Teemad:
- Werking
- Erinevused tavapärase sissepritsesüsteemi ja ühisanumsissepritse vahel
- Madalrõhu sektsioon
- Kõrgsurve sektsioon
- Mõõtke elektromagnetilise pihusti pinget ja voolu
- Mootori elektroonika
Toimimine:
Common il on sissepritsesüsteem, mida on diiselmootorites kasutatud alates 1997. aastast. Pihusteid juhib mootori juhtseade. Nii pihusti avanemise ja sulgemise (sissepritseaeg) kui ka sissepritsete arvu põlemistsükli kohta määrab mootori juhtseade. Mootori juhtseade arvutab sissepritse aja mitmete tegurite põhjal, nagu kiirus, koormus, välisõhk ja mootori temperatuur jne.
Kõrgsurvepump varustab kütusesurvega kütusegaleriisse. Kütusegaleriis on alati pidev rõhk. Kõik pihustid on ühendatud otse kütusegaleriiga. Kütuserõhk on seega ka otse iga pihusti toitetorustikul. Ainult niipea, kui pihusti saab mootori juhtseadmelt avanemissignaali, avaneb see. Kütusegaleriist tulev rõhk siseneb nüüd pihusti kaudu silindrisse. Sissepritse peatub kohe, kui mootori juhtseade signaali lõpetab.
Roheline joon näitab madalrõhu kütusevarustustoru.
Elektrooniline kütusepump (11) pumpab kütuse rõhul max 5 bar läbi filterelemendi (9) kõrgsurvepumbasse (1). Kõrgsurvetoru (punane) kulgeb kõrgsurvepumbast kütusetorusse. Kütusetorus on kütuserõhk, mis sõltub kõrgsurvepumba kiirusest. Rööpa rõhuandur salvestab selle väärtuse ja edastab pidevalt praeguse kütuserõhu mootori juhtseadmele.
Kõikide pihustite kõrgsurvetorud on ühendatud kütusetoruga, nagu on näidatud kütusetoru numbriga 8 ja pihusti numbriga 16. Tagasivoolutoru (sinine) tagab, et kogu üleliigne kütus pihustist, kütusetorust ja kõrgsurvepumbast suunatakse tagasi paaki. Komponentide jahutamiseks, mis sageli asuvad mootoriruumis, toimub pidev kütuseringlus.
Erinevused tavalise sissepritsesüsteemi ja ühisanuma vahel:
(tavalistele) diiselmootoritele ilma ühisanumpritseta (st a kõrgsurvetorupump, pöörlev jaotuspump või elektrooniliselt juhitav jaotuspump) pihustid avanevad kütuse enda rõhul.
Kütusepump pöörleb nukkvõlli kiirusel ja tekitab õigel ajal rõhku. Rõhu tõus ja sissepritse sõltuvad seega kütusepumba ajastusest nukkvõlli suhtes. Seetõttu peab hammasrihma vahetamisel kütusepump alati blokeeritud olema.
Common-rail mootorites süstitakse kütust siis, kui mootori juhtseade annab signaali. Esimese põlvkonna ühisanummootorite puhul ei omanud pumba asend seetõttu tähtsust. Seda saab hammasrihma paigaldamisel keerata mis tahes asendisse. Pump annab pihusti siinile pideva kütuserõhu.
Tänapäeval on kõik mootorid palju täpsemini häälestatud. Sageli tuleb ka pump blokeerida. Selle eesmärk on vältida vibratsiooni, mis on seotud pumba rõhu suurenemisega. Pumbad on nüüd ehitatud nii, et rõhu suurenemise tipud tekivad samaaegselt mootori survetaktiga. Mootor töötab vaiksemalt ja hammasrihm on vähem koormatud.
Madala rõhu sektsioon:
Madalrõhu sektsioon sisaldab kütusepaaki, elektrilist kütusepumpa, kütusefiltrit, madalrõhu kütusetoru ja tagasivoolutoru. Neid komponente kirjeldatakse allpool.
- Kütusepaak: see on koht, kus kütust hoitakse. Paagi maht võib kergemate ja raskemate luksussõiduautode puhul kõikuda 30 ja 70 liitri vahel. Kütusepaagi kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin.
- Elektriline võimenduspump: paigaldatud paaki. See pump tagab kütuse pumpamise paagist madala rõhu all kõrgsurvepumbasse (mootoriruumis). Common-rail diiselmootoritel ei ole alati elektroonilist võimenduspumpa. Mõnikord on kõrgsurvepumba sisse ehitatud hammasrataspump. Seetõttu imetakse kütus paagist kõrgsurvepumbast ja rõhk tõuseb kütusetorusse. Lisateabe saamiseks võimenduspumba kohta klõpsake siin.
- Kütusefilter: kütus võib sisaldada saastunud osakesi. Need osakesed jäävad filtrimaterjali sisse, nii et nad ei pääse sissepritsesüsteemi. Kütusefilter toimib ka vee eraldajana. Diislikütus sisaldab ka niiskust. See niiskus on pumbale ja pihustitele/torudele väga kahjulik. See võib põhjustada komponentide sisemuse korrosiooni. Selle vältimiseks eraldatakse kütusest ka vesi ja see jääb filtrisse. Seda filtrit tuleb perioodiliselt tühjendada. asendada.
- Madalsurve kütusevoolik: see kütusevoolik kulgeb elektroonilisest kütusepumbast kõrgsurvepumbani. Rõhk sellel torul on ligikaudu 5 baari.
- Kütuse tagasivool: liiga palju pumbatud kütus läheb tagasivoolutoru kaudu tagasi paaki. Tagastuskütus on ka jahutamiseks, kuna see eemaldab soojust. Seetõttu peab tagastuskütus alati saadaval olema. Kui toimub aeglustus (mootor pidurdatakse), siis põlemiskambrisse kütust ei pritsita. Tagastatava kütuse kogus on sel ajal suurim.
Tagastuskütust saab kasutada ka selleks, et tuvastada, kas pihusti jääb kogemata avatuks. Selle põhjuseks võib olla näiteks pihusti saastumine või defekt või viga mootori juhtseadme juhtimises. Ühendades lahti kõigi pihustite tagasivoolutorud ja kogudes need samaaegselt kokku, saab vaadata vastastikust erinevust. Kui ühel pihustil on märgatavalt vähe tagasivoolu kütust, võib väga vabalt olla, et pihusti jääb liiga kauaks lahti. Sissepritsitakse liiga palju kütust. Seda on näha alloleval pildil. Siin pole ühel pihustil tagasivoolu kütust.
Kõrgsurve sektsioon:
Kõrgsurveosa hõlmab kõrgsurvepumpa, kütusegaleriid, kõrgsurve kütusetorusid ja pihustid.
- Kõrgsurvepump
Kõrgsurvepump on konstrueeritud kolbpumbana ja tagab kütuse rõhu püsimise kütusegaleriis (olenevalt süsteemist) konstantsel rõhul. See on 1300 baari esimese põlvkonna common rail mootorite puhul (alates 1997. aastast) kuni 2000 baarini praeguste süsteemide puhul. Mida suurem on sissepritse rõhk, seda väiksemad on kütusepiisad ning seda parem on põlemine ja seega ka heitgaaside eraldumine. Kütuse kogus, mida pump kütusegaleriisse varustab, on piiratud, kuna mootor vajab vähem. Seejärel jääb rõhk ligikaudu samaks. Reguleerides elektromagnetilist ülevoolu, reguleerib juhtkolb vedru pinge mõjul üha kaugemale. Seejärel väheneb rööbaste rõhk. Kõrgsurve kütusepumba lehel on üksikasjalikult lahti seletatud mitut tüüpi kõrgsurvepumpade, sealhulgas ühisanumdiislikütuse töö.
- Kütusegalerii
Kõrgsurvepumbast pumbatakse kütus kütusegaleriisse. Kütusegaleriis on pidev kütuserõhk. Kütusetorud kulgevad kütusegaleriist pihustiteni. Rööpa rõhuandur on samuti ühendatud kütusegaleriiga (liiga kõrge rõhu korral tagab mootori juhtimine rõhualandusklapi avanemise) ja tagasivoolutoru on olemas.
- Kõrgsurve kütusetorud
Kuna kõrgsurve kütusetorud peavad taluma kõrget rõhku, peavad need olema tugevad. Need on valmistatud metallist ja on ühendusmutritega ühendatud nii pumba kui ka pihustitega. Need kõrgsurve kütusetorud kannavad kütust kõrgsurvepumbast kütusetorusse ja kütusetorust pihustitesse. Kütusetoru ja pihustite vahelised torud on kõik ühepikkused ja sama paksused. See hoiab ära vastastikused süstimise erinevused. Kui kütusekambri ja silindri 1 vaheline kaugus on suurem kui galerii ja silindri 4 vahel, tehakse silindri 4 torus painutus. Selle kurvi tõttu on vahemaa, mille kütus peab silindrist 4 läbima, sama kui silindrist 1. - Pihusti
Seal on elektromagnetilised või piesopihustid rakendatud. Nende pihustite abil saab reguleerida sissepritse kogust, süstimisjärjestust ja süstimismomenti. Pihusti sisselaskeava juures on pidev kütuserõhk. See on sama rõhk, mis on kütusetorus. See rõhk eksisteerib ka juhtkambris seni, kuni solenoidklapp on suletud. Solenoidklappi juhib ECU.
Niipea, kui mootori juhtimine aktiveerib solenoidklapi, tõstetakse pihusti nõel üles ja pihusti süstib teatud koguse kütust. Kuna siini rõhk ja pihustite avad on alati konstantsed, teab mootori juhtkond täpselt, kui palju kütust teatud aja jooksul sissepritsitakse. Kuna minimaalne kõrvalekalle ilmneb alati pärast valmistamist, tuleb see kõrvalekalle teavitada mootori juhtseadet. Pärast valmistamist testitakse pihustit. Kood määratakse muuhulgas avanemisrõhu ja pihusti koguse tulemuste põhjal. See kood on graveeritud injektorile ja tehnik saab seda lugeda (vt allolevat pilti, kood on 574-221). See õppimismeetod on sama nii bensiini- kui diiselmootori puhul. - Pinge ja voolu mõõtmine elektromagnetilise pihusti juures:
Pinge ja voolu edenemist elektromagnetilise pihusti kaudu saab mõõta ostsilloskoobiga. Seda saab kasutada selleks, et teha kindlaks, kas ECU juhib pihustit õigesti.
Alloleval pildil on punane joon pingekõver ja sinine joon voolukõver. Ülaltoodud skoobi kujutis näitab kahte süsti. Vasakpoolne on eelsüst ja parempoolne põhisüst. Teiste mootoritega saab järjestikku teha kuni kolm süsti.
Injektor avaneb kõrge pinge ja voolu korral. Pinge on umbes 80 volti. Seda kõrget pinget saab saavutada tänu ECU-s olevale kondensaatorile. See kõrge pinge koos madala mähistakistusega tagab pihusti kiire reageerimise. Seetõttu on pihustil lühike sisse- ja väljalülitumise viivitus. Kuna mähist läbiv vool põhjustab palju kuumust, tuleb seda piirata. Ilma voolupiiranguta oleks tegelik vool 300 amprit. Seda väärtust ei saavutata aga kunagi, sest pihusti spiraal on juba ammu läbi põlenud.
Voolupiirangut saab näha pidevalt sisse ja välja lülitatava pinge järgi vahemikus 4,6–5,1 ms. Selle voolupiirangu ajal on pinge (12 volti) ja vool (12 amprit) endiselt piisavalt kõrged, et hoida injektori nõela lahti.
5,1 ms järel peatatakse juhtimine ja injektori nõel sulgub.
Mootori elektroonika:
Mootori juhtimine (ECU) arvutatakse andurite andmete põhjal (gaasipedaali asendiandur, mootori temperatuur, sõidukiirus, väntvõlli kiirus, õhuhulk (õhumassimõõtur), sisselaskeõhu temperatuur, heitgaasi kvaliteet (NOx) sissepritsetava kütuse kogus ja sissepritse aeg. Pihustite juhtimine on raske töö. Selleks, et lühikese aja jooksul (max 300 millisekundit) oleks võimalik toita üle 20 amprise voolu, on vaja kuni 80 volti pinget.
See saavutatakse laadimisega kondensaatorid ja võimsusvõimendi astmed.
