1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое дизельный двигатель с аккумуляторным впрыском

Топливная система авто Common Rail

Что это такое

Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает на 40 процентов.

Это не все достоинства. Отмечается уменьшение шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и каждый второй современный автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой.

Принцип работы

Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленвала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Устройство. Из чего состоит

Контур высокого давления состоит из насоса (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов. Рампа представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.

Электронный блок управления авто получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре высокого давления насос подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с рампой отдельным трубопроводом, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в рампе топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.

Аккумуляторная топливная система

Прямой впрыск топлива Common Rail — это система прямого впрыска топлива , построенная на основе электромагнитных клапанов подачи топлива в рампе высокого давления (более 2000 бар, 200 МПа или 29000 фунтов на кв. Дюйм ) , в отличие от форсунок блока подачи топлива топливного насоса низкого давления (или насосных форсунок). ). Впрыска под высоким давлением обеспечивает мощность и расход топлива преимуществ по сравнению с ранее более низким давлением впрыска топлива, [ править ] за счет впрыска топлива в виде большего количества мелких капель, что дает гораздо более высокое отношение площади поверхности к объему. Это обеспечивает улучшенное испарение с поверхности капель топлива и, таким образом, более эффективное сочетание атмосферного кислорода с испарившимся топливом, обеспечивая более полное сгорание.

Система впрыска Common Rail широко применяется в дизельных двигателях . Он также является основой систем прямого впрыска бензина , используемых в бензиновых двигателях.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Приложения
  • 3 Используемые сокращения и брендинг
  • 4 принципа
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

История [ править ]

Викерс первым применил систему впрыска Common Rail в двигателях подводных лодок. Двигатели Vickers с топливной системой Common Rail были впервые применены в 1916 году на подводных лодках G-класса . В нем использовались четыре плунжерных насоса, обеспечивающих давление до 3000 фунтов на квадратный дюйм (210 бар; 21 МПа) каждые 90 ° вращения, чтобы поддерживать давление топлива в рампе на достаточно постоянном уровне. Подачу топлива в отдельные цилиндры можно было перекрыть с помощью клапанов в инжекторных линиях. [1] Doxford Engines использовали систему Common Rail в своих судовых двигателях с оппозитными поршнями с 1921 по 1980 год, где многоцилиндровый поршневой топливный насос создавал давление около 600 бар (60 МПа; 8700 фунтов на квадратный дюйм), при этом топливо хранилось в баллонах-аккумуляторах. . [2] Регулирование давления достигалось регулируемым ходом нагнетания насоса и «переливным клапаном». Механические распределительные клапаны с распределительным валом использовались для питания подпружиненных форсунок Brice / CAV / Lucas, которые впрыскивали через боковую часть цилиндра в камеру, образованную между поршнями. Ранние двигатели имели пару кулачков газораспределительного механизма, один для движения вперед, а другой для заднего. Более поздние двигатели имели по два инжектора на цилиндр, а последняя серия двигателей с турбонаддувом постоянного давления оснащалась четырьмя инжекторами на цилиндр. Эта система использовалась для впрыска как дизельного топлива, так и мазута (600 сСт, нагретого до температуры около 130 ° C).

Двигатели с системой Common Rail уже некоторое время используются в судостроении и локомотивах . Купер-Бессемер GN-8 ( около 1942) представляет собой пример с гидравлическим управлением Common Rail дизельного двигателя, известный также как модифицированная общей топливная магистраль.

Прототип системы Common Rail для автомобильных двигателей был разработан в конце 1960-х годов Робертом Хубером из Швейцарии, а дальнейшее развитие технологии получил доктор Марко Гансер из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, позже компания Ganser-Hydromag AG (эст. 1995) в Оберэгери.

Первое успешное использование в серийных автомобилях началось в Японии к середине 1990-х годов. Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Denso Corporation , японского производителя автомобильных запчастей, разработали топливную систему Common Rail для большегрузных автомобилей и применили ее на практике в своей системе Common Rail ECD-U2, установленной на грузовике Hino Ranger. и продана для общего использования в 1995 году. [3] Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995 году. [4]

Современные системы Common Rail, хотя и работают по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем , который открывает каждую форсунку электрически, а не механически. Он был широко проработан в 1990-х годах в сотрудничестве между Magneti Marelli , Centro Ricerche Fiat и Elasis. После исследований и разработок, проведенных группой Fiat , дизайн был приобретен немецкой компанией Robert Bosch GmbH.для завершения разработки и доработки для серийного производства. Оглядываясь назад, можно сказать, что эта продажа стала для Fiat стратегической ошибкой, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной. У компании не было иного выбора, кроме как продать Bosch лицензию, так как в то время у нее было плохое финансовое положение и не хватало ресурсов для завершения разработки самостоятельно. [5] В 1997 году они расширили его использование для легковых автомобилей. Первый легковой автомобиль , чтобы использовать систему в общем распределителе была модель 1997 Alfa Romeo 156 с 2,4-L двигателя JTD , [6] , а затем в том же году Mercedes-Benz представил его в своей W202 модели.

Приложения [ править ]

Система Common Rail подходит для всех типов дорожных автомобилей с дизельными двигателями, от городских (таких как Fiat Panda ) до автомобилей представительского класса (например, Audi A8 ). Основными поставщиками современных систем Common Rail являются Robert Bosch GmbH, Delphi , Denso и Siemens VDO (в настоящее время принадлежит Continental AG ). [7]

Читать еще:  Что такое риски в двигателе

Используемые сокращения и брендинг [ править ]

Производители автомобилей называют свои двигатели с системой Common Rail под собственными торговыми марками:

  • Ашок Лейланд : CRS (используется в U Truck и E4 Bus)
  • Audi : TDI , BiTDi Буква «Bi» означает BiTurbo.
  • BMW Group ( BMW и Mini ): d (также используется в Land Rover Freelander как TD4 и в Rover 75 и MG ZT как CDT и CDTi), D и SD
  • Chevrolet (принадлежит GM ): VCDi (по лицензии VM Motori ) и Duramax Diesel
  • Chrysler CRD
  • Citroën : HDi , e-HDi и BlueHDi
  • Cummins и Scania : XPI (разработано в рамках совместного предприятия)
  • Cummins : CCR ( насос Cummins с форсунками Bosch )
  • Daimler : CDI
  • Fiat Group ( Fiat , Alfa Romeo и Lancia ): JTD (также под торговой маркой MultiJet , JTDm и поставляемыми производителями как TDi , CDTi , TCDi , TiD , TTiD , DDiS и QuadraJet )
  • Ford Motor Company : TDCi ( Duratorq и Powerstroke ) и EcoBlue Diesel
  • Honda : i-CTDI и i-DTEC
  • Hyundai , Kia и Genesis : CRDi
  • IKCO : EFD
  • Isuzu : iTEQ и Ddi
  • Ягуар : d
  • Джип : CRD и EcoDiesel
  • Komatsu : Tier3 , 4 класса , 4D95 и выше HPCR -ряды
  • Land Rover : TD4 , ED4, SD4, TD6, TDV6, SDV6, TDV8, SDV8
  • Lexus : d (например, 450d и 220d)
  • Mahindra : CRDe , m2DiCR , mEagle , mHawk , mFalcon и mPower (грузовые автомобили)
  • Maserati : Дизель
  • Mazda : MZR-CD и Skyactiv-D (производятся совместным предприятием Ford и PSA Peugeot Citroen ) и более ранние версии DiTD
  • Mercedes-Benz : CDI и d
  • Mitsubishi : Di-D (в основном на недавно разработанном семействе двигателей 4N1 )
  • Nissan : DDTi
  • Opel / Vauxhall : CDTI , BiTurbo CDTI , CRI , Turbo D и BiTurbo D
  • Porsche : Дизель
  • Протон : SCDi
  • Groupe PSA (Peugeot, Citroën и DS) : HDi , e-HDi или BlueHDi (разработано совместным предприятием с Ford ) — см. Двигатель PSA HDi
  • Renault , Dacia и Nissan : dCi (Infiniti использует некоторые двигатели dCi в рамках альянса Renault-Nissan, бренд d )
  • Saab : TiD (турбодизельный двигатель 2.2 также назывался «TiD», но у него не было Common Rail) и TTiD . Двойная буква «T» означает Twin-Turbo.
  • SsangYong : XDi , eXDI, XVT или D
  • Subaru : TD или D (по состоянию на январь 2008 г.)
  • Сузуки : DDiS
  • Tata : 2.2 VTT DiCOR (используется в большом классе SUV, таком как Safari ), VARICOR (используется в большом классе SUV, таком как Safari Storme , Aria и Hexa ), 1.05 Revotorq CR4 (используется в Tiago и Tigor ) и 1.5 Revotorq CR05 ( используется в Nexon и Altroz )
  • Revotorq CR4 (используется в Tiago , Tigor ) и Revotorq CR05 (используется в Nexon , Altroz )
  • Toyota : D-4D и D-CAT
  • Volkswagen Group ( Volkswagen , Audi , SEAT и Škoda ): TDI (в более поздних моделях используется система Common Rail, в отличие от более ранних двигателей с насос-форсунками ). Bentley называют свой дизель Bentayga просто дизелем
  • Volvo : двигатели D , D2 , D3 , D4 и D5 (некоторые из них производятся Ford и PSA Peugeot Citroen ), двигатели Volvo Penta серии D.

Принципы [ править ]

Электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны обеспечивают точный электронный контроль времени и количества впрыска топлива, а более высокое давление, создаваемое технологией Common Rail, обеспечивает лучшее распыление топлива . Чтобы снизить уровень шума двигателя, электронный блок управления двигателем может впрыснуть небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед основным впрыском («пилотный» впрыск), тем самым уменьшив его взрывоопасность и вибрацию, а также оптимизируя время впрыска и количество в зависимости от изменений качества топлива. , холодный запуск и т. д. Некоторые передовые топливные системы Common Rail выполняют до пяти впрысков за такт. [8]

Двигатели с общей топливной магистралью требуют очень короткого времени для нагрева или вообще не требуют его, в зависимости от температуры окружающей среды, и производят меньше шума и выбросов, чем старые системы. [9]

В дизельных двигателях исторически использовались различные формы впрыска топлива. Два общих типа включают систему с единичным впрыском и системы распределителя / линейного насоса . Хотя эти старые системы обеспечивают точное управление количеством топлива и временем впрыска, они ограничены несколькими факторами:

  • Они приводятся в действие кулачком, а давление впрыска пропорционально частоте вращения двигателя. Обычно это означает, что наивысшее давление впрыска может быть достигнуто только при самых высоких оборотах двигателя, а максимально достижимое давление впрыска уменьшается по мере уменьшения частоты вращения двигателя. Это соотношение верно для всех насосов, даже тех, которые используются в системах Common Rail. В блочных или распределительных системах давление нагнетания привязано к мгновенному давлению единичного нагнетания без аккумулятора, таким образом, взаимосвязь более заметна и проблематична.
  • Они ограничены по количеству и времени событий впрыска, которыми можно управлять во время одного события сгорания. Хотя в этих старых системах возможны множественные инъекции, это намного сложнее и дороже.
  • Для типичной распределительной / линейной системы начало впрыска происходит при заданном давлении (часто называемом давлением выталкивания) и заканчивается при заданном давлении. Эта характеристика возникает из-за «тупых» форсунок в головке цилиндров, которые открываются и закрываются при давлениях, определяемых предварительной нагрузкой пружины, приложенной к плунжеру форсунки. Когда давление в инжекторе достигает заданного уровня, поршень поднимается и начинается впрыск.

В системах Common Rail насос высокого давления хранит в резервуаре топливо под высоким давлением — до и выше 2000 бар (200 МПа; 29000 фунтов на кв. Дюйм). Термин «common rail» относится к тому факту, что все топливные форсункипитаются от общей топливной рампы, которая представляет собой не что иное, как аккумулятор давления, в котором топливо хранится под высоким давлением. Этот аккумулятор обеспечивает подачу топлива под высоким давлением в несколько топливных форсунок. Это упрощает назначение насоса высокого давления, поскольку ему необходимо только поддерживать заданное давление (с механическим или электронным управлением). Топливные форсунки обычно управляются ЭБУ. Когда топливные форсунки активируются электрически, гидравлический клапан (состоящий из сопла и плунжера) открывается механически или гидравлически, и топливо распыляется в цилиндры под желаемым давлением. Поскольку энергия давления топлива хранится дистанционно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в гидроаккумуляторе (рампе),таким образом обеспечивается квадратная скорость закачки. Если гидроаккумулятор, насос и трубопровод имеют надлежащие размеры, давление и скорость нагнетания будут одинаковыми для каждого из нескольких событий нагнетания.

Третье поколение [ неопределенные ] общие железнодорожные дизельные двигатели теперь имеют пьезоэлектрические форсунки для повышения точности, с давлением топлива до 2500 бар (250 МПа; 36 000 фунтов на квадратный дюйм). [10]

Система HEUI – впрыск XXI века по-американски

Когда говорят «развитое государство», то обычно подразумевают, что эта страна имеет могучую промышленность, и не задумываются о том, что вместе с экономической мощью государство получило немалый комплекс экологических проблем. Потому-то в этих самых «развитых странах» главным двигателем прогресса становится не столько конкуренция, сколько экологическое законодательство. А оно с каждым годом становится все суровее и суровее, ибо как ни крути, а дышать-то надо.

Добиться соответствия постепенно ужесточающимся экологическим нормам вроде бы несложно. Достаточно ограничить максимальную подачу топлива опрелеленным пределом, более низким, чем предел дымности. При этом потеряется часть мощности и незначительно ухудшится экономичность, но до поры до времени такие потери можно компенсировать за счет турбонаддува. Именно таким путем сегодня идут российские моторостроители, добившиеся соответствия своей продукции нормам Euro-1.

Но США и Западная Европа – не Россия, и там нужно выдерживать конкуренцию с очень сильными соперниками, да и Euro-1 для них уже пройденный этап. Значит, моторы будущего должны быть не только экологически чище предшественников, но при этом еще и мощнее, и экономичнее. А этого можно добиться, если повышать точность работы системы топливоподачи при одновременном улучшении смесеобразования за счет лучшего распыла топлива и применения сложных алгоритмов впрыска. И тогда не страшны не только нормы Euro-3, но даже и Euro-4.

Читать еще:  Что за двигатель мерседес 611

Перечисленные условия означают, что давление впрыска должно превышать 1000 кгс/см 2 , управление им требуется электронное, а от механического привода плунжеров следует отказаться. Система Common Rail – это одно из возможных решений, ориентированное на сравнительно небольшие и быстроходные дизели легковых автомобилей и небольших грузовиков. Другое решение предлагает фирма Caterpillar, традиционно выпускающая более тяжелые двигатели.

Созданная Caterpillar система впрыска топлива получила название HEUI (произносится как «хъюи»), или если полностью, то Hydraulically actuated Electronikally controlled Unit Ingection, что можно перевести как «Устройство впрыска с гидроприводом и электронным управлением». Она родилась, поскольку возникла угроза потери конкурентоспособности для самого маленького и самого популярного двигателя компании – шестилитрового 3116B.

В противоположность европейцам, искавшим принципиально новые пути, американские инженеры постарались максимально использовать возможности уже существующих систем. Они не стали полностью отказываться от насос-форсунок, но оснастили их гидроприводом. Теперь вместо кулачка работает масло из системы смазки двигателя, подаваемое по специальной магистрали под давлением более 230 кгс/см 2 (3 300 фунтов на кв. дюйм). Оно действует на масляный плунжер, перемещающий плунжер топливный, который благодаря меньшему диаметру создает высокое давление впрыска – более 1400 кгс/см 2 (20 000 фунтов на кв. дюйм).

Электромагнитный клапан, управляющий впрыском, перекочевал из топливного канала в масляный. При этом он находится под традиционным для гидросистем давлением, что положительно сказалось на его работе. Теперь могут быть реализованы практически любые заданные алгоритмы впрыска.

Давление в масляной магистрали намного превышает рабочее для системы смазки и создается специальным насосом. Он выполнен в виде навесного агрегата и подает к насос-форсункам также и топливо под давлением, близким к давлению масла. Вместе с насос-форсунками этот узел составляет механическую основу системы.

Контроль за давлением в масляной магистрали осуществляется с помощью электромагнитного клапана электронным блоком. Блок управляет также работой насос-форсунок и задает закон впрыска, который в системе HEUI двухэтапный. Сначала производится «пилотный впрыск» небольшой дозы горючего. Благодаря этому сгорание основной порции топлива проходит лучше.

Электромагнитные клапаны насос-форсунок и масляной магистрали высокого давления – это те устройства, с помощью которых электронный блок и управляет всей работой двигателя. Чтобы делать это должным образом, он учитывает целый ряд параметров: частоту вращения коленчатого вала, температуру наддувного воздуха и охлаждающей жидкости, положение педали «газа».

Однако возможности блока управления намного шире. Он получает информацию от спидометра и тахометра, спид-сенсора автомобиля, датчиков в трансмиссии и тормозной системе. Все получаемые данные хранятся в памяти. Поэтому с помощью компьютера можно легко настраивать систему топливоподачи. Вдобавок с помощью блока управления руководители фирмы могут контролировать работу машины и ее оператора. Таким образом, хорошо защищенный от вмешательства «ябедник» уже встроен в двигатель и нет нужды оплачивать специальное устройство.

Благодаря HEUI давление впрыска не зависит от числа оборотов двигателя. HEUI наделяет мотор хорошей экономичностью при отличных экологических показателях, обеспечивает легкий запуск на морозе и в жару, отсутствие белого дыма в выхлопе и хорошую работу в горных условиях.

Caterpillar выпускает систему с 1992 года. В качестве стандартного оборудования ее ставят на самый совершенный и наиболее технически насыщенный двигатель компании – 3126В. Но может ею комплектоваться и хорошо известный россиянам 3116В. Благодаря HEUI шестилитровый мотор приобрел буквально «второе дыхание» и снимать его с производства фирма пока не собирается. Впрочем эту систему можно встретить не только на машинах с маркой «CAT». Она устанавливается на дизелях автомобилей Isuzu, а также Ford (с двигателями Navistar International).

В сравнении с Common Rail система HEUI выглядит более сложной. Действительно, она имеет не одну, а целых две «общих магистрали» – масляную и топливную, связанные между собой насос-форсунками с гидроприводом. Для сравнительно небольших дизелей легковых автомобилей такая система выглядит громоздкой. Однако не будем забывать, что на более тяжелых моторах подвижные части форсунок крупнее, а потому добиться хорошего быстродействия электромагнитной форсунки для Common Rail очень сложно. И сегодня еще нет уверенности, что европейская система сможет конкурировать с американской в этой сфере.

Сейчас каждая из систем впрыска XXI века занимает собственную нишу. Впрочем HEUI уже устанавливается на легковые автомобили Isuzu. Так что в следующем тысячелетии конкуренция между этими двумя подходами неизбежно обострится.

Устройство системы питания автомобиля

Система питания автомобиля — предназначена для питания двигателя автомобиля топливом (бензином или дизельным топливом), а также для хранения топлива и его очистки. Устройство системы питания показано на схеме. Если вы хотите понять как изучить устройство системы питания следуйте по материалу. Приятного вам обучения. На современных автомобилях подачу топлива осуществляет система впрыска топлива, основным элементом, которой является форсунка.

Основные задачи системы питания автомобиля:

  • Хранение топлива;
  • Очистка топлива и подача его в двигатель;
  • Очистки воздуха, который используется для приготовления горючей смеси;
  • Приготовление горючей смеси;
  • Подача горючей смеси в цилиндры двигателя;
  • Выпуск отработавших газов из системы.

Схема устройства системы питания: 1 — передняя трубка топливопровода; 2 — фильтр тонкой очистки топлива; 3 — рычаг ручной подкачки топливного насоса; 4 — топливный насос; 5 — топливный шланг; 6 — шланг воздухозаборника теплого воздуха; 7 – заборник холодного воздуха; 9 — корпус воздушного фильтра; 10 — патрубок для отвода картерных газов к золотниковому устройству карбюратора; 11 – вытяжной коллектор картерных газов; 12 — карбюратор; 13 – фланец датчика указателя уровня и резерва топлива; 14 – топливозаборник; 15 — поплавок датчика; 16 — задняя трубка топливопровода; 17 — пробка топливного бака; 18 — шланг сообщения топливного бака с атмосферой; 19 — топливный бак.

Устройство системы питания инжекторного двигателя. Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя.

Система питания включает в себя следующие основные элементы:

1. Топливный бак (располагается в нижней, наиболее безопасной части автомобиля и служит для хранения топлива). Топливный бак представляет собой емкость, где хранится топливо (бензин или дизельное топливо), которая крепится к кузову легкового автомобиля. Топливный бак автомобиля состоит из герметичного корпуса с заливной горловиной, которая закручивается запорной крышкой. На корпусе топливного бака имеется отверстие для введения датчиков контроля уровня топлива.

2. Топливопроводы (топливные шланги проходят под днищем автомобиля и служат для перетекания топлива по ним). Вместо шлангов могут быть стальные трубки, соединяющие все приборы топливной системы двигателя. Топливопроводы бывают высокого и низкого давления.

Топливопроводы в инжекторной топливной системе бывают двух типов: прямой и обратный. Первый служит для подачи топлива с топливного бака в рампу, а второй служит для обратной доставки лишнего топлива в бак.

3. Топливный насос (служит для подачи топлива в двигатель). Топливные насосы служат для подачи бензина в цилиндры бензинового двигателя или дизельного топлива дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно дозированных порций топлива, соответствующих нагрузке при данном режиме работы двигателя. Топливные насосы различаются по способу впрыска непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В инжекторной топливной системе применяются электробензонасосы, которые размещаются в модуле топливного бака, вместе с датчиком указания уровня топлива, фильтром и завихрителем.

Читать еще:  Что значит если двигатель сапунит

3.1 Топливный насос дизеля — в системах топливоподачи дизелей применяют поршневые насосы, которые служат для подачи топлива через фильтры к топливному насосу высокого давления (ТНВД).

3.2 Топливный насос высокого давления — (18—20 МПа) подает топливо через форсунки в камеру сгорания в строго определенные моменты и в определенном количестве в зависимости от режима работы двигателя. На автомобильных двигателях применяют ТНВД золотникового типа с постоянным ходом плунжера и регулировкой окончания подачи топлива.

3.3 ТНВД КАМАЗ — зарекомендовал себя, как насос высокого давления отличного качества. Продажа ТНВД КАМАЗ осуществляется профессионалами и представлена в широком ассортименте.

3.4 Топливный насос с электроприводом — служит для подачи топлива, поддерживает оптимальное давление в системе и обеспечивает правильный впрыск топлива при разных режимах работы.

5. Воздушный фильтр (очищает воздух, который используется для приготовления горючей смеси).

6. Карбюратор (используется для приготовления горючей смеси).

7. Инжектор

Устройство системы центрального впрыска

Устройство системы центрального впрыска

Система центрального впрыска, всем известная, как моновпрыск, относится к основным системам впрыска топлива бензиновых двигателей. Принцип работы системы центрального впрыска заключается в впрыске топлива одной форсункой, которая располагается во впускном коллекторе двигателя.

Среди известных конструкций системы центрального впрыска, которые себя зарекомендовали, можно выделить системы Mono-Jetronic, а также Opel-Multec. Система впрыска Mono-Jetronic была разработана известной фирмой Bosch для концерна Volkswagen, Audi.

Устройство системы центрального впрыска Mono-Jetronic

Система Mono-Jetronic состоит из следующих элементов:

  • регулятор давления ;
  • центральная форсунка впрыска ;
  • дроссельная заслонка с механическим приводом;
  • электросервопривод дроссельной заслонки ;
  • элементы электронного управления (входные датчики и блок управления).

Устройство комбинированной системы впрыска

Устройство комбинированной системы впрыска

У бензинового двигателя с непосредственным впрыском много преимуществ, но следует учитывать, что при определенных режимах работы в отработавших газах наблюдается повышенное содержание сажи в отработавших газах. В некоторых случаях содержание твердых частиц в выхлопных газах превышает выбросы дизельного двигателя с таким же объемом.

Назначение комбинированной системы впрыска

Комбинированная система впрыска предназначена для оптимизация режимов впрыска топлива в зависимости от режима работы двигателя, что позволяет уменьшить выброс вредных выхлопных газов в атмосферу.

Концерн Volkswagen, ввиду вступления норм Евро-6, которые ограничивают выброс вредных веществ в атмосферу разработал комбинированную систему впрыска, которая объединяет в себе две системы:

  • Система непосредственного впрыска;
  • Система распределенного впрыска.

Блок управления двигателем активизирует одну из систем впрыска, при изменении режимов работы, за счет чего достигается существенное уменьшение выбросов твердых частиц и углекислого газа.

Комбинированный впрыск применяется на двигателях TFSI объемом 1,8 и 2,0 литра.

Устройство комбинированной системы впрыска

Комбинированная система впрыска состоит из следующих элементов:

  • Система непосредственного впрыска (форсунки, топливная рампа высокого давления);
  • Система распределенного впрыска (форсунки, топливная рампа низкого давления);
  • Топливный насос высокого давления.

Такие элементы системы непосредственного впрыска, как форсунки, устанавливаются непосредственно в камерах сгорания цилиндров. Топливная рампа высокого давления поддерживает давление 20 МПа. Форсунки системы распределенного впрыска устанавливаются перед впускными клапанами в каналах впускного коллектора.

Работа комбинированной системы впрыска

Комбинированная системы впрыска осуществляет работу в зависимости от изменения нагрузки на двигатель и его режимов работы. При пуске и прогреве двигателя, а также при работе с максимальными нагрузками вступает в работу система непосредственного впрыска. Для оптимальной работы двигателя система впрыска производит необходимое количество впрысков топлива:

  • При запуске – три впрыска (такт сжатия);
  • При работе на холодном двигателе – один впрыск (такте впуска);
  • При прогреве двигателя и работе с максимальной нагрузкой – два впрыска (один во время такта впуска, а другой во время такта сжатия).

Система распределенного впрыска срабатывает при частичной нагрузке двигателя. Представленный режим работы двигателя характерен для городского движения, при котором часто производятся частичные остановки и трогание автомобиля с места. При работе двигателя в режиме распределенного впрыска комбинированная система периодически задействует форсунки непосредственного впрыска, чтобы исключить вероятность их засорения.

При выходе из строя одной из систем впрыска, двигатель продолжает работу на другой системе впрыска в аварийном режиме, что повышает надежность автомобиля и дает возможность доехать до места назначения.

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail – это современная система впрыска дизельных двигателей. Работа системы Common Rail заключается в подаче топлива к форсункам от топливной рампы. Система впрыска была разработана специалистами фирмы Bosch.

Система Common Rail обеспечивает снижение расхода топлива, уменьшает шум работы дизельного двигателя и снижает выброс отработавших газов в атмосферу. Основное преимущество системы Common Rail — широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, чего удалось достичь благодаря разделению процессов создания давления и впрыска.

Устройство системы впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет собой контур высокого давления системы питания дизельного двигателя . Дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из: топливного насоса высокого давления (ТНВД), дозирующего клапана, регулятора давления топлива, топливной рампы и форсунок. Все элементы объединены топливопроводами.

1 — топливный бак; 2 — топливный фильтр; 3 – топливный насос высокого давления; 4 – топливопроводы; 5 — датчик давления топлива; 6 — топливная рампа; 7 — регулятор давления топлива; 8 – форсунки; 9 — электронный блок управления; 10 — сигналы от датчиков; 11 — усилительный блок.

ТНВД предназначен для образования высокого давления топлива в топливной рампе. На современных автомобиля применяют ТНВД плунжерного типа. Регулятор давления изменяет подачу топлива к ТНВД в зависимости от режима работы двигателя.

Дозирующий клапан топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа служит для накопления и поддержания высокого давления топлива, балансировки колебаний давления, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — элемент системы впрыска, который отвечает за впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки соединены с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе Common Rail применяются пьезофорсунки и электрогидравлические форсунки .

Управление системой впрыска Common Rail осуществляет электронная система управления в дизеле, которая состоит из датчиков электронного управления.

Основные исполнительные механизмы системы впрыска Common Rail: форсунки, дозирующий клапан и регулятор давления топлива.

Как работает система впрыска Common Rail

На блок управления двигателя подается сигнал от датчиков, благодаря которым регулируется необходимое количество топлива, которое подается топливным насосом высокого давления через клапан дозирования топлива. ТНВД накачивает топливо в топливную рампу.

В определенный момент блок управления двигателем подает команду открытия клапана форсунки. Таким образом, блок управления управляет системой впрыска в зависимости от режимов работы двигателя.

Чтобы добиться высокой эффективности работы двигателя в системе Common Rail применяют многократный впрыск топлива на протяжении одного цикла работы двигателя. Виды впрысков: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

  • два предварительных впрыска — на холостом ходу;
  • один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
  • предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.

Основной впрыск реализует работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для регенирации сажевого фильтра за счет повышения температуры отработавших газов.

Система следует следующему принципу, чем выше давление, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за один и тот же промежуток времени, что приведет к увеличению мощности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector