柴油机高压油轨及其各部的功用

李兆江

（黑龙江省宁安市农机安全监理站）

柴油机高压油轨及其各部的功用

李兆江

（黑龙江省宁安市农机安全监理站）

高压油轨是高压共轨柴油发动机上的主要工作部件，油轨上安装有油轨压力传感器、压力限制阀和流量限制阀等部件。它们的作用是随时检测油轨内燃油压力，并控制油轨内的燃油压力，限制喷油量。

高压油泵泵出的燃油，通过高压油管、由油轨进油口进入油轨、并迅速充满油轨内腔，油轨压力传感器安装在油轨上，它会随时检侧油轨内燃油压力，压力限制阀对油轨内的压力进行调节限制。在油轨上还安装有与气缸数相同的油量限制阀，它安装在油轨上的喷油器接头上，主要作用是限制各缸的喷油量，使各缸喷油均匀、一致。

高压油轨由激光焊接而成，用于储备高压燃油。在发动机工作时，高压燃油不断地供给喷油器。喷油器电磁阀由ECM控制按发动机工作顺序开启，把高压燃油喷入气缸，而高压燃油又源源不断地从高压油泵向油轨内补充，使油轨内的燃油压力基本保持不变，从而保证喷油器压力恒定。

由于高压油泵和喷油器喷油会产生压力波动，会影响喷油器正常喷油，所以在油轨上安装有流量限制阀和压力限制阀，以抑制油轨内的压力波动，使这种波动限制在允许范围内。

1 油轨压力传感器

油轨压力传感器用于检侧油轨内实际的燃油压力，并反馈给ECM；而ECM利用这一反馈信号，控制高压油泵内的压力控制阀阀芯开启大小，以控制进入油轨的燃油压力。因此，要求油轨压力传感器测量精度高，响应速度快，能测量油轨内的瞬时压力变化。

高压油孔与油轨相通，另一端覆盖住传感器薄膜，使该油孔成为一个盲孔。在膜片上安装有半导体基片。当油轨内的燃油进人盲孔后，燃油压力作用在膜片上，使电阻片产生变形而引起电阻变化，并将压力转变成电压信号。

在薄膜上的半导体电阻片，随着应变量的不同，电阻值也相应发生变化。压力与应变量的关系是：在150 MPa的压力作用下，应变量约为20 μm。

在油轨燃油压力作用下，桥式电路产生0～80 mV的电压，通过电路传送到传感器的测量电路。测量电路将此电信号放大到 0.5～5.0 V后输入ECM，ECM从存储器内的U-P特性曲线，就可计算出实际的油轨压力。

由于油轨内的燃油压力不受发动机转速和负荷变化的影响，可以由高压油泵内的压力控制阀和油轨内的压力限制阀进行调整。因此，可以把油轨输入喷油器的燃油压力，随时调整到所需要的最佳喷油压力期望值。一旦油轨压力传感器出现故障，ECM会启用备用功能，用默认值继续工作。

2 流量限制阀

流量限制阀用于控制最大燃油量，防止供给过多的燃油，还可以防止在不正常情况喷油器常开持续喷油。如果某一缸从油轨输出的燃油经喷油器喷出的油量超过规定值时，流量限制阀会关闭通往该缸喷油器的燃油通路。

在正常情况下，弹簧将活塞向上压到与限位块相接触位置。这时油通道处于开启位置，油轨内的高压燃油从进油孔进入流量限制阀内，从中心孔经过节流孔，通过油通道和通油孔流入喷油器，也就是说流量限制阀是油轨与喷油器的燃油通道。

发动机运转时，流量限制阀的喷油器端喷出燃油后压力会下降，为使喷油器的燃油压力保持不变，油轨内的燃油必须迅速进行补充，才能保证每一循环的喷油压力保持不变。如何补充高压燃油，保持压力不变？在喷油器因为喷油引起压力下降的同时，活塞的另一端由于油轨压力保持不变，会产生压力差，活塞会在油轨压力的作用下克服弹簧的压力，向喷油器端移动，活塞移动出的空间，能从油轨内获得相同量的燃油补充喷出的油量。

补充的燃油由进油孔进入流量限制阀后，从中心孔经节流孔流人弹簧室内，使活塞的上、下面承受相同的燃油作用力，所以，喷油器喷油后会恢复到平衡状态。由于弹簧的作用，又会将活塞压回到与限位块相接触的位置。喷油器喷出的燃油能及时得到补充，因此喷油后不会产生压力降，即可使发动机每循环喷油都是在相同的压力下完成。

若出现燃油大量泄漏情况，活塞会下移到关闭油通道，可有效阻止燃油进人喷油器，迫使柴油机停机。

燃油少量泄漏运行情况的出现也会使活塞压到关闭油通道的位置，切断了燃油进入喷油器，使柴油机停机。

3 压力限制阀

安装在油轨上的压力限制阀，其作用是通过排出一定的燃油进行卸压，以限制压力过高。

为了限制油轨内的燃油压力过高，压力限制阀可把油轨内瞬时最大压力限制在允许值以内。高压燃油进油孔与油轨相通，油轨内的高压燃油由进油孔进入压力限制阀内，直接作用在限压阀上，而限压阀在弹簧的作用下，使其座面处于关闭状态。在正常工况下，若最大燃油压力小于允许的最大值，弹簧力会始终把限压阀压紧在阀座上，油轨内的高压燃油不能通过此阀流出。但油轨内的燃油压力超过允许的最大值时，作用在限压阀上的燃油压力大于弹赞的压力时，会打开限压阀，油轨内的部分高压燃油从打开的座面处流入压力限制阀内，经由燃油通道、回油螺钉返回燃油箱，油轨压力随之下降。当压力下降到允许值之后，弹簧力又将限压阀上的密封座通道关闭，使油轨压力不再下降。通过压力限制阀的作用，把油轨压力始终控制在允许范围内。