工程機(jī)械電控柴油機(jī)單體泵的原理與檢修

史同心

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原030031）

單體泵，如圖1所示，是將噴油泵和噴油器合為一體，直接安裝在電控柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上，可以消除高壓油管帶來(lái)的不利影響，但要求在發(fā)動(dòng)機(jī)上另加驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中也有應(yīng)用，也叫泵噴嘴。這種單體泵安裝在缸蓋上，每缸一個(gè)，其消除了高壓管，可以產(chǎn)生200MPa以上壓力，用高速電磁閥控制供油正時(shí)與噴油量，屬于時(shí)間控制。

圖1 泵噴嘴

1 泵噴嘴的結(jié)構(gòu)與工作原理

（1）基本結(jié)構(gòu)。泵噴嘴的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖2所示。泵噴嘴，由噴射凸輪驅(qū)動(dòng)滾柱式搖臂而工作。電腦控制噴油電磁閥工作。噴油針閥與傳統(tǒng)噴油器的結(jié)構(gòu)相似。電控泵噴嘴省去了高壓油管，把泵油的柱塞及泵體與噴油嘴部件連在一起，在泵體的側(cè)面裝有電磁閥。泵體上有起柱塞套作用的圓孔，與柱塞形成精密偶件，柱塞下的高壓腔有信道通過(guò)電磁閥與低壓腔連通。噴油正時(shí)和噴油量是由電磁閥的通電正時(shí)和通電時(shí)間的長(zhǎng)短決定的。此外，電控系統(tǒng)是由一組傳感器、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行組件組成。傳感器把柴油機(jī)工作的環(huán)境條件、工況及駕駛員的意圖傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)這些信息及在開(kāi)發(fā)柴油機(jī)時(shí)存入的匹配數(shù)據(jù)計(jì)算出正確的通電正時(shí)和通電時(shí)間，控制執(zhí)行組件的工作。

圖2 泵噴嘴的結(jié)構(gòu)與工作原理

（2）工作原理。其工作過(guò)程如圖2所示，如下：①進(jìn)油階段。隨凸輪旋轉(zhuǎn)，泵活塞在回位彈簧作用下向上移動(dòng)，高壓腔容積增大，由于電磁閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，供油管與高壓腔相通，柴油充滿(mǎn)高壓腔。②預(yù)噴射循環(huán)開(kāi)始。泵活塞下行，高壓腔燃油壓到供油管。ECU給泵噴嘴電磁閥供電，關(guān)閉進(jìn)油管與高壓腔通道，壓力上升到18MPa時(shí)高于噴油彈簧壓力，泵噴嘴針閥上升，預(yù)噴射開(kāi)始。③緩沖活塞原理。泵噴嘴的噴油彈簧將緩沖元件與針閥壓至最低位置，開(kāi)始噴油時(shí)，針閥與緩沖元件一起上升，上方油液被壓入彈簧室，緩沖元件越往上升，泄漏間隙越小，阻尼也越大。④預(yù)噴射循環(huán)結(jié)束。預(yù)噴射開(kāi)始后，高壓腔油液作用在收縮活塞上，隨著泵活塞下行，油壓進(jìn)一步升高，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，收縮活塞下移，高壓腔容積增大，油壓瞬間下降，針閥關(guān)閉噴孔，預(yù)噴射結(jié)束。⑤主噴射循環(huán)。預(yù)噴射結(jié)束后，隨泵活塞繼續(xù)壓油，高壓腔油液壓力立刻上升，當(dāng)油壓達(dá)到30MPa時(shí)，針閥上升噴油，由于噴孔的節(jié)流作用，噴油壓力進(jìn)一步升高。ECU控制電磁閥斷電時(shí)，高壓腔與進(jìn)油管相通，主噴射停止。

2 泵噴嘴的維修

（1）電控柴油機(jī)泵噴嘴的電路診斷，需要借助于專(zhuān)用解碼儀。使用專(zhuān)用解碼儀，進(jìn)入柴油機(jī)電控點(diǎn)單，此時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，分析儀器顯示區(qū)的泵噴嘴狀態(tài)值。如果各個(gè)顯示的狀態(tài)值都是“0”，表示各缸泵噴嘴正常；若顯示區(qū)狀態(tài)值非0,則應(yīng)檢測(cè)該缸泵噴嘴電磁閥的電阻及連接電路。

（2）用萬(wàn)用表檢測(cè)泵噴嘴電磁閥。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)氣缸蓋處的泵噴嘴插接器，檢測(cè)泵噴嘴的電磁閥線(xiàn)圈電阻，各缸的泵噴嘴電磁閥電阻阻值通常在0.5Ω左右。通過(guò)電阻檢查，可以判斷泵噴嘴的電磁閥線(xiàn)圈是否斷路。如果電阻值不符合要求，則說(shuō)明該泵噴嘴電磁閥失效；泵噴嘴損壞后，一般不能修復(fù)使用，必須更換新的泵噴嘴總成。若電阻值符合要求，則進(jìn)行下一步的檢查。接下來(lái)逐一檢查每個(gè)缸的泵噴嘴電磁閥的搭鐵和ECU送來(lái)的電源，測(cè)量結(jié)果應(yīng)是搭鐵良好，電源正常。如果搭鐵與電源有問(wèn)題，則針對(duì)搭鐵回路和電源回路進(jìn)一步檢查分析。使用數(shù)字式萬(wàn)用表，測(cè)量泵噴嘴插接器端子任一端子與ECU相應(yīng)端口之間連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻，電阻值應(yīng)小于或等于1.5Ω，不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)則應(yīng)該更換線(xiàn)束。