潍柴WP.10-336柴油机Bosch共轨系统油路图解(下)

文/山东 刘华 殷晨光

(接上期)

(4)滚轮总成

共有两组滚轮总成，每个滚轮总成由滚轮体、渗碳滚轮销、滚轮(大、小滚轮各1个)等组成(见图20)。滚轮由凸轮轴的凸轮驱动，在柱塞弹簧的弹力作用下，使滚轮与凸轮轴的凸轮始终保持接触状态，滚轮体上端驱动柱塞。

(5)供油单元

共有两组供油单元，每组供油单元由柱塞、柱塞套、进油阀总成、出油阀总成及出油阀紧座等组成(见图21、图22)。进、出油阀总成安装在柱塞套与出油阀紧座之间的空腔内，每组供油单元用两个螺钉固定在高油泵的壳体上。

①柱塞

为了提高柱塞的耐磨性，其外表面采用渗碳处理，表面呈黑色。柱塞上端的外圆柱面与柱塞套精密配合，柱塞下端卡在弹簧座槽中，并在柱塞弹簧的作用下与滚轮体可靠接触(见图23、图24)。

②柱塞套

柱塞套的2个O型圈之间的外圆柱面上，有两个小孔：A孔和B孔。A孔为泄油孔，与柱塞套下半部分内腔的环槽相通，其作用是将柱塞与柱塞套之间泄漏的燃油返回到进油端；B孔为进油孔，进油计量阀计量后的燃油通过高压油泵壳体内部油道送至B孔，经B孔及其内部的进油阀进入柱塞腔。柱塞套内部空腔安装进、出油阀总成，并由出油阀紧座紧固(见图25)。

③进油阀总成

进油阀总成由进油阀、进油阀体、进油阀弹簧等组成。进油阀体的外圆柱面上有进油孔，与柱塞套进油孔B相通；进油阀体垂直方向上有2个油孔，与柱塞腔相通；进油阀体上端面有两个定位销安装孔，通过定位销与出油阀总成连接并定位。在发动机不工作时，进油阀在进油阀弹簧的作用下保持关闭(见图26)。

④出油阀总成

出油阀总成由出油阀、出油阀体、出油阀弹簧等组成。出油阀体下端面有两个定位销安装孔，通过定位销与进油阀总成连接并定位。发动机不启动时，出油阀在出油阀弹簧作用下保持关闭(见图27)。

(6)燃油吸入和加压过程

凸轮轴的转动是通过滚轮总成使柱塞上下运动，完成燃油的吸入和加压过程。

当柴油机带动高压油泵凸轮轴转动时，随着凸轮的下降，滚轮总成及柱塞也向下运动，柱塞上端的燃油压力减小，经过进油计量阀计量后的燃油经过高压油泵内部油道，通过柱塞套的B孔、进油阀的进油孔，克服进油阀弹簧向下的弹力，使进油阀抬起并打开，燃油进入柱塞腔，完成燃油的吸入过程(见图28)。

当凸轮轴转动时，随着凸轮的上升，驱动滚轮总成及柱塞向上运动，柱塞上端的燃油压力增大，使进油阀首先关闭，随着柱塞继续上移，燃油压力不断提高，当压力超过出油阀弹簧弹力时，出油阀打开，加压后的燃油被送到共轨，完成燃油的加压过程(见图29)。

2.共轨

潍柴WP10.336柴油机采用了LWR型激光焊接共轨，共轨前端安装了共轨压力传感器，后端安装了限压阀，共轨与喷油器高压油管的接头内部装有流量限制器。

(1)共轨压力传感器

共轨压力传感器由焊接在压力装置上的集成传感器部件、装有电子检测回路的印刷电路板和装有电子插入式连线的传感器外壳等组成。

燃油通过共轨上的孔流向共轨压力传感器，燃油压力作用在传感器膜片上。将压力信号转换为电信号的传感器部件(半导体装置)也安装在此膜片上，传感器产生的信号被输入一个用于放大拾取信号并将它送入ECU的检测回路中(见图30)。

共轨压力传感器的工作过程：共轨压力作用在膜片上，导致膜片形状发生变化，膜片形状变化时，连接于膜片的电阻值也将改变，改变的电阻值将引起通过5V电桥电压的变化，信号电压的变化范围为0～70mV(与共轨压力有关)，并且被放大电路增幅至0.5～4.5V。

(2)限压阀

限压阀为一机械式阀门，压力过大时，限压阀将打开回油通道，来限制最大共轨压力，限压阀允许的瞬时最大共轨压力为系统的额定压力加5MPa左右。

(3)流量限制器

流量限制器的金属外壳两端有外螺纹，上端拧在共轨上，下端用来拧入喷油器的进油管。外壳两端有孔，分别与共轨及喷油器进油管相通。流量限制器内部有一个活塞，一根弹簧将此活塞向共轨方向压紧。活塞上的纵向孔连接进油孔和出油孔，纵向孔直径在末端是缩小的，具有精确计量节流孔的作用(见图31)。

流量限制器的作用是防止喷油器可能出现持续喷油的现象。为此，当共轨流出的油量超过最大流量时，流量限制器将自动关闭流向相应喷油器的进油口，防止继续喷油。

3.喷油器

潍柴WP10.336柴油机采用了CRIN2标准3型6孔式喷油器，喷油器由喷油器体、孔式喷油嘴总成、液压伺服系统以及电磁阀总成等组成(见图32)。喷油器上有一组十位数的编码，为Bosch的订货号，用于购买配件时使用。

(1)喷油器体

喷油器体是喷油器的基础件，其下端安装孔式喷油嘴总成，液压伺服系统及电磁阀总成安装在喷油器体上部的空腔内，其上半部有进油孔和回油孔，外圆柱面上有一个密封的O型圈，其内部有进油及回油油道(见图33)。

(2)孔式喷油嘴总成

孔式喷油嘴总成由针阀、针阀体、针阀弹簧、弹簧座及喷油嘴螺纹套等组成(见图34)。针阀的工作面采用渗碳处理，针阀与传统柴油机的喷油器针阀类似，带有承压锥面和密封锥面。针阀体上端面有进油孔及2个定位销孔，通过定位销定位，安装后确保针阀体上的进油孔与喷油器体上的进油孔对齐，在针阀弹簧的作用下，针阀关闭。喷油嘴螺纹套将针阀、针阀体、针阀弹簧及弹簧座等固定在喷油器体下端。

(3)电磁阀总成

电磁阀总成由电磁阀、电磁阀弹簧、电枢轴、电枢轴盘及复位弹簧等组成(见图35)。电磁阀总成上端有两个电接线柱(接线时，不需要区分位置)，两接线柱中间为一绝缘体。电磁阀内部空腔内安装了电磁阀弹簧、电枢轴、电枢盘及复位弹簧。电磁阀由发动机电控单元通过占空比PWM信号控制，通过较高的电压(接近100V)驱动，实现大的驱动电流(实现电枢轴迅速抬起)。采用电源电压(24V)驱动时，是为了实现维持电流(基于节能考虑)。

发动机控制单元通过对喷油器电磁阀的控制，来实现对喷油正时、喷油量以及喷油规律(预喷+主喷)的控制。

(4)液压伺服系统

液压伺服系统由球阀、球阀座、控制活塞及推杆等组成(见图36)。球阀安装在控制活塞回油节流孔的上端，其上端与球阀座接触，球阀座与电磁阀总成的电枢轴接触，在电磁阀弹簧向下的弹力作用下，电枢轴与球阀座、球阀座与球阀能够可靠接触，使回油节流孔保持关闭。控制活塞上有进油节流孔及回油节流孔，进油节流孔与喷油器的进油道相通(见图37)。推杆上端安装在控制活塞的内部空腔中，下端与针阀接触。

(5)喷油器的工作过程

当喷油器的电磁阀不通电时，电枢轴在弹簧的作用下，将球阀座及球阀压在控制活塞的回油节流孔上，使回油节流孔关闭，作用在液压伺服系统中推杆顶部的压力大于作用在针阀承压面上的压力，再加上针阀弹簧向下的弹力作用，针阀被迫进入阀座，将高压油道与燃烧室隔离，喷油器不喷油。

当喷油器的电磁阀通电时，电枢轴克服弹簧的弹力将球阀座及球阀略微升起，使回油节流孔打开，针阀控制腔的压力减小，作用在液压伺服系统中推杆顶部的压力也随之下降。一旦压力小于作用于喷油嘴针阀承压面上的压力时，针阀上升，燃油经喷油嘴喷孔喷入燃烧室。此外，喷油器内部泄漏的燃油，通过喷油器回油管和共轨的回油管一起接到高压油泵的回油管处，汇总后经一根总的回油管一起流回燃油箱(见图38)。

Bosch电控高压共轨系统大规模应用于国产柴油机已有3年多的时间，通过使用情况来看，油路故障最为常见，主要是由于油品的质量问题以及使用、维护不当等原因造成的。正确理解Bosch共轨系统的油路组成、主要零部件的结构及工作原理，对排除油路故障有很大的帮助。(全文完)