柴油發動機共軌系統燃油控制閥

杜盼成

摘要： 柴油發動機良好性能離不開共軌系統燃油控制閥發揮作用。本文采用失電的實驗方法進行驗證FCV電磁閥作用。

Abstract： The good performance of diesel engine can not be separated from the function of Common Rail System Fuel Control Valve. In this paper， the effect of FCV solenoid valve is verified by the experimental method of power loss.

關鍵詞： 共軌技術;燃油控制閥;實驗驗證

Key words： common rail technology;fuel control valve;experimental verification

中圖分類號：TG580.23+2?????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0062-02

0? 引言

共軌柴油機堪稱清潔柴油機，它的排放非常干凈。有人描述：如果戴上白手套觸摸排氣管內壁，手套不會變黑，用眼睛直觀排氣管內壁，能夠看到管壁原來的金屬底色[1]。共軌式噴油系統的主要貢獻就是將噴射壓力的產生和噴射過程完全分開，通過對共軌管內的油壓實現精確控制，使高壓油管內油壓大小與發動機的轉速基本無關。這一技術創新最大限度地降低了柴油發動機及整車的震動和噪聲，同時將油耗進一步降低，使排放更加清潔[2]。電控共軌式噴油系統具有良好的噴射特性，可優化燃燒過程，明顯改善柴油機的經濟、動力、排放等性能指標[3]。

1? 柴油機共軌燃油控制系統

柴油機高壓共軌燃油控制系統最大優點在于能做到在寬廣的控制范圍內修正噴射燃油的壓力以及噴射時間長短，從而實現柴油機燃油噴射量的電子智能控制。柴油發動機采用電控共軌式噴油系統實現噴油定時和噴油量自由選定。

柴油機高壓共軌燃油控制系統包括了高壓柴油供油泵、共軌燃油壓力數值傳感器以及燃油電子智能控制單元（ECU）等組成的閉環系統。其工作過程如下：由柴油供油泵將極高壓力值的燃油輸送到高壓供油管中，通過對公共高壓供油管內的油壓實現準確控制，使得高壓油管中的燃油壓力值大小與柴油發動機的現行轉速無直接關系，從而極大降低柴油發動機供油壓力值隨自身發動機旋轉速度變化的相關程度。如圖1所示，柴油機高壓共軌燃油控制系統根據對每一個噴油器上的電磁閥通斷電來實現每個油缸的噴油量和噴油時間調整。

2? 共軌系統關鍵技術——燃油控制閥技術

柴油機高壓共軌燃油控制系統關鍵技術在于燃油控制閥技術。燃油控制閥即（FCV閥），燃油控制閥油路連接情況如圖2所示。燃油控制閥并聯安裝在柴油發動機進油管路的旁通管道處。當柴油發動機進油管路進油口處的壓力值小于系統要求值時，通過燃油控制閥的調節，可使柴油發動機進油管路進油處的壓力增大。當柴油發動機進油管路進油口處的壓力高于系統要求值時，通過燃油控制閥的控制修正，可使柴油發動機進油管路進油口處的壓力降低。其工作過程運用工作壓力值和彈簧力大小的差值，使得燃油控制閥閥瓣上下偏移，進而調整壓力值，確保柴油發動機進油管路進油口處的壓力值在預設定的數值范圍之內，極大降低柴油發動機供油壓力值隨自身發動機旋轉速度變化的相關程度。

3? 實驗驗證燃油控制閥（FCV電磁閥）作用

實驗目的：測試燃油控制閥（FCV電磁閥）對柴油發動機性能影響程度。

實驗器材：柴油發動機、電子儀表顯示器、VCADS Pro液壓系統壓力測試儀等。

實驗注意事項：保證柴油發動機實驗前性能良好，實驗過程中，除了改變燃油控制閥（FCV電磁閥）狀態外，不可改變發動機其他部件，保證實驗的科學性和可對比性。

實驗步驟一：取下燃油控制閥（FCV電磁閥）連接線，斷開燃油控制閥對柴油發動機燃油系統的作用。這時鑰匙開關轉到ON位置后，電子儀表顯示器自檢正常，顯示正常。但柴油發動機啟動后，如圖3、圖4所示電子儀表顯示器立即出現蜂鳴器鳴響以及中央警報燈點亮，同時電子儀表顯示器控制單元IECU顯示“Stop Engine”128 SID 425。

如圖4中央警報燈從閃亮（30秒左右）到不亮到閃亮（50秒左右）后，同時電子儀表顯示器顯示機器故障代碼顯示更改為128 PID 164 2。

此時，利用VCADS Pro液壓系統壓力測試儀的測試功能，檢測的燃油控制閥（FCV電磁閥）出口壓力，得到如圖5所示，最大的壓力值約為4.8bar。柴油機高壓共軌燃油控制系統的公共高壓供油管油軌壓力啟動后上升到非常高的壓力（限壓閥溢流），而后保持在650～850bar之間（大小取決于轉速設定和負載）。機器運轉1min左右后，轉速自動下降，而后熄火。

實驗步驟二：在保證柴油發動機處于與實驗步驟相同性能的情況下，接合燃油控制閥（FCV電磁閥）連接線即燃油控制閥（FCV電磁閥）對柴油發動機燃油系統發揮作用。這時啟動鑰匙開關使發動機啟動，發現電子儀表顯示器不報警，不再輸出故障碼，發動機能正常工作，不熄火。

4? 燃油控制閥（FCV電磁閥）實驗總結

實驗驗證燃油控制閥FCV電磁閥失電，對柴油發動機電控共軌式噴油系統影響巨大，會引起發動機出現熄火故障，影響車輛的直接使用性能。從而體現出燃油控制閥（FCV電磁閥）在柴油機高壓共軌燃油控制系統中重要作用。燃油控制閥具有結構簡單和動作可靠等特點，但由于它直接與工藝介質接觸，其性能直接影響系統質量和環境污染，所以對控制閥必須進行經常維護和定期檢修，尤其對使用條件惡劣和重要的場合，更應重視維修工作。

若閥體連接螺栓過松。緊固螺栓，達到制造廠要求的扭矩。若由污物引起O形密封圈損壞，清潔液壓系統，找出污染原因。更換閥體之間的O形密封圈，若控制閥零件斷裂。修復或更換閥，檢查造成損壞原因。

參考文獻：

[1]張秀梅，振乾.柴油機電控高壓共軌燃油系統概論[J].農業技術與裝備，2020（04）：38-40.

[2]張秀梅，堐振乾.柴油機電控高壓共軌技術探究[J].農業機械，2020（05）：107-110.

[3]丁力.探析汽車柴油發動機電控高壓共軌維修技術[J].內燃機與配件，2020（15）：159-160.