渝公网安备 50010702502969号

东风康明斯ISZ13 CM2150 燃油系统拆解



  • 东风康明斯ISZ13 CM2150燃油系统技术规范




  • 最大回油管压力（负载状态）：254 mm Hg [10 in Hg]
  • 齿轮泵进口处的最大燃油进口阻力（脏滤清器，负载状态）：254

  • mm

  • Hg

  • [10

  • in Hg]






  • OEM 接头处的最大燃油进口阻力（脏滤清器，负载状态）：52 mm Hg]

  • Hg

  • [2

  • in

  • 最小齿轮泵燃油压力拖动期间：69 kPa [10 psi]


  • 最小齿轮泵燃油压力额定功率期间：1000 kPa [145 psi]


  • 最大滤清器压降69 kPa [10 psi]


  • 发动机最低起动转速150 rpm





    • HPCR  燃油系统安全性

  • 请佩戴上您的护目镜
  • 使用纸板或纸来进行高压泄漏的识别/故障排除与诊断...决不能用手或手指
  • 2.068 Bar (30 PSI) 的压力足以刺穿人的皮肤，造成压力注射伤害。
  • 务必在关闭发动机后先小心的拧松油泵至油轨的高压供油管，使油轨内的压力泄掉后再打开高压燃油系统
  • 如有可能，使用 INSITE 监测燃油压力，以确保安全地打开系统。决不能在松开燃油系统管接头时把手放在管接头旁
  • 高压油液能做什么？
  • 工业喷水（喷砂）法用来切割木材、钢材、岩石和各种金属水压通常在
  • 20,000 至 55,000 PSI。
  • 把水压过钻内的一个直径为 0.010" 至 0.015" in 的节流孔即可以 7 IPM 的速度切割厚达 0.5 in 的钛材



  • 燃油系统的一般信息

  • 警告：燃油泵、高压燃油管路和燃油油轨中含有压力非常高的燃油。不要在发动机运行时松开任何管接头。
  • 先关闭发动机小心的拧松油泵至油轨的高压供油管，使油轨内的压力泄掉后再打开高压燃油系统。
  • 警告：燃油是易燃物。
  • 当进行燃油系统的工作时，一定要使香烟、明火、指示灯、电弧设备以及开关远离工作区以及共用通风设备的区域，以减少发生严重的人身伤害甚至死亡的可能性。
  • 警告
  • 不要在热的发动机上对燃油系统进行排气；这可能使燃油溅到热的排气歧管上并引发火灾。
  • 注：
  • 起动发动机前不需要排出高压燃油系统中的空气。拖动发动机将有助于充注燃油系统。



  • 修理过程中的燃油系统清洁度非常重要

  • 解体前先清洁所有燃油系统管接头、管路和部件。
  • 确保没有任何污垢或碎屑进入燃油系统部件，以防污染物进到高压燃油油轨和喷油器。
  • 少量污垢和碎屑就能导致这些部件失效。











  • 为何建议不要预充注压力测燃油滤清器？
  • § 正常系统工作



    • § 吸油侧滤清器送出的燃油虽经过滤，但未达到燃油系统要求的微米级


  • 滤清器脏污侧


  • 滤清器清洁侧



    • 进入滤清器座和滤清器的燃油

        流经滤清器介质的燃油

    经过滤达到最终微米级的燃油




  • 污染迅速出现



  • 续 …
  • § 预注过程中究竟会出现什么？

    • § 预注过程中，滤清器

    “清洁侧”完全暴露于供油源中的潜在污染物中

  • 滤清器介质两侧均暴露于未经过滤的燃油
  • 关键系统部件现在有危险

    • 来自预充注源的燃油

    流经滤清器介质的燃油


  • 燃油系统清洁保养非常重要
  • 燃油系统部件介绍

  • 燃油滤清器

  • 吸入侧滤清器零件号：FS19898 过滤精度：7微米
  • 有燃油含水传感器及排水口

  • 压力侧滤清器零件号：FF5687 过滤精度：3微米
  • 滤清器燃油入口最大压力（齿轮泵输出压力）： 10.4 bar (150 psi)


  • ECM冷却板

    • ECM冷却板安装在ECM的后部（此发动机没有安装电子油泵），通过燃油在ECM冷却板内部的流动从而降低ECM在工作时产生的温度


  • 齿轮泵


  • 齿轮泵安装在高压油泵后部通过一个连轴结带动

  • 齿轮泵内部有一个压力调节阀，可以调节齿轮泵的输出压力最大到
  • 10.4 bar (150 psi)
  • 高压油泵
  • 高压燃油泵有两个泵油柱塞腔，
  • 输送高压燃油到高压油轨

  • 高压燃油泵可以将压力建立到2,400 bar (35,000 psi)

  • 放气孔和文式管

    • -放气孔提供至回流管的持续泄漏(~50PPH)

    -放气孔对排气提供一些帮助motoring

    -文式管在状况监测期间提供自动泵压能力

    -装置安装在凸轮壳内（2 柱塞重型泵） ISZ13

    至蓄能器的高压燃油

    回流流程


    FPA

    至油箱的燃油回油

    文式管

    自 LPP 的燃油供油

    FPA 之后的流程

    放气流程

  • 工作原理

  • 燃油泵（泵送部分）

    • -被动进口和出口单向阀

    -浮动陶瓷柱塞设计

    -凸轮驱动的滚柱挺杆







  • 进口单向阀 (ICV)
  • 总成
  • 出口单向阀 (OCV)
  • 总成

    •  


  • 浮动陶瓷泵压柱塞



  • XPI 燃油泵



  • “注满”工作条件






    • 机加工部件




  • 柱塞套
  • 热处理
  • 螺纹经回火处理
  • 孔径经研磨与珩磨
  • 泵压柱塞（陶瓷）
  • 端部经研磨
  • 外径经研磨





  • 柱塞套和柱塞 (B&P) 总成

    • —配合部件






  • XPI 燃油泵柱塞套和柱塞 (B&P)






  • B&P 泄漏排放槽
  • 上部配合：3 至 5 um




  • 上部 B&P 配合下部 B&P 配合



  • 燃油泵排气孔

  • 在发动机运转时如果油轨压力过高就会产生一个故障代码，这种情况很有可能是排气阀堵塞，如果排气阀堵塞则需要更换燃油泵壳体
  • 陶瓷柱塞的安装

  • 燃油泵陶瓷柱塞的两端不是对称的，圆锥形的一端在安装时朝向泵头，经过高精度加工的平面端朝向凸轮轴，安装的方向如果出现错误将会导致柱塞的损坏







  • 燃油泵执行器

  • 燃油泵执行器是一个常开电磁阀接收一个PWM信号来调节该执行器的开启位置

  • 燃油泵执行器接收ECM的命令控制电磁阀的打开和关闭，此电磁阀可以限制低压燃油进入到高压燃油泵柱塞腔的燃油量

  • 油泵执行器最大电阻5欧姆

  • 如果执行器前端O型圈损坏将会出现449 的故障代码


  • 高压油轨


  • 高压油泵提供高压燃油到油轨，燃油油轨可以存储高压燃油

  • 高压共轨内的燃油可以被压缩7% ， 燃油油轨可以使燃油在喷射时减少压力的波动
  • 油轨减压阀

  • 此减压阀是一个安全阀

  • 此阀门是一个两级减压阀

  • 此减压阀安装在燃油油轨上

  • 当油轨压力达到2800Bar时开始泄压，3,100 Bar (44,950 psi)时此阀门开起(不同零件号的零件压力设定范围不同）










  • 燃油油轨减压阀

    • -别名：机械式卸载阀 (MDV)

    -2 级阀

    -如果油轨压力达到开启压力则“立即”开启

    -跛行回家压力低于开启压力



  • 燃油油轨减压阀（  FRPRV）
  • 燃油油轨减压阀是一个爆脱阀，用于防止
  • 系统过压
  • – 该阀开启时，会将油轨压力调节到 810 Bar 左右
  • – 该阀应在发动机返回到怠速状态时自动复位，此后
  • 系统应返回到正常工作状态
  • 爆脱压力因产品而异
  • ISZ13 CM2150-- 2800 Bar


  • 喷油器高压供油管

  • 高压供油管可以将油轨内的高压燃油传送至喷油器连接管

  • 遵循手册中的安装步骤对于避免燃油管路故障非常重要

  • 如果怀疑存在泄漏，不要用手查找泄漏 … 使用纸或纸板



  • 喷油器

  • 此发动机使用电子控制的燃油喷油器，喷油器的工作由ECM控制

  • ECM控制喷油的电磁阀从而控制喷油器的喷射动作

  • 喷油器控制室球阀上升的行程有3mm；



  • XPI 喷油器工作原理
  • 3.  控制室压力及流程

    • 单向阀球




    • 进口节



    先导阀座


    先导阀

    • 出口节流孔

    mm3/




    Pcc

    流孔

    至喷油器的高压进油 @ Ps：至喷油器的供油压力



    控制室A1

    A2  

    Ps

    供油增益控制节

  • 喷油量

    • 流孔


    下柱塞


    燃油进口





    • mm3/

    冲P程sac

    • A3

    A4P2


    • 进口节流孔

    • 控制室


    • 出口节流孔




  • 29


  • XPI             喷油器工回作油冲量程原程原理

    • 燃油出口节

    进口流孔

    mm3/




    Pcc

    进口节流孔


    至喷油器的高压进油 @ Ps：至喷油器的供油压力


    控制室A1

    A2

    Ps

    供油增益控制节

    流孔


    下柱塞喷油冲量程

    • A3

    A4P2


    Psac



    mm3/

    Sac

    • 喷油孔






  • 30






  • 燃油回油接头


  • 一个共用的燃油回油接头使燃油油轨减压阀回油、喷油器回油流至燃油泵头与油泵回油汇聚在一起回到油箱





  • 燃油系统测试











  • 高压共轨系统的减压

  • 在每次发动机停机后如需对燃油系统进行维修必须要对燃油系统进行减压的工作，因为即使发动机停机但是在燃油系统中还会有较高的压力，如果不进行减压工作较高的系统压力将会导致人身的伤害或者死亡，发动机停机后在油轨上使用扳手小心的松开高压油泵至燃油油轨的螺母，从而将系统内的压力卸掉。



  • 高压系统泄漏诊断

  • 连接INSITE  ™  电子服务工具
  • 运转发动机
  • 监控发动机油轨压力
  • 观察油轨压力的变化
  • 关闭发动机钥匙开关等待发动机完全停止后再打开钥匙开关
  • 使用电子服务工具软件监控油轨压力 1  分钟的变化情况
  • 如果在1分钟的时间里压力的变化超过了 100 bar [1450 psi]说明高压燃油系统可能存在泄漏
  • 参考故障诊断树中给出的步骤进行维修



  • 燃油系统中有空气的检测


  • 在进行此测试时需要使用工具3164621
  • 将此工具安装在燃油滤清器座上，将油管导入到一个量杯中，运转发动机如果在量杯中看大有大量的气泡说明发动机的燃油中存在空气










  • 齿轮泵输出压力的测量
  • 安装压力模块在燃油滤清器盖的入口处
  • 运转发动机到高怠速观察齿轮泵的输出压力




  • 高怠速时的齿轮泵压力

  • kpa


  • psi

  • 1000

  • MIN

  • 145



    • 37







  • 齿轮泵输出压力的测量（发动机无法起动）
  • 安装压力模块在燃油滤清器盖的入口处
  • 拖动发动机观察齿轮泵的输出压力




  • 拖动发动机时齿轮泵的输出压力

  • kpa


  • psi

  • 69

  • MIN

  • 10




    • 38



  • 燃油滤清器压降测试（压力侧）

    • 工具的安装

  • 拆下高压油泵入口管接头，安装测试接头，零件号：4919157
  • 连接0.043英寸管接头，至一个容器或油箱，零件号：3164621（此工具可以模拟发动机在额定工况下的燃油流量）






  • 燃油滤清器压降测试（压力侧）

    • 测量

  • 安装压力模块至燃油滤清器入口处
  • 运转发动机至高怠速观察滤清器入口压力
  • 安装压力模块至燃油滤清器出口处
  • 运转发动机至高怠速观察滤清器出口压力
  • 如果滤清器压降超过以下这个技术规范则需更换滤清器



  • 燃油滤清器压降

  • kpa


  • psi

  • 69

  • MAX

  • 10



    • 40





  • 高压燃油泵回油测试

    • 工具的安装


  • 拆下安装在燃油泵头上连接燃油回油管的M12 螺钉
  • 安装一个测试工具，零件号3164618, 在工具上安装一个软管，使软管连接至量杯或车辆的燃油箱。这样将使高压油泵的回油与喷油器和高压减压阀的回油隔离开
  • 拆下OEM燃油回油管安装一根管子用于进行油泵回油测试









  • 高压燃油泵回油测试

    • 测试

  • 如果发动机可以起动使用INSITE软件中的高压泄漏测试功能
  • 连接INSITE软件
  • 起动发动机，直到有燃油流入到收集容器中
  • 开始高压泄漏测试
  • 测量流出450ml燃油所需要的时间
  • 使用量杯进行这个测试
  • 这个测量应该进行三次但是只有第三次的读数是有效的
  • 如果收集450ml 所需的时间少于30秒，说明泵头存在故障需要维修


  • 高压燃油泵回油测试

    • 如果发动机无法起动

  • 拖动发动机直到有燃油从回油管中流出
  • 当燃油从回油管中流出时将油管接入量杯，连续拖动发动机30秒
  • 这个测量应该进行三次并取平均值
  • 如果拖动发动机30秒流出的燃油超过320ml说明燃油泵存在故障必须进行维修







  • 喷油器回油测试

  • 准备步骤
  • 1、 拆下油轨减压阀回油管上的螺母安装工具4919058 ，并连接一个软管工具零件号3164621 将该软管导入一个容器或车辆油箱
  • （因为油轨减压阀回油和喷油器回油是通过一根管子和油泵回油汇聚在一起的，这样连接可以起到隔离油轨减压阀回油的效果）

  • 2、 ，      并将该工具的软管导入一个量杯中


  • 喷油器回油测试

  • 测试（发动机无法起动）
  • 如果发动机无法起动，拖动发动机30秒，如果有回油则说明喷油器或安装在缸盖上的喷油器连接管存在故障


  • 喷油器回油测试

  • 测试（发动机可以起动）
  • 如果发动机可以起动，使用电子服务工具软件INSITE进行高压泄漏测试
  • 连接电子服务工具INSITE™ 软件
  • 起动发动机使发动机怠速运转直到有燃油流入到收集容器中
  • 开始高压系统泄露测试
  • 1分钟喷油器的回油量不能超过70ml


  • 喷油器回油测试

  • 如果喷油器回油量过大可使用断缸工具零件号4918563进行燃油系统断缸测试，但要注意的是在拆卸这个工具时必须首先对燃油系统进行泄压的工作




  • 油轨减压阀回油测试

  • 准备步骤
  • 1、


  • 油轨减压阀回油测试

  • 测试
  • 发动机可以起动
  • 如果发动机可以起动怠速运转发动机使燃油流入到收集容器中
  • 开始高压系统泄露测试
  • 当有燃油流出时将软管接入到一个量杯中
  • 泄漏量必须小于每分钟10滴
  • 如果泄露量过大请参考维修手册中的故障诊断树中的步骤进行维修

  • 发动机无法起动
  • 如果发动机无法起动，拖动发动机30秒，泄漏量必须小于每分钟10滴


  • 故障诊断步骤

  • FC 559 - 喷油器计量油轨 1 压力 - 数据有效但低于正常工作范围（中等严重级
  • 别）
  • 执行高压正常状况检查（衰减）
  • 怠速运转发动机后将其关闭，并使用 INSITE 观察压力降低/衰减情况
  • （压力降低100 巴超过1 分钟）
  • 如是发现衰减则执行泄漏检查
  • 喷油器
  • 油轨压力减压阀
  • 执行低压燃油系统正常状况检查
  • 根据症状执行故障诊断 – 当出现故障时
  • 燃油泵头回油管
  • FPA（燃油泵执行器） 和适配器
  • 燃油泵柱塞


  • 喷油器的拆卸和安装

  • 喷油器的拆卸

  • 要拆卸喷油器首先拆下电瓶上的导线
  • 松开燃油油轨上的油泵供油管，排除燃油系统内的压力
  • 首先使用电气触电清洗剂清洁所需拆卸的部位，拆下连接喷油器连接管的高压油管，并使用清洁的堵盖将管接头盖住（防止污染）
  • 拆下摇臂室盖
  • 拆下在缸盖上安装的燃油连接管，并取出喷油器连接管






  • 喷油器的拆卸

  • 从喷油器上拆卸喷油器导线接头，松开内部的线卡及喷油器连接线束及接头
  • 拆下喷油器压板螺母
  • 使用专用工具将喷油器和压板一同拿出，注意在使用工具时不要撬到喷油器电
  • 磁体否则可能会损坏喷油器
  • 如果喷油器需要重新使用必须安装回和原来对应的汽缸中，可以在喷油器上标注汽缸号以便安装回原来的汽缸中







  • 喷油器的安装

  • 如果安装一个新的喷油器必须通过INSITE软件中的高级ECM功能将喷油器的条形码输入到ECM中，此条形码可在喷油器上找到






  • 喷油器的安装

  • 记录每一个喷油器的条形码

  • 记录每一个喷油器将要安装的汽缸
  • 的位置

  • 注意：喷油器的条形码是一个10位的由数字或是字母组成的，在喷油器电磁铁上



  • 喷油器的安装

  • 确认喷油器及各安装部位都是清洁的，在O形圈上涂抹干净的机油
  • 确认喷油器的安装方向是正确的
  • (喷油器燃油入口应对准燃油连
  • 接管处).
  • 使用喷油器包装盖将喷油器安装在喷油器孔中，确认喷油器安装到位
  • 如果安装的不是新喷油器，喷油 器和燃油连接管一定要成对使用， 如果喷油器损坏燃油连接管也同 时需要更换



  • 喷油器的安装

  • 在喷油器压板螺钉上涂抹少量的机油， 拧喷油器压板固定螺母但不要拧紧
  • 安装燃油连接管，在连接管O形圈上涂抹机油，连接管上的定位销对准12点钟位置，按下燃油连接管，确认连接管安装到喷油器燃油入口处


  • 喷油器的安装

  • 固定喷油器压板螺钉.
  • 注意：这并不是喷油器压板固定螺母的最终力矩.
  • 力矩:20[177 in-lb]
  • 使用干净的机油润滑连接管固定螺母使用力矩扳手拧紧固定螺母
  • 力矩:20[177 in-lb]
  • 注意：这个力矩并不是喷油器连接管的最终拧紧力矩


  • 喷油器的安装

  • 最终拧紧喷油器压板螺母.
  • 力矩:65[48 ft-lb]
  • 最终拧紧高压燃油连接管固定螺母
  • 力矩:68[50 ft-lb]
  • 安装之前拆下的所有部件
  • 运转发动机，检查发动机是否正常




  • 燃油系统流程








  • 高压°°°°°°°°°°油°°°°°°°°°°泵总成

  • °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

    • 气带气供节文流式孔管道的排放

    燃油系统油流轨程

    油轨减压阀

    K


  • 凸轮壳机油

    • FPA

    N






    D





    Cooling

  • 过组组过过组组件滤件滤件滤用用

    • J



    油箱L


    C


    ECMBA

    Plate






    •燃油粗滤器 – 发动机上安装7um、排水型、燃油含水传感器，

    •燃油细滤器 – 发动机上安装 – 3um

    •齿轮泵最大进口阻力：额定流量下脏滤清器时为 10inHg（清洁滤清器时为 6inHg）

    •齿轮泵压力（典型）：1.9 Bar（拖动 @ 80 RPM），10Bar（“额定”），17 Bar（最大峰值压力）

    •压力滤清器最大压差：额定流量下为 10PSI

    •最高指令油轨压力：1800RPM 以及更高转速下为 2400 Bar (35009 PSI)

    •最高额定转速（车用）：2100 RPM

    61





  • 燃油系统流程


    • 1.由 OEM 油箱供油

    9.  压力侧燃油滤清器入口

    18.燃油压力传感器


    2.吸油侧燃油滤清器和水分离器 10.压力侧燃油滤清器（3-微米）19.高压喷油器供油管路


    3.吸油侧燃油滤清器出口（7-微米）

  • ECM 冷却板入口
  • ECM 冷却板出口

    • 6.燃油泵齿轮泵入口

    7.燃油泵齿轮泵

    8.燃油泵齿轮泵出口


    62

    11.压力侧燃油滤清器出口

    12.高压燃油泵入口

    13.燃油泵执行器

    14.高压燃油泵

    15高压燃油泵出口

    16.燃油油轨供油管

    17.燃油油轨

    20.高压燃油接头

    21.燃油喷油器

    22.喷油器回油单向阀（空心型）

    23.高压泄压阀

    24.通用回油管

    25.燃油泵回油接头

    26.燃油返回OEM 油箱

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