康明斯SB、ISBe、ISBe4、QSB4.5、QSB5.9和QSB6.7(共軌燃油系統)維修手冊之發動機燃油系統介紹
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此燃油系統為高壓共軌電控燃油系統。高壓共軌系統由四個主要部件構成:燃油泵齒輪泵、高壓泵、燃油油軌和噴油器。無論發動機轉速高低,高壓泵向燃油油軌供應高壓燃油。燃油油軌中累積了高壓燃油。高壓燃油不斷地通過燃油油軌向噴油器供油。電子控制模塊 (ECM) 通過操縱噴油器控制發動機的供油和正時。
在燃油系統的低壓側,有些發動機含有燃油冷卻式 ECM 冷卻板和/或電動輸油泵。車用和工業用發動機安裝有 ECM 冷卻板,以便燃油從原始設備制造商 (OEM) 燃油供油管接頭進入 ECM 冷卻板(如果配備)。燃油從 ECM 冷卻板出來之后,可能進入電動燃油輸油泵(如果配備)。船用類型的安裝方向與此流向相反,因此在燃油進入 ECM 冷卻板之前直接流向電動燃油輸油泵。
對于帶電動輸油泵的發動機,油水分離燃油濾清器位于電動輸油泵的出口(對于船用類型則是燃油冷卻式 ECM 冷卻板的出口)和燃油泵齒輪泵的進口之間。電控輸油泵的出口壓力(接近 11 psi)將使濾清器的燃油通過油水分離器。油水分離濾清器可以位于發動機上,或者發動機外的遠程位置上。燃油進入燃油泵齒輪泵后,將通過內部油道進入高壓燃油泵。
對于不帶電動輸油泵的發動機,需要吸入側油水分離濾清器。此濾清器不在發動機上,含有一個手壓泵。燃油通過 ECM 冷卻板(如果配備)進入發動機,然后流入燃油泵齒輪泵。使用燃油泵齒輪泵壓力(接近 44-189 psi),在燃油進入高壓燃油泵之前通過安裝在發動機上或者遠程安裝的燃油濾清器過濾燃油。
進入高壓燃油泵的燃油通過三個徑向泵油室后的增壓壓力在 250 和 1800 bar [3626 至 26107 psi] 之間。進入泵室的燃油量由三個徑向泵室進口處的 M 形閥或電子燃油控制 (EFC) 閥進行調節。通過調節增壓的燃油量,M-Prop 閥使用來自 ECM 的信號使油軌處的壓力保持在期望的水平。不允許進入三個徑向泵室的燃油將直接通過層疊式溢流閥。層疊式溢流閥直接將定量的壓力引入高壓泵的油道,然后將燃油壓入燃油箱。
燃油油軌起到燃油歧管的作用,可收集燃油并將燃油分配到每個噴油器供油管。在燃油油軌內部有一個燃油油軌壓力傳感器,它用來監控從高壓燃油泵提供給燃油油軌的壓力。ECM 根據燃油油軌壓力傳感器測量的壓力來調節高壓泵的燃油輸出。燃油油軌還包括一個燃油油軌減壓閥。燃油油軌減壓閥是一個安全閥,用于在油軌壓力超過一個預設的閾值時放出過多的壓力。從燃油油軌減壓閥排放的燃油通過與燃油油軌連接的回油管回流到燃油箱。
有些發動機配備供油和回油切斷閥。在拖動或起動發動機之前,一定要確保將這些閥重新置于打開的位置。如果不這樣做會導致高壓回油阻力能夠:(1) 損壞噴油器泵 (2) 燃油進入曲軸箱機油 (3) 損壞燃油冷卻器(只針對船用類型)(4) 燃油泵入海水(只針對船用類型)(5) 和海水進入燃油箱(只針對船用類型)。
用于安裝的出版物
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WARNING
燃油泵、高壓燃油管路和燃油油軌中含有壓力非常高的燃油。不要在發動機運行時松開任何管接頭。否則會導致人身傷害和財產損失。發動機關閉后至少等待 10 分鐘,等待油壓降到較低級別后,才能松開高壓燃油系統的管接頭。
CAUTION
切勿超過壓力表或流量表的最大測量能力。超出最大測量能力會造成讀數不正確。如果超過了最大值,參照參考表檢查壓力表。
正確使用燃油系統儀表
CAUTION
不要在發動機運轉過程中松開真空表接頭。這樣做會使空氣進入燃油系統,從而造成發動機運行艱難或失速。
松開壓力表的管接頭以排出空氣。
對正壓力表指針,讀取壓力表讀數。
必須參照參考表或參照燃油泵測試臺上的壓力表,定期檢查手提式燃油壓力表。調節壓力表閥門,直到表針停止擺動。
壓力表與連接點之間的距離必須盡量短。
QSB5.9-425 配備了新型高壓共軌燃油系統。系統允許在氣缸每次點火時進行多次噴射,與機械系統(例如噴油泵轉子或噴油凸輪軸)無關。高壓共軌系統簡單,易于維護,與其它燃油系統相比在故障排除和診斷方面有很多優勢。
LARGE 溢流閥 |
項目編號 |
描述 |
1 |
空心螺栓 |
2 |
泵安裝螺母 (3) |
3 |
燃油噴油泵 |
4 |
層疊溢流閥 |
QSB5.9-425 使用一個電動輸油泵,從油箱中吸出燃油,加壓后送到高壓噴油泵后面的齒輪泵中。在發動機運行時此輸油泵連續工作,在拖動前鑰匙處于打開位置上時會工作 60 秒。齒輪泵和高壓共軌之間的管路絕不能為了從燃油中放氣而拆下或破裂。燃油從次級燃油濾清器被送往高壓泵,在那里被加壓到 1600 巴后送往油軌。燃油從油軌流過高壓管、高壓接頭,最后經過噴油器。
對共軌系統進行故障診斷排除所需的工具包括:
部件或系統 |
技術規范 |
進口接頭最大阻力(原始設備制造商(OEM)連接點) |
干凈的濾清器為 8 kPa [2.5 in hg],臟濾清器為 14 kPa [4 in hg]。 |
齒輪泵最大進口阻力 |
34 kPa [10 in hg],臟濾清器 |
拖動時的輸油泵最小壓力 |
34 kPa [5 psi] |
最大濾清器壓降 |
小于 17 kPa [小于 5 in hg] |
拖動時的齒輪泵最小壓力 |
48 kPa [7 psi] |
蓄能器“油軌”中的正常工作壓力 |
29,992 至 159,958 kPa [4,350 至 23,200 psi] |
主排放閥最大泄漏 |
每分鐘 100 cc [0.11 夸脫] @ 1500 rpm |
每分鐘 300 cc [0.32 夸脫] @ 拖動 | |
噴油器最大泄漏 |
每分鐘 300 cc [0.32 夸脫] @ 1500 rpm |
每分鐘 300 cc [0.32 夸脫] @ 拖動 | |
高壓泵最大泄漏 |
每 30 秒 300 cc [0.32 夸脫] @ 1500 rpm |
拖動時每 30 秒 300 cc [0.32 夸脫] |