1.3.4　電控噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理

電控噴油器也是電控高壓共軌燃油系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。對噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率和噴油形式(多次噴射的形式)的控制都是由電控噴油器來實(shí)現(xiàn)的。

圖1?48所示為電控噴油器的工作示意圖。噴油器由噴油嘴、噴嘴針閥、控制活塞和噴油器體組成,在噴油器體上端裝置了一個(gè)噴油控制電磁閥TWV(雙向閥)。TWV電磁閥接受來自ECU的命令。噴油的全過程控制都是通過TWV電磁閥來完成的。

噴油器根據(jù)ECU發(fā)出的信號(hào),將油軌中的加壓燃油以最佳的噴油正時(shí)、噴射量、噴射率和噴射方式噴射到柴油機(jī)燃燒室中。使用TWV(雙向閥)和量孔對噴射進(jìn)行控制。TWV對控制室中的壓力進(jìn)行控制,從而對噴射的開始和結(jié)束進(jìn)行控制。量孔可通過限制噴嘴打開的速度來控制噴射率。

控制活塞通過將控制室壓力傳遞到噴嘴針來將閥打開和關(guān)閉。

當(dāng)噴嘴針閥打開時(shí),噴嘴將燃油霧化并進(jìn)行噴射。多次噴射是指為了降低廢氣排放和噪聲,在不改變噴射量的情況下,用1~6次噴射來完成主噴射。如圖1?49所示。

(1)工作原理

噴油器通過控制室中的燃油壓力來控制噴射。TWV通過對控制室中的燃油泄漏進(jìn)行控制,從而對控制室的燃油壓力進(jìn)行控制,TWV隨噴油器類型的不同而改變。

① 無噴射。如圖1?50所示,當(dāng)TWV未通電時(shí),它切斷控制室的溢流通道,因此控制室中的燃油壓力和施加到噴嘴針的燃油壓力為同一油軌壓力。此時(shí),噴嘴針閥由于控制活塞的承壓面在噴嘴針閥回位彈簧力的作用下而關(guān)閉,燃油未噴射。對于X1型,外部閥被彈簧力和外部閥中的燃油壓力推向閥座,從而控制室的泄漏通道被切斷。對于X2/G2型,控制室出油量孔直接在彈簧力作用下關(guān)閉。如圖1?50(a)所示。

② 噴射。當(dāng)TWV通電開始時(shí),TWV閥被拉起,從而打開控制室的溢流通道。當(dāng)溢流通道打開時(shí),控制室中的燃油流出,壓力下降。由于控制室中的壓力下降,噴嘴針處的壓力克服向下壓的力,噴嘴針被向上推,噴射開始。如圖1?50(b)所示。

當(dāng)燃油從控制室泄漏時(shí),流量受到量孔的限制,因此噴嘴逐漸打開。隨著噴嘴打開,噴射率升高。隨著電流被繼續(xù)施加到TWV,噴嘴針最終達(dá)到最大升程,從而實(shí)現(xiàn)最大噴射率。多余燃油通過如圖1?50(b)所示的路徑返回到燃油箱。

③ 噴射結(jié)束。TWV通電結(jié)束時(shí),閥體下降,從而關(guān)閉控制室的溢流通道。當(dāng)溢流通道關(guān)閉時(shí),控制室中的燃油壓力立即返回油軌壓力,噴嘴突然關(guān)閉,噴射停止。如圖1?50(c)所示。

(2)驅(qū)動(dòng)電路

為了改善噴油器的敏感度,將驅(qū)動(dòng)電壓變?yōu)楦唠妷?從而加速電磁線圈磁化和TWV響應(yīng)。ECU中的EDU或充電電路將各自蓄電池電壓提高到大約100V,維持電壓12.8V,它通過ECU發(fā)出的驅(qū)動(dòng)噴油器的信號(hào)而施加到噴油器上。如圖1?51所示。

(3)噴油器的QR(或ID)代碼

噴油器上面帶有ID和QR代碼,QR(快速響應(yīng))代碼用來提高校正精度。需要更換噴油器時(shí),必須首先將新噴油器代碼寫入ECU。如圖1?52所示。

① QR(或ID)代碼包含噴油器的校正數(shù)據(jù),將被寫入柴油機(jī)控制器中。如圖1?53所示。

② QR(ID)代碼致使燃油噴射量校正點(diǎn)的數(shù)目大大增加,從而極大地改善了噴射量精度。該代碼是由電裝公司開發(fā)的一個(gè)新的二維代碼。

③ 更換噴油器時(shí),必須將更換了的噴油器的ID代碼登記到柴油機(jī)控制器(ECU)中。

④ 更換柴油機(jī)控制器必須將所有噴油器的ID代碼登記到柴油機(jī)控制器(ECU)中。