进气/
排气和燃油系统
在此主题中,我们将介绍 6090 PowerTech Plus 发动机的另外两个系统:进气/排气系统和燃油系统。
空气系统流程
现在,我们了解一下空气系统流程。 在此示例中,清洁空气从空气滤清器被吸入到 VGT 的压缩机一侧,然后排出到空气后冷却器进行冷却。然后,冷却后的空气进入进气歧管,经过 EGR 混合器,再通过进气歧管被送入 6 个气缸。通过发动机的气缸后,废气将 从发动机排出到排气歧管。
废气被排进 VGT 的排气歧管,用来推动涡轮的压缩机一侧。接着,废气从涡轮增压器排到消音器,直到 ECU 根据操作员需求、发动机负荷和转速、进气和排气温度以及压力确定冷却 EGR 的需要。 仅当 ECU 确定需要 EGR 系统时,才使用该系统。 当冷却 EGR 系统运行时,废气被输送到 EGR 冷却器进行冷却,从约 600 摄氏度(1112 华氏度)冷却到约 200 摄氏度(392 华氏度)。接着,气体通过打开的 EGR 气门被排入进气歧管与新鲜空气混合,然后被送入气缸。冷却 EGR 气体与进入的空气混合后,送入气缸燃烧的气体总量的 10% 至 12% 是冷却 EGR 气体。
冷却EGR
流程
发动机达到操作温度且发动机加上负荷后,ECU 就会向 EGR 气门输出一个模拟信号,使其开始开启。这将使废气在进入进气歧管燃烧之前与水平 EGR 进气混合器中进入的冷空气混合。EGR 气门打开的大小将根据操作条件变化。EGR 进气混合器使用一个气旋型操作将 EGR 与新鲜空气混合。让我们仔细分析一下 EGR 气门是如何运行的。
EGR
气门
6090 EGR气门接通时,在起动前以及在未使用冷却EGR系统时处于发动机运行模式期间,都将经过一个清洁周期。在此清洁周期内,轴将无数次地上下运动以消除积碳。EGR气门通过一个监控轴运动情况的内部反馈位置传感器与ECU通信。EGR气门配有两个气门提升阀和一个轴,它们由 Inconel 金属制成可以经久耐用。EGR 空气在流向进气歧管内的混合器时将通过两个打开的气门。当没有 EGR 空气流过时,气门将关闭。让我们仔细了解一下一些其它特定的空气系统部件。
可变几何尺寸涡轮增压器 (VGT)
下面,我们了解一下可变几何尺寸涡轮增压器 (VGT)。 对位于涡轮外径销上排量为 9.0 升且功能可调的叶片来说,VGT 对其性能和排放策略起着重要的作用。下面,我们深入探讨 VGT 及其工作方式。
VGT
执行器
水冷执行器是 VGT 总成的一部分。执行器由发动机冷却剂冷却,冷却剂从发动机冷却剂歧管垂直流入执行器,然后流回恒温器壳体。ECU 可控制电动执行器,一是调整涡轮增压器内的叶片,从而确保获得正确的 EGR 量与新鲜空气混合比例所需要的适当排气压力,二是控制涡轮增压。首次启动后,执行器将在一个适应性识别周期内运行。这意外着 ECU 将从执行器臂完全关闭的位置到完全打开的位置进行读取。因此,在完全安装到发动机之前,不应该以电子方式连接执行器,以免在识别周期内出现错误读数。现在,我们了解一下可变几何尺寸涡轮增压器叶片的工作方式。
VGT
叶片
叶片置在左侧表示其处于打开位置。此时,VGT 叶片处于启动和轻负荷状态。叶片置在右侧表示其处于接近关闭的位置。叶片打开和关闭不仅可将废气输导到涡轮的静止叶片上以增加或降低涡轮增压,还可提供通过 EGR 歧管排出废气所需的足够排气回压。需要注意的是,叶片从不会完全关闭,但是在高负荷状态下,它们会关得较紧。
增压空气冷却器
6090 PowerTech Plus 增压空气冷却器可增加燃烧室内的空气密度。对于等级 3/阶段 III A,增压空气冷却器压力上限已经提高了23%,这使得约翰迪尔可以将增压空气冷却器的尺寸减少10%。下面,我们了解一下空气系统的一些机械部件。
滚子凸轮从动件
6090 利用滚子凸轮从动件来处理气门机构应力,并通过更准确地与凸轮轮廓啮合来更精确地控制气门操作。滚子凸轮从动件装有一个双重用途的卡箍,它既可作为一种反旋转设备,又可帮助在安装凸轮轴之前使凸轮从动件保持在缸体内。要正确安装凸轮从动件,需要使用定位工具 JDG 1962。下面,我们了解一下 6090 之4 气门缸盖。
4
气门缸盖
每个气缸设计有 4 个气门(2 个进气门和 2 个排气门),这种设计有助于 6090 以尽可能高的效率进行进气和排气。与双气门缸盖相比,每气缸有 4 个气门还会影响气门调整过程。 通过将适当的塞尺放在气门桥和摇臂之间来调整气门间隙(如下例所示)。 进气门间隙设置在 0.005 英寸到 0.009 英寸(0.13 毫米到 0.23 毫米)之间,排气门间隙设置在 0.023 英寸到 0.027 英寸(0.58 毫米到 0.69 毫米)之间。转动 6090 PowerTech Plus 发动机上用于气门调整的定位螺钉时,要将特制的 5/32 英寸 T 型柄通用扳手与 17 毫米梅花扳手配合使用。下面,我们了解一下 6090 摇臂总成的另一个功能。
旋转式耐磨盖
6090 PowerTech Plus 发动机使用了一个旋转式耐磨盖,通过保护片安装到摇臂上。旋转式耐磨盖使摇臂和气门桥之间的接触得到改进。保护片上的孔可以使油进入盖中进行润滑。调整气门时,可能需要手动将耐磨盖保护片向上提起,以确保塞尺放在气门桥和耐磨盖之间的适当位置。在下一张幻灯片上,我们将了解燃油系统。
燃油系统流程
电子升降泵通过初级燃油过滤器将燃油从通风燃油箱中抽出,然后通过一根输油管将燃油在低压下输送到终级燃油过滤器。清洁燃油送入燃油泵后,将增压到 1,585 巴(23,000 磅/平方英寸)以上,然后通过一根油管流到共轨中。共轨对每个气缸使用流量限压器来控制电子喷油嘴的恒压。共轨均匀地将高压燃油分配给电子喷油嘴。来自 ECU 的信号将控制每个电子喷油嘴 (EI) 的燃油量、输油时间和输油速率。燃油按点火顺序(即 1、5、3、6、2、4)输送。从喷油嘴流出的多余燃油将流过缸盖中的集成回油道,然后通过一个外部回流管从缸盖流出到燃油箱。
电子传输(升降)泵
6090 PowerTech Plus 配有一台“智能”电子传输(升降)泵。此电子泵既可作为一台升降泵将低压燃油从系统抽出,又可作为一台传输泵将燃油输送到高压燃油泵。升降泵可与 ECU 通信,从而在任何工作条件下都能正确输油。电子传输泵的转速由 ECU 控制,以在终级过滤器的出油口处维持 20 千帕(2.9 磅/平方英寸)的恒压。电子传输泵还具有“自动灌注”功能,可在寒冷气候条件下更好地启动。
燃油过虑系统
清洁的高浓度燃油是所有 JDPS 发动机具有较好性能的基础,但 PowerTech 和 PowerTech Plus 发动机例外,因为它们使用高压燃油系统。6090 HPCR 系统中的油道要求极其苛刻,即使是极小的碎屑也会降低发动机的性能。阻止碎屑或杂质进入的第一步就是在储油箱处进行适当的过滤。需要定期检查储油箱过滤器。如果储油箱未配备过滤系统,请安装一套。6090 PowerTech Plus 发动机使用双过滤器系统,其中包括一个 10 微米初级过滤器(配有一个燃油含水 [WIF] 传感器)和一个 2 微米终级过滤器(配有一个堵塞的燃油过滤器传感器)。请务必每天通过每个过滤器底部的阀从两个燃油过滤器排水, 并按照 OMRG 中建议的保养间隔进行保养。下面介绍高压燃油泵。
高压燃油泵
6090 PowerTech Plus 发动机配有一台齿轮驱动的高压旋转燃油泵。该高压燃油泵可以使燃油压力高达 17,926 千帕(26,000 磅/平方英寸)。该燃油泵的工作方式是在互成 120 度角的 3 个内部高压柱塞室之间传送燃油。当燃油泵驱动轴旋转时,各室内的燃油将增压。 发动机每旋转一周,各室将增压一倍。发动机旋转 2 周,将有 6 个喷油嘴点火。因此,每当所有 6 个喷油嘴完全点火时,每个高压泵柱塞就会增压两倍。该泵用柴油润滑,因此无需向泵内输送润滑油。
高压燃油泵的齿轮通过键槽固定在该泵的锥形轴上,并用固定螺母锁住。该泵齿轮上有一个正时标记“2”,此标记必须与凸轮轴齿轮上的正时标记“2”相合,如此处所示。 这两个正时标记必须完全对齐,以确保高压输油泵与发动机在时间上保持一致。需要注意的是,6081 和 6090 发动机使用相同的凸轮轴齿轮,8.1 升发动机的齿轮上有一个杂乱符号,而 9.0 升发动机上有一个标记“2”。 拆卸高压输油泵齿轮时,需要使用专用工具 JDG-10015 和 JDG-10025。
电子喷油嘴
为了持续满足更高的性能和排放要求,6090 PowerTech Plus 发动机必须更加严格地限制喷油量的变化。电子喷油嘴有 8 个校准点,它们都由 ECU 监控。若要更严格限制喷油量的变化,需要 ECU 对每个气缸进行喷油嘴校准。如果出于诊断目的更换喷油嘴或在气缸之间调换喷油嘴,都必须进行喷油嘴校准。ECU 需要电子喷油嘴的零件号、序列号和燃油校准代码。可通过 Service ADVISOR™ 2.6 从约翰迪尔 Custom Performance™ 上下载来进行喷油嘴校准。标签的 QR 部分位于喷油嘴顶部,其中包含可手动插入或用 1-D 条形码阅读器插入的序列号。有关完整的电子喷油嘴校准过程,请参见《部件技术手册》(CTM) 385。
电油嘴泄漏
电子喷油嘴控制室中的多余燃油从喷油嘴流出,进入位于缸盖中的内部泄漏回油道。 此内部回油道将燃油送向发动机前部,流入一个外部出油口,然后根据燃油要求将燃油回流到燃油泵或燃油箱。
检验您的知识
发表于 @ 2008年06月15日 09:54:00 |点击数()