康明斯ISLe CM2150发动机高压油泵组件详解

ISDe发动机共轨燃油系统使用的是博世CP3.3型三缸径向柱塞转子式高压油泵，额定工作压力为1600bar。该泵有两个不同的安装位置，可以高位安装，也可以低位安装，新泵不带齿轮，无需正时，通过高压油泵传动轴由发动机驱动。CP3.3型高压油泵剖切图（带齿轮泵和燃油计量单元），见图2-41。

高压油泵主要用于对输油泵输入的低压油进行加压做功。使低压油变成高压油，并不断地将高压油输入油轨。高压油泵所提供的高压燃油除了供给喷油器所需之外，还应满足多余燃油的需要，以满足足够高的供油速度，使油轨快速建立起一定范围内的油压。

图2-40 ISDe发动机燃油系统流程原理示意图

1—到喷油器 2—燃油油轨 3—喷油器和油轨回油至滤清器座 4—OEM燃油回油接头 5—OEM燃油进油接头 6—燃油滤清器进油管（从齿轮泵来） 7—滤清器座 8—滤清器 9—到油轨 10—高压连接管 11—喷油器

博世CP1、CP1H和CP3.3高压油泵结构大体相同，都是三缸径向柱塞转子泵，不同的是CP1型泵带有断油电磁阀用以减少泵油能量损失，防止油温过高。而在改进型CP1H型泵上，使用燃油计量单元（ZME），即脉冲宽度调制（PWM）电磁阀取代了断油电磁阀，在不同的占空比下，使控制活塞在不同的位置，对油孔产生不同的开度，以达到控制油量的目的，也减少了能量损失，防止了油温过高。燃油计量单元（ZME）也应用到了博世CP3.3高压油泵上。

图2-41 CP3.3型高压油泵剖切图（带齿轮泵和燃油计量单元）

现以博世CP1型高压油泵为例，说明其工作过程。

CP1型高压油泵纵向剖面图及横向剖面图，分别见图2-42和图2-43。

CP1型高压油泵3个柱塞沿圆周呈120°夹角均匀分布，传动轴1由发动机带动旋转，柱塞3位于驱动轴的凸轮上，在偏心凸轮2及柱塞弹簧13的作用下，作往复运动，产生吸油及泵油功能。压力控制阀10安装在高压泵内，用于控制燃油压力。

在CP1型高压油泵上安装有断油电磁阀，它的作用是在发动机部分负荷时，用于停止1缸供油。即向停油电磁阀通电，使阀芯一直顶住吸油阀，使1缸进油阀处于常开状态。高压油腔和低压油腔始终相通，柱塞在供油行程中，对该缸高压油腔内的燃油不起压缩作用。而其他缸柱塞依然正常供油。目的是减少能量损失，防油温过高。(www.zuozong.com)

在改进后的博世CP1H高压油泵中安装了燃油计量单元（ZME），用于减少能量损失、减少油温升高。在博世CP3.3高压油泵也安装使用燃油计量单元（ZME）。

图2-42 CP1型高压油泵纵向剖面图

1—传动轴 2—偏心凸轮 3—柱塞 4—高压腔 5—进油阀 6—断油电磁阀 7—出油阀 8—密封件 9—通向油轨的管接头 10—压力控制阀 11—球阀 12—回油口 13—柱塞弹簧 14—进油口 15—带节流孔的进油压力控制阀 16—通向低压腔的低压油路

高压油泵的工作过程分吸油和泵油两个过程。

在吸油过程中，由齿轮式输油泵泵出的低压燃油，经过滤后由进油口14进入高压油泵（见图2-42），当输入高压油泵的燃油达到进油压力控制阀15的开启压力（0.05～0.15MPa）时，燃油从节流孔流入低压油路，并从各缸进油阀5进入各缸柱塞顶上的高压腔4内。柱塞3在柱塞弹簧13的作用下，始终压紧在偏心凸轮2的工作面上，跟随凸轮的旋转，柱塞在偏心凸轮上作往复运动。当柱塞随凸轮旋转，由上止点到下止点运动时，高压腔4内的容积不断加大，压力不断降低，燃油不断被吸入。柱塞到达下止点后，吸油结束。

油泵继续旋转，柱塞随偏心凸轮旋转，到达下止点，吸油结束后，开始向上移动，进油阀5被关闭，这时，低压油路16和高压腔4的燃油通道被切断了，高压腔形成密封空间，这时柱塞3在偏心凸轮的作用下，克服了柱塞弹簧13的预紧力，随凸轮向上移动，天始对高压腔内的燃油加压，随着凸轮的旋转，柱塞继续上移，使高压腔内的燃油压力不断加大。

图2-43 CP1型高压油泵横向剖视图

1—传动轴 2—偏心凸轮 3—柱塞 4—进油阀 5—进油口 6—出油口 7—出油阀

在图2-42和图2-43中，出油阀7与油轨的高压油路相通，背压很高，大小与油轨压力相当，它一直处于关闭状态。当柱塞上升到高压腔4内的燃油压力大于油轨内的燃油压力后，出油阀7被打开，出油阀打开后，柱塞顶部高压燃油经高压油管流入油轨，向油轨开始供油。出油阀被打开后，柱塞还在上移，继续供油，直到达到上止点一直在供油。这就是高压油泵的吸油和泵油工作过程。