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| 图 1 | g03670753 |
配备燃油冷却式 ECM 的 C27 和 C32 发动机的燃油系统 (1) 缸盖 (2) 单体喷油器 (3) 输油泵 (4) 燃油细滤器和注油泵 (5) 燃油箱 (6) 电子控制模块（ECM） (7) 燃油粗滤器和分离器 | |
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| 图 2 | g03670563 |
C32 和更早的 C27 发动机的燃油系统 (1) 缸盖 (2) 单体喷油器 (3) 输油泵 (4) 燃油细滤器和注油泵 (5) 燃油粗滤器和油水分离器 (6) 燃油箱 (7) 燃油压力调节器/单向阀 | |
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| 图 3 | g03670621 |
生产序号前缀为 GDS 的 C27 发动机的燃油系统 (1) 缸盖 (2) 单体喷油器 (3) 燃油细滤器 (4) 输油泵 (5) 燃油粗滤器、电子燃油注油泵和油水分离器 (6) 燃油箱 (7) 燃油压力调节器/单向阀 | |
燃油供油回路为单体喷油器柴油机的传统设计。 系统包括以下用于将低压燃油输送至单体喷油器的主要部件：
燃油箱 - 燃油箱用于存放燃油。
燃油注油泵 - 燃油充油泵用于排出燃油系统的空气。 空气排出后，系统注满燃油。
燃油滤清器 - 燃油粗滤器用于除去燃油系统中可能足以损坏燃油输油泵的磨损杂质和污染物。 燃油细滤器用于除去小至两微米、可能损坏喷油器的磨损杂质和污染物。
供油管和回油管 - 供油管和回油管用于将燃油输送到不同的部件。
低压燃油供油回路用于在恒定的压力下以一定的流量将过滤后的燃油供应至喷油器。 燃油系统也用于冷却喷油器和电子控制模块 (ECM) 等部件。
喷油器接收到低压燃油后，在将燃油喷入气缸之前，会对燃油再次加压。 单体喷油器利用由凸轮轴提供的机械能产生高于 200000 kPa (30000 psi) 的压力。
输油控制由发动机 ECM 管理。 ECM 收集并处理几个来自发动机系统的数据，以便管理喷油控制的如下方面：
- 喷油正时
- 喷油正时提前
- 喷油持续时间
- 发动机冷起动模式状态
机械电子燃油系统依靠来自其他发动机系统的大量数据工作。 利用由 ECM 收集的数据提供发动机最优性能。
低压燃油供油回路
流经整个系统的燃油流起始于燃油箱 (5) 。 输油泵 (3) 通过燃油粗滤器和油水分离器 (7) 从燃油箱吸油。 输油泵含有单向阀，允许燃油在充注期间环绕齿轮流动。 输油泵还含有一个压力安全阀。 可利用安全阀防止燃油系统产生极端压力。
输油泵用于在整个燃油系统中产生额外的燃油流量。 过高的燃油流量可用于冷却燃油系统部件。 过高的燃油流量还可用来在工作期间排出燃油系统的空气。 存留在燃油系统的空气能够产生气穴，可能损坏单体喷油器部件。
离开输油泵后，燃油流向 ECM (6) 以冷却 ECM。 接下来，燃油流向燃油细滤器和燃油注油泵 (4) 。 燃油注油泵位于燃油滤清器底座上。 燃油滤清器底座和燃油细滤器采用一种虹吸中断装置，可以防止发动机不运转时排出燃油。 注油泵是一个手动操控泵，它在运转期间能够引导燃油流向。 燃油细滤器为 2 微米燃油滤清器。 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。 接着，过滤后的燃油流出燃油滤清器并回到燃油滤清器底座中的油道中。 在燃油离开燃油滤清器底座前，燃油压力传感器和燃油温度传感器会对燃油压力进行取样。 ECM 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。
随后，燃油通过供油管输送到缸盖 (1) 。 供到喷油器的燃油只有一部分用于发动机运转。 这些未使用的燃油排放到燃油油道的回油油道。 燃油通过燃油回油管回到燃油箱。 这使低压燃油系统内的燃油持续流动。
在发动机运转期间，喷油器 (2) 接收来自低压燃油系统的燃油。 喷油器将燃油加压为高压燃油。 此后，燃油喷入气缸。 多余的燃油返回到燃油箱。
压力调节阀位于燃油回路中。 压力调节阀使低压燃油系统保持恒定压力。 流量控制节流孔也位于回流管内。 流量控制节流孔保持系统背压恒定。 该节流孔使系统的燃油流量恒定。 这种恒定状态可以防止燃油过热。
燃油加热器
燃油加热器可在低温天气时防止燃油结蜡、燃油滤清器堵塞。 发动机散发的热量不足以防止寒冷天气下的结蜡。 有两种类型的燃油加热器可供使用：恒温控制式 和 自动调节式。 非恒温控制的加热器可能将燃油加热到超过 65 °C (149 °F)。 燃油温度过高可能有下列影响：
- 发动机效率降低
- 燃油输油泵损坏
- 过早磨损
注: 不得使用不带温度调节器的燃油加热器。 在温暖的气候条件下确保燃油加热器关闭。
燃油系统电子控制电路
燃油系统在每个气缸中配备有电控机械驱动单体喷油器。 每一个喷油器上的一个电磁阀控制喷油器喷出的喷油量。 ECM 向每个喷油器电磁阀发送信号以便提供发动机的完全控制。
机械电子单体喷油器必须由电子控制系统的两个主要部件进行控制：
- ECM
- 个性模块（存储 ECM 闪存文件）
ECM 是用于为发动机运转提供全面控制的计算机。 个性模块中含有可确定发动机控制特性的软件。 个性模块包含发动机的工况图。 工况图确定发动机的以下特性：
- 功率
- 扭矩曲线
- 发动机转速（rpm）
- 其它特性
ECM、个性模块、发动机传感器和单体喷油器相互协作以控制发动机。 这四项中的任何一个都不能单独控制发动机。
ECM 通过检测实际发动机转速来保持理想的发动机转速。 ECM 计算达到所需发动机转速需要的喷油量。
喷油
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。 通过控制高压信号的正时及持续时间，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。 空燃比控制 (FRC) 限制是一种以排放控制为目的、为控制空气量和油量而进行的调整。 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。 额定燃油位置还是一个基于发动机额定功率的限制。 此限制与机械调速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。
电子单体喷油器机构
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| 图 4 | g01405609 |
电子单体喷油器机构 (8) 电控单体喷油器 (9) 调整螺母 (10) 摇臂组件 (11) 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 (8) 使燃油能够以精确的正时喷入燃烧室。 该运动从凸轮轴凸轮 (11) 通过摇臂组件 (10) 传送到电子单体喷油器顶部。 调节螺母 (9) 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。
电子单体喷油器
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| 图 5 | g01405611 |
电控单体喷油器 (12) 弹簧 (13) 电子控制模块（ECM）的电磁阀连接 (14) 电磁阀组件 (15) 柱塞组件 (16) 柱塞缸 (17) 密封件 (18) 密封件 (19) 弹簧 (20) 隔套 (21) 车斗 (22) 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 (12) 并向下推动柱塞 (15) 。 这一动作会使燃油经过电磁阀组件 (14) 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 (16) 中的油道。 泵体 (21) 中的油道以及单向阀 (22) 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 (13) 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。 随着克服隔套 (20) 上方弹簧 (19) 的弹力，喷油器会在油压为 34500 ± 1900 kPa (5000 ± 275 psi) 时开始喷油。 单向阀会从阀座上升起。 随着柱塞继续循环整个冲程，油压持续升高。 向缸中喷入正确油量后，ECM 会取消电磁阀线路中的信号。 这会使电磁阀组件断电，电磁阀组件中的阀开启。 接着，高压燃油通过溢油口排入回油歧管。 之后，燃油流回燃油箱。 喷油器尖端的单向阀随着尖端压力降低而落座。
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。 柱塞回到原来的位置。 这会使柱塞缸中的供油道显露出来，以便再次注满喷油器泵体。 低压燃油可以再次在喷油器体内环流。 燃油在喷油器体内环流后会流出溢油口。 这种情况会持续，直到下一喷油循环时电磁阀组件重新通电激励。