共軌導讀
曾經,國三柴油機到底該用單體泵還是高壓共軌引起了大家的熱議;
現在,電控燃油噴射系統應用較為廣泛的還是電控單體泵和高壓共軌技術;
今天,小軌帶來一則案例,從作者的角度看一看電控單體泵系統有哪些優劣勢。
▎故障案例
▎排查步驟
● 故障分析
師傅們,解碼器雖好,先別急著用,中醫講究望聞問切,咱修車也得一步步來。雖然說現在去看病,很多醫生一來就開個單子扔給你,撂下一句,驗個血再來,出門左拐,先付錢后驗血。
但咱不能學他們啊,解碼器能提高修車效率,但咱的經驗和思路不能丟!
題外話說完了,回到修車上來。打著車試車,發現車輛抖動嚴重。聽聲音,這熟悉美妙的聲音,在咱們聽來,那可比什么流行歌舒服多了,一聽就是缺缸了啊。
● 維修思路
既然判斷出是缺缸了,那么缺缸的原因一般有:
1.油嘴損壞;
2.單體泵線路問題導致不上電;
3.發動機氣門漏氣;
4.發動機凸輪軸單缸磨損;
5.單體泵彈簧斷裂;
6.單體泵銜鐵損壞。
繼續分析,如果是1、3、4問題的話,一般來說故障會伴隨著發動機冒煙,但是這輛車并沒有出現冒煙故障,所以暫時排除。而如果是2問題的話,一般也是會亮故障燈的,現在也沒有故障燈亮,也暫且排除。那么,很有可能就是單體泵壞了。
● 上手開干
拿起我的17開口扳手,準備干活咯。打著發動機,松開高壓油管手動斷缸,一個一個斷,到了第三缸斷缸后,發動機沒有變化,懷疑是第三缸不工作。
保險起見,排除線路問題,用試燈測試,線路正常。拆下單體泵,換新試車,久違的舒暢感回來了,司機露出了滿意的微笑。
▎案例小結
單體泵系統雖然比高壓共軌簡單,一樣也會出現機械故障。雖然都是一些小問題,可每次把這些問題好好解決也不是件容易事兒。
這個案例先通過聲音判斷出應該是缺缸故障,然后進行斷缸測試確定故障點,排除了線路問題之后進行換件測試解決故障。
案例簡單易懂,但是咱們今兒學的可不止是這個案例,后頭的拓展知識才是大頭!磚我已經拋出來了,至于后面的玉能不能接住就看您的了。
▎知識拓展
● 何為單體泵
單體泵也是柴油機電子控制技術的一類,電控單體泵式噴射能使各種參數的調節和各種過程的控制更為精確和“柔和”,比機械式柴油噴射更容易實現性能的優化。
內置式單體泵的主要技術特征是其油泵與配氣機構共用一根凸輪軸,使結構得到最大程度的簡化,并縮短了油泵出油口到噴油器的管路距離,外置式單體泵則是有自己的凸輪軸。
由于在油泵出油口加裝了能夠精確進行燃油計算、時間控制的電磁閥,因而能夠對噴油正時和噴油量進行較為精確的控制。
在我國常見的電控單體泵系統有:
1.美國德爾福單體泵系統
德爾福單體泵總成
2.國產威特電控單體泵系統
威特EP1000泵總成
3. 南岳衡陽的單體泵系統
衡陽系統泵總成(以6A為例)
以及一些其他的單體泵系統等等。
▎單體泵如何工作?
同機械式燃油系統和高壓共軌系統一樣,電控單體泵燃油系統可以分為低壓油路和高壓油路兩部分。
低壓油路一般稱為燃油系統輔助裝置,主要包括輸油泵、燃油濾清器和泵箱,保證柴油的濾清、排除油路中的空氣和正常足量的低壓供油。高壓油路主要包括單體泵、高壓油管和噴油器,俗稱“泵-管-嘴”,系統。
油路走向:輸油泵將油箱中的燃油(經過燃油濾清器)輸送到泵箱油道里,單體泵將柱塞腔中的燃油加壓,當電磁閥打開時高壓燃油通過高壓油管進入噴油器,油壓高于油嘴開啟壓力時噴油開始,噴油結束時極少量剩余燃油通過回油管返回油箱。
控制邏輯:此控制過程首先是根據曲軸轉速信號、油門位置信號和其他幾個重要的壓力、溫度信號來確定發動機運行狀態,然后查找相應的MAP圖確定噴油量和噴油定時,并輸出正確的信號驅動電磁閥,實現噴油量和噴油定時的精確控制。
下圖所示為控制邏輯總圖,由若干個模塊組成。
控制邏輯總圖
▎電控擂臺賽:單體泵和共軌誰更勝一籌?
1.噴油壓力的控制
電控單體泵的噴射壓力是通過油泵驅動凸輪型線的設計來實現的,且與噴油器的孔徑及發動機轉速有關:即噴油器孔徑越小,最高噴射壓力越大;發動機轉速越低,噴射壓力越小。這不利于發動機的低速性能。
共軌系統的噴射壓力完全獨立于發動機的轉速,有利于改善發動機的低速性能,噴射壓力由高壓泵上的電磁閥進行調節,并由相關MAP圖實現靈活控制,同時噴射壓力也與噴油器孔徑無關。
共軌系統重拳出擊,先拔頭籌!
2.噴油量的控制
電控單體泵和共軌系統都能在各個發動機工況實現對噴油量的靈活精確控制。
單體泵不能實現預噴,不利于冷起動;共軌系統能實現預噴和后噴,通過預噴有利于冷起動,并降低噪聲;而后噴可以應用于后處理,為滿足更嚴格的排放法規提供技術儲備。
共軌系統趁勝追擊,瘋狂打壓單體泵。
3.噴油正時
電控單體泵和共軌系統都能根據發動機各個工況的需要,靈活調節噴油正時,這對于調節和改善發動機在各個工況的油耗、NOx以及煙度非常有利。
單體泵開啟全面防御,抵擋住了共軌系統的最強攻勢,此回合兩者平手。
4.噴油規律
單體泵的噴油規律與機械直列泵相同,為三角形,燃燒柔和,爆發壓力低,有利于降低NOx;共軌系統的噴油規律為矩形,爆發壓力高,燃燒粗暴一些,不利于降低NOx。
單體泵的春天來了,翻身做主人!
5.快速斷油能力
單體泵依靠噴油器的針閥彈簧斷油,由于從高壓泵到噴油器較長的高壓油管,高壓油管的燃油壓力波會影響噴油器的快速斷油,對發動機的油耗及煙度不利;
共軌系統通過電磁閥控制噴油器柱塞上下腔的燃油壓差,加上針閥彈簧的共同作用,使得噴油器噴油結束后的斷油很迅速,這對于改善顆粒排放及煙度有利。
6.油泵的吸收功率
電控單體泵為每一個噴油器配一個單體泵,6個單體泵由一個泵箱集成為一體,因而體積較大,驅動機構笨重,油泵的吸收功率較大。
共軌系統的高壓泵結構緊湊,質量輕,便于安裝,且油泵的吸收功率小。
這兩拳打的單體泵沒脾氣。
7.對燃油清潔度的要求
單體泵對燃油清潔度的要求較低,燃油的過濾精度與機械直列泵相當。
共軌系統對燃油品質的要求較高,要求燃油的過濾精度達到5u,遠高于機械直列泵。燃油系統的雜質容易導致共軌系統失靈。
8. 國產化程度
單體泵無論高壓油泵、電磁閥、噴油器還是ECU都可以完全國產化,價格低。
電控共軌系統的關鍵零部件,包括高壓泵、共軌管、電控噴油器和ECU大多都只能進口,成本較高。
單體泵使盡最后的力氣,還了兩拳,但最終不敵共軌系統,被打翻在地。唉,心疼單體泵一波。
總比分
總的看來,雖然此次電控擂臺賽共軌系統以一分的小優勢擊敗了單體泵,但是也可以看出單體泵系統也有著自己的很多優勢,這些甚至是共軌也遠遠比不上的。
一位研究發動機的業內人士說:“從某種意義上講,共軌已經是成熟的技術,而單體泵則還要在更高標準下經受考驗,算是發展中的技術。”
在實際應用中,單體泵的普及率肯定是遠遠不及共軌系統的,但同時這也是因為博世等公司對共軌系統的大力研發,所以共軌系統進步得非常迅速。大家有什么看法可以在下方留言哦。(文/卡家號:共軌之家)