Предмети:
- операция
- Разлики между конвенционалната система за впръскване и комън рейл
- Секция с ниско налягане
- Секция за високо налягане
- Измерете напрежението и тока на електромагнитния инжектор
- Електроника на двигателя
Операция:
Common rail е система за впръскване, която се използва в дизеловите двигатели от 1997 г. Инжекторите се управляват от блока за управление на двигателя. Както отварянето, така и затварянето на инжектора (времето за впръскване), както и броят на впръскванията за цикъл на горене се определят от блока за управление на двигателя. Блокът за управление на двигателя изчислява времето за впръскване въз основа на редица фактори, като скорост, натоварване, външен въздух и температура на двигателя и др.
Помпата за високо налягане подава налягане на горивото в горивната галерия. Винаги има постоянно налягане в горивната галерия. Всички инжектори са свързани директно към горивната галерия. Следователно налягането на горивото също е директно върху захранващия тръбопровод на всеки инжектор. Само веднага щом инжекторът получи сигнал за отваряне от блока за управление на двигателя, той ще се отвори. Налягането от горивната галерия сега ще влезе в цилиндъра през инжектора. Впръскването спира веднага щом блокът за управление на двигателя прекрати сигнала.
Зелената линия показва тръбопровода за подаване на гориво с ниско налягане.
Електронната горивна помпа (11) изпомпва горивото при налягане от максимум 5 бара през филтърния елемент (9) към помпата за високо налягане (1). Линия за високо налягане (червена) минава от помпата за високо налягане към горивната шина. Има налягане на горивото в горивната релса, което зависи от скоростта на помпата за високо налягане. Сензорът за налягане на релсата записва тази стойност и постоянно предава текущото налягане на горивото към блока за управление на двигателя.
Тръбопроводите за високо налягане на всички инжектори са свързани към горивната релса, както е показано на горивната релса с номер 8 и инжектора с номер 16. Тръбопроводът за връщане (син) гарантира, че цялото излишно гориво от инжектора, горивната релса и помпата за високо налягане се връща обратно в резервоара. Има постоянна циркулация на гориво за охлаждане на компонентите, които често се намират в двигателното отделение.
Разлики между конвенционалната система за впръскване и Common Rail:
За (конвенционални) дизелови двигатели без впръскване Common Rail (т.е. с a тръбопроводна помпа с високо налягане, ротационна разпределителна помпа или електронно управлявана разпределителна помпа) инжекторите се отварят от налягането на самото гориво.
Горивната помпа се върти със скоростта на разпределителния вал и създава налягане в точното време. Следователно натрупването на налягане и впръскването зависят от синхронизирането на горивната помпа спрямо разпределителния вал. Следователно горивната помпа винаги трябва да бъде блокирана при смяна на ангренажния ремък.
При двигателите с обща релса горивото се впръсква, когато блокът за управление на двигателя даде сигнал. Следователно при първото поколение двигатели с комън-рейл позицията на помпата нямаше значение. Това може да се завърти във всяка позиция при монтиране на ангренажния ремък. Помпата осигурява постоянно налягане на горивото към инжекторната релса.
В днешно време всички двигатели се настройват много по-прецизно. Помпата също често трябва да бъде блокирана. Това е за предотвратяване на вибрации, свързани с натрупването на налягане на помпата. Сега помпите са конструирани по такъв начин, че пиковете на натрупване на налягане се появяват едновременно с такта на компресия на двигателя. Двигателят работи по-тихо и ангренажният ремък е по-малко натоварен.
Секция за ниско налягане:
Секцията за ниско налягане включва резервоара за гориво, електрическата горивна помпа, горивния филтър, горивопровода за ниско налягане и връщащия тръбопровод. Тези компоненти са описани по-долу.
- Резервоар за гориво: това е мястото, където се съхранява горивото. Капацитетът на резервоара може да варира между 30 и 70 литра за по-леки и по-тежки луксозни леки автомобили. Щракнете тук за повече информация относно резервоара за гориво.
- Електрическа помпа: монтирана в резервоара. Тази помпа гарантира, че горивото се изпомпва от резервоара под ниско налягане към помпата за високо налягане (в двигателното отделение). Common-rail дизеловите двигатели не винаги имат електронна помпа за усилване. Понякога в помпата за високо налягане е вградена зъбна помпа. Поради това горивото се засмуква от резервоара от помпата за високо налягане и се създава налягане към горивната шина. Щракнете тук за повече информация относно усилващата помпа.
- Горивен филтър: горивото може да съдържа замърсени частици. Тези частици остават залепени във филтърния материал, така че не могат да влязат в инжекционната система. Горивният филтър служи и като водоотделител. Дизеловото гориво също съдържа влага. Тази влага е много лоша за помпата и инжекторите/тръбите. Това може да причини корозия от вътрешната страна на компонентите. За да се предотврати това, водата също се отделя от горивото и остава във филтъра. Този филтър трябва периодично да се източва. да се замени.
- Горивен тръбопровод с ниско налягане: този горивен тръбопровод преминава от електронната горивна помпа към помпата за високо налягане. Налягането на тази тръба е приблизително 5 бара.
- Тръбопровод за връщане на гориво: горивото, което се изпомпва твърде много, се връща обратно в резервоара през тръбопровода за връщане. Обратното гориво служи и за охлаждане, тъй като отвежда топлината. Следователно винаги трябва да има налично гориво за връщане. Когато има забавяне (двигателят спира), в горивната камера не се впръсква гориво. Количеството обратно гориво е най-голямо по това време.
Обратното гориво може също да се използва за разпознаване дали инжектор остава отворен неволно. Това може да се дължи например на замърсяване или дефект в инжектора, или грешка в управлението на блока за управление на двигателя. Като изключите връщащите линии на всички инжектори и ги съберете едновременно, може да се види взаимната разлика. Ако 1 инжектор има забележимо малко връщано гориво, възможно е инжекторът да остане отворен твърде дълго. Впръсква се твърде много гориво. Това може да се види на изображението по-долу. Тук единият инжектор няма обратно гориво.
Секция за високо налягане:
Секцията за високо налягане включва помпата за високо налягане, горивната галерия, горивопроводите за високо налягане и инжекторите.
- Помпа за високо налягане
Помпата за високо налягане е проектирана като бутална помпа и гарантира, че налягането на горивото в горивната галерия (в зависимост от системата) остава постоянно. Това възлиза на 1300 бара за първото поколение Common Rail двигатели (от 1997 г.) до 2000 бара за настоящите системи. Колкото по-високо е налягането на впръскване, толкова по-малки са капките гориво и толкова по-добро е изгарянето и следователно емисиите на отработени газове. Количеството гориво, което помпата доставя към горивната галерия, е ограничено, тъй като двигателят се нуждае от по-малко. Тогава налягането остава приблизително същото. Чрез контролиране на електромагнитно преливане, контролното бутало се настройва все повече и повече в резултат на напрежението на пружината. След това налягането в релсата намалява. На страницата Горивна помпа за високо налягане е обяснено подробно работата на няколко вида помпи за високо налягане, включително комън рейл дизел.
- Галерия за гориво
Горивото се изпомпва от помпата за високо налягане към горивната галерия. Има постоянно налягане на горивото в горивната галерия. Горивните тръбопроводи минават от горивната галерия към инжекторите. Сензорът за налягане в релсата също е свързан към горивната галерия (ако налягането в релсата е твърде високо, управлението на двигателя ще осигури отварянето на предпазния клапан) и има обратна линия.
- Горивни тръбопроводи с високо налягане
Тъй като горивопроводите за високо налягане трябва да издържат на високо налягане, те трябва да са здрави. Изработени са от метал и са свързани както към помпата, така и към инжекторите с холендърни гайки. Тези горивопроводи за високо налягане пренасят горивото от помпата за високо налягане към горивната релса и от горивната релса към инжекторите. Тръбите между горивната шина и инжекторите са с еднаква дължина и дебелина. Това предотвратява взаимните разлики в инжектирането. Ако разстоянието между горивната галерия и цилиндър 1 е по-голямо от това между галерията и цилиндър 4, в тръбата на цилиндър 4 се прави завой. Поради това огъване разстоянието, което горивото от цилиндър 4 трябва да измине, е същото като от цилиндър 1. - Пулверизатор
Има електромагнитни или пиезо инжектори приложено. С тези инжектори може да се контролира количеството на впръскване, последователността на впръскване и моментът на впръскване. На входа на инжектора има постоянно налягане на горивото. Това е същото налягане, каквото присъства в горивната релса. Това налягане съществува и в контролната камера, докато електромагнитният клапан е затворен. Електромагнитният клапан се управлява от ECU.
Веднага след като електромагнитният клапан се активира от управлението на двигателя, иглата на инжектора се повдига и инжекторът впръсква определено количество гориво. Тъй като налягането в релсата и отворите на инжекторите са винаги постоянни, управлението на двигателя знае точно колко гориво се впръсква за определено време. Тъй като след производството винаги възниква минимално отклонение, това отклонение трябва да бъде съобщено на блока за управление на двигателя. След производството инжекторът се тества. Кодът се определя, като се използват резултатите от, наред с други неща, налягането на отваряне и количеството на инжектора. Този код е гравиран върху инжектора и може да бъде прочетен от техника (вижте изображението по-долу, кодът е 574-221). Този метод на обучение е еднакъв както за бензинов, така и за дизелов двигател. - Измерване на напрежение и ток на електромагнитния инжектор:
Прогресията на напрежението и тока през електромагнитния инжектор може да се измери с помощта на осцилоскоп. Това може да се използва, за да се определи дали инжекторът се управлява правилно от ECU.
В изображението на обхвата по-долу червената линия е кривата на напрежението, а синята линия е кривата на тока. Изображението на обхвата по-горе показва две инжекции. Лявото е предварителното впръскване, а дясното е основното впръскване. При други двигатели могат да се извършват до три последователни впръсквания.
Инжекторът се отваря при високо напрежение и ток. Напрежението е приблизително 80 волта. Това високо напрежение може да се постигне благодарение на кондензатор в ECU. Това високо напрежение в комбинация с ниско съпротивление на бобината осигурява бърз отговор от инжектора. Следователно инжекторът има кратко време за включване и изключване. Тъй като токът през бобината причинява много топлина, той трябва да бъде ограничен. Без ограничение на тока действителният ток би бил до 300 ампера. Тази стойност обаче никога няма да бъде достигната, защото бобината на инжектора ще е изгоряла отдавна.
Ограничението на тока може да се види от напрежението, което се включва и изключва постоянно, между 4,6 и 5,1 ms. По време на това ограничение на тока напрежението (12 волта) и токът (12 ампера) все още са достатъчно високи, за да поддържат иглата на инжектора отворена.
При 5,1 ms управлението спира и иглата на инжектора ще се затвори.
Електроника на двигателя:
Управлението на двигателя (ECU) се изчислява въз основа на данни от сензори (сензор за положение на педала на газта, температура на двигателя, скорост на движение, скорост на коляновия вал, обем на въздуха (измервател на въздушна маса), температурата на входящия въздух, качеството на отработените газове (NOx), количеството гориво, което трябва да се впръска, и времето, в което трябва да се впръска. Контролът на инжекторите е трудна работа. За да може да се достави ток от повече от 300 ампера за кратко време (макс. 20 милисекунди), е необходимо напрежение до 80 волта.
Това се постига със заряда на кондензатори и етапи на усилвател на мощност.
