Wymagania dotyczące układu wtrysku paliwa
Wymagania
Pompa paliwowa wysokie ciśnienie(pompa wtryskowa) musi dostarczać paliwo pod ciśnieniem 350...1600 bar - zgodnie z charakterystyką procesu spalania olej napędowy- z maksymalną dokładnością dozowania cykli wtrysku w celu uzyskania optymalnego składu mieszanina robocza... Rozpoczęcie wtrysku musi być dokładnie zsynchronizowane w zakresie około ± 1 ° obrotu wał korbowy aby osiągnąć optimum pomiędzy zużyciem paliwa, emisją toksycznych składników wraz ze spalinami i poziomem hałasu. Sprzęgło wyprzedzenia wtrysku umożliwia określenie początku wtrysku oraz kompensację czasu propagacji fal sprężania w przewodach paliwowych poprzez reagowanie na zmianę prędkości obrotowej i wyprzedzenie początku zamykania otwarcia pompy (rzeczywisty start dostarczanie paliwa przez pompę). Systemy mechaniczne zawierać sprzęgło wyprzedzające wtrysk, aby uwzględnić zmiany prędkości obrotowej silnika. Spiralny brzeg nurnika pompy wtryskowej pozwala, obracając go, zmieniać cykliczny dopływ paliwa w zależności od obciążenia. Aby kontrolować obciążenie i prędkość wału korbowego silnika wysokoprężnego, wykorzystywana jest tylko zmiana cyklicznego dopływu paliwa; ilość powietrza wlotowego nie jest dławiona. Ponieważ silnik wysokoprężny przy niskich obciążeniach wraz ze wzrostem dopływu paliwa w cyklu może zwiększyć prędkość przekraczającą dopuszczalną, ważne jest posiadanie urządzenia, które ogranicza ten wzrost. Niezbędny jest również regulator obrotów biegu jałowego.
Proces wtrysku
Rozważając proces wtrysku paliwa nie można uznać za nieściśliwe. Procesy towarzyszące wstrzykiwaniu należy uznać za dynamiczne (głównie odzwierciedlające zasady akustyczne). Wałek rozrządu pompy wtryskowej, napędzany z wału korbowego silnika, porusza nurniki pompy paliwowej, dostarczając paliwo i wytwarzając wysokie ciśnienie w przewodach paliwowych. Zawór spustowy otwiera się, gdy ciśnienie wzrasta, a fala ciśnienia przemieszcza się w kierunku dyszy dyszy z prędkością dźwięku (około 1400 m/s). Po osiągnięciu wymaganego ciśnienia odcinająca igła Dysza robocza wtryskiwacza pokonuje siłę sprężyny, otwierając obszar przepływu, a paliwo dostarczane jest przez otwory natryskowe do komory spalania silnika. Proces wtrysku kończy się otwarciem odplyw w tulei tłoka. Ciśnienie w komorze nadtłokowej spada, zawór wylotowy zamyka się, a ciśnienie w przewodzie paliwowym spada do wartości granicznych wybranych z następujących warunków: iglica odcinająca wtryskiwacza musi się natychmiast zamknąć, wykluczając wyciek paliwa; Zjawiska oscylacyjne w przewodach paliwowych nie powinny powodować ponownego otwarcia igły i stać się przyczyną zniszczenia kawitacyjnego.
Układ wtrysku paliwa
Układ wtrysku paliwa jest przeznaczony do precyzyjnego dozowania paliwa, gdy różne tryby Praca. Obejmuje zbiornik paliwa filtr paliwa, pompa paliwa, zawór obejściowy i przewody paliwowe. Ciśnienie paliwa wymagane do wtrysku jest wytwarzane przez pompę wysokociśnieniową, skąd paliwo jest dostarczane przez zawór wtryskowy przez przewody paliwowe wysokiego ciśnienia do wtryskiwaczy.
Pompa paliwa wysokiego ciśnienia
Pompa wtryskowa samochodowych silników wysokoprężnych wykorzystuje głównie jeden z następujących układów wtrysku paliwa: pompę rzędową i pompę rozdzielaczową. W pompie z rzędowym układem par nurników, szeroko stosowanym w silnikach pojazdy ciężkie, wałek rozrządu napędza jeden tłok, dostarczając paliwo tylko do jednego cylindra silnika. Inna konstrukcja pompy wtryskowej z parami nurników w linii może regulować fazy wtrysku oprócz zmiany ilości paliwa. Pompa dystrybucyjna charakteryzuje się mechanicznym lub elektronicznym regulatorem oraz zintegrowanym urządzeniem kontrolującym kąt wyprzedzenia wtrysku. Jednotłokowa pompa rozdzielcza z obrotowym tłokiem jest powszechnie stosowana w silnikach szybkoobrotowych samochodów osobowych i lekkich samochodów ciężarowych. Centralny nurnik, napędzany przez tarczę krzywkową, wytwarza ciśnienie i rozprowadza paliwo do poszczególnych cylindrów, podczas gdy zawór dozujący lub zawór elektromagnetyczny kontroluje ilość wtryskiwanego paliwa. Pompa dystrybucyjna z promieniowym układem par nurników znajduje się w silnikach wysokoprężnych o dużej prędkości obrotowej wału korbowego w samochodach osobowych i lekkich ciężarówkach z bezpośredni wtrysk paliwo. Elementy pomp w obu typach układów wykonane są z dużą precyzją, aby zapewnić długą żywotność i stabilność pracy, precyzyjną kontrolę punktu odcięcia i ilości wtryskiwanego paliwa oraz równomierność dawkowania na poszczególne cylindry. Dostępne są również pompy rzędowe i pompy rozrządu, napędzane przez wałek rozrządu silnika. Inną koncepcją wtrysku paliwa jest system pompowtryskiwaczy, w którym pompa i wtryskiwacz są połączone w jeden zespół. Pompowtryskiwacz montowany jest w głowicy każdego cylindra. Urządzenie jest napędzane wał rozrządczy silnik bezpośrednio przez popychacz lub pośrednio za pomocą wahacza (rocker). Układ wtrysku paliwa ze wspólnym przewodem doprowadzającym (akumulatorem) pozwala na rozdzielenie funkcji wytwarzania ciśnienia i wtrysku.
Filtry paliwa
Jakość filtra i przestrzeganie wymaganego stopnia oczyszczenia mają decydujący wpływ na żywotność układu wtrysku paliwa. Najważniejszy składnik Filtr paliwa- wkład filtrujący - składa się z hydrofobowego wkładu papierowego; zwinięty w spiralę w celu uzyskania maksymalnej powierzchni filtra, co zwiększa zdolność filtra do zatrzymywania zanieczyszczeń. O skuteczności filtracji decyduje głównie porowatość papieru, jego gramatura oraz rodzaj użytych włókien. W układach z pompami dystrybucyjnymi stosuje się filtry o średniej wielkości porów 4 ... 5 μm, chociaż filtry o wielkości porów 8 ... 10 μm można stosować z innymi typami pomp. Filtry do systemy diesla Wtrysk paliwa może być typu in-line (tylko pompy VE) lub typu wkładowego (składający się z obudowy filtra i wkręcanego wymiennego wkładu). Pełny filtr liniowy lub wkład filtra należy wymienić, gdy ustaw czas serwis (>30 tys. km). Filtry pompy VE zawierają specjalne pułapki do gromadzenia wilgoci w paliwie, która gromadzi się po zanieczyszczonej stronie bibuły filtracyjnej, a następnie wycieka na czystą stronę. Czujnik pomiarowy sygnalizuje osiągnięcie maksymalnego dopuszczalnego poziomu wody. Korek spustowy służy do usuwania wody. W filtrze można również zainstalować grzałkę elektryczną, aby zapobiec wszelkim zakłóceniom spowodowanym gęstnieniem składników parafinowych paliwa w niskich temperaturach.
Pompy rzędowe
Pompa wspomagająca
Pompa nurnikowa dostarcza paliwo do wysokociśnieniowej pompy paliwowej pod ciśnieniem około 1...2,5 bara. Tłok pompy wspomagającej, napędzany przez krzywkę sterującą, przesuwa się do górnego martwego punktu z każdym skokiem. Ruch powrotny realizowane przez sprężynę podczas suwu wstecznego - wtryskiwane jest paliwo. Im wyższe ciśnienie w przewodzie paliwowym, tym krótszy skok tłoka podającego paliwo.
Pompa paliwa wysokiego ciśnienia
Każda rzędowa pompa wysokociśnieniowa ma parę nurników dla każdego cylindra silnika. Wałek rozrządu napędzany silnikiem powoduje ruch tłoka w celu zwiększenia ciśnienia paliwa. Sprężyna powraca do swojej pierwotnej pozycji. Tłok jest dopasowany do tulei z taką precyzją (szczelina 3...5 mikronów), że faktycznie pracuje bez przecieków nawet przy wysokim ciśnieniu i przy dowolnych obrotach silnika. Skok tłoka jest stały.
Ilość podawanego paliwa reguluje się obracając nurnik - spiralne wgłębienie zmienia swój rzeczywisty skok. Aktywna praca pompy rozpoczyna się, gdy górna krawędź nurnika zamyka wlot. Szczelina łączy komorę nad nurnikiem z obszarem pod przestrzennym wgłębieniem spiralnym.
Aby regulować dopływ paliwa, nurniki z różne rodzaje spiralne rowki. W tłokach z tylko dolnym spiralnym rowkiem początek podawania paliwa następuje zawsze przy tym samym suwie sprężania, a gdy tłok się obraca, wyprzedzenie lub opóźnienie wtrysku paliwa może się zmienić. Kiedy spiralny rowek znajduje się u góry, zmienia się początek wtrysku paliwa. Tłoki są również dostępne z górnymi i dolnymi rowkami śrubowymi. W wysokociśnieniowych pompach paliwowych stosowane są następujące typy zaworów upustowych: zawór z odpływem objętościowym; zawór dławiący przepływu wstecznego: zawór stałego ciśnienia.
W wielu przypadkach stosuje się specjalnie zaprojektowane zawory upustowe stałociśnieniowe, które służą do tłumienia zjawisk falowych po odbiciu od dyszy wtryskiwacza, zapobiegając w ten sposób ponownemu wtryskowi paliwa. Zawór stałego ciśnienia służy do utrzymania stabilności charakterystyka hydrauliczna w wysokociśnieniowych układach wtrysku paliwa oraz w małych silnikach bezpośredni wtrysk działający przy wysokich prędkościach wału korbowego. W wysokociśnieniowych pompach paliwowych, w których średnie ciśnienia wtrysku sięgają 600 bar (np. w wysokociśnieniowych pompach paliwowych o wymiarach M, A) zespół nurnik-tuleja montowany jest w obudowie pompy. W pompach o ciśnieniu wtrysku paliwa powyżej 600 bar zespół nurnik-tuleja, zawór upustowy i tuleja zaworu upustowego stanowią jedno urządzenie w celu wyeliminowania dużych sił działających na korpus pompy (np. w wysokociśnieniowych pompach paliwowych o gabarytach MW, P). Wysokociśnieniowa pompa paliwowa z rzędowym układem par nurników oraz podłączony do niej regulator są połączone z układem smarowania silnika.
Kontrola prędkości
Istnieją regulatory, które utrzymują określoną prędkość obrotową silnika, na przykład włączone Na biegu jałowym lub regulatory wszystkich trybów działające między prędkością biegu jałowego a prędkością maksymalną. Istnieją regulatory, które kontrolują dopływ paliwa przy pełnym obciążeniu, w zależności od prędkości wału korbowego, ciśnienia powietrza, a także służą do dostarczania dodatkowej ilości paliwa wymaganej podczas uruchamiania silnika. Regulator ustala ilość podawanego paliwa poprzez zmianę położenia stojaka pompy paliwa.
Regulatory mechaniczne (odśrodkowe)
Takie regulatory są napędzane z wałka rozrządu pompy wtryskowej. Ładunki w akcji siły odśrodkowe, pokonując siły sprężyny regulatora, działają za pomocą układu dźwigni na stojaku pompy. Siła odśrodkowa i siła sprężyny pozostają w równowadze, ustawiając zębatkę w pozycji umożliwiającej dostarczanie paliwa o określonej mocy. Spadek prędkości obrotowej wraz ze wzrostem obciążenia prowadzi do odpowiedniego zmniejszenia siły odśrodkowej, a sprężyna regulatora przesuwa obciążniki wirujące, a wraz z nimi zębatkę pompy, w kierunku zwiększania ilości podawanego paliwa do stanu równowagi zostanie przywrócony.
Regulatory wszystkich trybów
Utrzymują praktycznie stałą prędkość zgodnie z położeniem dźwigni sterującej. Stosowane są w silnikach wysokoprężnych samochodów ciężarowych, sprzęt budowlany, ciągniki.
Regulatory podwójnego trybu (minimalna i maksymalna prędkość)
Ten rodzaj regulatora działa tylko na biegu jałowym, gdy silnik osiągnie maksymalna prędkość... Moment obrotowy pomiędzy tymi skrajnościami zależy od położenia pedału sterowania paliwem.
Połączone regulatory
Regulatory kombinowane są syntezą dwóch opisanych powyżej typów regulatorów. W zależności od specyfiki użytkowania, aktywne sterowanie może odbywać się zarówno w górnych, jak i dolnych zakresach obrotów silnika.
Typy regulatorów
Regulatory typu RQ i RQV uruchamiają pracę mas odśrodkowych, które działają na sprężynę regulatora; ruchy dźwigni sterującej są zmieniane zgodnie z przełożeniem punktu obrotu dźwigni. W regulatorach typu RSV i RSF sprężyna regulatora znajduje się poza masami wirującymi, dlatego przełożenie w punkcie obrotu dźwigni pozostaje zasadniczo stała.
Zmniejszenie prędkości
Działanie regulatora charakteryzuje się stopniem nierównomierności prędkości obrotowej 6:
6 = (nLO - nVO) / nVO * 100%
gdzie nLO jest górną nieobciążoną prędkością obrotową;
nVO to górna prędkość wału korbowego przy pełnym obciążeniu. Im mniejsza różnica między nLO i nVO, tym mniejsza redukcja prędkości, innymi słowy, tym wyższy stopień dokładności, z jaką regulator utrzymuje określoną prędkość wału korbowego. Regulatory wszystkich prędkości zainstalowane na małych, szybkich silnikach umożliwiają utrzymanie prędkości wału korbowego w granicach 6 ... 10%.
Wyposażenie opcjonalne
Regulacja momentu obrotowego
Sprężyna pomocnicza (sprężyna regulująca moment obrotowy) dopasowuje się precyzyjnie do trybu pracy silnika, zapewniając niezbędny dopływ paliwa przy pełnym obciążeniu, tylko przy nieznacznie obniżonych wartościach. Po osiągnięciu ustawionej prędkości wału korbowego sprężyna jest ściskana i powoduje ruch zębatki pompy w kierunku zmniejszania szybkości cykli (kontrola dodatniego momentu obrotowego). Możliwa jest również kontrola ujemna, która odpowiada zwiększeniu prędkości obrotowej silnika poprzez zwiększenie ilości dostarczanego paliwa.
W silnikach wysokoprężnych z turbodoładowaniem konieczne jest zwiększenie dopływu paliwa w cyklu. Aby zwiększyć moment obrotowy, sprężynowa membrana zwiększa dostarczanie paliwa, gdy ciśnienie doładowania wzrasta przy pełnym obciążeniu. Membrana działa na szynę pompy, z którą jest połączona, zapewniając proporcjonalny wzrost ilości dostarczanego paliwa.
Kompensator ciśnienie bezwzględne(ADA)
To złącze dylatacyjne jest podobne do złącza dylatacyjnego LDA. Zmniejsza cykliczne podawanie paliwa przy pełnym obciążeniu w przypadku spadku ciśnienia atmosferycznego (w warunkach wysokogórskich). Przeponowy czujnik ciśnienia przesuwa stojak pompy w kierunku malejącego przepływu cyklu, gdy tylko ciśnienie atmosferyczne spadnie.
Urządzenie do zimnego rozruchu (TAS)
Silnik w stanie zimnym wymaga zasilania paliwem o zwiększonym cyklu do normalnego rozruchu. Na wysokie temperatury otaczającego powietrza i ciepły silnik, wzbogacenie mieszanki może prowadzić do zwiększonego zadymienia spalin. W tych warunkach stosuje się urządzenie do zimnego rozruchu (TAS), które wykorzystuje czujnik temperatury, aby zapobiec nadmiernemu wzbogaceniu mieszanki podczas uruchamiania ciepłego silnika.
Czujnik przemieszczenia stojaka (RWG)
Czujnik RWG wykorzystuje cewki indukcyjne. Po przetworzeniu danych sygnał służy do sterowania mechanicznym lub skrzynka hydrauliczna skrzynie biegów, mniejsze zużycie paliwa, recyrkulacja spalin i diagnostyka.
Czujnik zamknięcia otworu (FBG)
Czujnik FBG jest urządzeniem indukcyjnym do sterowania silnikiem poprzez zamknięcie otworu pompy wtryskowej.
Urządzenie wyprzedzające wtrysk
Umieszczony na napędzie między silnikiem a pompą wtryskową. Obciążniki odśrodkowe reagują na wzrastającą prędkość wału korbowego silnika obracając wałek rozrządu pompy wtryskowej względem wału napędowego w kierunku „posuwu”.
Wyłączanie pompy
Mechaniczny (dźwignia stopu), elektryczny lub urządzenie pneumatyczne zatrzymać silnik wysokoprężny poprzez zatrzymanie dopływu paliwa.
Regulator elektroniczny (EDC)
Zamiast regulatora typu odśrodkowego można zastosować regulator elektroniczny do pompy wysokociśnieniowej z liniowym układem par nurników, w którym znajduje się napęd elektromagnetyczny z bezdotykowym czujnikiem indukcyjnym określającym położenie stojaka pompy . Siłownik elektromagnetyczny jest napędzany przez ECU, który porównuje położenie przepustnica, RPM i szereg dodatkowych współczynników wydajności w celu określenia prawidłowej ilości dostarczanego paliwa (wyrażonej jako funkcja położenia zębatki). Sterownik elektroniczny porównuje położenie stojaka pompy z określonym punktem w celu określenia wartości prądu wzbudzenia elektromagnesu, który ściska sprężynę powrotną. Po wykryciu odchyleń prąd pola jest dostosowywany, aby przesunąć statyw pompy do dokładniejszej pozycji. Indukcyjny przetwornik pomiaru prędkości wału korbowego kontroluje położenie koła zamontowanego na wałku rozrządu; ECU wykorzystuje interwały impulsów do obliczenia prędkości silnika. Zalety regulatora elektronicznego: silnik można uruchomić i zatrzymać za pomocą kluczyka zapłonu; swobodny wybór zewnętrznych charakterystyka prędkości; maksymalna ilość wtryskiwane paliwo jest precyzyjnie skoordynowane z ciśnieniem doładowania, aby spełnić wymagania dotyczące dymu; możliwość regulacji w zależności od temperatury powietrza i paliwa; wzbogacenie mieszanki podczas rozruchu; monitorowanie prędkości wału korbowego silnika dla urządzenia wspomagające; środki kontroli ruchu na trasie; rozporządzenie maksymalna prędkość ruch pojazdu; stabilizacja obrotów silnika na biegu jałowym; kontrola trakcji (ASR) w automatyczne pudełko bieg; transmisja sygnału dla obrotomierza i wskaźnika zużycia paliwa; zintegrowana diagnostyka awarii.
Pompa wtryskowa rzędowa z dodatkową tuleją
Taka pompa do sterowania kątem wyprzedzenia wtrysku reguluje zamknięcie otworu (rozpoczęcie podawania paliwa). Wylot w obudowie pompy znajduje się w szpuli każdego zespołu nurnika i tulei. Wałek sterujący z dźwigniami reguluje położenie wszystkich styków ślizgowych jednocześnie przesuwając styk ślizgowy w górę lub w dół, wprowadzając wyprzedzenie lub opóźnienie rozpoczęcia podawania paliwa. Wał obracany jest przez mechanizm elektromagnetyczny. Czujnik skoku igły monitoruje rozpoczęcie iniekcji bezpośrednio w dyszy. Przesyła odpowiedni sygnał do ECU w celu regulacji prądu wzbudzenia elektrozaworu w celu uzyskania zgodności z zadanymi wartościami odniesienia. Czujnik prędkości wału korbowego dostarcza dokładnych informacji o czasie wtrysku paliwa w stosunku do GMP za pomocą impulsów ze znaków referencyjnych na kole zamachowym.
Pompa wtryskowa typu dystrybucyjnego (VE)
Pompa ta stosowana jest do 3, 4, 5 i 6-cylindrowych silników wysokoprężnych samochodów osobowych, ciągników i ciężarówek o mocy do 20 kW na cylinder. Pompy dystrybucyjne do silników z wtryskiem bezpośrednim zapewniają ciśnienie do 700 bar przy prędkościach do 2400 min-1.
Pompa zalewania paliwa
Ta pompa łopatkowa służy do dostarczania paliwa ze zbiornika i wraz z zaworem regulującym ciśnienie wytwarza ciśnienie, które wzrasta wprost proporcjonalnie do prędkości obrotowej silnika.
Pompa wysokiego ciśnienia
Pompa dystrybucyjna zawiera tylko jeden zestaw nurnik / tuleja do zasilania wszystkich cylindrów.
Tłok nie tylko wytwarza wymagane ciśnienie paliwa podczas suwu roboczego, ale jednocześnie, obracając się, rozprowadza je na poszczególne wyloty. Podczas jednego obrotu wału napędowego nurnik wykonuje liczbę suwów równą liczbie cylindrów silnika. Wał napędowy obraca podkładkę krzywkową i nurnik, do którego jest połączona. Wypustki krzywkowe zapewniają ruch osiowy i obrót tłoka (dystrybucja i dostarczanie paliwa). Pompa kontynuuje dostarczanie paliwa podczas suwu tak długo, jak wylot tłoka jest zamknięty i przestaje dostarczać paliwo, gdy tylko wylot zrówna się z otworem w tulei sterującej. Regulator określa pozycję tulei regulacyjnej poruszającej się po tłoku.
Regulator mechaniczny
Sworzeń kulowy zapewnia połączenie tulei regulatora z ramionami regulatora, które z kolei poruszają się pod wpływem siły odśrodkowej wywołanej przez obracające się ciężarki z uwzględnieniem przeciwdziałania sprężyny regulatora. Tryb prędkości ustawić regulując napięcie sprężyny za pomocą dźwigni. Śruba regulacyjna pełnego obciążenia służy do ustawienia systemu dźwigni-regulatora w celu uzyskania maksymalna moc... Może być zainstalowany dodatkowe sprężyny dostosować się do prędkości biegu jałowego i reakcji przejściowych.
Załaduj sygnał
Pompy wtryskowe typu dystrybucyjnego wyposażone w regulatory dwutrybowe sterowane są za pomocą mikroprzełącznika lub potencjometru.
Pomocnicze mechaniczne
Niektóre z tych urządzeń sterujących służą do przetwarzania dodatkowych parametrów pracy w celu kontrolowania ilości wtryskiwanego paliwa (kompensator ciśnienia kolektora dolotowego, hydraulika i środki mechaniczne przystosowanie do pełnego obciążenia) oraz sterowanie zamknięciem otworu (rozpoczęcie podawania paliwa).
Hydromechaniczne urządzenie sterujące czasem wtrysku
Zainstalowane wzdłuż przepływu paliwa za pompą wspomagającą, urządzenie zawiera zawór regulacji ciśnienia, który zapewnia wzrost ciśnienia paliwa w zależności liniowej od prędkości wału korbowego silnika (1,5 ... 8 bar). Nacisk ten jest wywierany przez otwór dławiący na przedni koniec nurnika obciążonego sprężyną. To z kolei obraca pierścień wałka pompy w kierunku przeciwnym do obrotów pompy, zwiększając tym samym wyprzedzenie początku wtrysku paliwa, niezależnie od prędkości obrotowej wału korbowego.
Wyłączenie pracy pompy
Mechaniczne (dźwignia stop) lub elektryczne (zawór elektromagnetyczny) urządzenie odcinające przerywa pracę oleju napędowego, odcinając dopływ paliwa. Metoda elektryczna jest szeroko rozpowszechniona w samochody osobowe.
Regulator elektroniczny (EDC)
Mimośrodowo zamontowany sworzeń kulowy łączy tuleję sterującą pompy VE z siłownikiem elektromagnetycznym. Ustawienie kątowe siłownika określa położenie tulei sterującej i za jej pomocą aktywny skok pompy. DO Uruchamiacz podłączony jest przetwornik pomiaru położenia (potencjometr lub przetwornik indukcyjny). ECU odbiera różne sygnały z przetworników pomiarowych - pozycja pedału paliwa, obroty silnika, temperatura powietrza, temperatura płynu chłodzącego i paliwa, ciśnienie doładowania, ciśnienie atmosferyczne itp. Wykorzystuje te wartości wejściowe zapisane w pamięci do określenia odpowiednią ilość wtryskiwanego paliwa. W ten sposób ECU zmienia prąd pola siłownika, aż oryginalne dane i rzeczywiste wartości dla otrzymanej pozycji szyny będą zgodne.
Elektronicznie sterowane urządzenie do synchronizacji
Czas trwania wtrysku (początek wtrysku paliwa) można również dostosować, porównując rzeczywiste i wstępnie zdefiniowane wartości odniesienia. W tym przypadku sygnał z przetwornika wykonawczego, za pomocą którego następuje otwarcie wtryskiwacza, jest porównywany z zaprogramowaną wartością początkową. Elektrozawór modyfikuje ciśnienie przykładane do nurnika i za jego pomocą ustawia sterowanie urządzeniem synchronizacji. Sygnał z przetwornika wtryskiwacza informujący o rozpoczęciu wtrysku jest porównywany z danymi zapisanymi w pamięci. Częstotliwość zegara wykorzystywana do obsługi elektromagnesu jest modyfikowana do momentu dopasowania wartości rzeczywistych i oryginalnych. Zalety sterowania elektronicznego z sprzężenie zwrotne: dopracowana regulacja cyklicznego podawania paliwa; ulepszona kontrola prędkości wału korbowego silnika; dokładniejszy kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa. Urządzenie może również sterować EGR, monitorować ciśnienie doładowania, sterować świecami żarowymi i komunikować się z innymi pokładowymi układami elektrycznymi.
Pompa wtryskowa typu dystrybucyjnego
W nowej generacji rozdzielnic Podstawa pompy wtryskowej paliwa stanowi wysokociśnieniowy elektrozawór umożliwiający dozowanie paliwa poprzez zamknięcie zespołu tulei nurnikowej pompy. Ta koncepcja jest najkorzystniejsza zarówno z punktu widzenia elastyczności w pomiarze czasu trwania wtrysku, jak i początku wtrysku paliwa.
Pompa dystrybucyjna z tłokiem osiowym
Taka pompa reprezentuje dalszy rozwój koncepcja sprężania w omawianych wcześniej pompach dystrybucyjnych z sterowanie elektroniczne... Dodał: elektrozawór wysokiego ciśnienia; elektroniczna jednostka sterująca (ECU); czujnik kąta skrętu. Elektrozawór zamyka się, sygnalizując rozpoczęcie podawania paliwa. Szybkość wtrysku odpowiada czasowi zamknięcia zaworu. Ciśnienie wtrysku paliwa osiąga 1200 barów.
Pompa wtryskowa z rozdzielaczem obrotowym
Pompy te są przeznaczone do wysokowydajnych silników z wtryskiem bezpośrednim. Poziomy ciśnienia po stronie pompy sięgają 1000 bar, choć odpowiednie wartości w rozpylaczu mogą wzrosnąć nawet do 1500 bar. Ze względu na to, że mechanizm krzywkowy ma napęd bezpośredni, odchylenia od podanych praw dopływu paliwa są minimalne. Sterowanie elektromagnetyczne zapewnia szybką reakcję na otwieranie i zamykanie komory tłoka.
Pompowtryskiwacze z cyklem sterowanym zaworem
Nowa generacja układów wtrysku paliwa oparta na pojedynczej pompie sterowanej czasowo do nowoczesnych samochodów osobowych i ciężarowych z silnikami Diesla z wtryskiem bezpośrednim charakteryzuje się modułową konstrukcją; systemy te obejmują elektronicznie sterowany pompowtryskiwacz (PDE) i zespół pompy (PLD).
Zespół wtryskiwacza (PDE)
Elektronicznie sterowana jednostka pompowtryskiwacza to jednocylindrowa pompa wtryskowa. Blok ten charakteryzuje się integralnym zaworem elektromagnetycznym i jest przeznaczony do montażu bezpośrednio na głowicy cylindrów silnika wysokoprężnego. Wsporniki napinające utrzymują poszczególne moduły, które mają oddzielne obwody paliwowe dla każdego cylindra w silniku. Krzywka na wałku rozrządu napędza pompowtryskiwacz specyficzny dla danego cylindra bezpośrednio przez wahacz lub pośrednio przez popychacz i wahacz. Zawór elektromagnetyczny szybkiego działania, zgodnie z parametrami określonymi w karta programu silnika, zapewnia precyzyjną kontrolę czasu rozpoczęcia wtrysku paliwa i natężenia przepływu. W pozycji wyłączonej elektrozawór umożliwia swobodny przepływ paliwa z pompy do obwodu niskie ciśnienie systemy. Zawór elektromagnetyczny jest uruchamiany podczas suwu tłoka pompy, odcinając zawór obejściowy, tym samym uszczelniając obwód wysokiego ciśnienia. Paliwo jest następnie podawane do wtryskiwacza, gdy tylko ciśnienie otwarcia rozpylacza zostanie przekroczone. Oznacza to, że wtrysk paliwa rozpoczyna się, gdy zawór elektromagnetyczny jest zamknięty.
Pompowtryskiwacz jest stosowany przy ciśnieniu wtrysku paliwa do 160 MPa (180 MPa dla obiecujące modele). Ta konstrukcja może być również stosowana do selektywnego wyłączania poszczególnych cylindrów (przy częściowych obciążeniach).
Pompa wtryskowa wbudowana w blok cylindrów (PLD)
System pojedynczej pompy i wtryskiwacza ma również konstrukcję modułową z wtryskiem paliwa i sterowaniem czasowym. Każdy cylinder silnika jest zasilany osobnym modułem z następującymi podzespołami: jednoczęściowa pompa wysokiego ciśnienia; szybko działający zawór elektromagnetyczny; krótka linia wysokiego ciśnienia; zestaw do opryskiwania. Element pompy jest zwykle montowany jako integralna część bloku silnika wysokoprężnego, gdzie jest napędzany przez główną krzywkę. wał rozrządczy... Elektrozawór precyzyjnie kontroluje czas rozpoczęcia i czas trwania wtrysku paliwa zgodnie z programem. Po otwarciu zawór elektromagnetyczny pozwala tłokowi pompy na wypełnienie wnęki roboczej podczas suwu ssania i wstrzyknięcie go w ustalonym czasie. Obszar wysokiego ciśnienia jest uszczelniony tylko podczas suwu tłocznego, gdy elektromagnes jest uruchamiany w celu zamknięcia zaworu. Dopływ paliwa do wtryskiwacza rozpoczyna się w momencie przekroczenia ciśnienia otwarcia. Typ pojedynczej pompy może być stosowany do ciśnień wtrysku do 160 MPa. Te wysokie ciśnienia wtrysku paliwa są połączone z elektronicznym sterowaniem w pętli zamkniętej, które opiera się na danych przechowywanych w pamięci ECU w celu znacznego zmniejszenia zużycia paliwa i emisji.
Elektroniczna jednostka sterująca (ECU)
Poszczególne układy pomp i wtryskiwaczy zapewniają bezpośredni związek między dostarczaniem paliwa a położeniem wału korbowego. Osiowanie odbywa się za pomocą tarczy zębatej na wale korbowym, a czujnik impulsów, zamontowany na wałku rozrządu, synchronizuje wtrysk paliwa do każdego cylindra z osobna. Sterowanie procesem wtrysku w pętli zamkniętej ze sprzężeniem zwrotnym przebiega zgodnie z programem zapisanym w pamięci ECU.
Elektroniczna jednostka sterująca umożliwia sterowanie elektrozaworami pompowtryskiwaczy. Monitoruje i przetwarza różne sygnały wejściowe z czujników pomiarowych. ECU może przechowywać w pamięci informacje zawierające określone wzorce pracy w celu uzyskania różnych parametrów. Główne dane to prędkość obrotowa silnika i obciążenie, na które kierowca może bezpośrednio wpływać za pomocą pedału przyspieszenia. Monitorowane parametry obejmują również temperaturę powietrza, paliwa, chłodziwa oraz ciśnienie turbosprężarki. Te podstawowe funkcje można uzupełnić różnymi innymi operacjami zaprojektowanymi w celu zwiększenia wygody. ECU spełnia rygorystyczne wymagania niezawodności działania kompensując i wykrywając awarie poszczególnych części składowe... Służy również do ułatwienia diagnozy usterek w działaniu silnika wysokoprężnego i jego układu zasilania paliwem. Producent ECU może użyć programowania EOL (koniec linii) do gromadzenia danych dla określonych układów silnika i pojazdu. ECU spełnia rygorystyczne wymagania dotyczące przeciwdziałania zakłóceniom z układu elektrycznego pojazdu i innych źródeł. Filtry i ekrany chronią ECU przed skutkami zakłóceń elektromagnetycznych i jednocześnie ograniczają propagację własnych zakłóceń.
Magistrala CAN (lokalny kontroler komunikacji) może być wykorzystana do połączenia systemu w sieć z innymi komponentami pojazdu, takimi jak ABS ( system antywłamaniowy hamulce), ASR (kontrola trakcji lub współczynnik trakcji) oraz elektroniczna kontrola zmiany biegów w skrzyni biegów.
Typ układu paliwowego akumulatora" Wspólna szyna"
Systemy zasilane bateryjnie nie możliwe zjednoczenie systemy wtrysku oleju napędowego z różnymi zdalnie sterowanymi funkcjami, a jednocześnie poprawiają dokładność sterowania procesem spalania paliwa. Charakterystyczna charakterystyka wspólne systemy rurowe polegają na oddzieleniu zespołu wytwarzającego ciśnienie od zespołu wtryskowego. Umożliwia to zwiększenie ciśnienia wtrysku paliwa.
Projekt systemu
System oparty jest na zbiorniku (akumulatorze). Ten zbiornik zawiera elementy kolektora (common rail), przewody paliwowe i wtryskiwacze. Wysokociśnieniowa pompa nurnikowa (pompa rzędowa w samochodach ciężarowych, nurnik promieniowy w samochodach) wytwarza ciśnienie; pompa ta może być zaprojektowana do pracy przy niskich wartościach momentu obrotowego w celu znacznego zmniejszenia zapotrzebowania na pociągowy wysiłek.
Ciśnienie w układzie generowane przez pompę wtryskową jest rozprowadzane przez akumulator i przewody paliwowe do wtryskiwacza. Dysza zapewnia odpowiednia ilość paliwo do komory spalania. W precyzyjnie ustawionym momencie ECU przesyła sygnał wzbudzenia do elektrozaworu wtryskiwacza, sygnalizując rozpoczęcie podawania paliwa. Ilość wtryskiwanego paliwa zależy od czasu otwarcia rozpylacza i ciśnienia w układzie.
Perspektywy systemu
System ten rozszerza pole optymalizacji procesu spalania poprzez rozdzielenie funkcji wytwarzania ciśnienia i wtrysku.Ciśnienie wymagane do wtrysku paliwa opiera się głównie na wyborze pewnego punktu w zestawie parametrów. Ponadto ciśnienie wtrysku pozostaje stałe przez cały czas trwania procesu wtrysku paliwa przy ciśnieniu (z minimalnymi odchyleniami) 1400 barów. Ta zdolność do kontrolowania charakteru spalania może być wykorzystana do wtrysku wielopulsowego w celu zmniejszenia szkodliwych składników spalin; może również zapewnić redukcję hałasu. System pojedynczej szyny pozwala kontrolować ruch igły dyszy, a wraz z nią wzór wtrysku w określonym zakresie. W przypadku wielopulsowego zasilania paliwem system kilkakrotnie włącza elektromagnes.
Aplikacja systemowa
Aby przystosować się do pracy układu z common rail w silniku diesla, nie jest wymagane tworzenie jego modyfikacji. Pompa wysokociśnieniowa zastępuje wysokociśnieniową pompę paliwową, a dyszę montuje się w głowicy cylindrów w taki sam sposób, jak konwencjonalny zestaw dysz pompy. Wszystko to pozwala na zastosowanie systemu common rail jako oddzielna opcja systemy wtrysku paliwa.
Testy stanowiskowe wysokociśnieniowej pompy paliwowej
Aby zapewnić optymalne zużycie paliwa, wydajną moc diesla i spełnienie stale rosnących wymagań dotyczących emisji, staranne testowanie i regulacja pompy wtryskowej i systemy kontroli wtrysku. Główne warunki techniczne dla metod badawczych i stanowisk badawczych są określone w normach ISO. Zamontowane na stole probierczym sprzęgło napędowe badanej pompy napędzane jest silnikiem elektrycznym. Podłącz pompę wspomagającą do referencyjnych przewodów zasilających i powrotnych paliwa na stanowisku testowym. Przewody ciśnieniowe prowadzą do urządzenia dozującego dostarczane paliwo, które składa się z dysz testowych z precyzyjnie ustawionym ciśnieniem początkowym otwarcia. Wzorcowe ciśnienie i temperatura paliwa są ustawione zgodnie z warunki techniczne testowanie. Metoda ciągłego pomiaru przepływu wymaga zastosowania precyzyjnych pomp zębatych dla każdej sekcji pompy wtryskowej na cylinder. Prędkość napędu pompy jest regulowana tak, aby ilość paliwa wzorcowego, które pompuje, odpowiadała ilości wtryskiwanego paliwa. Wyniki pomiarów są analizowane przez mikroprocesor i przekształcane w histogram do wyświetlenia na monitorze. Ta metoda badawcza charakteryzuje się wysoki stopień dokładność i powtarzalność wyników badań. Pomiar ilościowy za pomocą miarowych zlewek szklanych polega na doprowadzeniu do zlewek paliwa wzorcowego. Wątek zostaje przerwany po zakończeniu określonej liczby roboczych cykli zegara. Ilość paliwa wzorcowego dozowanego przez dysze testowe można określić za pomocą podziałki na zlewkach.
Systemy pomiarowe do badania silników Diesla
Konfiguracja testowa dla pompa oleju napędowego Służy do regulacji dokładności podawania paliwa przez pompę w zależności od potrzeb silnika. Za jego pomocą rejestrowane są impulsy ze znacznika wyboru na kole zamachowym silnika. To urządzenie kontroluje moment zamknięcia otworu (rozpoczęcie podawania paliwa) oraz czas trwania podawania przy określonej prędkości obrotowej silnika. W takim przypadku nie jest wymagane podłączenie do eksploatacji linii wysokiego ciśnienia. Czujnik indukcyjny jest podłączony do cylindra N1 przewodu wysokiego ciśnienia. Wraz ze stroboskopem lub czujnikiem TDC określany jest moment zamknięcia otworu oraz czas trwania wtrysku. Inna metoda badawcza polega na określeniu, czy otwór jest zamknięty, poprzez wkręcenie przetwornika indukcyjnego w korpus regulatora. Przetwornik pomiarowy odbiera impulsy z bolca znajdującego się na obudowie regulatora odśrodkowego. Impulsy są opóźnione od sygnałów czujnika pomiarowego GMP o pewien przedział, który jest wykorzystywany przez urządzenie do obliczania momentu zamknięcia otworu.
Na podstawie materiałów katalog samochodów Boscha.
© Robert Bosch GmbH, 1996 r.
© "Za kierownicą", tłumaczenie na rosyjski, 1999
Na podstawie materiałów witrynyhttp://www.mdiesel.ru/
Wysokociśnieniowa pompa paliwowa w układzie napędowym silnika diesla jest najdroższym i najbardziej skomplikowanym urządzeniem. Rudolph Diesel, tworząc swój pierwszy silnik, określił aspekt, w którym paliwo samozapłon w wysokiej jakości cylindrze, jeśli jest dostarczane pod wysokim ciśnieniem. Pierwsza kompaktowa i niezawodna pompa wtryskowa została wynaleziona przez Roberta Boscha na początku lat dwudziestych ubiegłego wieku.
W 1927 roku koncern Bosch wyprodukował pierwszą seryjnie produkowaną wysokociśnieniową pompę paliwową do pojazdu użytkowego. Do samochodów osobowych rozpoczęli produkcję wysokociśnieniowych pomp paliwowych w 1936 roku. Wysokociśnieniowa pompa paliwowa rozprowadza paliwo do wtryskiwaczy wysokociśnieniowych zgodnie z kolejnością cylindrów.
Przewody paliwowe wysokiego ciśnienia łączą pompę wtryskową z wtryskiwaczami. Na dole dysz znajdują się rozpylacze, wchodzą one do komór spalania. Paliwo dostaje się do komory spalania w postaci drobno zdyspergowanej i zapala się dzięki temu, że w dyszach na wylocie są bardzo małe otwory. Kąt wyprzedzenia wtrysku określa czas wtrysku. Wysokociśnieniowa pompa paliwowa i wtryskiwacze to precyzyjne urządzenia precyzyjne. Podczas pracy dostarczany jest do nich olej napędowy, który smaruje ich sworznie i nurniki.
We wczesnych dniach wysokociśnieniowych pomp paliwowych były one podobne do silników rzędowych. Wał korbowy silnik był sprzężony z wałkiem rozrządu, w którym liczba występów była równa liczbie cylindrów i działał bezpośrednio na pary nurników.
Wysokociśnieniowe pompy paliwowe typu rotacyjnego są stosowane w samochodach osobowych z silnikiem Diesla od początku lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku. Jest to urządzenie z obrotowym wałkiem rozrządu, w którym jeden występ działa na promieniowo usytuowane pary nurników, których liczba jest równa liczbie cylindrów. Nazywa się je również dystrybucyjnymi. Są znacznie tańsze pod względem kosztów i bardzo kompaktowe.
Urządzenia elektroniczne i mechaniczne wbudowane w pompę obracają wałek rozrządu do przodu i do tyłu, regulując w ten sposób moment wtrysku. Regulują również dopływ paliwa za pomocą zaworów odcinających redukujących ciśnienie. Dla retencji i toksyczności spaliny, początek wtrysku musi być ustawiony w granicach plus lub minus jeden stopień obrotu wału korbowego.
Wysokociśnieniowa wielotłokowa pompa paliwowa
Mały cylinder (tuleja) i tłok (tłok) - jest para tłoków. Wykonane są z dużą precyzją z wysokiej jakości stali stopowej. Aby zapewnić minimalną szczelinę w łączeniu podczas produkcji, pociera się je o siebie. Paliwo jest odprowadzane przez wylot i wchodzi przez wlot. Każda para tłoków pompuje paliwo do własnego cylindra, a liczba par tłoków odpowiada liczbie cylindrów.
Zespoły nurnika znajdują się wewnątrz obudowy wysokociśnieniowej pompy paliwowej. Odcięta krawędź (spiralny rowek) znajduje się na bocznej powierzchni każdego nurnika. Wał korbowy silnika napędza wałek rozrządu wysokociśnieniowej pompy paliwowej, która jest zamontowana na łożyskach tocznych w dolnej części obudowy. Tłoki są dociskane do krzywek za pomocą sprężyn. Krzywki poruszają nurniki w tulejach podczas obracania się wałka rozrządu. Gdy tłok porusza się w górę, zamyka wylot, a następnie wlot.
Dysza wielootworowa składa się z korpusu dyszy, igły, nakrętki, przekładki, pręta, kołków ustalających, o-ring, obudowa, filtr, złączka, podkładka, tuleja uszczelniająca, podkładka sprężysta i oporowa.
W górnej części wkładki znajduje się zawór tłoczny, który otwiera się pod ciśnieniem paliwa i paliwo jest dostarczane do odpowiednich wtryskiwaczy przez przewody paliwowe wysokiego ciśnienia. W korpusie znajduje się igła, którą dociska sprężyna. Igła może blokować dostęp paliwa do otworów natryskowych. Ciśnienie paliwa podnosi wskazówkę. Sprężyna jest ściśnięta, a paliwo. Gdy rowek krawędzi odcinanej pokrywa się z otworem wylotowym, to proces wtrysku zostaje zatrzymany. Ciśnienie paliwa gwałtownie spada, igła zamyka dyszę. Nie obserwuje się wycieku paliwa.
Jeśli przekręcisz tłok do środka, to zmieniając nachylenie krawędzi odcięcia zmieniasz moment zakończenia dopływu paliwa. Ilość paliwa odpowiednio się zmieni. Każdy tłok ma zębatkę zazębiającą się z zębatka... Zębatka jest mechanicznie połączona z pedałem przyspieszenia. Naciskając pedał poruszasz szyną, która obraca wszystkie nurniki i zmienia ilość paliwa. Jeśli odetniesz dopływ paliwa, olej napędowy zostanie odcięty i na wszystkich nurnikach krawędź odcinająca zostanie połączona z wylotem.
Moment rozpoczęcia podawania paliwa zmienia się wraz ze zmianą liczby obrotów wału korbowego. Ułatwia to odśrodkowe sprzęgło wyprzedzające wtrysku paliwa zamontowane na wałku rozrządu wysokociśnieniowej pompy paliwowej. Posiada wewnątrz obciążniki, które rozchodzą się pod działaniem sił odśrodkowych, gdy zwiększa się obrót wału korbowego silnika. W fazie, względem napędu, obracają wałek rozrządu. Spadek liczby obrotów wału korbowego prowadzi do późnego rozpoczęcia wtrysku i odpowiednio wzrostu do wcześniejszego.
Zdecydowana większość nowoczesnych silniki samochodowe to benzyna lub olej napędowy. W pierwszym cykl pracy realizowany jest za pomocą zapłonu mieszanka paliwowa iskra elektryczna. Silnik wysokoprężny działa poprzez silne sprężanie paliwa, a następnie jego spalanie. Jednak do tego konieczne jest dostarczanie paliwa do cylindrów przez wtryskiwacze pod wysokim ciśnieniem. Dystrybucją paliwa zajmuje się specjalna jednostka - wysokociśnieniowa pompa paliwowa (HPP) silnika wysokoprężnego.
Co to jest pompa wtryskowa?
Za pomocą tego urządzenia paliwo dostarczane jest do komór spalania pod ciśnieniem. Urządzenia specjalne obliczyć wymaganą ilość paliwa w zależności od obciążenia, temperatury i prędkości obrotowej silnika. Pionierem w rozwoju pomp paliwowych do silników diesla była firma Bosch, która do dziś jest liderem w tej branży pojazdów mechanicznych. Analog takiej pompy włączone silniki benzynowe to gaźnik lub listwa paliwowa z wtryskiwaczami (jeśli silnik jest wyposażony w elektroniczny układ wtrysku).
Opracowanie konstrukcji pompy
Odkąd pojawiły się silniki wysokoprężne, pompa wysokiego ciśnienia sprawdza się najważniejsza funkcja dlatego nawet wtedy, ponad sto lat temu, cała praca zależała niemal całkowicie od jego działania jednostka mocy... Oczywiście pierwsze pompy były całkowicie mechaniczne i tak pozostały aż do lat 70. XX wieku.
Czysto mechaniczna pompa została połączona z silnikiem i opracowana ciśnienie operacyjne podczas pracy z nim więc sprzężenie zwrotne następowało przez prędkość obrotową silnika, a ilość paliwa była obliczana automatycznie. Wadą takiego systemu był nieoptymalny stosunek powietrza do paliwa w trybach przejściowych, a także włączony bezczynny(mniejsza prędkość - mniejsze ciśnienie). Doprowadziło to do bardziej zanieczyszczonych emisji spalin i marnowania paliwa.
Wiele krajów zaostrzyło wówczas normy emisji. szkodliwe substancje v spaliny i stopniowo zaczęto wymieniać układy z mechanicznym doprowadzeniem paliwa jednostki elektroniczne wieloparametrowa kontrola sprzężenia zwrotnego. Umożliwiły wyeliminowanie niestabilna praca praca na biegu jałowym z powodu nierównomiernego spalania paliwa, a także zmniejszona toksyczność spalin. Oczywiście wysokociśnieniowe pompy paliwowe nie są ograniczone do jednej konstrukcji, ale mają wiele modyfikacji, w zależności od przeznaczenia i warunków pracy. Obecnie silniki wysokoprężne są wszechobecne, a jeśli chcesz, możesz nawet zainstalować silnik wysokoprężny w GAZelle i wielu innych samochodach krajowych.
Różne typy pomp wtryskowych
Obecnie istnieją trzy główne typy pomp wtryskowych:
- dystrybucyjny
- wbudowany
- pień
Nazywa się to tak, ponieważ w nim pary nurników są ułożone parami-równolegle, w dwóch rzędach. Każda para obsługuje jedną butlę. Tłok napędzany jest specjalnym wałkiem rozrządu. Poruszając się w górę lub w dół, tłok otwiera lub zamyka otwory wlotowe i wylotowe oraz zamyka zawór tłoczny, co umożliwia przepływ paliwa do konkretnego wtryskiwacza w celu wtryśnięcia do cylindra.
Aby dostosować ilość paliwa i dopasować ją do aktualnego obciążenia, służą korektory mechaniczne lub elektroniczne. W pierwszym przypadku odbywa się to za pomocą specjalnego sprzęgła odśrodkowego na wałku rozrządu. Dzięki temu wraz ze wzrostem prędkości wałek rozrządu przemieszcza się względem wejścia, a wtrysk paliwa następuje wcześniej i odwrotnie, wraz ze spadkiem prędkości pojawia się opóźnienie. Systemy elektroniczne są reprezentowane przez specjalne zawory elektromagnetyczne. Olej napędowy jest dostarczany do samego urządzenia za pomocą pompy paliwowej.
Takie pompy są stosunkowo proste i nie są wybredne pod względem jakości paliwa. Najpoważniejszą ich wadą jest ich nieporęczność, dlatego używa się ich tylko na duże ciężarówki i ciągniki.
Taka pompa ma jedną lub dwie pary nurników, w zależności od pojemności skokowej silnika i liczby cylindrów.
Jak sama nazwa wskazuje, takie urządzenie rozprowadza paliwo między cylindrami. Istnieją różne typy takich pomp, w zależności od napędu, ale istota ich pracy jest taka sama: tłok, poruszający się naprzemiennie (a w niektórych konstrukcjach, obracający się), otwiera i zamyka wszystkie te same otwory i zawory wylotowe, rozprowadzając paliwo przez cylindry do dysz. Prawie wszystkie pompy Bosch mają dokładnie taką konstrukcję, która jest instalowana wyłącznie w silnikach pasażerskich.
Zaletą tej konstrukcji jest bardziej równomierne dostarczanie paliwa, a także zwartość i mniejsza waga. Wadą pomp dystrybucyjnych jest ich większa złożoność, a co za tym idzie mniejsze zasoby.
Wbudowana pompa paliwa
Taka jednostka jest stosowana w specjalnym układzie zasilania paliwem w silniki Diesla, gdzie jest początkowo gromadzony na specjalnej rampie przed dostarczeniem do dysz. Pompy te mogą mieć od jednego do trzech nurników, napędzanych za pomocą podkładki krzywkowej lub wału.
Gdy tłok porusza się wewnątrz rękawa, tworzy próżnię, która się otwiera zawór wlotowy i zasysania paliwa do komory, a podczas suwu powrotnego (podnoszenia) tłoka, przeciwnie, ciśnienie wzrasta i otwiera się Zawór wydechowy przez który paliwo jest pompowane do szyny paliwowej. W takiej pompie ilość paliwa na jeden cykl roboczy tłoka jest kontrolowana przez dozujący elektryczny zawór paliwa (najprostszym analogiem jest układ wymuszonego biegu jałowego na gaźnikach).
Pompy tego typu są instalowane głównie w dużych i mocnych silnikach wysokoprężnych, jak zdają sobie sprawę wielka presja wymagane do osiągnięcia więcej mocy przy niskich prędkościach roboczych.
Z czego składa się pompa?
Na przykładzie pompy dystrybucyjnej można rozważyć jej budowę. Składa się z korpusu, w którym znajdują się pary nurników obsługujących kilka wtryskiwaczy, a także zawór redukcyjny ciśnienia, króciec spustowy do spuszczania paliwa. Dodatkowo posiada elementy urządzenia wspomagającego, pompę niskociśnieniową do podawania paliwa do zaworów ssących, urządzenie do regulacji posuwu wtrysku oraz napędy pomocnicze.
Możliwe usterki
Jak już stało się jasne, pompa oleju napędowego jest jednym z najbardziej złożonych i krytycznych urządzeń silnikowych. Para tłoków, która jest w rzeczywistości sercem urządzenia, jest częścią o wysokiej precyzji, której najmniejsze zużycie od razu wskazuje na słaba jakość pracy – zwiększony hałas, nadmierne zużycie paliwa, wibracje i niestabilna praca we wszystkich trybach. Najważniejszą i główną przyczyną zużycia jest paliwo złej jakości.
Sam olej napędowy jest już produktem pierwotnej destylacji oleju, dlatego z definicji jego właściwości są gorsze niż jakakolwiek benzyna, jednak na jego oczyszczanie stawiane są bardzo wysokie wymagania, ale niestety nie zawsze i nie wszędzie. Dlatego to brud i ciężkie cząstki zawarte w paliwie, a także woda są najważniejsze wspólny powód awaria pompy wtryskowej. Kolejną przyczyną awarii może być stary olej napędowy. Niestety złożoność nowoczesnych pomp jest taka, że naprawa ich samodzielnie jest prawie niemożliwa.
Naprawa pompy paliwowej
Każda naprawa poprzedzona jest diagnostyką pompy wtryskowej. Najlepiej przeprowadzać to w centrach technicznych, które specjalizują się w naprawie wysokociśnieniowej pompy paliwowej silnika wysokoprężnego. Jednak niektóre elementy rozwiązywania problemów można wykonać ręcznie. Generalnie należy wziąć pod uwagę, że ze względu na bardziej złożoną konstrukcję układu zasilania przyczyn nieprawidłowego działania silnika w silniku wysokoprężnym może być więcej. Pływające obroty podczas rozgrzewania silnika prawie zawsze wskazują na zużycie pary nurników. Zużyte pompowtryskiwacze w samochodach ciężarowych mogą również powodować nadmierne zużycie paliwa i czarny wydech. Innym powodem niestabilnej pracy silnika może być awaria lub zużycie pompy elektrycznej, a także przegrzanie silnika z powodu niewystarczającej wydajności pompy wodnej w układzie chłodzenia.
Zatem, naprawa pompy wtryskowej bardzo pożądane jest przeprowadzanie na stacjach serwisowych oraz diagnostyka, konserwacja i wymiana zużyte części jeśli masz niezbędną wiedzę i doświadczenie, możesz to zrobić sam.
a co chcesz usłyszeć?
Urządzenie i zasada działania mechanicznej pompy wtryskowej
W zależności od konstrukcji pompy wtryskowej istnieją następujące typy: in-line, dystrybucja i główna. W konstrukcji rzędowej pompy wtryskowej zastosowano pary nurników, zgodnie z liczbą cylindrów w silniku. Pary nurników znajdują się w obudowie pompy, która posiada kanały do pobierania i podawania paliwa. Tłok napędzany jest przez wałek rozrządu, który z kolei napędzany jest przez wał korbowy. Tłoki są dociskane sprężynami do krzywek wału.
Krzywka obracającego się wału działa na popychacz. To z kolei przesuwa się w górę rękawa, zamykając kolejno otwory wylotowe i wlotowe. Powoduje to wytworzenie ciśnienia wymaganego do otwarcia zaworu wylotowego, po czym paliwo przepływa do konkretnego wtryskiwacza. Taką pompę zastosowano np. w silniku wysokoprężnym CD20. Nissan- prawdziwy koń "roboczy" końca lat osiemdziesiątych - początku lat dziewięćdziesiątych. CD20 i jego modyfikacje można zobaczyć pod maską dużej liczby samochodów - do przykład Nissana Sunny, Serena, Bluebird i tak dalej. Były inne diesle Silniki Nissana z mechaniczną pompą wtryskową. Biorąc to pod uwagę, Nissan nie jest jedynym przykładem. Mechaniczne pompy wtryskowe można znaleźć w starszych modelach niemal każdego producenta.
Plusy i minusy mechanicznej pompy wtryskowej
Mechaniczna pompa wtryskowa ma kilka zalet. Na przykład jego praca nie zależy od państwa sieć pokładowa auto, które bardzo przypadło do gustu miłośnikom rajdów na samochodach terenowych, którzy często muszą szturmować w bród rzeki, zalewając silnik wodą. Takie pompy mają również wady: niezgodność z nowoczesnymi normami ekologicznymi, niska wydajność, niskie ciśnienie wtrysku. Główną wadą jest zależność pracy pompy od jakości oleju napędowego - faktem jest, że w mechaniczna pompa wtryskowa Paliwo pełni rolę środka smarnego, a jeśli dostanie się do niego jakakolwiek obca substancja lub woda, zużycie pompy gwałtownie wzrośnie. Pompa wtryskowa to złożona jednostka o wysokiej precyzji, a koszt jej naprawy jest bardzo przystępny.
Problemy z działaniem mechanicznej pompy wtryskowej
Jak już wspomniano, mechaniczne pompy wtryskowe są trwałe i niezawodne. Awarie dają się odczuć dość rzadko i głównie dzieje się tak z powodu stosowania niskiej jakości oleju napędowego, oleju silnikowego lub z powodu duży przebieg... Części mechanicznego regulatora i zespołów nurnika są najbardziej narażone na zużycie. Głównymi oznakami awarii wtryskiwaczy i pompy wysokiego ciśnienia są: dym, utrudniony rozruch, zwiększone zużycie paliwa, niestabilna praca na biegu jałowym, obcy hałas, w postaci szarpnięcia lub z opóźnieniem, reaguje na wciśnięcie pedału gazu, spadek mocy.
Pompa paliwa (skrót od pompy wtryskowej) przeznaczona jest do wykonywania następujących funkcji - zasilania mieszanina palna pod wysokim ciśnieniem w układzie paliwowym silnika spalinowego, a także regulowanie jego wtrysku w określonych momentach. Dlatego pompa paliwowa jest uważana za najbardziej ważne urządzenie do silników diesla i benzynowych.
Przeważnie pompy wtryskowe są oczywiście stosowane w silnikach wysokoprężnych. A w silnikach benzynowych pompy wtryskowe znajdują się tylko w tych jednostkach, w których stosowany jest układ bezpośredniego wtrysku paliwa. W takim przypadku pompa w silnik benzynowy pracuje przy znacznie mniejszym obciążeniu, ponieważ nie jest wymagane tak wysokie ciśnienie jak w silniku wysokoprężnym.
Głównymi elementami konstrukcyjnymi pompy paliwowej są tłok (tłok) i cylinder (tuleja) o niewielkich rozmiarach, które z dużą precyzją są połączone w jeden układ (parę) nurnika, wykonany z wysokowytrzymałej stali.
W rzeczywistości produkcja pary nurników jest dość trudnym zadaniem, które wymaga specjalnych maszyn o wysokiej precyzji. Przez cały związek Radziecki istniała, jeśli pamiętamy, tylko jedna fabryka, w której produkowano pary nurników.
Jak dziś powstają pary nurników w naszym kraju, można zobaczyć na tym filmie:
Pomiędzy parą tłoków bardzo mała przerwa, tzw. krycie precyzyjne. Doskonale widać to na filmie, kiedy tłok bardzo płynnie wchodzi do cylindra, unosząc się pod własnym ciężarem.
Tak więc, jak powiedzieliśmy wcześniej, pompa paliwowa służy nie tylko do terminowego dostarczania palnej mieszanki do system paliwowy, ale także rozprowadzać go przez wtryskiwacze do cylindrów zgodnie z typem silnika.
Wtryskiwacze są ogniwem łączącym w tym łańcuchu, dlatego są połączone z pompą rurociągami. Wtryskiwacze połączone są z komorą spalania za pomocą dolnej części atomizującej wyposażonej w małe otwory do wydajnego wtrysku paliwa z jego dalszym zapłonem. Kąt wyprzedzenia pozwala określić dokładny moment wtrysku pojazdu do komory spalania.
Rodzaje pomp paliwowych
W zależności od cech konstrukcyjnych istnieją trzy główne typy pomp wtryskowych - dystrybucyjne, liniowe, główne.
Wbudowana pompa wtryskowa
Ten typ wysokociśnieniowej pompy paliwowej jest wyposażony w pary nurników umieszczone obok siebie (stąd nazwa). Ich liczba ściśle odpowiada liczbie pracujących cylindrów silnika.
Tak więc jedna para nurników dostarcza paliwo do jednego cylindra.
Opary są instalowane w obudowie pompy z kanałami wlotowym i wylotowym. Tłok uruchamiany jest za pomocą wałka rozrządu połączonego z kolei z wałem korbowym, z którego przenoszony jest obrót.
Wałek rozrządu pompy, obracany przez krzywki, działa na popychacze nurnika, zmuszając je do poruszania się wewnątrz tulei pompy. W takim przypadku otwory wlotowe i wylotowe są naprzemiennie otwierane i zamykane. Gdy nurnik przesuwa się w górę tulei, wytwarzane jest ciśnienie otwierające zawór wylotowy, przez który paliwo pod ciśnieniem jest kierowane przez przewód paliwowy do konkretnego wtryskiwacza.
Moment podania paliwa i dostosowanie jego ilości wymaganej w określonym czasie można wykonać za pomocą urządzenie mechaniczne lub elektronicznie. Taka regulacja jest potrzebna, aby dostosować dopływ paliwa do cylindrów silnika w zależności od prędkości wału korbowego (obrotów silnika).
Sterowanie mechaniczne zapewnia specjalne sprzęgło typu odśrodkowego, które jest przymocowane do wałka rozrządu. Zasada działania takiego sprzęgła jest zamknięta w ciężarkach, które znajdują się wewnątrz sprzęgła i mają zdolność poruszania się pod działaniem siły odśrodkowej.
Siła odśrodkowa zmienia się wraz ze wzrostem (lub spadkiem) prędkości obrotowej silnika, przez co masy albo rozchodzą się na zewnętrzne krawędzie sprzęgła, albo ponownie zbliżają się do osi. Prowadzi to do przesunięcia wałka rozrządu względem napędu, dlatego zmienia się tryb pracy nurników i odpowiednio wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika zapewniony jest wczesny wtrysk paliwa i późny, jak się domyślacie, z spadek prędkości.
Pompy paliwowe rzędowe są niezwykle niezawodne. Smarowane są olejem silnikowym z układu smarowania silnika. Wcale nie są wybredni co do jakości paliwa. Do tej pory stosowanie takich pomp jest ograniczone ze względu na ich nieporęczność. samochody ciężaroweśrodkowy i duża nośność... Do około 2000 roku stosowano je również w lekkich silnikach wysokoprężnych.
Dystrybucyjna pompa wtryskowa
W przeciwieństwie do rzędowej pompy wysokociśnieniowej, dystrybucyjna pompa wtryskowa może mieć jeden lub dwa nurniki, w zależności od objętości silnika i odpowiednio wymaganej objętości paliwa.
A te jeden lub dwa nurniki obsługują wszystkie cylindry silnika, których może być 4, 6, 8 i 12. Ze względu na swoją konstrukcję w porównaniu z pompy wtryskowe rzędowe, pompa dystrybucyjna jest bardziej kompaktowa i lżejsza, a jednocześnie dostarcza bardziej równomierne paliwo.
Na główną wadę tego typu pompy można przypisać ich względnej kruchości. Pompy dystrybucyjne montowane są tylko w samochodach osobowych.
Dystrybucyjna pompa wtryskowa może być wyposażona w różnego rodzaju napędy nurnikowe. Wszystkie te typy napędów są krzywkowe i są: końcowe, wewnętrzne, zewnętrzne.
Najskuteczniejsze są napędy końcowe i wewnętrzne, które są pozbawione obciążeń wytwarzanych przez ciśnienie paliwa na wale napędowym, dzięki czemu służą nieco dłużej niż pompy z zewnętrznym napędem krzywkowym.
Przy okazji warto zauważyć, że najczęściej stosowane w motoryzacji importowane pompy firm Bosch i Lucas wyposażone są w napęd końcowy i wewnętrzny, natomiast napęd zewnętrzny zapewniają pompy serii ND produkcji krajowej.
Końcowy napęd krzywkowy
W tego typu napędzie używanym w Pompy Bosch VE, głównym elementem jest nurnik dystrybucyjny przeznaczony do wytwarzania ciśnienia i dystrybucji paliwa w cylindrach paliwowych. W tym przypadku nurnik dystrybutora wykonuje ruchy obrotowe i posuwisto-zwrotne podczas ruchów obrotowych podkładki krzywkowej.
Ruch posuwisto-zwrotny tłoka odbywa się jednocześnie z obrotem podkładki krzywkowej, która opierając się na rolkach porusza się wzdłuż stałego pierścienia wzdłuż promienia, to znaczy tak, jakby okrążała go.
Działanie podkładki na tłok zapewnia wysokie ciśnienie paliwa. Powrót tłoka do pierwotnego stanu odbywa się dzięki mechanizmowi sprężynowemu.
Dystrybucja paliwa w cylindrach następuje dzięki temu, że wał napędowy zapewnia ruch obrotowy tłoka.
Ilość dostarczanego paliwa można podać za pomocą urządzenia elektronicznego (zawór elektromagnetyczny) lub mechanicznego (sprzęgło odśrodkowe). Regulacja odbywa się poprzez obrócenie stałego (nieobrotowego) pierścienia regulacyjnego o określony kąt.
Cykl pracy pompy składa się z następujących etapów: wtrysk porcji paliwa do przestrzeni nadtłokowej, wytworzenie ciśnienia w wyniku sprężania i rozprowadzenie paliwa pomiędzy cylindrami. Następnie tłok powraca do swojej pierwotnej pozycji i cykl jest powtarzany ponownie.
Wewnętrzny napęd krzywkowy
Napęd wewnętrzny stosowany jest w rotacyjnych dystrybucyjnych pompach wtryskowych np. w pompach Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC... W pompie tego typu dostarczanie i dystrybucja paliwa odbywa się za pomocą dwóch urządzeń: nurnika i głowicy rozdzielającej.
Wałek rozrządu wyposażony jest w dwa przeciwległe tłoki, które zapewniają proces wtrysku paliwa, im mniejsza odległość między nimi, tym wyższe ciśnienie paliwa. Po podwyższeniu ciśnienia paliwo wpada do wtryskiwaczy kanałami głowicy rozdzielacza przez zawory ciśnieniowe.
Dopływ paliwa do nurników zapewnia specjalna pompa wspomagająca, która może się różnić w zależności od rodzaju konstrukcji. Może to być pompa zębata lub rotacyjna pompa łopatkowa. Pompa wspomagająca znajduje się w obudowie pompy i jest napędzana przez wał napędowy. Właściwie jest zainstalowany bezpośrednio na tym wale.
Nie rozważymy pompy dystrybucyjnej z napędem zewnętrznym, ponieważ najprawdopodobniej ich gwiazda zbliża się do zachodu słońca.
Główna pompa wtryskowa
Ten typ pompy paliwowej stosuje się do układu zasilającego paliwo wspólne Szyna, w której paliwo jest najpierw gromadzone w szyna paliwowa... Pompa główna jest w stanie zapewnić wysoki dopływ paliwa - ponad 180 MPa.
Pompa główna może mieć pojedynczy, podwójny lub potrójny nurnik. Napęd nurnika zapewnia podkładka krzywkowa lub wałek (również oczywiście krzywka), które obracają się w pompie, czyli obracają się.
W tym przypadku, w określonym położeniu krzywek, tłok przesuwa się w dół pod działaniem sprężyny. W tym momencie komora sprężania rozszerza się, dzięki czemu ciśnienie w niej spada i powstaje podciśnienie, które wymusza otwarcie zaworu wlotowego, przez który paliwo przechodzi do komory.
Podnoszeniu tłoka towarzyszy wzrost ciśnienia wewnątrz komory i zamknięcie zaworu wlotowego. Po osiągnięciu ciśnienia, na które ustawiona jest pompa, otwiera się zawór wydechowy, przez który paliwo jest pompowane do szyny.
W pompie głównej proces podawania paliwa jest kontrolowany przez zawór odmierzający paliwo (który jest otwierany lub zamykany o wymaganą wartość) za pomocą elektroniki.