共轨喷油器及油泵知识介绍

共轨喷油器及油泵知识介绍一、共轨系统简介二、共轨系统与单体泵系统差异三、共轨改国二改装设计四、共轨改国二喷油泵后期实施方案一、共轨系统简介共轨系统工作原理ECU根据各种传感器检测到的柴油机运行参数，根据ECU中预先存储的参数值或MAP，经过运算后将目标值为指令输送给执行器；执行器（喷油器电磁阀）根据ECU指令控制喷油量（电磁阀开启持续时间）和喷油正时（电磁阀开启始点）；高压共轨电控燃油喷射系统是一种燃油喷射压力与发动机转速无关的供油方式，即喷射压力的产生与喷射过程相互分开；在该系统中，高压油泵把高压燃油输送到高压蓄压器（共轨管），共轨管内的高压燃油通过高压油管直接与喷油器连通。喷油器内电磁阀根据ECU指令开启喷油。高压共轨系统是压力-时间控制式喷油系统：高压油泵只是向共轨管供油以维持所必须的油轨油压，是通过燃油计量阀进行调节，进入油泵柱塞的油量，以控制喷射压力大小；用喷油器电磁阀来控制喷射时间，即喷射油量；高压共轨系统内喷油压力大小独立于发动机转速和负荷，可根据根据发动机需要进行多次喷射。共轨泵外型图喷油器工作过程喷油初始状态：当喷油器电磁阀未被触发时，小弹簧将电驱的球阀压向释放控制孔上，在控制腔内形成共轨高压；同样，在喷嘴腔内也形成共轨高压，共轨压力对控制柱塞端面的压力和喷嘴弹簧的压力与高压燃油作用在针阀上的开启力相平衡，使针阀保持关闭状态。喷油开始状态：当电磁阀被触发时，电磁铁驱动将泄油口打开，燃油从阀控制室中流到上方的空腔中（从空腔通过回油管返回油箱），使控制室压力降低，减少了作用在控制柱塞上的力，这时喷嘴针阀被打开，喷油器开始喷油。喷油结束状态：电磁阀一旦断电不被触发，小弹簧力会使电磁阀下压，球阀将泄油孔关闭；泄油孔关闭后，燃油从进油孔进入控制室建立起油压（油轨压力），这个高压作用在控制柱塞端面上，油轨压力加上弹簧力大于针阀锥面上的压力，使喷嘴针阀关闭。二、共轨系统与单体泵系统差异

单体泵和共轨一直是两条平行的技术路线，都是通过电控喷油来实现燃烧的高效率。单体泵侧重泵端精准控制，共轨则侧重嘴端精准控制。1.喷油压力的控制电控单体泵的喷射压力是通过油泵驱动凸轮型线的设计来实现的，且与喷油器的孔径以及发动机的转速有关。即喷油嘴孔径越小，最高喷射压力越大；发动机转速越低，则喷射压力越小。不利于发动机的低速性能。

共轨系统的喷射压力可以完全独立于发动机的转速，有利于改善发动机的低速性能，喷射压力由高压泵上的电磁阀进行调节，并由相关MAP实现灵活控制，同时喷射压力也与喷油嘴孔径无关。

因此，在喷油压力控制方面，电控共轨系统优于电控单体泵，这对于满足更严格的排放有利。2.喷油量的控制电控单体泵和共轨系统都能在各个发动机工况实现对喷油量的灵活精确调节。电控单体泵能实现的最小喷油量为3mm3/st，但不能实现预喷射,不利于冷启动。

共轨系统能实现的最小喷油量为2mm3/st，且能实现预喷和后喷，通过预喷射可以有利于冷起动，并降低噪声；而后喷射，则可以应用于后处理，为满足将来欧IV等更严格的排放法规提供技术储备。3.喷油正时电控单体泵和共轨系统都能根据发动机各个工况的需要，灵活调节喷油正时，这对于调节和改善发动机在各个工况的油耗、NOX以及烟度非常有利。4.快速断油能力电控单体泵依靠喷油器的针阀弹簧断油，由于从高压泵到喷油器较长的高压油管，高压油管的燃油压力波会影响喷油器的快速断油，对发动机的燃油耗以及烟度不利。共轨系统通过电磁阀控制喷油器阀杆上下腔的燃油压差，加上针阀弹簧的共同作用，使得喷油器喷油结束后的断油很迅速，这对于改善颗粒排放及烟度有利。

6.油泵的吸收功率

电控单体泵为每个喷油器对应一个单体泵，6个单体泵由一个泵箱集成为一体，因而其体积较大，驱动机构笨重，油泵的吸收功率较大。共轨系统的高压泵采用两个三角形凸轮驱动，每个凸轮有三个凸起，结构紧凑，重量轻，便于安装，且油泵的吸收功率小。7.控制策略的复杂程度

电控单体泵由于不能实现预喷射和后喷射，因此其控制策略也简单，补偿MAP较少。

共轨系统能实现预喷射和后喷射，其控制策略要复杂得多，相关的补偿MAP很多，为发动机以及整车性能的优化提供了技术接口。8.对燃油清洁度的要求电控单体泵对燃油清洁度的要求较低，燃油的过滤精度与机械直列泵相当。共轨系统对燃油品质的要求较高，要求燃油的过滤精度达到5u，远高于机械直列泵。燃油系统的杂质容易导致共轨系统失灵。

三、共轨改国二改装设计

为满足市场上部分用户需求，进行东方红国三共轨机改装国二喷油泵的开发。首先了解下东方红LR系列共轨各机型及马力段：以LR6M3LR机型为例，看一下共轨柴油机的外观结构：根据共轨柴油机结构，如需改装为国二喷油泵，则需准备与之各连接相符的喷油泵、喷油器、过渡法兰盘、轮毂、高压油管、喷油器回油管、低压油管、润滑油管（增压包进气管）。

综合前期试装验证情况，结合公司实际且便于后续组织生产，初步所定方案如下：

四缸140马力及以下采用PM泵（TWM调速器）；

四缸150-160马力采用EP9泵（仅限于4N5LRP机型）。

六缸160马力及以下采用PM泵（BZ调速器）；

六缸180-200马力采用EP9泵（BZ调速器）。

需根据二发齿轮室轴向尺寸新设计四六缸轮毂、过渡法兰盘。

P4B轮毂P6B轮毂4P9A轮毂P6B法兰盘P4B法兰盘

喷油器采用山东共轨改装专用壳体（烟袋锅型），针阀体采用姜堰009毛坯（φ7小外圆），喷孔角度按国三角度加工，流量按国二流量加工，2.2-2.26L/min。喷油器型号：BK.PP66-01。改装套件图例：四、共轨改国二喷油泵后期实施方案

根据厂内了解及前期市场试装验证情况，东方红柴油机配套大拖厂，四缸机4A3LRP和4M3LRP机型由于进气管倾斜布置，与改装用高压油管干涉，因此除个别机型外其他绝大部分无法改装国二喷油泵；配套6A3LR和6M3LR机型能够正常改装（进气连接口左置）。如图例所示：4A3LRP-T264A3LRP-T734M3LR-T734M3LR-T764M3LR-T50

早期4A3LR-T73试装

早期6M3LR-T73试装6A3LR-T736M3LR-T73序号发动机型号原车油泵马力段主机厂进气管方式备注14V5RP-T73B2QCB1890三装歧管结构未试装24A3LRP-T73MB4HQCB18100三装进气管倾斜干涉无法改装34A3LRP-T73B5H2CB18110三装进气管倾斜干涉无法改装44A3LRP-T73B6H2CB18120三装进气管倾斜干涉无法改装54A3LRP-T26CB18110三装进气口中置未试装64M3LRP-T73MB2SCB18120三装进气管倾斜干涉无法改装74M3LRP-T73B4XSNCB18140三装进气管倾斜干涉无法改装84M3LRP-T50MB2SNCB18120三装拖拉机与柴油机进气管干涉更严重无法改装94M3LRP-T50MB3XSCB18130三装拖拉机与柴油机进气管干涉更严重无法改装104M3LRP-T76B5YNCB18150三装进气管倾斜干涉无法改装116A3LR-T73LB4YNCB18150三装进气口左置126A3LR-T73LB5YNCB18160三装进气口左置已验证136M3LR-T73WBIYNCB28180三装进气口左置

东方红柴油机配套集团外部，四缸4A和4M机型进气管中置，基本可以改装；但在部分工机上采用了08共轨泵，并且取消了法兰盘，改装设计时，因齿轮室三角安装孔与公司PM泵四角法兰孔干涉，法兰无法加工，因此需直接采用小三角法兰泵体结构；6M机型进气管中置，可以改装。前期市场验证机型如图例所示：4A3LR-G92X1Q4A3LR-G91HX1Q（CB08泵型号中标识为H或B）前期用户改装6M3LR-T77X1机型现场情况，进气口中置，特别需注意，喷油器回油管需靠近气门罩盖侧（排气管侧）。序号发动机型号原车油泵马力段主机厂进气管方式备注14A3LR-G92X1QCB18120工机进气口中置已验证24A3LR-G91HX1QCB08125工机进气口中置，无过渡法兰已验证（客户改制法兰），可采用小三角法兰泵36M3LR-T77X1CB28180世英拖进气口中置已验证

综合前期验证结果，针对东方红不同马力共轨柴油机型号及连接结构，初步确定相关喷油泵型号（套件），如下表所示：序号物料号喷油泵型号备注1240100330980BH6P9A120Y6486B(BK.4P9A-G66-021)前期180马力6M3L机型，进气口中置（后期暂不生产）2240100330983BH6PYT115Y6487B(BK.P6B-G66-016)前期160马力6A3L机型，进气口左置（后期暂不生产）3240100350375BH6PYT115Y6489BZ(BK.P6B-G66-016)160马力6A3L机型，进气口左置4240100350376BH6P9A120Y6488BZ(BK.4P9A-G66-021)180马力6M3L机型，进气口左置5240100358999BH6P9A120Y6490BZ(BK.4P9A-G66-021)180马力6M3L机型，进气口中置6240100355989BH4PYD110Z2490W(BK.P4B-G66-016)四缸130马力，非双