Temos:
- Operacija
- Skirtumai tarp įprastos įpurškimo sistemos ir „Common Rail“ sistemos
- Žemo slėgio skyrius
- Aukšto slėgio skyrius
- Išmatuokite įtampą ir srovę prie elektromagnetinio purkštuko
- Variklio elektronika
Operacija:
Common rail yra įpurškimo sistema, kuri dyzeliniuose varikliuose naudojama nuo 1997 m. Purkštukus valdo variklio valdymo blokas. Tiek purkštuko atidarymą, tiek uždarymą (įpurškimo laiką), tiek įpurškimų skaičių per degimo ciklą nustato variklio valdymo blokas. Variklio valdymo blokas apskaičiuoja įpurškimo laiką, atsižvelgdamas į daugybę veiksnių, tokių kaip greitis, apkrova, lauko oras ir variklio temperatūra ir kt.
Aukšto slėgio siurblys tiekia kuro slėgį į kuro galeriją. Kuro galerijoje visada yra nuolatinis slėgis. Visi purkštukai yra tiesiogiai prijungti prie kuro galerijos. Todėl kuro slėgis taip pat yra tiesiai ant kiekvieno purkštuko tiekimo linijos. Tik kai tik purkštukas gaus atidarymo signalą iš variklio valdymo bloko, jis atsidarys. Slėgis iš kuro galerijos dabar pateks į cilindrą per purkštuką. Įpurškimas sustoja, kai tik variklio valdymo blokas baigia signalą.
Žalia linija rodo žemo slėgio degalų tiekimo liniją.
Elektroninis kuro siurblys (11) per filtro elementą (5) pumpuoja degalus ne didesniu kaip 9 bar slėgiu į aukšto slėgio siurblį (1). Aukšto slėgio vamzdis (raudonas) eina nuo aukšto slėgio siurblio iki kuro bėgelio. Kuro bėgyje yra degalų slėgis, kuris priklauso nuo aukšto slėgio siurblio greičio. Bėgio slėgio jutiklis užfiksuoja šią reikšmę ir nuolat perduoda esamą degalų slėgį variklio valdymo blokui.
Visų purkštukų aukšto slėgio linijos yra prijungtos prie kuro bėgio, kaip parodyta ant degalų bėgio su numeriu 8 ir purkštuko numeriu 16. Grįžimo linija (mėlyna) užtikrina, kad visas kuro perteklius iš purkštuko, kuro bėgio ir aukšto slėgio siurblio būtų grąžintas į baką. Yra nuolatinė degalų cirkuliacija, skirta aušinti komponentus, kurie dažnai yra variklio skyriuje.
Skirtumai tarp įprastos įpurškimo sistemos ir „Common Rail“:
(Įprastiniams) dyzeliniams varikliams be bendrojo bėgio įpurškimo (t. y. su a aukšto slėgio linijos siurblys, rotacinis paskirstymo siurblys arba elektroniniu būdu valdomas paskirstymo siurblys) purkštukai atidaromi dėl pačių degalų slėgio.
Kuro siurblys sukasi skirstomojo veleno greičiu ir reikiamu metu sukuria slėgį. Todėl slėgio padidėjimas ir įpurškimas priklauso nuo kuro siurblio laiko paskirstymo veleno atžvilgiu. Todėl keičiant paskirstymo diržą degalų siurblys visada turi būti užblokuotas.
Common-rail varikliuose degalai įpurškiami, kai variklio valdymo blokas duoda signalą. Todėl naudojant pirmosios kartos variklius su bendru bėgiu siurblio padėtis neturėjo reikšmės. Montuojant paskirstymo diržą, jį galima pasukti į bet kurią padėtį. Siurblys tiekia pastovų degalų slėgį į purkštuvo bėgelį.
Šiais laikais visi varikliai sureguliuoti daug tiksliau. Siurblys taip pat dažnai turi būti užblokuotas. Taip siekiama išvengti vibracijos, susijusios su siurblio slėgio padidėjimu. Siurbliai dabar sukonstruoti taip, kad slėgio padidėjimo smailės įvyktų tuo pačiu metu kaip ir variklio suspaudimo eiga. Variklis dirba tyliau, o paskirstymo diržas mažiau apkraunamas.
Žemo slėgio skyrius:
Žemo slėgio sekcija apima kuro baką, elektrinį kuro siurblį, kuro filtrą, žemo slėgio degalų tiekimo liniją ir grįžtamąją liniją. Šie komponentai aprašyti toliau.
- Degalų bakas: čia laikomi degalai. Lengvesniems ir sunkesniems prabangiems lengviesiems automobiliams bako talpa gali svyruoti nuo 30 iki 70 litrų. Norėdami gauti daugiau informacijos apie kuro baką, spustelėkite čia.
- Elektrinis padidinimo siurblys: sumontuotas bake. Šis siurblys užtikrina, kad degalai iš bako esant žemam slėgiui būtų pumpuojami į aukšto slėgio siurblį (variklio skyriuje). Common-rail dyzeliniai varikliai ne visada turi elektroninį padidinimo siurblį. Kartais į aukšto slėgio siurblį įmontuojamas krumpliaratinis siurblys. Todėl degalai iš bako išsiurbiami iš aukšto slėgio siurblio ir slėgis sukuriamas iki degalų bėgio. Spustelėkite čia, jei norite gauti daugiau informacijos apie padidinimo siurblį.
- Kuro filtras: degaluose gali būti užterštų dalelių. Šios dalelės lieka įstrigusios filtro medžiagoje, todėl negali patekti į įpurškimo sistemą. Kuro filtras taip pat tarnauja kaip vandens separatorius. Dyzeliniame kure taip pat yra drėgmės. Ši drėgmė labai kenkia siurbliui ir purkštukams / vamzdžiams. Tai gali sukelti koroziją komponentų viduje. Siekiant to išvengti, vanduo taip pat atskiriamas nuo kuro ir lieka filtre. Šį filtrą reikia periodiškai ištuštinti. pakeisti.
- Žemo slėgio degalų tiekimo linija: ši kuro linija eina nuo elektroninio kuro siurblio iki aukšto slėgio siurblio. Slėgis šiame vamzdyje yra maždaug 5 barai.
- Degalų grąžinimo linija: per daug siurbiamas kuras grįžta atgal į baką per grįžtamąją liniją. Grąžinamas kuras taip pat naudojamas aušinimui, nes pašalina šilumą. Todėl visada turi būti kuro grąžinimui. Kai lėtėja (variklis stabdomas), degalai į degimo kamerą neįpurškiami. Grąžinamo kuro kiekis tuo metu yra didžiausias.
Grąžinami degalai taip pat gali būti naudojami norint atpažinti, ar purkštukas netyčia lieka atidarytas. Tai gali būti, pavyzdžiui, dėl užteršimo ar purkštuko defekto arba dėl variklio valdymo bloko valdymo klaidos. Atjungus visų purkštukų grįžtamąsias linijas ir jas surinkus vienu metu, galima pamatyti abipusį skirtumą. Jei 1 purkštukas turi pastebimai mažai grąžinamo kuro, gali būti, kad purkštukas per ilgai lieka atidarytas. Įpurškiama per daug kuro. Tai galima pamatyti toliau pateiktame paveikslėlyje. Čia vienas purkštukas neturi grąžinamo kuro.
Aukšto slėgio skyrius:
Aukšto slėgio sekciją sudaro aukšto slėgio siurblys, kuro galerija, aukšto slėgio degalų tiekimo linijos ir purkštukai.
- Aukšto slėgio siurblys
Aukšto slėgio siurblys sukurtas kaip stūmoklinis siurblys ir užtikrina, kad kuro slėgis kuro galerijoje (priklausomai nuo sistemos) išliktų pastovus. Tai sudaro 1300 barų pirmos kartos Common Rail varikliams (nuo 1997 m.) iki 2000 barų dabartinėms sistemoms. Kuo didesnis įpurškimo slėgis, tuo mažesni kuro lašeliai ir tuo geresnis degimas, taigi ir išmetamųjų dujų kiekis. Kuro kiekis, kurį siurblys tiekia į degalų galeriją, yra ribotas, nes varikliui reikia mažiau. Tada slėgis išlieka maždaug toks pat. Valdydamas elektromagnetinį perpildymą, valdymo stūmoklis vis labiau reguliuojasi dėl spyruoklės įtempimo. Tada bėgio slėgis mažėja. Aukšto slėgio kuro siurblio puslapyje išsamiai paaiškintas kelių tipų aukšto slėgio siurblių, įskaitant „Common Rail“ dyzelinį, veikimas.
- Kuro galerija
Kuras iš aukšto slėgio siurblio pumpuojamas į kuro galeriją. Kuro galerijoje yra nuolatinis degalų slėgis. Kuro linijos eina nuo kuro galerijos iki purkštukų. Bėgio slėgio jutiklis taip pat yra prijungtas prie kuro galerijos (jei bėgio slėgis yra per didelis, variklio valdymas užtikrins, kad atsidarytų slėgio mažinimo vožtuvas) ir yra grįžtamoji linija.
- Aukšto slėgio kuro linijos
Kadangi aukšto slėgio kuro linijos turi atlaikyti aukštą slėgį, jos turi būti tvirtos. Jie pagaminti iš metalo ir jungiamomis veržlėmis sujungti tiek su siurbliu, tiek su purkštukais. Šios aukšto slėgio kuro linijos teka degalai iš aukšto slėgio siurblio į degalų bėgelį ir iš kuro bėgio į purkštukus. Vamzdžiai tarp degalų bėgio ir purkštukų yra vienodo ilgio ir vienodo storio. Taip išvengiama abipusių injekcijų skirtumų. Jei atstumas tarp degalų bako ir 1 cilindro yra didesnis nei tarp galerijos ir 4 cilindro, 4 cilindro vamzdis sulenkiamas. Dėl šio posūkio atstumas, kurį turi įveikti degalai iš 4 cilindro, yra toks pat kaip ir iš 1 cilindro. - Verstuiveris
Yra elektromagnetiniai arba pjezo purkštukai taikomos. Su šiais purkštukais galima valdyti įpurškimo kiekį, įpurškimo seką ir įpurškimo momentą. Purkštuko įleidimo angoje yra pastovus degalų slėgis. Tai toks pat slėgis, koks yra degalų bėgyje. Šis slėgis taip pat egzistuoja valdymo kameroje tol, kol uždarytas solenoidinis vožtuvas. Solenoidinį vožtuvą valdo ECU.
Kai tik variklio valdymas suaktyvina solenoidinį vožtuvą, purkštuko adata pakeliama ir purkštukas įpurškia tam tikrą kiekį degalų. Kadangi bėgio slėgis ir purkštukų angos visada yra pastovios, variklio valdymas tiksliai žino, kiek degalų įpurškiama per tam tikrą laiką. Kadangi po pagaminimo visada atsiranda minimalus nuokrypis, apie šį nuokrypį reikia pranešti variklio valdymo blokui. Po pagaminimo purkštukas išbandomas. Kodas nustatomas naudojant, be kita ko, atidarymo slėgio ir purkštuko kiekio rezultatus. Šis kodas yra išgraviruotas ant purkštuko ir jį gali perskaityti technikas (žr. paveikslėlį žemiau, kodas yra 574-221). Šis mokymosi būdas yra vienodas tiek benzininiam, tiek dyzeliniam varikliui. - Elektromagnetinio purkštuko įtampos ir srovės matavimas:
Elektromagnetinio purkštuko įtampą ir srovės eigą galima išmatuoti naudojant osciloskopą. Tai gali būti naudojama norint nustatyti, ar ECU tinkamai valdo purkštuką.
Žemiau esančiame paveikslėlyje raudona linija yra įtampos kreivė, o mėlyna - srovės kreivė. Aukščiau esančiame taško paveikslėlyje parodytos dvi injekcijos. Kairėje pusėje yra išankstinė injekcija, o dešinėje - pagrindinė injekcija. Su kitais varikliais iš eilės gali būti įpurškiama iki trijų.
Injektorius atsidaro esant aukštai įtampai ir srovei. Įtampa yra maždaug 80 voltų. Šią aukštą įtampą galima pasiekti dėl ECU esančio kondensatoriaus. Ši aukšta įtampa kartu su mažu ritės pasipriešinimu užtikrina greitą injektoriaus atsaką. Todėl purkštukas turi trumpą įjungimo ir išjungimo delsą. Kadangi srovė per ritę sukelia daug šilumos, ji turi būti ribojama. Be srovės apribojimo tikroji srovė būtų net 300 amperų. Tačiau ši vertė niekada nebus pasiekta, nes purkštuko ritė jau seniai perdegė.
Srovės apribojimas matomas pagal nuolat įjungiamą ir išjungiamą įtampą nuo 4,6 iki 5,1 ms. Šio srovės apribojimo metu įtampa (12 voltų) ir srovė (12 amperų) vis dar yra pakankamai didelės, kad injektoriaus adata būtų atidaryta.
Po 5,1 ms valdymas sustabdomas ir injektoriaus adata užsidaro.
Variklio elektronika:
Variklio valdymas (ECU) apskaičiuojamas pagal duomenis iš jutiklių (akceleratoriaus pedalo padėties jutiklis, variklio temperatūra, važiavimo greitis, alkūninio veleno greitis, oro tūris ()oro masės matuoklis), įsiurbiamo oro temperatūra, išmetamųjų dujų kokybė (NOx), įpurškiamo kuro kiekis ir laikas, kada jis turi būti įpurškiamas. Purkštukų valdymas yra sunkus darbas. Kad per trumpą laiką (maks. 300 milisekundžių) būtų galima tiekti didesnę nei 20 amperų srovę, būtina iki 80 voltų įtampa.
Tai pasiekiama apmokestinant kondensatoriai ir galios stiprintuvo pakopos.
