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| 图 1 | g01061346 |
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燃油系统原理图 (1) 供油管路 (2) 电子单体喷油器 (3) 燃油通道 (4) 电子控制模块 (ECM) (5) 燃油压力传感器 (6) 燃油温度传感器 (7) 压力调节阀 (8) 燃油细滤器 (9) 燃油注油泵 (10) 输油泵 (11) 燃油粗滤器 (12) 燃油箱 | |
燃油供油油路的设计属于电子单体喷油发动机的常规设计。 燃油箱 (12) 用于存放发动机使用之前的燃油。 燃油粗滤器 / 油水分离器 (11) 置于燃油回路中，以便除去燃油中的大型碎屑。 这种碎屑可能在加油时进入油箱。 这种碎屑也可能经过油箱的通气口进入油箱。 粗滤器滤芯也能将水从燃油中分离出来。 这些水被收集在燃油粗滤器 / 油水分离器底部的油杯中。
燃油输油泵 (10) 将燃油从燃油箱中抽吸出来。 燃油输油泵是有固定间隙的齿轮泵。 燃油输油泵包含一个内部卸压阀，可以保护燃油系统免受极端压力的影响。 在极端压力的情况下，燃油会重新定向回到燃油输油泵的进口。 燃油输油泵还包含内部单向阀。 进口单向阀可防止燃油输油泵没有工作时，燃油排回到燃油箱中。 出口单向阀用于防止压力燃油通过泵泄漏回去。 燃油输油泵位于发动机前部。 燃油输油泵由前齿轮系驱动。
注: 发动机达到正常工作温度时，输油泵的进油温度不得超过
燃油输油泵的燃油流向燃油滤清器底座。 燃油流经燃油滤清器底座中的芯油道。 燃油充油泵 (9) 安装在燃油滤清器底座上。 燃油充油泵用于在系统或部分系统排空后，将燃油手动泵入燃油系统。 燃油充油泵用于在系统中已经引入空气之后对燃油系统进行加注。 有关充注燃油系统的更多信息，请参阅测试与调整, "燃油系统 - 充注"。
当燃油流经燃油滤清器底座中的芯油道时，燃油会被引入 2 微米燃油滤清器 (8)。 燃油在此进行过滤，以便除去可能会引起燃油系统部件过早磨损的小型磨损性颗粒。 燃油流出燃油滤清器并回到燃油滤清器底座中的油道。 在流出燃油滤清器底座之前，燃油压力传感器 (5) 和燃油温度传感器 (6) 会采集燃油压力和燃油温度。 发动机控制会使用这些传感器产生的信号以便监测发动机部件的状况。 这一信息也可用于调整发动机的燃油输送，以便优化效率。
燃油从燃油滤清器底座流向电子控制模块（ECM） (4)。 压力燃油用于冷却 ECM 中的电子部件。 过热会损坏 ECM 中的电子部件。 这些电子装置用于控制发动机运行。
然后燃油被引导经过燃油供油管 (1) 流向延伸经过缸盖长度的燃油歧管 (3)。 燃油流入发动机前部的缸盖。 向电子单体喷油器 (2) 持续输送燃油，以便执行以下任务：
- 为喷射供油
- 带走喷油器多余的热量。
- 除去可能会在燃油系统中蓄积的空气。
泵经系统的多余燃油流量会从发动机后部附近的缸盖流出。
燃油流出燃油道并回到燃油滤清器底座。 位于燃油滤清器底座的压力调节阀 (7) 可调节燃油系统的压力。 系统中保持充足的背压，以便确保电子单体喷油器有持续的燃油供应。
燃油加热器可防止寒冷天气下燃油结蜡。 发动机散发的热量不足以防止寒冷天气下的结蜡。 不经恒温控制的加热器可将燃油加热到超过
- 发动机效率降低
- 燃油输油泵损坏
- 过早磨损
注: 切勿使用没有配备恒温控制装置的燃油加热器。
可使用的燃油加热器有两种：恒温控制型和自调节型。
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| 图 2 | g01423612 |
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电子调速器 (13) 发送到电子单体喷油器的信号 (14) 喷油控制 (15) 燃油位置 (16) 电子调速器 (17) 所需转速 (18) 冷却液温度 (19) 1 号气缸的 TC (20) 空燃比控制（FRC）燃油位置 (21) 额定燃油位置 (22) 燃油控制继电器（FCR）图 (23) 扭矩图 (24) 发动机速度/正时传感器 (25) 发动机速度/正时信号解释程序 (26) 发动机转速 (27) 冷却液温度传感器 (28) 增压压力传感器 (29) 增压压力 | |
传统 Caterpillar 柴油发动机上使用的喷油泵、喷油管和喷油嘴已被装在每个气缸上的电控机械作动电子单体喷油器所取代。 每一个喷油器上的一个电磁阀控制喷油器喷出的喷油量。 电子控制模块（ECM）向每一个喷油器电磁阀发送信号以便提供发动机的完全控制。
ECM 通过改变传送到喷油器的信号控制喷油量。 ECM 向喷油器电磁阀传送一个高压信号以通电激励电磁阀。 只有喷油器电磁阀被通电激励的时候，喷油器才会喷油。 通过控制电压信号的正时和电压信号的持续时间，ECM 就能控制喷油正时和喷油量。
ECM设定了某些针对可能喷射的燃油量施加的限制。 "FRC" 是一种以排放控制为目的，为控制气量和油量而进行的限制。 这一限制基于增压压力。 当电子控制模块（ECM）感应到增压压力增大时，ECM 就会提高 "FRC" 限制。 "额定燃油位置"是一个基于发动机功率额定值的限制。 这与机械调速的发动机上的油量控制齿条挡块和扭矩弹簧相似。 "额定燃油位置"为特定的发动机系列和特定的发动机额定值提供功率和扭矩曲线。 所有这些限制都由工厂编程设定进个性模块。 这些限制不能由维修技师编程设定。
喷油正时取决于三个因素：发动机转速（rpm）发动机负荷和发动机的工况。 ECM 可以通过由发动机转速 / 正时传感器提供的信号来确定 1 号气缸上止点的位置。 ECM 决定相对于上止点位置何时应该喷油。 然后 ECM 会在期望的时间向单体喷油器发出信号。
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| 图 3 | g01423616 |
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电子单体喷油器机构 (30) 电子单体喷油器 (31) 调整螺母 (32) 摇臂组件 (33) 凸轮凸角 | |
电子单体喷油器机构提供了向电子单体喷油器泵内燃油加压所需的向下的压力。 电子单体喷油器 (30) 使燃油能够以精确的正时喷入燃烧室。 运动由电子单体喷油器的凸轮轴凸轮 (33) 经过摇臂组件 (32) 传送到电子单体喷油器的顶部。 调节螺母 (31) 使喷油器间隙可以调整。 有关喷油器间隙的正确设定，请参阅测试与调整, "电子单体喷油器 - 调整"中的电子单体喷油器调整专题。
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| 图 4 | g01423618 |
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电子单体喷油器 (34) 弹簧 (35) 电子控制模块（ECM）的电磁阀连接 (36) 电磁阀组件 (37) 柱塞组件 (38) 柱塞缸 (39) 密封件 (40) 密封件 (41) 弹簧 (42) 隔套 (43) 车斗 (44) 单向阀 | |
低压燃油从燃油供油歧管经过缸盖中的钻孔油道，在加注口处流入电子单体喷射器。
随着电子单体喷油器机构向电子单体喷油器顶端传送压力，会压缩弹簧 (34) 并向下推动柱塞 (37)。 这一动作会使燃油经过电磁阀组件 (36) 中的阀排入回油歧管，之后流向燃油箱。 随着柱塞向下移动，柱塞的外径会闭合柱塞 (38) 中的油道。 泵体 (43) 中的油道以及单向阀 (44) 到喷油器尖端之间的油道已注有待喷射的燃油。 柱塞套中的油道闭合之后，喷油器可随时准备喷油。 喷油起始时刻取决于电子控制模块（ECM）中的软件。
电磁阀组件由通过电磁阀线路 (35) 的信号通电激励后，阀会闭合，且喷油器尖端内的燃油压力会升高。 克服隔套 (42) 上方弹簧 (34) 的力时，以
在喷油过程中，喷油持续时间可以对喷油量进行计量。 喷油持续时间由编入 ECM 中的调速器逻辑控制。
随着凸轮轴凸轮转过凸轮升程的最高点，电子单体喷油器顶部的压力消失，使得喷油器机构的弹簧张开。 柱塞回到原先的位置，使至柱塞套的油道打开，以便加注喷油器泵体。 低压燃油可以再次在喷油器体内环流。 燃油环流过喷油器体之后流出溢流口，这种情况一直持续，直到下一喷油循环时电磁阀组件重新通电。