高压共轨式柴油发电机的工作原理
发布时间：2023-09-10 点击：145
高压共轨式柴油发电机的工作原理
引言：高压共轨技术是指在由高压油泵、压力传感器和ecu组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油发电机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油发电机的缺陷。ecu控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。
一、共轨
共轨的任务是存储高压燃油，高压泵的供油和喷油所产生的压力波动由共轨的容积进行缓冲，在输出较大燃油量时，所有气缸共用的共轨压力也应近似保持为恒定值，从而确保喷油器打开时喷油压力不变。图1为高压共轨的结构。它是一根锻造钢管，油轨的内径为10mm，长度范围在280~600mm之间，具体长度按柴油发电机的要求而定，高压柴油经流量限制器通过各自的油管与喷油器联接。共轨上装有油压传感器、压力限制阀及流量限制器。
图1 高压共轨结构图
二、压力限制阀
1、作用
压力限制与过烁阀或溢流阀的作用相同，相当于安全阀，它限制共轨中的压力，在压力限定值超出时，限压阀通过打开溢流口来限制油轨中的压力限制阀元件油轨中短时的最大压力为160mpa。
2、结构
压力制的构造如图2所示，它属于一种机械液压控制装置，以螺纹紧固在轨道端部，主要由限压阀、移动活塞、弹簧、限位块等部件组成。
3、工作原理
压力限制阀与轨道联接端有进油孔，与轨道内腔相通，轨道内的高压燃油由进油孔]进入力限制阀内，直接作用在限压阀上。限压阀在弹簧的作用下，其座面处于关团状态。在正常工况下最大油压力小于允许的最大值160mpa，弹簧力始终能把限压阀靠在密封座面上，共轨内的高压燃油不能由此流出。但当轨道内燃油压力超过最大允许值后，作用在限压阀上的燃油压力大于弹的压力，会顶开限压阀，这时轨道内的部分高压油能从打开的座面处，流入压力限制阀内，并经燃油通道由回油螺钉流回油允许值后，弹簧力又会使限压阀上的密封座面关团，轨道压力不再下降。这样把轨道压力始终控制在许可范围内。
共轨系统压力阀构造图
三、流量限制阀
1、作用
流量限制阀的作用是控制最大燃油流量，防止喷油器可能出现持续喷油现象，如果某一缸从轨道输出的油量超出规定值时，流量限制器将流向相应喷油器的进油管关闭。由于该部件结构较为复杂，属于选装件，有被省略的可能。
2、结构与原理
两端带有外螺纹的螺套，一端固定在轨道接头上，另一端与喷油器管接头联接，螺套的中孔内装有限位块、活塞、弹簧等零件。在正常情况下，由于弹簧的作用，把活塞向上压到与限位块相接触的位置。这时螺套5的座面（通道）处于开启状态，轨道内的高压燃油由进油孔进入流量限制器内，从中心孔经径向节流孔，通过座面、通油孔流进喷油器，整个流量限制器成为沟通轨道与喷油器的重要燃油通道。
在补充的油量由进油孔进入流量限制阀后，会从中心孔经节流孔流入弹簧室内，使活塞上下承受着相同的燃油压力，因此，喷油后能恢复到平衡状态，但由于弹簧4的作用，又会将活塞3压回到与限位块相接触的位置。
3、喷油过程
通常，喷油过程结束，活塞移动停止，由于每循环喷油量很小，所以直到喷油终点，活塞的移动量不大，到达不了关闭座面7的位置。在活塞向上回位过程中，轨道内的高压燃油会很快从节流孔流入弹簧室，补充活塞向上移动时所让出的空间。使联接喷油器端的燃油压力又恢复到喷油前的水平，为下一次喷油做好准备，这样能保证每循环喷油压力的一致性。
喷油时，流量限制器的喷油器端由于燃油的喷出，压力会下降，为使进入喷油器的燃油压力保持不变，轨道内的高压燃油应迅速向喷油器端补充，才能保证整个喷油过程中每一循环达到的喷油压力保持不变，都在高压下进行。如果燃油喷出后，不能及时补充燃油，喷油器端就会产生压力降，下一循环的喷油压力就会降低，这样，不能保证每次喷油都是在相同压力下进行。通常喷油器端因喷油引起压力下降的同时，活塞3的另一端由于轨道压力基本不变，因此产生了压差，活塞在轨道压力的作用下克服了弹簧的压力，向喷油器端移动，活塞移动所让出的空间，能从轨道内获得相同排量的油量来补充喷出的油量。
4、常见故障
在运行中如出现下列故障时，流量限制阀会自动停止供油，以防止发生严重事故。
（1）燃油大量泄漏时的故障运行情况
燃油由轨道从喷油器喷出，必经流量限制阀座面处的通道。当燃油从轨道中流入流量限制阀时，会把活塞推离限位块，燃油流入量越多，活塞行程越大，会被推向更远离限位块的位置。而同时活塞3的座面通道愈小。当燃油流入量超过极限值时，活塞会下移到座面关闭位置，从而能阻挡燃油流向喷油器，使柴油发电机停机。
（2）燃油少量泄漏时的故障运行情况
燃油从轨道流入流量限制阀，再从流鼠限制阀流出，经喷油器喷射，当流入量和流出量相等时，每次喷油后，活塞总能回到与限位块的接触位置。但若轨道流入量增加，而流出量不变，则将出现进的多、出的少的现象。每次喷油后，活塞就无法再回到与限位块相接触的位置。这时由轨道泄漏进入流量限制阀的燃油，即使每次量不多，但也会使活塞无法再回到与限位块的接触位置，连续几次喷油后，泄漏量的积累，也会把活塞压到关闭座面的位置，从而切断燃油流向喷油器，也能使柴油发电机停机。
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一、共轨
共轨的任务是存储高压燃油，高压泵的供油和喷油所产生的压力波动由共轨的容积进行缓冲，在输出较大燃油量时，所有气缸共用的共轨压力也应近似保持为恒定值，从而确保喷油器打开时喷油压力不变。图1为高压共轨的结构。它是一根锻造钢管，油轨的内径为10mm，长度范围在280~600mm之间，具体长度按柴油发电机的要求而定，高压柴油经流量限制器通过各自的油管与喷油器联接。共轨上装有油压传感器、压力限制阀及流量限制器。
图1 高压共轨结构图
二、压力限制阀
1、作用
压力限制与过烁阀或溢流阀的作用相同，相当于安全阀，它限制共轨中的压力，在压力限定值超出时，限压阀通过打开溢流口来限制油轨中的压力限制阀元件油轨中短时的最大压力为160mpa。
2、结构
压力制的构造如图2所示，它属于一种机械液压控制装置，以螺纹紧固在轨道端部，主要由限压阀、移动活塞、弹簧、限位块等部件组成。
3、工作原理
压力限制阀与轨道联接端有进油孔，与轨道内腔相通，轨道内的高压燃油由进油孔]进入力限制阀内，直接作用在限压阀上。限压阀在弹簧的作用下，其座面处于关团状态。在正常工况下最大油压力小于允许的最大值160mpa，弹簧力始终能把限压阀靠在密封座面上，共轨内的高压燃油不能由此流出。但当轨道内燃油压力超过最大允许值后，作用在限压阀上的燃油压力大于弹的压力，会顶开限压阀，这时轨道内的部分高压油能从打开的座面处，流入压力限制阀内，并经燃油通道由回油螺钉流回油允许值后，弹簧力又会使限压阀上的密封座面关团，轨道压力不再下降。这样把轨道压力始终控制在许可范围内。
共轨系统压力阀构造图
三、流量限制阀
1、作用
流量限制阀的作用是控制最大燃油流量，防止喷油器可能出现持续喷油现象，如果某一缸从轨道输出的油量超出规定值时，流量限制器将流向相应喷油器的进油管关闭。由于该部件结构较为复杂，属于选装件，有被省略的可能。
2、结构与原理
两端带有外螺纹的螺套，一端固定在轨道接头上，另一端与喷油器管接头联接，螺套的中孔内装有限位块、活塞、弹簧等零件。在正常情况下，由于弹簧的作用，把活塞向上压到与限位块相接触的位置。这时螺套5的座面（通道）处于开启状态，轨道内的高压燃油由进油孔进入流量限制器内，从中心孔经径向节流孔，通过座面、通油孔流进喷油器，整个流量限制器成为沟通轨道与喷油器的重要燃油通道。
在补充的油量由进油孔进入流量限制阀后，会从中心孔经节流孔流入弹簧室内，使活塞上下承受着相同的燃油压力，因此，喷油后能恢复到平衡状态，但由于弹簧4的作用，又会将活塞3压回到与限位块相接触的位置。
3、喷油过程
通常，喷油过程结束，活塞移动停止，由于每循环喷油量很小，所以直到喷油终点，活塞的移动量不大，到达不了关闭座面7的位置。在活塞向上回位过程中，轨道内的高压燃油会很快从节流孔流入弹簧室，补充活塞向上移动时所让出的空间。使联接喷油器端的燃油压力又恢复到喷油前的水平，为下一次喷油做好准备，这样能保证每循环喷油压力的一致性。
喷油时，流量限制器的喷油器端由于燃油的喷出，压力会下降，为使进入喷油器的燃油压力保持不变，轨道内的高压燃油应迅速向喷油器端补充，才能保证整个喷油过程中每一循环达到的喷油压力保持不变，都在高压下进行。如果燃油喷出后，不能及时补充燃油，喷油器端就会产生压力降，下一循环的喷油压力就会降低，这样，不能保证每次喷油都是在相同压力下进行。通常喷油器端因喷油引起压力下降的同时，活塞3的另一端由于轨道压力基本不变，因此产生了压差，活塞在轨道压力的作用下克服了弹簧的压力，向喷油器端移动，活塞移动所让出的空间，能从轨道内获得相同排量的油量来补充喷出的油量。
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燃油从轨道流入流量限制阀，再从流鼠限制阀流出，经喷油器喷射，当流入量和流出量相等时，每次喷油后，活塞总能回到与限位块的接触位置。但若轨道流入量增加，而流出量不变，则将出现进的多、出的少的现象。每次喷油后，活塞就无法再回到与限位块相接触的位置。这时由轨道泄漏进入流量限制阀的燃油，即使每次量不多，但也会使活塞无法再回到与限位块的接触位置，连续几次喷油后，泄漏量的积累，也会把活塞压到关闭座面的位置，从而切断燃油流向喷油器，也能使柴油发电机停机。
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