科目：
- 運営
- 従来のインジェクションシステムとコモンレールの違い
- 低圧セクション
- 高圧セクション
- 電磁インジェクターの電圧と電流を測定
- モーターエレクトロニクス
ワーキング:
コモンレールは、1997年からディーゼルエンジンに使用されている噴射システムです。 インジェクターはエンジン コントロール ユニットによって制御されます。 インジェクターの開閉 (噴射時間) と燃焼サイクルごとの噴射回数は、両方ともエンジン コントロール ユニットによって決定されます。 エンジン コントロール ユニットは、速度、負荷、外気、エンジン温度などのさまざまな要因に基づいて噴射時間を計算します。
高圧ポンプは燃料ギャラリーに燃料圧力を供給します。 燃料ギャラリー内には常に一定の圧力がかかっています。 すべてのインジェクターは燃料ギャラリーに直接接続されています。 したがって、燃料圧力も各インジェクターの供給ラインに直接かかります。 インジェクターは、エンジン コントロール ユニットから開信号を受信するとすぐに開きます。 燃料ギャラリーからの圧力は、インジェクターを介してシリンダーに入ります。 エンジンコントロールユニットが信号を終了するとすぐに噴射は停止します。
緑色の線は低圧燃料供給ラインを示します。
電子燃料ポンプ (11) は、燃料を最大 5 bar の圧力でフィルターエレメント (9) を介して高圧ポンプ (1) に送り出します。 高圧パイプ (赤色) が高圧ポンプから燃料レールまで伸びています。 燃料レール内の燃料圧力は、高圧ポンプの速度に依存します。 レール圧力センサーはこの値を記録し、現在の燃料圧力をエンジン コントロール ユニットに常に送信します。
すべてのインジェクターの高圧ラインは、番号 8 の燃料レールと番号 16 のインジェクターに示されているように、燃料レールに接続されています。 戻りライン (青色) により、インジェクター、燃料レール、高圧ポンプからの余分な燃料がすべてタンクに戻されます。 多くの場合エンジン ルーム内にあるコンポーネントを冷却するために燃料が絶えず循環しています。
従来の噴射システムとコモンレールの違い:
コモンレール噴射のない（従来の）ディーゼルエンジンの場合（つまり、 高圧ラインポンプ、回転分配ポンプ、または電子制御分配ポンプ) インジェクターは燃料自体の圧力によって開きます。
燃料ポンプはカムシャフトの速度で回転し、適切なタイミングで圧力を高めます。 したがって、圧力の上昇と噴射は、カムシャフトに対する燃料ポンプのタイミングに依存します。 したがって、タイミングベルトを交換するときは、必ず燃料ポンプをブロックする必要があります。
コモンレールエンジンでは、エンジンコントロールユニットが信号を出すと燃料が噴射されます。 したがって、第 XNUMX 世代のコモンレール エンジンでは、ポンプの位置は重要ではありませんでした。 タイミングベルトを取り付ける際、これを任意の位置に回すことができます。 ポンプは一定の燃料圧力をインジェクター レールに供給します。
現在では、すべてのエンジンがより正確に調整されています。 ポンプをブロックする必要がある場合もよくあります。 これはポンプの圧力上昇に伴う振動を防ぐためです。 ポンプは、圧力上昇のピークがエンジンの圧縮行程と同時に発生するように設計されています。 エンジンはより静かに動作し、タイミングベルトへの負担も軽減されます。
低圧セクション:
低圧セクションには、燃料タンク、電動燃料ポンプ、燃料フィルター、低圧燃料ライン、戻りラインが含まれます。 これらのコンポーネントについては以下で説明します。
- 燃料タンク：燃料を貯蔵する場所です。 タンク容量は、軽量の高級乗用車から重量のある高級乗用車まで、30 ～ 70 リットルの間で変化します。 燃料タンクについて詳しくはこちらをご覧ください。
- 電動ブーストポンプ：タンク内に搭載。 このポンプは、燃料が低圧でタンクから高圧ポンプ (エンジン ルーム内) に確実に送られるようにします。 コモンレール ディーゼル エンジンには、必ずしも電子ブースト ポンプが搭載されているわけではありません。 高圧ポンプにはギヤポンプが組み込まれている場合もあります。 したがって、高圧ポンプはタンクから燃料を吸い出し、燃料レールへの圧力を高めます。 ブーストポンプについて詳しくはこちらをご覧ください。
- 燃料フィルター: 燃料には汚染粒子が含まれている可能性があります。 これらの粒子はフィルター材に付着したままになるため、注入システムに入ることができません。 燃料フィルターは水分離器としても機能します。 ディーゼル燃料には水分も含まれています。 この湿気はポンプやインジェクター/パイプに非常に悪影響を及ぼします。 これにより、コンポーネントの内部に腐食が発生する可能性があります。 これを防ぐために、水も燃料から分離され、フィルターに残ります。 このフィルターは定期的に排水する必要があります。 交換する。
- 低圧燃料ライン: この燃料ラインは電子燃料ポンプから高圧ポンプまで伸びています。 このパイプの圧力は約 5 bar です。
- 燃料戻りライン: 汲み上げられすぎた燃料は戻りラインを通ってタンクに戻ります。 戻り燃料は熱を除去するため、冷却にも役立ちます。 したがって、戻り燃料が常に利用可能でなければなりません。 減速が行われるとき（エンジンにブレーキがかかるとき）、燃料は燃焼室に噴射されません。 このとき戻り燃料の量が最も多くなる。
戻り燃料は、インジェクターが意図せずに開いたままになっているかどうかを認識するためにも使用できます。 これは、たとえば、インジェクターの汚れや欠陥、あるいはエンジン制御ユニットの制御エラーが原因である可能性があります。 すべてのインジェクターのリターンラインを外し、同時に回収することで相互の違いを確認することができます。 1 つのインジェクターの戻り燃料が著しく少ない場合は、インジェクターが長時間開いたままになっている可能性があります。 燃料が噴射されすぎます。 これは下の画像で確認できます。 ここでは、XNUMX つのインジェクターには戻り燃料がありません。
高圧セクション:
高圧セクションには、高圧ポンプ、燃料ギャラリー、高圧燃料ライン、インジェクターが含まれます。
- ホゲドルクポンプ
高圧ポンプはプランジャー ポンプとして設計されており、燃料ギャラリー (システムに応じて) 内の燃料圧力が一定の圧力に保たれるようにします。 これは、第 1300 世代のコモンレール エンジン (1997 年以降) では 2000 バール、現在のシステムでは XNUMX バールに相当します。 噴射圧力が高くなるほど、燃料の液滴が小さくなり、燃焼が改善され、ひいては排気ガスの排出が改善されます。 エンジンが必要とする燃料が少なくなるため、ポンプが燃料ギャラリーに供給する燃料の量は制限されます。 その後、圧力はほぼ同じままになります。 電磁オーバーフローを制御することにより、制御ピストンはバネの張力によってさらに調整されます。 その後、レール圧力が低下します。 高圧燃料ポンプのページでは、コモンレールディーゼルを含む数種類の高圧ポンプの動作について詳しく説明しています。
- 燃料ギャラリー
燃料は高圧ポンプから燃料ギャラリーに圧送されます。 燃料ギャラリー内の燃料圧力は一定です。 燃料ラインは燃料ギャラリーからインジェクターまで伸びています。 レール圧力センサーは燃料ギャラリーにも接続されており (レール圧力が高すぎる場合は、エンジン管理によって圧力リリーフバルブが確実に開きます)、戻りラインもあります。
- 高圧燃料ライン
高圧燃料ラインは高圧に耐えなければならないため、丈夫でなければなりません。 これらは金属製で、ポンプとインジェクターの両方にユニオンナットで接続されています。 これらの高圧燃料ラインは、高圧ポンプから燃料レールまで、また燃料レールからインジェクターまで燃料を運びます。 燃料レールとインジェクターの間のパイプはすべて同じ長さと厚さです。 これにより、相互の注入の差異が防止されます。 燃料ギャラリとシリンダ 1 の間の距離が、ギャラリとシリンダ 4 の間の距離よりも長い場合、シリンダ 4 のパイプに曲がりが生じます。 この曲がりにより、シリンダー 4 からの燃料が移動しなければならない距離は、シリンダー 1 からの燃料と同じになります。 - アトマイザー
がある 電磁式またはピエゾ式インジェクター 適用済み。 これらのインジェクターを使用すると、噴射量、噴射シーケンス、噴射モーメントを制御できます。 インジェクター入口では一定の燃料圧力がかかります。 これは燃料レール内に存在する圧力と同じです。 ソレノイドバルブが閉じている限り、この圧力は制御室内にも存在します。 ソレノイドバルブはECUによって制御されます。
エンジン管理によってソレノイドバルブが作動するとすぐに、インジェクターニードルが持ち上げられ、インジェクターは一定量の燃料を噴射します。 レール圧力とインジェクターの開度は常に一定であるため、エンジン管理者は一定時間内に噴射される燃料の量を正確に把握できます。 製造後には常に最小の偏差が発生するため、この偏差をエンジン制御ユニットに伝達する必要があります。 製造後、インジェクターはテストされます。 コードは、特に開口圧力とインジェクター量の結果を使用して決定されます。 このコードはインジェクターに刻印されており、技術者が読み取ることができます (下の画像を参照、コードは 574-221)。 この学習方法はガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでも同様です。 - 電磁インジェクターでの電圧と電流の測定:
電磁インジェクターにかかる電圧と電流の進行は、オシロスコープを使用して測定できます。 これは、インジェクターが ECU によって正しく制御されているかどうかを判断するために使用できます。
以下のスコープ画像では、赤い線が電圧曲線、青い線が電流曲線です。 上のスコープ画像は XNUMX つの注射を示しています。 左がプレ噴射、右がメイン噴射です。 他のエンジンでは、最大 XNUMX 回の噴射を連続して実行できます。
インジェクターは高電圧および高電流で開きます。 電圧は約80ボルトです。 この高電圧は、ECU 内のコンデンサのおかげで実現できます。 この高電圧と低いコイル抵抗の組み合わせにより、インジェクターの高速応答が保証されます。 したがって、インジェクターのスイッチオンとスイッチオフの遅延は短くなります。 コイルを流れる電流は多量の熱を発生させるため、電流を制限する必要があります。 電流制限がなければ、実際の電流は 300 アンペアにも達します。 ただし、インジェクターコイルはずっと前に焼き切れているため、その値に到達することはありません。
電流制限は、4,6 ～ 5,1 ミリ秒の間で常にオンとオフが切り替わる電圧によって確認できます。 この電流制限中、電圧 (12 ボルト) と電流 (12 アンペア) は、インジェクター ニードルを開いたままにするのに十分な高さです。
5,1 ms で制御が停止し、インジェクターニードルが閉じます。
