Аккумуляторная топливная система common rail.

Создание давления и непосредственный процесс впрыска топлива в камеру сгорания в аккумуляторной топливной системе «Common Rail» полностью разделены. Высокое давление в топливной системе создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо, готовое для впрыска, предварительно закачивается в аккумулятор (рампу) и находится там под высоким давлением.

Количество впрыскиваемого топлива (цикловая подача) определяется действиями водителя, а угол опережения и давление впрыска определяются электронным блоком управления (ЭБУ) на основе программируемых матриц характеристик, хранящихся в памяти микропроцессора. ЭБУ выдает управляющий пусковой сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего осуществляется впрыск топлива форсункой в каждый цилиндр.

Топливная система «Common Rail» включает в себя следующие элементы электронного управления:ЭБУ;датчик частоты вращения коленчатого вала;датчик частоты вращения распредели тельного вала;датчик положения педали акселератора;датчик давления наддува;датчик давления в аккумуляторе (рампе);датчик температуры охлаждающей жидкости;массовый расходомер воздуха.

 

Электрогидравлические форсунки Бош.

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Устройство электрогидравлической форсунки

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

 

Насос-форсунки и их принцип действия

Система впрыска насос-форсунками является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. В отличии от системы впрыска Common Rail в данной системе функции создания высокого давления и впрыска топлива объединены в одном устройстве – насос-форсунке. Собственно насос-форсунка и составляет одноименную систему впрыска.

Применение насос-форсунок позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива, выбросы вредных веществ, а также уровень шума.

В системе на каждый цилиндр двигателя приходится своя форсунка. Привод насос-форсунки осуществляется от распределительного вала, на котором имеются соответствующие кулачки. Усилие от кулачков передается через коромысло непосредственно к насос-форсунке.

Принцип действия насос-форсунки

Фазы работы насос-форсунки:предварительный впрыск;основной впрыск; дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск производится для достижения плавности сгорания смеси при основном впрыске. Основной впрыск обеспечивает качественное смесеобразование на различных режимах работы двигателя. Дополнительный впрыск осуществляется для регенерации (очистки от накопленной сажи) сажевого фильтра.

Работа насос-форсунки осуществляется следующим образом. Кулачек распределительного вала через коромысло перемещает плунжер вниз. Топливо перетекает по каналам форсунки. При закрытии клапана происходит отсечка топлива. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 13 МПа игла распылителя, преодолевая усилие пружины, поднимается и происходит предварительный впрыск топлива.

Предварительный впрыск топлива прекращается при открытии клапана. Топливо переливается в питающую магистраль. Давление топлива снижается. В зависимости от режимов работы двигателя может осуществляться один или два предварительных впрыска топлива.

Основной впрыск производится при дальнейшем движении плунжера вниз. Клапан снова закрывается. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 30 МПа, игла распылителя, преодолевая усилие пружины и давление топлива, поднимается и происходит основной впрыск топлива.

Чем выше давление, тем больше количества топлива сжимается и соответственно больше впрыскивается в камеру сгорания двигателя. При максимальном давлении 220 МПа впрыскивается наибольшее количество топлива, тем самым обеспечивается максимальная мощность двигателя. Основной впрыск топлива завершается при открытии клапана. При этом падает давление топлива и закрывается игла распылителя. Дополнительный впрыск выполняется при дальнейшем движении плунжера вниз.

Насос-форсунки с пьезоэлектрическим клапаном управлен.

Наиболее существенным нововведением в конструкцию насос-форсунки является пьезоэлектрический клапан, который применен вместо ранее применявшегося электромагнитного клапана. Пьезоэлектрический клапан обладает значительно большим быстродействием, причем он управляется простым изменением подаваемого на него напряжения. Он состоит из пьезопривода в корпусе с штекерным разъемом, рычажного мультипликатора и иглы клапана, перемещающейся в корпусе насос-форсунки.

Принцип работы см. вопрос 13

Свечи накаливания. Изменение силы тока, температуры.

Свеча накаливания в современном дизельном двигателе с прямым впрыском установлена в головке блока цилиндров таким образом, что ее наконечник немного выступает в камеру сгорания. Для каждого цилиндра предусмотрена своя отдельная свеча накаливания.

В современном (2010 г.) дизельном двигателе свеча накаливания используется не только во время пуска двигателя, но и некоторое время после него для стабилизации работы холостого хода двигателя.

Свечи накаливания состоят из корпуса с резьбой и впрессованного штифта. Внутри штифта находится нагревательный элемент, состоящий из соединенных последовательно двух спиралей. Одна спираль выполняет непосредственно разогрев, а вторая - регулирует ток, протекающий через свечу накаливания.После включения зажигания на автомобиле с холодным двигателем на свечи накаливания подается напряжение и большая часть электроэнергии поступает в нагревательную спираль. Температура кончика свечи стремительно увеличивается.

Хитрость заключается в том, что вторая спираль - регулировочная - представляет собой сопротивление с позитивным температурным коэффициентом. На практике это значит, что с повышением температуры у такой спирали увеличивается ее внутреннее сопротивление и она пропускает меньше тока к спирали накала. Таким образом, подобная комбинация из двух спиралей является саморегулирующим механизмом - когда свеча холодная, через них протекает максимальный ток, по мере нагревания сопротивление регулирующей спирали возрастает и очень быстро устанавливается оптимальный ток необходимый для нормальной работы свечи накаливания. Нагревательная спираль состоит из материала, сопротивление которого практически не зависит от температуры.

Керамическая свеча накаливания имеет аналогичную конструкцию, но в ней керамический нагревательный элемент, выполняющий функции спирали, помещен в керамическую оболочку. Керамические свечи накаливания имеют более высокую температуру накала (до 1350°С), меньшее время прогрева (2 сек) и соответственно лучшие характеристики холодного запуска.