作為第三次發(fā)動(dòng)機(jī)拆解的主角,長(zhǎng)城2.0VGT柴油機(jī)終于粉墨登場(chǎng)了,。此前我們已經(jīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了參觀(guān),而此時(shí)就要對(duì)這臺(tái)2.0排量的新柴油機(jī)進(jìn)行正式拆解了,,為了大家閱讀的方便,,我們首先介紹的是柴油機(jī)的高壓共軌系統(tǒng)與附件部分,而進(jìn)排氣和缸體部分將隨后奉上,。
● 燃油高壓共軌直噴系統(tǒng)
與汽油機(jī)點(diǎn)燃燃料混合氣不同,,柴油機(jī)是通過(guò)將進(jìn)氣壓縮加溫,再與柴油噴霧混合,,壓燃燃燒的,,因此一套行之有效的燃油噴射系統(tǒng)對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵,。由于柴油機(jī)的壓縮比大(與一般汽油10-11的壓縮比相比,GW4D20柴油機(jī)的壓縮比達(dá)到了16.7),,汽缸內(nèi)的壓力非常大,,要形成均勻的油霧,也就需要很高的噴油壓力,,而現(xiàn)在主流的柴油機(jī)則是電控的高壓共軌噴射,,通過(guò)高壓油泵加壓,ECU采集傳感器信號(hào),,控制帶電磁閥的噴嘴改變噴油時(shí)機(jī)和噴油量,,實(shí)現(xiàn)燃油噴射的精確控制。
高壓共軌系統(tǒng)主要組成部件
GW4D20柴油機(jī)目前所用的這套高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)由德?tīng)柛L峁�,,主要由高壓油泵,、油軌、高壓油管�?a class="ShuKeyWordLink" target="_blank">噴油嘴,、各種傳感器,、ECU等組成。這套高壓共軌系統(tǒng)可以提供最高1800bar的噴油壓力,,這個(gè)壓力在國(guó)內(nèi)乘用車(chē)柴油機(jī)中也算較高的(如VM 2.5排量柴油機(jī)的噴射壓力為1350bar),。
● 高壓油泵
高壓油泵的作用是供給柴油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的足夠的高壓燃油,同時(shí)保證柴油機(jī)迅速啟動(dòng)所需要的額外供油量和壓力要求,。GW4D20柴油機(jī)采用的是德?tīng)柛L峁┑母邏河捅�,,該油泵采用將扇葉式輸油泵與高壓油泵制成一體的形式,雙柱塞式設(shè)計(jì),,整體結(jié)構(gòu)更為緊湊可靠,,也能承受更高的工作壓力。
油泵采用皮帶驅(qū)動(dòng),,最高壓力可達(dá)1800bar,,值得一提的是,這個(gè)壓力與上下文所提到的噴油系統(tǒng),、油軌,、噴油器的最大壓力/工作壓力并不完全一致,這與噴油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工況有關(guān),,多數(shù)時(shí)刻高壓共軌系統(tǒng)并不一定處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),,這樣能確保對(duì)噴油系統(tǒng)進(jìn)行更精確的控制,實(shí)現(xiàn)燃油燃燒的高效率,。
4D20所用高壓油泵
油泵的驅(qū)動(dòng)軸由皮帶帶動(dòng)
油泵的回油接管(上)和進(jìn)油接管(下)
油泵上也有多個(gè)傳感器和電控部件,,圖中綠色接頭為溫度傳感器
輸油泵將經(jīng)過(guò)燃油濾清器過(guò)濾之后的燃油泵吸到泵腔內(nèi),當(dāng)供油壓力超過(guò)安全閥的開(kāi)啟壓力(50-150kPa)時(shí),燃油經(jīng)高壓油泵進(jìn)油閥進(jìn)入柱塞腔并被壓縮,,油壓的升高一旦達(dá)到高壓油軌的油壓,,出油閥被打開(kāi),被壓縮的燃油就進(jìn)入了高壓循環(huán),。供油行程結(jié)束后,,柱塞腔內(nèi)壓力減小,出油閥關(guān)閉,,當(dāng)柱塞腔內(nèi)壓力又低于輸油泵的供油壓力時(shí),,進(jìn)油閥又開(kāi)啟,吸油過(guò)程又開(kāi)始,。
高壓油泵結(jié)構(gòu)示意圖:1.泵體,,2.入油閥,3.出油閥,,4.彈簧固定器,,5.驅(qū)動(dòng)軸,6.軸襯,,7.輸油泵,,8.泵體,9.挺柱,,10.滾動(dòng)浮子,,11.喉管,12.前端板,,13.燃油比例控制閥,,14.溫度傳感器。
● 高壓油軌
高壓油軌的功用是將被高壓油泵壓縮的燃油儲(chǔ)存在油軌中,,在每個(gè)工作循環(huán)時(shí),,能夠保證瞬間燃油壓力相對(duì)恒定,,在提升燃油壓力的同時(shí),,又降低了燃油壓力的波動(dòng),保證了燃油的充分霧化,,又使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作更加平穩(wěn),,而整個(gè)燃油噴射過(guò)程由ECU進(jìn)行控制,各電控元件的響應(yīng)時(shí)間也大大縮短,。
4D20采用德?tīng)柛e懺煊蛙?油軌的最大軌壓為1800bar
高壓油軌上端接口為軌壓傳感器,,監(jiān)測(cè)油軌內(nèi)的油壓
● 噴油器
燃油經(jīng)過(guò)加壓之后,通過(guò)油軌,,最終通過(guò)噴油器噴射到燃燒室內(nèi),。由于柴油機(jī)沒(méi)有火花塞,因此噴油器布置在燃燒室中心附近,結(jié)合7孔噴油嘴,,有利于更為均勻地噴射油霧,,有利于燃料充分燃燒,從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性,。
噴油器位于燃燒室頂中部位置,,并由電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油的控制
噴油器噴嘴特寫(xiě),每只噴油器有7個(gè)噴油孔
由于單獨(dú)標(biāo)定匹配,,每只噴油器拆除后都需標(biāo)號(hào),,并加裝黃色保護(hù)帽
4D20的高壓共軌系統(tǒng)選用的是改良的電控噴油器,可以實(shí)現(xiàn)短噴射時(shí)間間隔(低于0.2毫秒)前提下的多次噴射(每缸最多5次),,通常采取兩次預(yù)噴射加主噴射的方式(正常工作噴射壓力為1200bar),,從而使主噴射油束在預(yù)噴射油束的引導(dǎo)下按照設(shè)計(jì)方向合理流動(dòng),便于在燃燒室內(nèi)形成均勻的油霧,,提高燃燒效率,,起到提升動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性的雙重效果。
◆ 網(wǎng)友疑問(wèn):國(guó)內(nèi)的柴油油品不是很理想,,那么對(duì)于高壓共軌這樣精密的噴射系統(tǒng),,在柴油的使用上面是不是會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題呢?
對(duì)于國(guó)內(nèi)的油品問(wèn)題,,確實(shí)存在著油品參差不齊的問(wèn)題,。4D20柴油機(jī)采用了帶油水分離器的柴油濾清器,這樣燃油中的雜質(zhì)和水分都可以最大限度分離,,不使之進(jìn)入高壓共軌系統(tǒng),。由于系統(tǒng)的工作壓力很大,能通過(guò)濾清器的過(guò)濾,、尺寸更小的雜質(zhì)也很難堵塞噴油嘴(汽油電噴車(chē)型就較化油器車(chē)型更難堵塞,,而柴油噴射系統(tǒng)的工作壓力還要比一般的電噴高至少一個(gè)數(shù)量級(jí)),同時(shí)柴油較高的燃燒效率也有利于排除帶入的微粒雜質(zhì),。不過(guò)消費(fèi)者也要盡量選擇正規(guī)的加油站點(diǎn),,以確保基本的燃油質(zhì)量,。
此外,,高壓共軌系統(tǒng)還包括高壓油管、ECU,、各類(lèi)傳感器等部件,,其中ECU主要起控制發(fā)動(dòng)機(jī)、與其他ECU(如ABS系統(tǒng))交換數(shù)據(jù)的作用,,而且GW4D20還裝備了爆震傳感器,,這是柴油機(jī)上面不多見(jiàn)的,,它的主要作用是修正燃油系統(tǒng)在工作較長(zhǎng)時(shí)間之后因?yàn)槟p而造成的各缸工作的不均衡性,減少發(fā)動(dòng)機(jī)后期維護(hù)的工作量,。爆震傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)汽缸間工作不均衡引發(fā)的振動(dòng)變?yōu)殡娦盘?hào),,傳到ECU,ECU處理之后通過(guò)改變噴油量,,從而對(duì)振動(dòng)進(jìn)行抑制,。
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差評(píng)理由: