Cerințe privind sistemul de injecție de combustibil
Cerințe
Pompă de combustibil presiune ridicata(Pompa de injecție) trebuie să furnizeze combustibil la o presiune de 350 ... 1600 bar - în conformitate cu caracteristicile procesului de ardere combustibil diesel- cu precizie maximă de dozare a ciclurilor de injecție pentru a obține o compoziție optimă amestec de lucru... Începutul injecției trebuie cronometrat cu precizie în aproximativ ± 1 ° de rotație arbore cotit pentru a obține un optim între consumul de combustibil, emisia de componente toxice cu gazele de eșapament și nivelul de zgomot. Ambreiajul de avans al injecției face posibilă specificarea începerii injecției și compensarea duratei de propagare a undelor de compresie în conductele de combustibil, reacționând la o modificare a vitezei de rotație și avansând începutul închiderii deschiderii pompei (pornirea efectivă). de livrare a combustibilului de către pompă). Sisteme mecanice include un ambreiaj de avans cu injecție pentru a ține cont de modificările turației motorului. Marginea elicoidală a pistonului pompei de injecție permite, prin rotire, schimbarea alimentării ciclice cu combustibil în funcție de sarcină. Pentru a controla sarcina și turația arborelui cotit al motorului diesel, se folosește doar modificarea alimentării ciclice cu combustibil; cantitatea de aer admisă nu este reglată. Deoarece un motor diesel la sarcini mici cu o creștere a alimentării cu combustibil pentru ciclu poate crește viteza depășind cea admisă, este important să existe un dispozitiv care să limiteze această creștere. De asemenea, este necesar să aveți un regulator de ralanti.
Proces de injectare
Când se ia în considerare procesul de injecție, combustibilul nu poate fi considerat incompresibil. Procesele care însoțesc injecția ar trebui să fie considerate dinamice (reflectând în principal principiile acustice). Arborele cu came al pompei de injecție, antrenat de arborele cotit al motorului, mișcă pistonii pompei de combustibil, furnizând combustibil și creând presiune ridicată în conductele de combustibil. Supapa de refulare se deschide când presiunea crește, iar unda de presiune se deplasează spre duza duzei cu viteza sunetului (aproximativ 1400 m/s). La atingerea presiunii necesare ac de închidere Duza de lucru a injectorului învinge forța arcului, deschizând zona de curgere, iar combustibilul este furnizat prin orificiile de pulverizare în camera de ardere a motorului. Procesul de injectare se încheie cu deschiderea gură de scurgereîn manșonul pistonului. Presiunea în cavitatea supra-plonjor scade, supapa de refulare se închide și presiunea în conducta de combustibil scade la limitele selectate din următoarele condiții: acul de închidere al injectorului trebuie să se închidă instantaneu, excluzând scurgerea de combustibil; fenomenele oscilatorii din conductele de combustibil nu ar trebui să provoace redeschiderea acului și să devină cauza distrugerii cavitației.
Sistem de injecție de combustibil
Sistemul de injecție a combustibilului este proiectat pentru măsurarea precisă a combustibilului atunci când moduri diferite muncă. Include rezervor de combustibil, filtru de combustibil, pompa de combustibil, supapă de bypassși conducte de combustibil. Presiunea combustibilului necesară pentru injecție este creată de pompa de înaltă presiune, de unde combustibilul este furnizat prin supapa de injecție prin conductele de combustibil de înaltă presiune către injectoare.
Pompă de combustibil de înaltă presiune
Pompa de injecție a motoarelor diesel de automobile utilizează în principal unul dintre următoarele sisteme de injecție de combustibil: o pompă în linie și o pompă de tip distribuitor. Într-o pompă cu un aranjament în linie de perechi de piston, utilizat pe scară largă la motoare vehicule grele, arborele cu came antrenează un piston, furnizând combustibil doar unui singur cilindru al motorului. Un alt design al pompei de injecție cu perechi de piston în linie poate regla fazele de injecție în plus față de schimbarea cantității de combustibil. Pompa de distribuție este caracterizată printr-un regulator mecanic sau electronic și un dispozitiv integrat care controlează unghiul de avans al injecției. Pompa de distribuție cu piston rotativ cu un singur piston este utilizată în mod obișnuit pentru motoarele de mare viteză pentru autoturisme și camioane ușoare. Un piston central, antrenat de un disc cu came, creează presiune și distribuie combustibilul către cilindrii individuali, în timp ce o supapă de dozare sau o supapă solenoidală controlează cantitatea de combustibil injectată. O pompă de distribuție cu un aranjament radial de perechi de piston se găsește la motoarele diesel cu turație mare a arborelui cotit pentru autoturisme și camioane ușoare cu injecție directă combustibil. Elementele pompei din ambele tipuri de sisteme sunt fabricate cu mare precizie pentru a asigura o durată lungă de viață și stabilitate de funcționare, controlul precis al punctului de întrerupere și al cantității de combustibil injectat, precum și uniformitatea dozării pentru cilindri individuali. De asemenea, sunt disponibile pompe în linie și cu arbore cu came, antrenate de arborele cu came a motorului. Un alt concept de injecție de combustibil este sistemul unit-injector, în care pompa și injectorul sunt combinate într-o singură unitate. Unitatea de injecție este instalată în capul fiecărui cilindru. Dispozitivul este condus arbore cu came motor, direct prin împingător sau indirect prin intermediul unui culbutor (balancator). Sistemul de injecție de combustibil cu o linie comună de livrare (acumulator) permite separarea funcțiilor de generare a presiunii și de injecție.
Filtre de combustibil
Calitatea filtrului și respectarea gradului de curățare cerut au o influență decisivă asupra longevității sistemului de injecție de combustibil. Cea mai importantă componentă filtru de combustibil- element filtrant - este format dintr-un element de hârtie hidrofob; înfăşurat în spirală pentru a obţine suprafaţa maximă a filtrului, ceea ce măreşte capacitatea de reţinere a murdăriei a filtrului. Eficiența de filtrare este determinată în principal de porozitatea hârtiei, greutatea acesteia și tipul de fibre utilizate. În sistemele cu pompe de distribuție se folosesc filtre cu dimensiunea medie a porilor de 4 ... 5 μm, deși filtre cu dimensiunea porilor de 8 ... 10 μm pot fi folosite cu alte tipuri de pompe. Filtre pentru sisteme diesel Injecția de combustibil poate fi în linie (numai pompele VE) sau tip cartuş (constând dintr-o carcasă a filtrului și un cartuş înlocuibil cu filet). Filtrul de linie completă sau cartușul filtrului trebuie înlocuit atunci când regleaza ora serviciu (> 30 mii km). Filtrele pompelor VE includ capcane speciale pentru a colecta umiditatea din combustibil, care se adună pe partea contaminată a hârtiei de filtru și apoi se scurge pe partea curată. Senzorul de măsurare semnalează că a fost atins nivelul maxim admisibil al apei. Un dop de scurgere este folosit pentru a elimina apa. De asemenea, în filtru poate fi instalat un încălzitor electric pentru a preveni orice interferență cauzată de îngroșarea componentelor parafinice ale combustibilului la temperaturi scăzute.
Pompe în linie
Pompa de rapel
Pompa cu piston furnizează combustibil pompei de combustibil de înaltă presiune la o presiune de aproximativ 1 ... 2,5 bar. Pistonul pompei de rapel, antrenat de camera de control, se deplasează în punctul mort superior cu fiecare cursă. Mișcare de întoarcere efectuat de un arc în timpul cursei invers - combustibilul este injectat. Cu cât presiunea în conducta de combustibil este mai mare, cu atât cursa pistonului care furnizează combustibil este mai scurtă.
Pompă de combustibil de înaltă presiune
Fiecare pompă de înaltă presiune în linie are o pereche de piston pentru fiecare cilindru al motorului. Un arbore cu came antrenat de motor face ca un piston să se miște pentru a crește presiunea combustibilului. Este readus în poziția inițială printr-un arc. Pistonul este montat pe bucșă cu o asemenea precizie (decalajul este de 3 ... 5 microni) încât funcționează efectiv fără scurgeri chiar și la presiune mare și la orice turație a motorului. Cursa pistonului este constantă.
Cantitatea de combustibil furnizată este ajustată prin rotirea pistonului - o locașă în spirală își modifică cursa reală. Funcționarea activă a pompei începe atunci când marginea superioară a pistonului închide orificiul de admisie. Fanta conectează camera de deasupra pistonului cu zona de sub adâncitura spirală spațială.
Pentru a regla alimentarea cu combustibil, piston cu tipuri diferite caneluri spiralate. La pistonii cu doar o canelură spirală inferioară, începerea livrării combustibilului are loc întotdeauna la aceeași cursă de compresie, iar atunci când pistonul se rotește, avansul sau întârzierea injecției de combustibil se poate modifica. Când canelura spirală este situată în partea de sus, începutul injecției de combustibil se schimbă. Pistonurile sunt de asemenea disponibile cu caneluri elicoidale superioare și inferioare. Pentru pompele de combustibil de înaltă presiune se folosesc următoarele tipuri de supape de refulare: supapă cu refulare volumetrică; supapă de accelerație cu debit invers: supapă de presiune constantă.
Pentru o serie de cazuri, sunt utilizate supape de descărcare cu presiune constantă special concepute, care sunt folosite pentru a amortiza fenomenele undelor atunci când sunt reflectate de duza duzei, prevenind astfel reinjectarea combustibilului. O supapă de presiune constantă este utilizată pentru a se menține stabil caracteristici hidrauliceîn sistemele de injecție de combustibil de înaltă presiune și în motoarele mici injecție directă funcționând la viteze mari ale arborelui cotit. La pompele de combustibil de înaltă presiune, în care presiunile medii de injecție ajung la 600 bar (de exemplu, la pompele de combustibil de înaltă presiune cu dimensiunile M, A), setul de piston-manșon este instalat în carcasa pompei. La pompele cu o presiune a injecției de combustibil care depășește 600 bar, setul piston-manșon, supapa de refulare și bucșa supapei de refulare formează un singur dispozitiv pentru a elimina forțele mari asupra carcasei pompei (de exemplu, la pompele de combustibil de înaltă presiune cu dimensiuni). MW, P). Pompa de combustibil de înaltă presiune cu aranjare în linie a perechilor de piston și regulatorul conectat la aceasta sunt conectate la sistemul de lubrifiere a motorului.
Controlul vitezei
Există regulatoare care mențin turația specificată a motorului, de exemplu, activată La ralanti sau regulatoare pentru toate modurile care funcționează între viteza de ralanti și viteza maximă. Există regulatoare care controlează alimentarea cu combustibil la sarcină maximă, în funcție de turația arborelui cotit, presiunea aerului și, de asemenea, utilizate pentru a furniza cantitatea suplimentară de combustibil necesară la pornirea motorului. Regulatorul stabilește cantitatea de combustibil furnizată prin schimbarea poziției suportului pompei de combustibil.
Regulatoare mecanice (centrifuge).
Astfel de regulatoare sunt antrenate de la arborele cu came al pompei de injecție. Încărcături sub acțiune forțe centrifuge, depasind fortele arcului regulator, actioneaza prin intermediul unui sistem de parghii pe cremaliera pompei. Forța centrifugă și forța arcului sunt în echilibru, punând rack în poziția de a furniza combustibil pentru o putere dată. O scădere a vitezei de rotație cu o creștere a sarcinii duce la o scădere corespunzătoare a forței centrifuge, iar arcul de reglare mută greutățile rotative și, odată cu acestea, cremaliera pompei, în direcția creșterii cantității de combustibil furnizat până la echilibru. este restaurat.
Regulatoare pentru toate modurile
Acestea mențin o viteză practic constantă în funcție de poziția manetei de comandă. Sunt utilizate la motoarele diesel ale camioanelor, echipament de constructie, tractoare.
Regulatoare cu mod dublu (viteză minimă și maximă)
Acest tip de regulator este eficient doar la ralanti când motorul ajunge viteza maxima... Cuplul dintre aceste extreme este determinat de poziția pedalei de control al combustibilului.
Regulatoare combinate
Regulatoarele combinate sunt o sinteză a celor două tipuri de regulatoare descrise mai sus. În funcție de specificul de utilizare, controlul activ poate fi efectuat atât în intervalele superioare, cât și în cele inferioare ale turației motorului.
Tipuri de regulatoare
Regulatoarele de tip RQ și RQV activează munca maselor centrifuge, care acționează asupra arcului regulatorului; mișcările manetei de comandă sunt modificate în funcție de raportul de transmisie al punctului de pivotare al pârghiei. Prin urmare, la regulatoarele de tip RSV și RSF, arcul regulatorului se află în afara maselor rotative raport de transmisieîn punctul de pivotare al pârghiei rămâne substanţial constantă.
Scăderea vitezei
Funcționarea regulatorului este caracterizată de gradul de neuniformitate al vitezei de rotație 6:
6 = (nLO - nVO) / nVO * 100%
unde nLO este viteza superioară de rotație fără sarcină;
nVO este viteza superioară a arborelui cotit cu sarcină maximă. Cu cât diferența dintre nLO și nVO este mai mică, cu atât reducerea vitezei este mai mică, cu alte cuvinte, cu atât este mai mare gradul de precizie cu care regulatorul menține o anumită turație a arborelui cotit. Regulatoarele pentru toate turațiile instalate pe motoarele mici de mare viteză permit menținerea turației arborelui cotit în intervalul de 6 ... 10%.
Echipament optional
Reglarea cuplului
Arcul auxiliar (arc de reglare a cuplului) se adaptează precis la modul de funcționare a motorului, oferind alimentarea necesară cu combustibil la sarcină maximă, doar la rate ușor reduse. Când se atinge viteza setată a arborelui cotit, arcul este comprimat și face ca cremaliera pompei să se miște în direcția scăderii ratei de ciclu (control pozitiv al cuplului). Este posibil și un control negativ, care corespunde unei turații crescute a motorului prin creșterea cantității de combustibil furnizat.
La motoarele diesel cu turbo este necesar să se mărească aprovizionarea cu combustibil pentru ciclu. Pentru a crește cuplul, o diafragmă cu arc crește livrarea de combustibil pe măsură ce presiunea de supraalimentare crește la sarcină maximă. Diafragma acționează pe șina pompei la care este conectată pentru a asigura o creștere proporțională a cantității de combustibil furnizat.
Compensator presiune absolută(ADA)
Acest rost de dilatare este similar cu rostul de dilatare LDA. Reduce livrarea ciclică a combustibilului la sarcină maximă în cazul unei scăderi a presiunii atmosferice (în condiții de altitudine mare). Senzorul de presiune a diafragmei deplasează cremalierul pompei în direcția scăderii debitului ciclului de îndată ce presiunea atmosferică scade.
Dispozitiv de pornire la rece (TAS)
Motorul în stare rece necesită o alimentare mai mare cu combustibil pentru ciclul de pornire normală. La temperaturi mari aerul ambiant și un motor cald, îmbogățirea amestecului poate duce la creșterea fumului în gazele de eșapament. În aceste condiții, se folosește un dispozitiv de pornire la rece (TAS), care folosește un senzor de temperatură pentru a preveni supra-îmbogățirea amestecului în timpul pornirii unui motor cald.
Senzor de deplasare a rackului (RWG)
Senzorul RWG folosește bobine de inducție. După procesarea datelor, semnalul este utilizat pentru controlul mecanic sau cutie hidraulica transmisii, consum redus de combustibil, recirculare a gazelor de eșapament și diagnosticare.
Senzor de închidere a găurilor (FBG)
Senzorul FBG este un dispozitiv de inducție pentru controlul motorului prin închiderea deschiderii pompei de injecție.
Dispozitiv de avans injectie
Amplasat pe motor între motor și pompa de injecție. Greutățile centrifuge reacționează la creșterea vitezei arborelui cotit al motorului prin rotirea arborelui cu came al pompei de injecție în raport cu arborele de antrenare în direcția „avansului de avans”.
Oprirea pompei
Mecanic (pârghie de oprire), electric sau dispozitiv pneumatic pentru a opri motorul diesel prin oprirea alimentării cu combustibil.
Regulator electronic (EDC)
În loc de un regulator de tip centrifugal, poate fi utilizat un regulator electronic pentru o pompă de înaltă presiune cu un aranjament în linie de perechi de piston, în care există un antrenament solenoid cu un senzor inductiv fără contact care determină poziția rack-ului pompei. . Actuatorul solenoid este condus de un ECU care compară poziția regulator, RPM și o serie de factori de performanță suplimentari pentru a determina cantitatea corectă de combustibil livrat (exprimat în funcție de poziția rackului). Un controler electronic compară poziția rack-ului pompei cu un punct specific pentru a determina valoarea curentului de excitație al solenoidului, care comprimă arcul de retur. Când sunt detectate abateri, curentul de câmp este ajustat pentru a muta racla pompei într-o poziție mai precisă. Un traductor inductiv de măsurare a vitezei arborelui cotit controlează poziția roții montate pe arborele cu came; ECU utilizează intervale de impulsuri pentru a calcula turația motorului. Avantajele regulatorului electronic: motorul poate fi pornit și oprit folosind cheia de contact; libera alegere a externului caracteristicile vitezei; suma maxima combustibilul injectat este coordonat precis cu presiunea de supraalimentare pentru a satisface cerințele de fum; posibilitate de reglare in functie de temperaturile aerului si combustibilului; îmbogățirea amestecului în timpul pornirii; monitorizarea turatiei arborelui cotit al motorului pt dispozitive de asistare; mijloace de control al traficului rutier; regulament viteza maxima mișcarea vehiculului; stabilizarea turației de ralanti a motorului; controlul tracțiunii (ASR) la cutie automata Angrenaj; transmisie semnal pentru turometru și afișare a consumului de combustibil; diagnosticarea integrată a defecțiunilor.
Pompă de injecție în linie cu manșon suplimentar
O astfel de pompă pentru controlul unghiului de avans al injecției reglează închiderea deschiderii (începerea livrării combustibilului). O ieșire în carcasa pompei este inclusă în bobina fiecărui ansamblu piston și manșon. Arborele de control cu pârghii reglează simultan poziția tuturor contactelor glisante prin mișcarea contactului culisant în sus sau în jos, introducând un avans sau întârziere în pornirea alimentării cu combustibil. Arborele este rotit de un mecanism electromagnetic. Senzorul de deplasare a acului monitorizează începutul injecției direct în duză. Transmite semnalul corespunzător către ECU pentru a regla curentul de excitare a solenoidului pentru a obține compatibilitatea cu valorile de referință date. Senzorul de turație a arborelui cotit oferă informații precise despre timpul de injecție de combustibil în raport cu PMS prin intermediul impulsurilor de la reperele de pe volant.
Pompă de injecție tip distribuție (VE)
Această pompă este utilizată pentru motoarele diesel cu 3, 4, 5 și 6 cilindri ale mașinilor, tractoarelor și camioanelor cu o putere de până la 20 kW per cilindru. Pompele de distribuție pentru motoarele cu injecție directă asigură presiuni de până la 700 bar la viteze de până la 2400 min-1.
Pompa de amorsare a combustibilului
Această pompă de tip palete este folosită pentru alimentarea cu combustibil din rezervor și, împreună cu o supapă de reglare a presiunii, creează o presiune care crește direct proporțional cu turația motorului.
Pompa de inalta presiune
Pompa de tip distribuție include un singur kit piston / bucșă pentru a alimenta toți cilindrii.
Pistonul nu numai că creează presiunea necesară a combustibilului în timpul cursei sale de lucru, dar, în același timp, în timp ce se rotește, o distribuie la ieșirile individuale. În timpul unei rotații a arborelui de antrenare, pistonul efectuează un număr de curse egal cu numărul de cilindri ai motorului. Arborele de antrenare rotește șaiba cu came și pistonul la care este conectat. Clapele cu came asigură mișcarea axială și rotația pistonului (distribuția și livrarea combustibilului). Pompa continuă să livreze combustibil în timpul cursei sale atâta timp cât orificiul de evacuare a pistonului este închis și se oprește să furnizeze combustibil imediat ce orificiul de evacuare se aliniază cu orificiul din manșonul de comandă. Reglatorul determină poziția manșonului de reglare care se mișcă pe piston.
Regulator mecanic
Știftul cu bile asigură legătura dintre manșonul regulatorului și brațele regulatorului, care la rândul lor se mișcă sub forța centrifugă cauzată de greutățile care se rotesc, ținând cont de contracararea arcului regulatorului. Modul viteză stabilit prin reglarea tensiunii arcului cu o pârghie. Șurubul de reglare a sarcinii maxime este utilizat pentru a seta sistemul de reglare a pârghiei pentru a obține putere maxima... Poate fi instalat arcuri suplimentare pentru a se adapta la turația de mers în gol și răspunsul tranzitoriu.
Semnal de încărcare
Pompele de injecție de tip distribuție echipate cu regulatoare cu două moduri sunt controlate prin intermediul unui microîntrerupător sau potențiometru.
Ajutoare mecanice
Unele dintre aceste dispozitive de control sunt folosite pentru a procesa parametri suplimentari de funcționare pentru a controla cantitatea de combustibil injectată (compensator de presiune în galeria de admisie, hidraulic și mijloace mecanice adaptarea la sarcină maximă) și pentru a controla închiderea deschiderii (începerea livrării combustibilului).
Dispozitiv de control al temporizării injecției hidromecanice
Instalat de-a lungul fluxului de combustibil după pompa de rapel, dispozitivul include o supapă de reglare a presiunii, care asigură o creștere a presiunii combustibilului într-o relație liniară cu turația motorului (1,5 ... 8 bar). Această presiune este aplicată printr-un orificiu de accelerație la capătul din față al pistonului cu arc. Aceasta, la rândul său, întoarce inelul cu role al pompei în direcția opusă rotației pompei, crescând astfel avansul începerii injecției de combustibil, indiferent de viteza de rotație a arborelui cotit.
Oprirea funcționării pompei
Un dispozitiv de închidere mecanic (pârghie de oprire) sau electric (electrovalvă) întrerupe funcționarea motorinei, întrerupând alimentarea cu combustibil. Metoda electrică este răspândită în autoturisme de pasageri.
Regulator electronic (EDC)
Un știft cu bilă montat excentric conectează manșonul de comandă a pompei VE și actuatorul solenoid. Reglarea unghiulară a actuatorului determină poziția manșonului de comandă și cu ajutorul acestuia cursa activă a pompei. LA actuator este conectat un traductor de măsurare a poziţiei (potenţiometru sau transmiţător inductiv). ECU primește diverse semnale de la traductoarele de măsurare - poziția pedalei de combustibil, turația motorului, temperatura aerului, temperatura lichidului de răcire și a combustibilului, presiunea de supraalimentare, presiunea atmosferică etc. Utilizează aceste valori de intrare stocate în memoria sa pentru a determina cantitatea corectă de combustibil injectat. Astfel, ECU modifică curentul de câmp al actuatorului până când datele originale și valorile reale pentru poziția șinei primite se potrivesc.
Dispozitiv de sincronizare controlat electronic
Durata injecției (începerea injecției de combustibil) poate fi, de asemenea, ajustată prin compararea valorilor de referință reale și predefinite. În acest caz, semnalul de la convertorul executiv, cu ajutorul căruia punctul în care se deschide injectorul, este comparat cu valoarea inițială programată. Electrovalva modifică presiunea aplicată pistonului și, cu ajutorul acesteia, setarea comenzii dispozitivului de sincronizare. Semnalul de la traductorul injectorului care indică începutul injecției este comparat cu datele stocate în memorie. Frecvența ceasului folosită pentru a acționa electromagnetul este modificată până când valorile reale și inițiale se potrivesc. Avantajele controlului electronic cu părere: reglare rafinată a alimentării ciclice cu combustibil; control îmbunătățit al turației arborelui cotit al motorului; unghi de avans al injecției de combustibil mai precis. De asemenea, dispozitivul poate controla EGR, monitoriza presiunea de supraalimentare, controla bujiile incandescente și poate comunica cu alte sisteme electrice de la bord.
Pompa de injectie tip distributie
În noua generație de aparate de comutare Baza pompei de injectie constituie o supapă solenoidală de înaltă presiune care permite măsurarea combustibilului prin închiderea setului de manșoane pistonului pompei. Acest concept este cel mai de preferat atat din punct de vedere al flexibilitatii in masurarea duratei de injectie cat si a inceperii injectiei de combustibil.
Pompa de distributie cu piston axial
O astfel de pompă reprezintă dezvoltare ulterioară concept de presurizare în pompele de tip distribuție discutate anterior cu control electronic... A adăugat: electrovalvă de înaltă presiune; unitate electronică de control (ECU); senzor unghi de virare. Supapa solenoidală se închide, indicând începutul livrării combustibilului. Viteza de injectare corespunde timpului de închidere a supapei. Presiunea de injecție de combustibil ajunge la 1200 bar.
Pompă de injecție cu distribuitor rotativ
Aceste pompe sunt proiectate pentru motoare cu injecție directă de înaltă performanță. Nivelurile de presiune pe partea pompei ajung la 1000 bar, deși valorile corespunzătoare din atomizor pot crește până la 1500 bar. Datorită faptului că mecanismul cu came are o acționare directă, abaterile de la legile date de alimentare cu combustibil sunt minime. Control electromagnetic oferă răspuns rapid la deschiderea și închiderea camerei pistonului.
Injectoare unitare cu ciclu de livrare controlat de supapă
Noua generație de sisteme de injecție de combustibil bazate pe o singură pompă controlată în timp pentru mașini și camioane moderne cu motoare diesel cu injecție directă se caracterizează printr-un design modular; aceste sisteme includ un injector unitar controlat electronic (PDE) și o unitate de pompă (PLD).
Unitate de injecție unitară (PDE)
Unitatea controlată electronic a pompei-injector este o pompă de injecție cu un singur cilindru. Acest bloc este caracterizat printr-o supapă solenoid integrală și este proiectat pentru a fi montat direct pe chiulasa unui motor diesel. Suporturile de tracțiune susțin module individuale care au circuite de combustibil separate pentru fiecare cilindru al motorului. O came de pe arborele cu came antrenează injectorul unitar specific cilindrului direct prin culbutorul sau indirect prin tija de împingere și culbutorul. Electrovalvă cu acțiune rapidă, conform parametrilor definiți în card de program motor, oferă un control precis al timpului de pornire a injecției de combustibil și al debitului. În poziția oprită, supapa solenoidală permite fluxul nerestricționat de combustibil de la pompă la circuit presiune scăzută sisteme. Supapa solenoidală este activată în timpul cursei de alimentare a pistonului pompei, închidend supapa de bypass, etanșând astfel circuitul de înaltă presiune. Apoi, combustibilul este furnizat injectorului de îndată ce presiunea de deschidere a atomizorului este depășită. Adică, injecția de combustibil începe atunci când supapa solenoidală este închisă.
Injectorul unitar este utilizat la presiuni de injecție de combustibil de până la 160 MPa (180 MPa pentru modele promițătoare). Acest design poate fi utilizat și pentru oprirea selectivă a cilindrului individual (la sarcini parțiale).
Pompă de injecție încorporată în blocul cilindrilor (PLD)
Sistemul cu o singură pompă și injector are, de asemenea, un design modular, cu injecție de combustibil și control temporizat. Fiecare cilindru al motorului este alimentat de un modul separat cu următoarele componente: pompă de înaltă presiune dintr-o singură bucată; electrovalvă cu acțiune rapidă; linie scurtă de înaltă presiune; trusa de pulverizare. Elementul pompei este de obicei instalat ca parte integrantă a blocului motor diesel, unde este antrenat de camea principală. arbore cu came... Supapa solenoidală controlează cu precizie ora de pornire și durata injecției de combustibil în conformitate cu programul. Când este deschisă, supapa solenoidală permite pistonului pompei să umple cavitatea de lucru în timpul cursei de admisie și să o injecteze la un moment prestabilit. Zona de înaltă presiune este etanșată numai în timpul cursei de livrare atunci când solenoidul este acționat pentru a închide supapa. Alimentarea cu combustibil a injectorului pornește imediat ce presiunea de deschidere este depășită. Tipul cu o singură pompă poate fi utilizat pentru presiuni de injecție de până la 160 MPa. Aceste presiuni mari de injecție de combustibil sunt asociate cu controlul electronic în buclă închisă, care se bazează pe datele stocate în memoria ECU pentru a reduce semnificativ consumul de combustibil și emisiile.
Unitate electronică de control (ECU)
Sistemele individuale de pompă și injector asigură o relație directă între livrarea combustibilului și poziția arborelui cotit. Alinierea se realizează prin intermediul unui disc dintat de pe arborele cotit, în timp ce un senzor de puls, montat pe arborele cu came, sincronizează injecția de combustibil în funcție de fiecare cilindru individual. Controlul feedback-ului în buclă închisă a procesului de injecție are loc în conformitate cu programul stocat în memoria ECU.
Unitatea de control electronică face posibilă controlul solenoizilor injectoarelor unității. Monitorizează și procesează diverse semnale de intrare de la senzorii de măsurare. ECU poate stoca în memorie informații care conțin modele de lucru specifice pentru a obține o varietate de parametri. Datele principale sunt turația și sarcina motorului, care pot fi influențate direct de șofer prin intermediul pedalei de accelerație. Parametrii monitorizați includ, de asemenea, aerul, combustibilul, temperatura lichidului de răcire și presiunea turbocompresorului. Aceste funcții de bază pot fi completate cu o varietate de alte operațiuni concepute pentru a spori confortul. ECU îndeplinește cerințele stricte de fiabilitate operațională prin compensarea și detectarea defecțiunilor individuale părți componente... De asemenea, este conceput pentru a facilita diagnosticarea defecțiunilor în funcționarea motorului diesel și a sistemului său de alimentare cu combustibil. Producătorul ECU poate utiliza programarea EOL (sfârșit de linie) pentru a acumula date pentru anumite configurații ale motorului și vehiculului. ECU îndeplinește cerințe stricte pentru a contracara interferențele din sistemul electric al vehiculului și din alte surse. Filtrele și ecranele protejează ECU de efectele interferențelor electromagnetice și, în același timp, reduc propagarea propriei interferențe.
Bus-ul CAN (controller de comunicare local) poate fi utilizat pentru a conecta sistemul cu alte componente ale vehiculului, cum ar fi ABS ( sistem de franare anti-blocare frâne), ASR (controlul tracțiunii sau coeficientul de tracțiune) și controlul electronic al schimbătorului de viteze în transmisie.
Tip sistem de combustibil acumulator " Common rail"
Sistemele alimentate cu baterii fac posibilă unificare Sisteme de injecție a combustibilului diesel cu diverse funcții operate de la distanță și, în același timp, îmbunătățesc acuratețea controlului procesului de ardere a combustibilului. Caracteristica distinctivă sistemele de conducte comune consta in separarea unitatii generatoare de presiune si a unitatii de injectie. Acest lucru face posibilă creșterea cantității de presiune a injecției de combustibil.
Proiectarea sistemului
Sistemul se bazează pe un rezervor (acumulator). Acest rezervor conține componentele galeriei (common rail), conductele de combustibil și injectoarele. Pompa cu piston de înaltă presiune (pompa în linie la camioane, piston radial la mașini) crește presiunea; această pompă poate fi proiectată să funcționeze la valori mici ale cuplului pentru a reduce semnificativ nevoia de efort de tracțiune.
Presiunea sistemului generată de pompa de injecție este distribuită prin acumulator și conductele de combustibil către injector. Duza livrează cantitatea potrivită combustibil în camera de ardere. La un moment setat cu precizie, ECU transmite un semnal de excitare către solenoidul injectorului, indicând începutul livrării combustibilului. Cantitatea de combustibil injectată este determinată de perioada de deschidere a atomizorului și de presiunea din sistem.
Perspective ale sistemului
Acest sistem extinde domeniul de optimizare a procesului de ardere prin separarea functiilor de generare a presiunii si de injectie.Presiunea necesara pentru injectia combustibilului se bazeaza in principal pe selectarea unui punct din setul de parametri. În plus, presiunea de injecție rămâne constantă pe toată durata procesului de injecție a combustibilului la o presiune (cu abateri minime) de 1400 bar. Această capacitate de a controla natura arderii poate fi utilizată pentru injecția cu mai multe impulsuri pentru a reduce componentele dăunătoare ale gazelor de eșapament; poate oferi, de asemenea, reducerea zgomotului. Sistemul cu o singură șină vă permite să controlați mișcarea acului duzei și, odată cu acesta, modelul de injecție, într-un anumit interval. Pentru alimentarea cu combustibil cu mai multe impulsuri, sistemul pornește electromagnetul de mai multe ori.
Aplicație de sistem
Pentru a se adapta la funcționarea sistemului cu o șină comună într-un motor diesel, nu este necesară crearea modificărilor acestuia. Pompa de înaltă presiune înlocuiește pompa de combustibil de înaltă presiune, iar duza este instalată în chiulasă în același mod ca un set de duze convenționale pentru pompă. Toate acestea permit utilizarea unei scheme common rail ca opțiune separată sisteme de injecție de combustibil.
Teste pe banc ale pompei de combustibil de înaltă presiune
Pentru a asigura un consum optim de combustibil, o putere diesel eficientă și pentru a îndeplini cerințele de emisii din ce în ce mai mari, testarea atentă și reglarea pompei de injectieși sisteme de control al injecției. Principalele condiții tehnice pentru metodele de testare și standurile de testare sunt specificate în standardele ISO. Ambreiajul de antrenare al pompei testate, instalat pe bancul de testare, este antrenat de un motor electric. Conectați pompa de rapel la liniile de alimentare și retur cu combustibil de referință al bancului de testare. Conductele de presiune conduc la un dispozitiv de dozare a combustibilului furnizat, care constă din duze de testare cu o presiune de pornire de deschidere reglată cu precizie. Presiunea și temperatura combustibilului de referință sunt setate în conformitate cu conditii tehnice testarea. Metoda de măsurare continuă a debitului necesită utilizarea unor pompe cu angrenaje de precizie pentru fiecare secțiune a pompei de injecție pe cilindru. Viteza de antrenare a pompei este reglată astfel încât cantitatea de combustibil de referință pe care o pompează să se potrivească cu cantitatea de combustibil injectat. Rezultatele măsurătorilor sunt analizate de un microprocesor și convertite într-o histogramă pentru afișare pe monitor. Această metodă de testare se caracterizează prin grad înalt acuratețea și reproductibilitatea rezultatelor testelor. Măsurare cantitativă cu ajutorul paharelor de măsurare din sticlă constă în alimentarea paharelor cu combustibil de referinţă. Firul este întrerupt de îndată ce un anumit număr de cicluri de lucru sunt finalizate. Cantitatea de combustibil de referință care este distribuită de duzele de testare poate fi determinată prin gradare pe pahare.
Sisteme de măsurare pentru testarea motoarelor diesel
Test de configurare pentru pompa de motorina Este folosit pentru a regla precizia livrării de combustibil a pompei în funcție de nevoile motorului. Cu ajutorul acestuia, sunt înregistrate impulsurile de la bifa de pe volantul motorului. Acest aparat controlează momentul închiderii orificiului (începerea livrării combustibilului) și durata livrării la o anumită turație a motorului. În acest caz, nu este necesară conectarea la funcționarea liniilor de înaltă presiune. Un senzor inductiv este conectat la cilindrul N 1 al conductei de înaltă presiune. Împreună cu un stroboscop sau senzor TDC se determină momentul închiderii găurii și durata injecției. O altă metodă de testare implică determinarea dacă orificiul este închis prin înșurubarea unui transmițător inductiv în corpul regulatorului. Traductorul de măsurare primește impulsuri de la un pin situat pe carcasa regulatorului de tip centrifugal. Impulsurile sunt întârziate de la semnalele senzorului de măsurare TDC cu un anumit interval, care este utilizat de dispozitiv pentru calcularea momentului de închidere a găurii.
Pe baza materialelor directorul auto Bosch.
© Robert Bosch GmbH, 1996
© „La volan”, traducere în rusă, 1999
Pe baza materialelor de șantierhttp://www.mdiesel.ru/
Pompa de combustibil de înaltă presiune din sistemul de alimentare cu motor diesel este cel mai scump și complex dispozitiv. Rudolph Diesel, creând primul său motor, a determinat aspectul că combustibilul se va autoaprinde calitativ în cilindru dacă este alimentat la presiune mare. Prima pompă de injecție compactă și fiabilă a fost inventată de Robert Bosch la începutul anilor douăzeci ai secolului trecut.
În 1927, compania Bosch a produs prima pompă de combustibil de înaltă presiune produsă în serie pentru un vehicul comercial. Pentru autoturisme, au stabilit producția de pompe de combustibil de înaltă presiune în 1936. Pompa de combustibil de înaltă presiune distribuie combustibilul către injectoarele de înaltă presiune în conformitate cu ordinea cilindrului.
Conductele de combustibil de înaltă presiune conectează pompa de injecție la injectoare. În partea de jos a duzelor sunt pulverizatoare, acestea intră în camerele de ardere. Combustibilul intră în camera de ardere într-o formă fin dispersată și se aprinde datorită faptului că există găuri foarte mici în duzele de la ieșire. Unghiul de avans al injecției determină momentul injecției. Pompa de combustibil de înaltă presiune și injectoarele sunt dispozitive de precizie. În timpul funcționării, li se furnizează motorină, care le unge știfturile și pistonii.
În primele zile ale pompelor de combustibil de înaltă presiune, acestea erau similare cu motoarele în linie. Arbore cotit motorul era în cuplare cu un arbore cu came, în care numărul de proeminențe era egal cu numărul de cilindri și acționa direct asupra perechilor de piston.
Pompele de combustibil de înaltă presiune de tip rotativ au fost folosite pe autoturismele diesel încă de la începutul anului 60 al secolului trecut. Este un dispozitiv cu un arbore cu came rotativ, în care o proeminență acționează asupra perechilor de piston amplasate radial, al căror număr este egal cu numărul de cilindri. Ele sunt numite și distributive. Sunt semnificativ mai ieftine din punct de vedere al costului și sunt foarte compacte.
Dispozitivele electronice și mecanice încorporate în pompă rotesc arborele cu came înainte și înapoi, ajustând astfel momentul de injecție. De asemenea, ele reglează alimentarea cu combustibil prin intermediul supapelor de închidere care reduc presiunea. Pentru retenție și toxicitate gaze de esapament, începutul injecției trebuie setat în plus sau minus un grad de rotație a arborelui cotit.
Pompa de combustibil multiplunger de inalta presiune
Cilindru mic (manșon) și piston (plonjor) - există o pereche de piston. Sunt fabricate cu mare precizie din oțel aliat de înaltă calitate. Pentru a asigura un spațiu minim în împerechere în timpul fabricării, acestea sunt frecate una de alta. Combustibilul este evacuat prin orificiu de evacuare și intră prin orificiu de admisie. Fiecare pereche de piston pompează combustibil în propriul cilindru, iar numărul de perechi de piston corespunde cu numărul de cilindri.
Ansamblurile piston sunt situate în interiorul carcasei pompei de combustibil de înaltă presiune. Pe suprafața laterală a fiecărui piston este prevăzută o muchie tăiată (canelură spirală). Arborele cotit al motorului antrenează arborele cu came al pompei de combustibil de înaltă presiune, care este montat pe rulmenți de rulare în partea inferioară a carcasei. Pistonurile sunt presate pe came prin arcuri. Camele mișcă pistonii în bucșe pe măsură ce arborele cu came se rotește. Când pistonul se mișcă în sus, închide orificiul de ieșire, apoi admisia.
Duza cu mai multe orificii constă dintr-un corp de duză, un ac, o piuliță, un distanțier, o tijă, știfturi, inel O, carcasă, filtru, unire, lame, manșon de etanșare, arc și șaibă de presiune.
În partea de sus a căptușelii există o supapă de livrare, care se deschide sub presiunea combustibilului, iar combustibilul este furnizat injectoarelor corespunzătoare prin conductele de combustibil de înaltă presiune. Există un ac în corp, care este apăsat de un arc. Acul este capabil să blocheze accesul combustibilului la orificiile de pulverizare. Presiunea combustibilului ridică acul. Arcul este comprimat, iar combustibilul. Când canelura marginii tăiate coincide cu deschiderea de evacuare, procesul de injecție este oprit. Presiunea combustibilului scade brusc, acul închide duza. Nu se observă scurgeri de combustibil.
Dacă rotiți pistonul în interior, atunci schimbând înclinarea muchiei tăiate, schimbați momentul de sfârșit a alimentării cu combustibil. Cantitatea de combustibil se va modifica în consecință. Fiecare piston are un angrenaj cu care se angrenează cremalieră... Rack-ul este conectat mecanic la pedala de accelerație. Apăsând pedala, deplasați șina, care rotește toate pistonii și modifică cantitatea de combustibil. Dacă întrerupeți alimentarea cu combustibil, motorina va fi oprită și la toate pistonii muchia tăiată va fi conectată la priză.
Momentul începerii alimentării cu combustibil se modifică odată cu modificarea numărului de rotații ale arborelui cotit. Acest lucru este facilitat de un ambreiaj de avans cu injecție centrifugă de combustibil montat pe arborele cu came al pompei de combustibil de înaltă presiune. Are greutăți în interior, care diverg sub acțiunea forțelor centrifuge atunci când rotația arborelui cotit al motorului crește. În fază, în raport cu transmisia, ele rotesc arborele cu came. O scădere a numărului de rotații ale arborelui cotit duce la o pornire târzie a injecției și o creștere, în consecință, la una mai devreme.
Marea majoritate a modernului motoare auto sunt benzina sau motorina. În primul, ciclul de lucru se realizează prin aprindere amestec de combustibil scânteie electrică. Motorul diesel funcționează comprimând puternic combustibilul și apoi ardendu-l. Cu toate acestea, pentru aceasta este necesară alimentarea cu combustibil a cilindrilor prin injectoare la presiune ridicată. Distribuția combustibilului este gestionată de o unitate specială - o pompă de combustibil de înaltă presiune (HPP) a unui motor diesel.
Ce este pompa de injectie
Cu ajutorul acestui dispozitiv, combustibilul este alimentat în camerele de ardere sub presiune. Dispozitive speciale calculați cantitatea necesară de combustibil în funcție de sarcină, temperatură și turația motorului. Pionierul în dezvoltarea pompelor de combustibil pentru motoarele diesel a fost compania Bosch, care este în continuare lider în această ramură a autovehiculelor. Un analog al unei astfel de pompe pornit motoare pe benzină este un carburator sau o rampă de alimentare cu injectoare (dacă motorul este echipat cu sistem electronic de injecție).
Dezvoltarea designului pompei
Inca de la aparitia motoarelor diesel, pompa de inalta presiune a functionat cea mai importanta functie, prin urmare, chiar și atunci, cu mai bine de o sută de ani în urmă, toată munca depindea aproape în totalitate de acțiunea lui unitate de putere... Desigur, primele pompe au fost complet mecanice și au rămas așa până în anii 70 ai secolului XX.
Pompa pur mecanică a fost interblocată cu motorul și dezvoltată presiunea de lucru atunci când lucrați cu acesta, astfel, feedback-ul a avut loc prin turația motorului, în timp ce cantitatea de combustibil a fost calculată automat. Dezavantajul unui astfel de sistem a fost raportul aer/combustibil suboptim în modurile tranzitorii, precum și pe inactiv(viteză mai mică - presiune mai mică). Acest lucru a dus la emisii de evacuare mai murdare și risipa de combustibil.
Multe țări au înăsprit standardele de emisii la acea vreme. Substanțe dăunătoare v gaze de esapament iar sistemele cu alimentare mecanică cu combustibil au început să fie înlocuite treptat unitati electronice control de feedback cu mai mulți parametri. Au făcut posibilă eliminarea muncă instabilă ralanti din cauza arderii neuniforme a combustibilului și, de asemenea, a redus toxicitatea eșapamentului. Desigur, pompele de combustibil de înaltă presiune nu se limitează la un singur design, ci au multe modificări, în funcție de scop și condițiile de funcționare. În prezent, motoarele diesel sunt omniprezente și, dacă doriți, puteți chiar să instalați un motor diesel pe un GAZelle și multe alte mașini autohtone.
Diverse tipuri de pompe de injectie
În prezent, există trei tipuri principale de pompe de injecție:
- distributiv
- în linie
- trompă
Se numește așa deoarece în ea perechile de piston sunt dispuse în perechi-paralel, pe două rânduri. Fiecare pereche servește un cilindru. Pistonul este antrenat de un arbore cu came special. Mișcându-se în sus sau în jos, pistonul deschide sau închide orificiile de admisie și de evacuare și închide supapa de livrare, ceea ce permite combustibilului să curgă către un anumit injector care urmează să fie injectat în cilindru.
Pentru a regla cantitatea de combustibil și pentru a o potrivi cu sarcina curentă, există dispozitive de corectare, mecanice sau electronice. În primul caz, acest lucru se face folosind un ambreiaj centrifugal special pe arborele cu came. Datorită acesteia, cu o creștere a vitezei, arborele cu came este deplasat față de intrare și injecția de combustibil are loc mai devreme și invers, cu o scădere a vitezei, apare o întârziere. Sisteme electronice sunt reprezentate de electrovalve speciale. Combustibilul diesel este furnizat unității în sine folosind o pompă de combustibil.
Astfel de pompe sunt relativ simple și nu pretențioase în ceea ce privește calitatea combustibilului. Cel mai serios dezavantaj al lor este greutatea lor, așa că sunt folosite numai pe camioane mari si tractoare.
O astfel de pompă are una sau două perechi de piston, în funcție de cilindreea motorului și de numărul de cilindri.
După cum sugerează și numele, un astfel de dispozitiv distribuie combustibilul între cilindri. Există diferite tipuri de astfel de pompe, în funcție de unitate, dar esența muncii lor este aceeași: pistonul, care se mișcă reciproc (și în unele modele, se rotește), deschide și închide toate aceleași deschideri și supape de descărcare, distribuind combustibil. prin cilindri până la duze. Aproape toate pompele Bosch au exact un astfel de design, care este instalat exclusiv pe motoarele de pasageri.
Avantajul acestui design este o alimentare mai uniformă cu combustibil, precum și compactitatea și greutatea mai mică. Dezavantajul pompelor de distribuție este complexitatea lor mai mare și, ca urmare, resursele reduse.
Pompă de combustibil în linie
O astfel de unitate este utilizată într-un sistem special de alimentare cu combustibil în motoare diesel, unde se acumulează inițial într-o rampă specială înainte de a fi alimentat la duze. Aceste pompe pot avea de la unul la trei piston, care sunt antrenate de o șaibă cu came sau arbore.
Când pistonul se mișcă în interiorul manșonului, se creează un vid care se deschide supapă de admisieși aspirarea combustibilului în cameră, iar în timpul cursei de întoarcere (ridicare) pistonului, presiunea, dimpotrivă, crește și se deschide Supapa de evacuare prin care combustibilul este pompat în șina de combustibil. Într-o astfel de pompă, cantitatea de combustibil pentru un ciclu de lucru al pistonului este controlată de o supapă electrică de dozare a combustibilului (cel mai simplu analog este un sistem de ralanti forțat pe carburatoare).
Pompele de acest tip sunt instalate în principal pe motoare diesel mari și puternice, așa cum își dau seama presiune mare necesare pentru a realiza mai multă putere la viteze mici de operare.
In ce consta pompa?
Folosind exemplul unei pompe de distribuție, puteți lua în considerare structura acesteia. Este alcătuit dintr-un corp în care sunt amplasate perechi de piston care deservesc mai multe injectoare, precum și supapă de reducere a presiunii, un niplu de drenaj pentru scurgerea combustibilului. În plus, are elemente ale unui dispozitiv de amplificare, o pompă de joasă presiune pentru alimentarea cu combustibil la supapele de admisie, un dispozitiv pentru reglarea avansului de injecție și antrenări auxiliare.
Posibile defecțiuni
După cum a devenit deja clar, pompa de motorină este unul dintre cele mai complexe și critice dispozitive ale motorului. Perechea de piston, care este, de fapt, inima unității, este o piesă de înaltă precizie, cu cea mai mică uzură a cărei semne imediate de munca de proasta calitate – zgomot crescut, consum excesiv de combustibil, vibrații și funcționare instabilă în toate modurile. Cea mai importantă și principală cauză a uzurii este combustibilul de proastă calitate.
Motorina în sine este deja un produs al distilării primare a uleiului, prin urmare, prin definiție, calitățile sale sunt mai slabe decât orice benzină, cu toate acestea, se impun cerințe foarte înalte pentru purificarea acesteia, dar, din păcate, nu întotdeauna și nu oriunde. Prin urmare, murdăria și particulele grele din combustibil, precum și apa sunt cele mai multe motiv comun defecțiunea pompei de injecție. Motorina veche poate fi o altă cauză a defecțiunii. Din păcate, complexitatea pompelor moderne este de așa natură încât este aproape imposibil să o reparați singur.
Reparatie pompa de combustibil
Orice reparație este precedată de diagnosticarea pompei de injecție. Cel mai bine se efectuează în centre tehnice specializate în repararea unei pompe de combustibil de înaltă presiune a unui motor diesel. Cu toate acestea, unele elemente de depanare pot fi făcute manual. În general, trebuie luat în considerare faptul că, datorită designului mai complex al sistemului de alimentare, pot exista mai multe motive pentru funcționarea defectuoasă a motorului pe un motor diesel. RPM plutitoare în timpul încălzirii motorului indică aproape întotdeauna uzura perechii de piston. Injectoarele uzate ale pompei la camioane pot provoca, de asemenea, un consum excesiv de combustibil și evacuare neagră. Un alt motiv pentru funcționarea instabilă a motorului poate fi o defecțiune sau uzura pompei electrice, precum și supraîncălzirea motorului din cauza performanței insuficiente a pompei de apă în sistemul de răcire.
Prin urmare, repararea pompei de injectie este foarte de dorit să se efectueze la stațiile de service și diagnosticare, întreținere și înlocuire piese uzate dacă aveți cunoștințele și experiența necesare, o puteți face singur.
si ce vrei sa auzi?
Dispozitivul și principiul de funcționare a unei pompe de injecție mecanică
În funcție de designul pompei de injecție, există următoarele tipuri: în linie, distribuție și principal. În proiectarea pompei de injecție în linie, sunt utilizate perechi de piston, în funcție de numărul de cilindri din motor. Perechile de piston sunt amplasate în carcasa pompei, care are canale pentru scoaterea și alimentarea cu combustibil. Pistonul este antrenat de arborele cu came, care la rândul său este antrenat de arborele cotit. Pistonurile sunt presate pe camele arborelui prin arcuri.
Cama arborelui rotativ acționează asupra pistonului. Aceasta, la rândul său, se deplasează în sus pe manșon, închizând secvențial orificiile de evacuare și de intrare. Aceasta creează presiunea necesară pentru deschiderea supapei de refulare, după care combustibilul curge către un anumit injector. O astfel de pompă a fost folosită, de exemplu, pe motorul diesel CD20. Nissan- un adevărat cal „de lucru” de la sfârșitul anilor optzeci – începutul anilor nouăzeci. CD20 și modificările sale pot fi văzute sub capota unui număr mare de mașini - la exemplul lui Nissan Sunny, Serena, Bluebird și așa mai departe. Mai erau și alte motorine Motoare Nissan cu pompa de injectie mecanica. Acestea fiind spuse, Nissan este departe de singurul exemplu. Pompele mecanice de injecție pot fi găsite pe modelele mai vechi ale aproape oricărui producător.
Avantajele și dezavantajele pompei de injecție mecanică
O pompă de injecție mecanică are mai multe avantaje. De exemplu, activitatea sa nu depinde de stat rețeaua de bord mașina, pentru care iubitorii de raliuri-raid pe vehicule de teren sunt foarte îndrăgostiți de ea, care de multe ori trebuie să năvălească în vadul râului, inundând motorul cu apă. Astfel de pompe au și dezavantaje: neconcordanță cu standardele eco moderne, eficiență scăzută, presiune de injecție scăzută. Principalul dezavantaj este dependența funcționării pompei de calitatea motorinei - adevărul este că în pompa mecanica de injectie combustibilul joacă rolul de lubrifiant, iar dacă pătrunde orice materie străină sau apă, uzura pompei va crește rapid. Pompa de injecție este o unitate complexă de înaltă precizie, iar costul reparației este foarte accesibil.
Probleme de funcționare a pompei de injecție mecanică
După cum sa menționat deja, pompele mecanice de injecție sunt durabile și fiabile. Defecțiunile se fac simțite destul de rar și, în principal, acest lucru se întâmplă din cauza utilizării de motorină de calitate scăzută, ulei de motor sau din cauza kilometraj mare... Părțile ansamblurilor regulatorului mecanic și pistonului sunt cele mai susceptibile de a se uza. Principalele semne ale unei defecțiuni a injectoarelor și a unei pompe de înaltă presiune sunt: fum, pornire dificilă, consum crescut de combustibil, ralanti instabil, zgomot străin, sub formă de smucitură sau cu întârziere, reacționează la apăsarea pedalei de accelerație, o scădere a puterii.
Pompa de combustibil (prescurtare de la pompă de injecție) este proiectată pentru a îndeplini următoarele funcții - alimentare amestec combustibil sub presiune ridicată în sistemul de combustibil al motorului cu ardere internă, precum și reglarea injecției acestuia în anumite momente. De aceea pompa de combustibil este considerată cea mai mare dispozitiv important pentru motoarele diesel și pe benzină.
În mare parte, pompele de injecție sunt folosite, desigur, în motoarele diesel. Și la motoarele pe benzină, pompele de injecție se găsesc numai în acele unități pe care se folosește un sistem de injecție directă. În acest caz, pompa intră motor pe benzina funcționează cu o sarcină mult mai mică, deoarece nu este necesară o presiune atât de mare ca într-un motor diesel.
Principalele elemente structurale ale pompei de combustibil sunt un piston (piston) și un cilindru (manșon) de dimensiuni reduse, care sunt combinate într-un singur sistem de piston (pereche) din oțel de înaltă rezistență cu mare precizie.
De fapt, fabricarea unei perechi de piston este o sarcină destul de dificilă, care necesită mașini speciale de înaltă precizie. Pentru intreg Uniunea Sovietică a existat, dacă nu ține de memorie, o singură fabrică unde se fabricau perechi de piston.
Cum se fac astăzi perechile de piston în țara noastră poate fi văzut în acest videoclip:
Între perechea de piston, o foarte mic decalaj, așa-numita împerechere de precizie. Acest lucru se arată perfect în videoclip, când pistonul intră foarte lin în cilindru, plutind sub propria greutate.
Deci, așa cum am spus mai devreme, pompa de combustibil este utilizată nu numai pentru furnizarea în timp util a amestecului combustibil sistem de alimentare, dar si sa o distribui prin injectoare in cilindri in functie de tipul de motor.
Injectoarele sunt veriga de legătură în acest lanț, prin urmare sunt conectate la pompă prin conducte. Injectoarele sunt conectate la camera de ardere cu o parte inferioară de atomizare echipată cu orificii mici pentru o injecție eficientă a combustibilului cu aprinderea ulterioară. Unghiul de avans permite determinarea momentului exact al injectării vehiculului în camera de ardere.
Tipuri de pompe de combustibil
În funcție de caracteristicile de proiectare, există trei tipuri principale de pompe de injecție - distribuție, în linie, principale.
Pompă de injecție în linie
Acest tip de pompă de combustibil de înaltă presiune este echipată cu perechi de piston aflate unul lângă celălalt (de unde și denumirea). Numărul lor corespunde strict cu numărul de cilindri de lucru ai motorului.
Astfel, o pereche de piston furnizează combustibil unui cilindru.
Vaporii sunt instalați într-o carcasă de pompă cu canale de intrare și de evacuare. Pistonul este pornit cu ajutorul unui arbore cu came conectat, la rândul său, la arborele cotit, din care se transmite rotația.
Arborele cu came al pompei, atunci când este rotit de came, acționează asupra împingătorilor pistonului, forțându-i să se deplaseze în interiorul bucșelor pompei. În acest caz, orificiile de intrare și de evacuare sunt deschise și închise alternativ. Când pistonul se mișcă în sus pe manșon, se creează presiune pentru a deschide supapa de descărcare, prin care combustibilul sub presiune este direcționat prin conducta de combustibil către un injector specific.
Momentul de alimentare cu combustibil și ajustarea cantității sale necesare la un moment dat pot fi efectuate fie folosind dispozitiv mecanic sau electronic. O astfel de reglare este necesară pentru a regla alimentarea cu combustibil la cilindrii motorului în funcție de turația arborelui cotit (turația motorului).
Controlul mecanic este asigurat prin utilizarea unui ambreiaj special de tip centrifugal, care este atașat la arborele cu came. Principiul de funcționare al unui astfel de ambreiaj este închis în greutăți care se află în interiorul ambreiajului și au capacitatea de a se deplasa sub acțiunea forței centrifuge.
Forța centrifugă se modifică odată cu creșterea (sau scăderea) a turației motorului, din cauza căreia greutățile fie diverg către marginile exterioare ale ambreiajului, fie se apropie din nou de axă. Acest lucru duce la o deplasare a arborelui cu came în raport cu transmisia, din cauza căreia modul de funcționare al pistonilor se schimbă și, în consecință, odată cu creșterea vitezei arborelui cotit al motorului, este asigurată injecția timpurie a combustibilului și, după cum ați ghicit, târziu, cu scăderea vitezei.
Pompele de combustibil în linie sunt extrem de fiabile. Sunt lubrifiate cu ulei de motor din sistemul de ungere a motorului. Nu sunt deloc pretențioși în ceea ce privește calitatea combustibilului. Până în prezent, utilizarea unor astfel de pompe este limitată din cauza volumului lor. camioane mijloc şi capacitate mare de transport... Până în anul 2000 au fost folosite și la motoarele diesel ușoare.
Pompa de injectie de distributie
Spre deosebire de o pompă de înaltă presiune în linie, o pompă de injecție de distribuție poate avea unul sau două piston, în funcție de volumul motorului și, în consecință, de volumul necesar de combustibil.
Și acești unul sau doi piston deservesc toți cilindrii motorului, dintre care pot fi 4, și 6, și 8 și 12. Datorită designului său, în comparație cu pompe de injecție în linie, pompa de distribuție este mai compactă și mai ușoară, oferind totuși combustibil mai uniform.
Spre principalul dezavantaj de acest tip pompele pot fi atribuite fragilității lor relative. Pompele de distribuție sunt instalate numai în autoturismele.
Pompa de injectie de distributie poate fi echipata cu diferite tipuri de actionari cu piston. Toate aceste tipuri de drive sunt cam și sunt: final, intern, extern.
Cele mai eficiente sunt antrenările terminale și interne, care sunt lipsite de sarcinile create de presiunea combustibilului pe arborele de antrenare, drept urmare ele servesc puțin mai mult decât pompele cu o unitate externă cu came.
Apropo, este de remarcat faptul că pompele importate de la Bosch și Lucas, care sunt cel mai des folosite în industria auto, sunt echipate cu o unitate de capăt și o unitate internă, în timp ce unitatea externă este furnizată de pompe din seria ND de productie domestica.
Acționare cu came de capăt
În acest tip de unitate folosit în pompe Bosch VE, elementul principal este un piston de distribuție conceput pentru a crea presiune și a distribui combustibilul în cilindrii de combustibil. În acest caz, pistonul distribuitor efectuează mișcări de rotație și alternativă în timpul mișcărilor de rotație ale șaibei cu came.
Mișcarea alternativă a pistonului se efectuează simultan cu rotirea șaibei cu came, care, sprijinindu-se pe role, se deplasează de-a lungul inelului staționar de-a lungul razei, adică ca și cum ar rula în jurul lui.
Acțiunea șaibei asupra pistonului asigură o presiune ridicată a combustibilului. Revenirea pistonului la starea inițială se realizează datorită mecanismului cu arc.
Distribuția combustibilului în cilindri are loc datorită faptului că arborele de antrenare asigură mișcarea de rotație a pistonului.
Cantitatea de combustibil furnizată poate fi furnizată folosind un dispozitiv electronic (electrovalvă) sau mecanic (ambreiaj centrifugal). Reglarea se realizează prin rotirea unui inel de reglare fix (nerotitor) printr-un anumit unghi.
Ciclul de funcționare a pompei constă din următoarele etape: injectarea unei porțiuni de combustibil în spațiul supra-plonjor, creșterea presiunii datorită comprimării și distribuirea combustibilului între cilindri. Apoi pistonul revine în poziția inițială și ciclul se repetă din nou.
Unitate internă cu came
Acționarea internă este utilizată în pompele de injecție de distribuție de tip rotativ, de exemplu, în pompe Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC... La acest tip de pompă, alimentarea și distribuția combustibilului se realizează prin intermediul a două dispozitive: un piston și un cap de distribuire.
Arborele cu came este echipat cu doi pistoni poziționați opus, care asigură procesul de injectare a combustibilului, cu cât distanța dintre ele este mai mică, cu atât presiunea combustibilului este mai mare. După creșterea presiunii, combustibilul se grăbește către injectoare prin canalele capului distribuitorului prin supapele de presiune.
Alimentarea cu combustibil a pistonilor este asigurată de o pompă de rapel specială, care poate diferi în funcție de tipul de proiectare. Poate fi o pompă cu angrenaje sau o pompă cu palete rotative. Pompa de rapel este situată în carcasa pompei și este antrenată de arborele de antrenare. De fapt, este instalat direct pe acest arbore.
Nu vom lua în considerare o pompă de distribuție cu o unitate externă, deoarece, cel mai probabil, steaua lor este aproape de apus.
Pompa principala de injectie
Acest tip de pompă de combustibil se aplică sistemului de alimentare combustibil Comunșină, în care combustibilul se acumulează mai întâi în șină de combustibil... Pompa principală este capabilă să asigure o alimentare mare cu combustibil - peste 180 MPa.
Pompa principală poate fi cu piston simplu, dublu sau triplu. Acționarea pistonului este asigurată de o șaibă cu came sau un arbore (de asemenea, came, desigur), care se rotesc în pompă, cu alte cuvinte, se rotesc.
În acest caz, într-o anumită poziție a camelor, pistonul se deplasează în jos sub acțiunea arcului. În acest moment, camera de compresie se extinde, din cauza căreia presiunea din ea scade și se formează un vid, care forțează să se deschidă supapa de admisie, prin care combustibilul trece în cameră.
Ridicarea pistonului este insotita de o crestere a presiunii intracamerale si de inchiderea supapei de admisie. Când se atinge presiunea la care este setată pompa, supapa de evacuare se deschide, prin care combustibilul este pompat în șină.
În pompa principală, procesul de alimentare cu combustibil este controlat de o supapă de dozare a combustibilului (care este deschisă sau închisă cu cantitatea necesară) folosind electronice.