康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压共轨燃油系统

康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压共轨燃油系统

• 允许每次气缸发火过程有多次喷射动作

预喷射

主喷射

后喷射

–     能够产生比以前的CAPS I系统更高的喷射压力。

–     喷射动作与机械系统没有关联，比如燃油转子泵或喷油器凸轮轴。

–     设计简单，更易于维修。

–     降低因为单一故障而使客户陷于困境的几率（例如：CAPS I转子卡死或ICV故障）

–     修理成本更低，不需要更换整个系统。

–     可以用在多个发动机平台上（中马力，重载和大马力）。

–     新的燃油系统是用于减少排放的先进燃烧控制技术的一个重要组成部分。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压燃油泵

康明斯ISLe CM2150柴油发动机ECM 冷却板单向阀

• 如果没有ECM冷却板单向阀，当电子输油泵运转时，燃油将一直在ECM冷却板内部循环。
• 单向阀在安装时可能被损坏。当诊断排除功率降低和性能故障时需要检查单向阀有无损坏或堵塞碎片。
• 如果单向阀损坏，在齿轮泵进口处可以测量到高燃油入口阻力。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油泵

• ISLe CM2150被设计成能工作到很高的燃油压力下。

–     ISLe CM2150 燃油系统可以工作直至 1600 bar 的压力。

–     和CM850的燃油泵具有相同的安装，拆卸和故障诊断步骤。

–     和CM850的燃油系统测试技术规范具有相同的值

–     提供用于维修的模块组件以避免更换整个燃油泵。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油滤清器

• ISLe CM2150 推荐使用的燃油滤清器：

–     吸入侧，油水分离滤清器零件号是 FS1003，（10微米）带有油水分离器

–     压力侧滤清器零件号是 FF5488（3微米）

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油供油管路 (低压)

• 和 CM850 产品相似，但是在走向方面轻微有些不同以让出ECM和其他零件的位置。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机喷油器

• ISLe CM2150采用新型喷油器
• 在每次更换喷油器的同时必须同时更换高压连接管。
• 更换第3缸喷油器时需先拆下进气口连接管。
• 燃油系统故障诊断技术规范参考ISLe CM2150发动机维修手册

康明斯ISLe CM2150柴油发动机喷油器工作原理

• 喷油器电子阀未通电，电磁阀弹簧使电磁阀保持在关闭的位置。
• 相同的燃油压力施加在柱塞 (1) and 针阀凸台区域 (2) 上
• 柱塞（1）较大的受力面积使其产生的较大向下的力从而使喷油器保持在关闭的位置。

• 当ECM需要燃油进入一个气缸时，一个电压信号就会给到电磁阀。
• 这会产生一个比弹簧力更大的电磁力
• 这会使电磁阀金属芯向上移动。
• 当电磁阀升起会打开喷油器内部的一个泄油通道。

• 这种泄漏会导致作用在喷油器针阀凸台上的压力大于柱塞的压力（由于泄油通道的打开）
• 这会使针阀自关闭位置升起。
• 燃油这时会通过喷嘴喷入气缸。

• 当不需要喷射燃油时ECM会使喷油器电磁阀断电。
• 电磁力消失可以允许弹簧压下电磁阀到关闭位置。
• 当电磁阀在关闭位置时泄油通道就被关闭。
• 当泄油通道关闭时，柱塞上部较大的受力面积将使柱塞/针阀复位以终结燃油喷射。

• 相同的燃油压力又被送到柱塞 (1) 和针阀的凸台 (2)。
• 柱塞(1)上部较大的受力面积产生较大向下的液压力使喷油器保持在关闭的位置，直到ECM决定下一次的燃油喷射的开始。

• 对于高压共轨燃油系统来说燃油系统的清洁维护是非常重要的。
• 进入喷油器内部小通道的颗粒物会阻碍燃油的流动。
• 如果污染颗粒物堵塞了通向柱赛上部控制室的小通道，将导致喷油器保持在开启的位置。
• 如果喷油器卡在开启的位置，喷入缸内的燃油量将失去控制，并导致发动机的严重故障。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机喷油器供油管路（高压）

• 使用了新型的高压喷油器供油管以适应更高的系统压力和发动机零部件的布置。
• 必须遵循正确的安装顺序以防止故障（参考发动机维修手册步骤 006-051）
• 由于更大的装配零件和更高的压力，安装力矩和以前的产品不同。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油油轨

• 新型的共轨设计以适应更高的燃油压力和燃油压力卸压阀的重新定位。
• 燃油油轨被安装在离缸盖更紧的位置以改善主机厂的安装空间。
• 和高压燃油供油管路一样，必须遵循同样的安装工序。
• 需要专用服务工具来堵住燃油管路以对喷油器进行断缸。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压燃油泵

康明斯ISLe CM2150柴油发动机油泵组件

• 油泵主要有四个组件:

–      1.下部壳体组件

–      2. 齿轮泵组件

–      3. 泵头组件

–      4. 执行器组件

康明斯ISLe CM2150柴油发动机油泵组件总成

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油泵头详解

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油泵工作

• 在泵凸轮圆形凸起行程的低位端， 油泵凸轮允许挺柱组件被完全压缩，因此油泵柱塞就可以自由移动。

• 由于低压燃油泵产生了足够的压力，燃油被计量后进入到入口单向阀，单向阀打开后燃油进入到泵油腔。
• 在这个循环中进口单向阀打开的同时，出口单向阀关闭。

• 当泵凸轮的圆形凸起端上升时，滚轮挺杆和泵油柱塞完全接触。
• 在泵油腔内的燃油被加压后，打开出口单向阀，同时入口单向阀关闭， 燃油被泵出高压燃油泵头。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油泵头燃油流动通路

燃油通过入口孔道和进口单向阀进入，然后被凸轮和滚轮挺杆推动柱塞加压后，通过出口单向阀泵出。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油泵执行器

• 油泵执行器用于计量进入到高压燃油泵的燃油量。

–     是一个常开滑动-套筒比例控制阀。

–     当没有电流至执行器时，被一个弹簧固定在开启位置。当控制电流开启后，执行器产生一个克服弹簧力的磁力从而关闭阀门，阻止燃油流入高压燃油泵。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机EFC执行器燃油油路

康明斯ISLe CM2150柴油发动机EFC执行器壳体回油口

康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压泵头

康明斯ISLe CM2150柴油发动机齿轮泵

• 齿轮泵从油箱向高压泵输送燃油。
• 齿轮泵轴和高压泵驱动轴连接。齿轮泵驱动轴和高压燃油泵以相同的转速旋转，即发动机转速的一半。

• 齿轮泵驱动轴有双重密封以用于分隔泵中的燃油 和高压泵壳体中的机油。在两个油封之间的一个泄油口用于保证有效的密封。
• 一个齿轮泵内的压力调节器限制在正常工作时低压燃油泵内的燃油压力。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机高压减压阀

• 已被更新来适应 ISLe CM2150 更高压力的燃油系统。

–     大约在 1800 bar 时打开。

–     可调节油轨内的燃油压力至大约 850到1000 bar

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油压力调节阀

康明斯ISLe CM2150柴油发动机正常工作

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油压力调节阀

燃油系统工作概述

康明斯ISLe CM2150柴油发动机HPCR 燃油系统

康明斯ISLe CM2150柴油发动机预注燃油系统

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油系统预注

• 燃油预注的主要目的是为齿轮泵提供压力，以助发动机的快速启动。
• 钥匙门开关打开后，电子输油泵只运转30秒，其仅仅用于在发动机启动时对燃油系统进行预注。
• 电子输油泵可以注满干装的压力侧燃油滤清器。 需要5 或 6 次钥匙门的循环来注满压力侧滤清器。
• 电子输油泵在向无油系统注油时性能并不是很好。建议在更换吸入侧燃油滤清器时预先注满清洁柴油。
• 吸入侧燃油滤清器 (10 微米) 可以被预先注满洁净柴油。
• 压力侧燃油滤清器 (3 微米) 决不能被预先注满柴油：
  • 向该滤清器预注 (即使是您认为干净的柴油) 可以导致燃油系统和潜在的严重的发动机损坏。

康明斯ISLe CM2150柴油发动机燃油系统示意图 - HPCR