2008年第5期 农 机 使 用 与 维 修 23 柴油机电控VE泵的维修技术研究 黑龙江省农机维修研究所杨君喜 摘要本文以德国BOSCH公司生产的Vtr37泵为例，通过对其结构和工作原理的介绍，来阐述电控VE泵的维修 技术。 关键词柴油机电控VE泵维修研究 目前，随着工业化程度日益推进，能源紧缺和环 境保护是人类面临的两大挑战。为此，各国纷纷研 制相应的节能环保产品，柴油机电控喷油技术就是 在这样的背景下产生的，它的应用有效改善了柴油 机的燃油消耗量大和尾气排放污染严重问题，达到 节能环保的目的。柴油机电控喷油技术是一门全新 的技术，它将电子技术与机械供油系统相结合，通过 电子控制单元对各种传感器的采集信号进行计算比 较，驱动执行器对喷油泵的供油量和供油时间进行 精确控制。 据不完全统计，仅在黑龙江省哈尔滨市配备电 控VE泵的柴油捷达出租车就有2000多台，还有部 分柴油轿车等在用车辆已配置了电控喷油系统，这 种系统的技术不同于汽油电控，其维修也完全不同 于机械式柴油喷油系统，需要专业的技术，专门的诊 断和调试设备，我们国家在这方面的维修能力较弱。 为了尽快掌握这门先进的技术，跟上时代的步伐，对 此我们开展了专门研究。现将研究成果简单介绍一 下： 1 德国BOSCH公司电控VE泵结构及工作原理 电控VE泵在结构、工作原理上与机械vE泵不 同。 首先，在油量控制方面，电控VE泵是在机械式 VE型分配泵的基础上实施电子控制改造而成的。 其特点是保留了机械分配泵的油量控制套(溢油 环)，采用旋转式电磁铁，取代了机械杠杆元件。结 构见下图。转轴通过偏心球嵌人油量控制套，电磁 铁中转轴旋转改变了控制轴下端偏心球的位置，通 过偏心球的运动使转轴的旋转运动变为油量控制套 的直线运动，从而直接控制油量控制套，控制喷油 量。同时在旋转电磁铁上方有一个角度传感器，作 为油量控制套的位置传感器，用以将油量控制套的 实际位置反馈给发动机主电脑(ECU)，电脑根据反 馈信号对油量进行修正，实现闭环控制。油量控制 套位置传感器中有两个铜环，一个固定不动作为基 准环，另外一个作为测量环与控制轴一起旋转，当电 磁铁线圈通电后，测量环移动，铁心中磁通量发生变 化。在油量控制套位置传感器的钢环附近还装有一 个燃油温度传感器，用来感应泵内燃油温度。该传 感器电阻值随温度升高而降低，从而改变分压电路 的电压降，燃油温度传感器将此电压变化反馈给 ECU，ECU会以此协同其它传感器信号作为控制供 油起始时刻的参考。 另外，在喷油正时控制方面，机械VE泵是通过 正时活塞来控制，而电控vE泵除保留了机械泵的 正时活塞结构外，还增加了一个正时电磁阀。正时 电磁阀的关闭受发动机ECU控制，正时电磁阀通过 开启或关闭来控制泵腔内压，从而控制喷油起始时 刻。正时电磁阀如果无电流流过，则完全关闭。如 果正时电磁阀关闭(压力升高)，喷油时刻提前。反 之，喷油时刻延迟。 在电控VE泵喷油系统中，还有一个喷油嘴针 阀运动传感器。该传感器用来采集喷油器的实际喷 油时刻，并与编程的喷油起始时刻进行比较，如果偏 离，将使正时电磁阀的开关率发生变化，改变喷油起 始时刻，直至偏离量为零。 2 德国BOSCH公司电控Ⅶ 泵维修注意事项 电控VE泵喷油系统的上述特点，决定了其维 修时的关键零件精度要比机械泵严格。我们通过反 复试验验证，总结出在总成清洗、总成分解、零件检 验、装配、调试等五个方面的维修注意事项。 2．1 清洗方面。电控VE泵的电控单元插头和其 内部的电子元件怕水、怕锈蚀、怕腐蚀，清洗时要处 理好。解决办法是：清洗电控VE泵外观时，除要注 意除将泵的进回油孔封闭好外，更重要的是将电控 单元的插头保护好，防止清洗液进入电控单元内部， 影响电控单元的电子元器件。 清洗零件时，机械零件的清洗应比清洗机械泵 24 农 机 使 用 与 维 修2008年第5期 干净。电控单元在清洗时，先把上盖拆下，一定要用 化油器清洗剂对电子元件仔细喷洒清洗，直到电子 元件外表没有油污为止，然后用0．5～0．6MPa的压 缩空气吹干净。另外，在清洗电控单元时，如果旋转 电磁铁下方的d,TL处发现有铁屑，一定要反复清洗， 直到把铁屑清理干净为止。清洗正时电磁阀时，要 把留在泵体中的密封胶圈拿出放好，把滤网拆下，然 后用化油器清洗剂冲刷，最后用压缩空气吹干净。 2．2 电控VE泵的分解。机械VE泵在分解时，不 要求必须严格按一定的顺序分解。而电控、rE泵由 于有电控单元和正时电磁阀，二者的线束连在一起 并同时固定在泵头上，同时，正时电磁阀是安装在泵 头支架下面，因此，应先拆泵头，然后拆正时电磁阀， 再拆电控单元，最后拆其它零件。另外，在拆解电控 单元时需要专用的工具。 2．3 零部件检验。电控VE泵是在机械vE泵的基 础上改进而成，由机械部分和电子部分组成。维修 过程中零件检验是重要的环节，课题组研究该部分 内容时，将其分为机械和电子两个部分。 机械部分的零件检验规则类似于机械Ⅶ 泵， 但由于电控VE泵作为整个发动机电子控制系统的 一个重要环节，对机械部分关键部件的技术指标要 比单纯机械泵的要求高。下面我们就从两者的区别 人手对机械部分的主要零件检验进行研究。 首先，机械部分中最重要的是柱塞、出油阀偶 件。我们在研究过程中发现，电控VE泵的柱塞、出 油阀偶件磨损程度一般较轻，在车辆使用里程为 30万km时，柱塞、出油阀偶件有时还能正常使用。 这是因为电控VE泵有旋转电磁铁，所以工作中零 件磨损产生的铁屑等能被吸附到电磁铁部位，而这 些铁屑是引起柱塞偶件拉伤或卡死的主要因素。因 此，电控VE泵中的电磁铁有铁屑过滤网的作用；同 时，电控VE泵的柴油过滤装置要比机械泵的精度 高，保证了供给油泵的柴油是高度清洁的。这两个 因素决定了电控VE泵的柱塞、出油阀偶件使用寿 命较机械泵的长很多，一般机械泵的柱塞、出油阀偶 件为15～20万km左右。所以在检验电控VE泵的 柱塞、出油阀偶件时，通过外观检查、试验台上的供 油特性检查即可。 其次，机械部分中较为重要的就是输油泵。输 油泵的零件磨损检验参照机械泵，并用其在试验台 上的泵腔压力作为考核依据。 机械部分中的所有传动部件，尤其是十字块、凸 轮盘、驱动轴三者之间的配合尺寸很重要，研究证 明，油泵的噪音主要是由于这三者磨损造成的。滚 轮体的检验参照机械泵。 电子部分的检验是重点研究内容。本部分包括 电控单元的检验、正时电磁阀的检验、燃油关闭电磁 阀的检验。虽然本部分的内容不多，但电子部分却 是电控VE泵的供油量、供油时刻以及信号反馈的 关键部位，可以说是电控VE泵的“中枢神经系统”。 电信号的传输是通过一个捆在一起的线束完成的， 所以，我们在研究时，首先要弄清该线束接头各个接 线代表的部位。我们通过大量测试得出结论：维修 工艺中线束管脚符号1、2,3代表油量控制套位置传 感器的接线，可以通过测量各接线间电阻值来检验 油量控制套位置传感器的状态；线束管脚符号5、6 代表油量控制执行器即旋转电磁铁的接线。同样可 以通过测量各接线间电阻值来检验油量控制执行器 的状态；线束管脚符号4、7代表燃油温度传感器的 接线。可以通过测量接线间在不同温度时的电阻值 来检验油温传感器的状态；线束管脚符号8代表燃 油关闭电磁阀的接线。可以测量8与地间的电阻来 检验燃油关闭电磁阀是否正常；线束管脚符号9、10 代表正时电磁阀的接线。可以通过测量各接线间电 阻值来检验。各接线间的电阻值应符合要求。 2．4 装配。装配时要注意的问题类似机械泵装配， 按规定的扭矩拧紧各接头螺栓，装配带有密封胶圈 的零件时，要将密封胶圈涂上油脂，以免损坏密封胶 圈。除此之外，重点需要注意“K”值的测量。在研 究中发现，被维修泵的“K”值基本都要重新调整才 能达到要求。 2．5 调试部分。电控Ⅶ 泵的调试，需要BoSCH公 司专用的调试设备F_k~865、EPS910，以及BOSCH公 司生产的标准喷油器及高压油管。 BOSCH公司给出的测试条件中要求回油温度 在55~(2，试验油为校泵油。在试验油方面，根据我 单位以前完成的“在用喷油泵试验台的检验和主要 技术指标的恢复方法的研究”农业部课题研究成果， 选用符合国家标准的0号轻柴油可以代替标准校泵 油。测试时的回油温度应符合要求。 电控VE泵在测试前，应重新检查各个接线间 电阻。 测试时因为电控单元是靠柴油冷却的，因此试 验时，在确保泵腔内充满油后，电控单元再通电，防 止烧坏电控单元。 ， 通电后，先检查旋转电磁铁的最大和最小止动 位置，这是对电控单元性能的进一步检查，具体数值 应符合规定。 电控vE泵的供油量调整与机械泵有所不同， 调整部位是整个电控单元的位置前后移动。需要注 意的是：在调整时，油量变化敏感，调整时将电控单 元固定螺栓稍微松开即可，需反复调整。而且，只能 在试验台上调整，否则易导致油耗增加。 另外，电控VE泵的内压和正时活塞行程较机 械VE泵的大很多，调试时应引起注意。 (03)