C13 Tier 4 Final Engines Caterpillar

Fuel System

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图 1	g01884675
(1) 带两个 4 微米燃油滤清器的燃油细滤器底座 (2) 缸盖中的供油共轨 (3) 机械电子单体喷油器（MEUI） (4) 回油压力调节器 (5) 从电动充油泵通过 1900 kPa 调节器到达 ARD 的燃油流 (6) 分流器执行器 (7) 电动充油泵 (8) 燃油粗滤器底座 (9) 燃油箱 (10) 1900 kPa 燃油调节器 (11) 带油水分离器的燃油粗滤器 (12) 燃油输油泵 (13) 转速传感器 (14) 压力传感器 (15) 电池 (16) 温度传感器 (17) 正时标定接头 (18) 油门位置传感器 (19) 油位传感器 (20) SAE J1939 数据链路 (21) 电子控制模块（ECM） (22) 报警指示灯 (23) 诊断指示灯 (24) 可编程输出 (25) PTO SET/RESUME（设置/恢复）开关 (26) 动力输出（PTO）接通/断开开关 (27) 钥匙开关

电子单体喷油器系统包含以下系统：机械系统和电子系统。机械系统包括低压供油系统和机械电子单体喷油器。电子系统可提供完整的所有发动机电子控制功能。电子控制系统由下列三种部件构成：输入, 控制和输出。

MEUI 燃油系统有六个主要部件：

机械电子单体喷油器
燃油输油泵
ECM
传感器
电磁阀
凸轮轴

MEUI 产生的喷油压力高达 207000 kPa (30000 psi)。 MEUI 在额定转速下还会每秒点火多达 19 次。输油泵通过从燃油箱中抽出燃油并使用内部燃油压力调节器将系统加压到 60 和 125 psi 以向喷油器供油。 ECM 向喷油器电磁阀提供精确控制，以实现发动机性能并符合排放标准。传感器为电子设备，用于监控发动机的性能参数。发动机的性能参数用于测量压力、温度和转速。这个信息会通过一个信号发送到 ECM。电磁阀都是可以利用 ECM 送来的电流改变发动机性能的电子设备。喷油器电磁阀就是一个电磁阀的实例。

低压燃油系统

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图 2	g02276014
(1) 燃油细滤器 (2) 缸盖中的共轨 (3) 机械电子单体喷油器（MEUI） (4) 回油压力调节器 (5) 从电动充油泵通过 1900 kPa 调节器到达 ARD 的燃油流 (6) 分流器执行器 (7) 电动充油泵 (8) 燃油粗滤器底座 (9) 燃油箱 (10) 1900 kPa 燃油调节器 (11) 燃油粗滤器和油水分离器 (12) 燃油输油泵

低压燃油系统会从燃油箱向喷油器供油。低压燃油系统有四个基本功能：

提供燃烧所需的燃油
提供燃油以冷却喷油器。
除去燃油中的空气。
预热燃油箱中的燃油。

低压燃油系统包括以下主要零部件：

燃油箱
燃油输油管路
燃油粗滤器或油水分离器
燃油输油泵
燃油细滤器
燃油注油泵
ARD 和发动机供油的燃油压力调节器。
回油压力调节器

机械电子单体喷油器、燃油输油泵、ECM、传感器和电磁阀都是低压燃油系统的一部分。

低压燃油系统中，燃油会从燃油箱抽出，送到燃油粗滤器或油水分离器。在燃油流入输油泵 (12) 之前，燃油粗滤器 (11) 清除燃油中大于 10 微米的碎屑。燃油输油泵是一个齿轮泵，内部包括一个压力安全阀。压力安全阀会在约 60 到 125 PSI 下开启。燃油从燃油输送泵出口流向燃油细滤器。 4 微米滤清器清除来自燃油系统的小研磨性杂质，这些杂质会损坏单体喷油器。

燃油粗滤器底座 (8) 含有一个电动充油泵 (7) 。电动充油泵通过调节器上的节流孔将空气强制排出系统。充油通常在维修燃油系统（例如更换燃油滤清器）之后进行。当燃油滤清器、燃油管路和其他燃油系统部件中混有空气时，发动机可能会难以起动。此故障还会在长时间未运转发动机的情况下发生。当燃油管路中有空气时，通过翻转开关或转动起动开关可启动电动充油泵，以便充注系统。充注燃油系统的时间长短取决于系统的规格、燃油管的长度和滤清器的大小。充注燃油系统所需的时间约为 30 秒钟。该值随不同的应用而变化。

燃油粗滤器底座还包含一个单向阀，用于防止充油期间燃油倒流。

回油压力调节器 (4) 由弹簧加载的单向阀组成。发动机处于断开位置，燃油压力降至 60 PSI 以下时，单向阀闭合。单向阀关闭，以防缸盖中的燃油流回燃油箱。缸盖中保留的燃油在起步期间维持喷油器的供油。

ECM 控制发动机主要功能。传感器为电子设备，用于监控发动机的性能参数。压力传感器、温度传感器和转速传感器都通过一个电压信号向 ECM 提供信息。执行器都是可以利用 ECM 送来的电流改变发动机性能的电子设备。喷油器电磁阀就是一个执行器的实例。

电子控制装置

电子控制系统可提供完整的所有发动机电子控制功能。电子控制系统由下列三种部件构成：输入, 控制和输出。传感器监测发动机运转状态。这些信息会送到 ECM。 ECM 具有三个主要功能。 ECM 会向发动机电气设备提供电源并监测发动机传感器的输入信号。 ECM 还作为一个控制发动机转速的调速器使用。 ECM 存储现行故障、记录的故障和记录的事件。个性模块是 ECM 中的软件，它包括限定功率、扭矩和发动机转速的特定工况图。 ECM 向输出部件提供电流，以控制发动机运转。 ECM 具有以下部件：两个 70 针线束接头, 一个发动机线束接头和一个车辆线束接头。车辆线束用于在车辆线束的发动机控制部分连接 ECM。发动机控制部分包括以下部件。

变速箱
制动
离合器开关
PTO 开关
数据链路
检查发动机指示灯
报警指示灯
发动机缓速器开关
转速计
转速表
冷却风扇电磁阀

以下列表中的特性是电子控制系统的一部分：

冷起动措施
机油压力
冷却液温度报警指示灯
自动海拔高度补偿
可变喷油正时
发动机电子调速

这些特性可产生以下效果：精准的发动机转速控制, 非常少量的烟气, 更快的冷起动和内置发动机保护。

ECM 包含以下两个主要部件：ECM 和个性模块。

ECM 是一台电脑，而个性模块是该电脑的软件。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
Rpm
其它特性

ECM、个性模块、传感器和单体喷油器相互协作，进行发动机的控制。 ECM、个性模块、传感器和单体喷油器不能单独进行发动机的控制。

ECM 根据以下标准确定理想的转速：

油门信号
某些诊断代码
车速信号

ECM 会感知发动机实际转速以保持理想的发动机转速。 ECM 计算达到期望转速所需的燃油量。

单体喷油器机构

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图 3	g01944393
电子单体喷油器燃油系统的典型示例。 (28) 单体喷油器 (29) 调整螺母 (30) 摇臂组件 (31) 推杆 (32) 凸轮轴

单体喷油器 (28) 会加压燃油。然后，在精确的时刻把正确的燃油量喷入缸体中。 ECM 可确定喷油正时和喷入气缸内的油量。单体喷油器由凸轮轴凸轮和摇臂操纵。凸轮轴上针对每个气缸都有三个凸轮轴凸轮。其中，两个凸轮操纵进气与排气门，另一个凸轮操纵单体喷油器机构。推力从凸轮轴 (32) 上的单体喷油器凸轮经过挺杆送到推杆 (31) 。推杆的推力经过摇臂组件 (30) 送到单体喷油器顶部。传递的推力向下推动喷油器顶部中的柱塞。柱塞的运动将燃油喷入气缸。调整螺母 (29) 用于进行单体喷油器的调定。请参阅系统操作/测试和调整, "电子单体喷油器 - 调整"，了解单体喷油器调整的正确设定。