(shù)量的燃油得到良好的霧化后進(jìn)入氣缸，以促進(jìn)燃油著火和燃燒。噴射正時(shí)和噴射量的控制就是通過(guò)控制噴油器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的石油提取技術(shù)與國(guó)外存在不小的差距，國(guó)內(nèi)的柴油純度同國(guó)外的不可同日而語(yǔ)，加之系統(tǒng)各零部件的維修成本昂貴，造成了高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在國(guó)內(nèi)“叫好不叫座”的普遍現(xiàn)象。
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