寶馬N20發動機燃油供給系統原理解析

江蘇省無錫汽車工程中等專業學校（214153） 孔水清

寶馬N20發動機燃油供給系統原理解析

江蘇省無錫汽車工程中等專業學校（214153） 孔水清

1 寶馬N 2 0發動機燃油供給系統的組成

寶馬N20發動機采用了高壓噴射裝置HDE，它與高精度噴射系統HPI的不同之處在于使用了多孔噴嘴式電磁閥噴射器，組成如圖1所示。寶馬N20發動機由共軌至噴射器的高壓管路在共軌側不再采用螺栓連接方式而是采用了焊接方式；取消了燃油低壓傳感器，采用通過探測發動機轉速和負荷進行燃油量調節。

圖1 寶馬N20發動機燃油供給系統的組成

2 寶馬N 2 0發動機燃油供給系統主要部件

2.1 高壓泵

寶馬N20發動機使用的Bosch高壓泵是一個單活塞泵，由排氣凸輪軸通過3段凸輪進行驅動（圖2）。

2.2 電磁閥噴射器

寶馬N20發動機采用了Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2（圖3），它是一個向內敞開的多孔閥，Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2的噴射角度和噴射形狀可變性較高，適用于最高200 bar（1 bar=100 kPa）的系統壓力。

電磁線圈通電時會產生磁場，磁場使噴嘴針克服彈簧力從閥座上抬起并打開噴射器排油孔，共軌內的高壓通過排油孔將燃油高速壓入氣缸內，通過切斷供電結束噴射，此時在彈簧力作用下將噴嘴針壓入閥座內。

閥門快速打開和關閉并在開啟期間確保開啟橫截面保持不變，因此噴射的燃油量取決于共軌壓力、燃燒室內的背壓及噴射器開啟時間。與以前所用噴射器不同，寶馬N20發動機的電磁閥噴射器根據氣缸蓋結構采用了較長且相對敏感的噴射器桿。噴射器桿外部采用塑料制成，內部使用1根金屬管作為燃油管路。

圖2 高壓泵

圖3 Bosch電磁閥噴射器HDEV5.2

2.3 電動燃油泵

電動燃油泵是將貯存在燃油箱內的燃油輸送至噴油器的燃油管路內，是由電動燃油泵控制系統（EKPS）或電動燃油泵繼電器進行控制。如果車輛配有系統“電子調節電動燃油泵”，發動機控制單元根據駕駛人意愿和發動機運行狀態，計算出各時間點所需要的燃油量，所需的燃油量作為信息通過CAN總線發送到電動燃油泵控制系統（EKPS）。電動燃油泵控制單元（EKPS）利用一個按脈沖寬度調制的輸出電壓（PWM信號）調節電動燃油泵的轉速，從而使電動燃油泵準確輸送出所需的燃油量，為此將在電動燃油泵控制系統中存儲燃油需要量的特性曲線，根據特定的發動機和型號對特性曲線進行設碼。通過相應的設碼，可以運行配備相應控制單元型號的不同燃油泵。

EKPS根據電動燃油泵型號不同，有以下2種控制單元：普通直流電（DC）；三相無刷電動機（EC）。這兩種控制單元在外觀上的區別在于其連接器的顏色：普通直流電型號的控制單元連接器為波爾多紅色、交流電型號的連接器為白色。燃油泵控制系統（EKPS）始終連接在總線端上，在未激活狀態下只需要很小的休眠電流。

2.4 油軌壓力傳感器

油軌壓力傳感器（圖4）旋入燃油分配器（油軌）的末端中，此傳感器向發動機控制單元提供高壓泵后的燃油壓力。油軌壓力傳感器采用應變儀進行壓力測量，施加壓力時，傳感器中裝有應變儀的金屬膜會發生變形。應變儀的電阻變化將通過一個測量電橋，以電子方式進行記錄并分析。然后，測得的電壓作為實際值輸入到油軌壓力控制中。油軌壓力的有效信號根據壓力變化而波動。測量范圍約0.5 V～4.5 V，對應的油軌壓力為0 bar～250 bar（1 bar=100 kPa），油軌壓力傳感器的特性線如圖5所示。

圖4 油軌壓力傳感器

圖5 油軌壓力傳感特性線

2016-07-30）