Subiecte:
- operație
- Diferențele dintre sistemul de injecție convențional și common rail
- Sectiune de joasa presiune
- Sectiune de inalta presiune
- Măsurați tensiunea și curentul la injectorul electromagnetic
- Electronica motorului
Operațiune:
Common rail este un sistem de injecție care a fost utilizat la motoarele diesel din 1997. Injectoarele sunt controlate de unitatea de control al motorului. Atât deschiderea și închiderea injectorului (timpul de injecție), cât și numărul de injecții pe ciclu de ardere sunt determinate de unitatea de comandă a motorului. Unitatea de control al motorului calculează timpul de injecție pe baza unui număr de factori, cum ar fi viteza, sarcina, aerul exterior și temperatura motorului etc.
Pompa de înaltă presiune furnizează presiunea combustibilului către galeria de combustibil. Există întotdeauna o presiune constantă în galeria de combustibil. Toate injectoarele sunt conectate direct la galeria de combustibil. Prin urmare, presiunea combustibilului este și direct pe linia de alimentare a fiecărui injector. Numai de îndată ce injectorul primește un semnal de deschidere de la unitatea de comandă a motorului se va deschide. Presiunea din galeria de combustibil va intra acum în cilindru prin injector. Injecția se oprește imediat ce unitatea de comandă a motorului termină semnalul.
Linia verde arată linia de alimentare cu combustibil de joasă presiune.
Pompa electronică de combustibil (11) pompează combustibilul la o presiune de maximum 5 bar prin intermediul elementului de filtru (9) către pompa de înaltă presiune (1). O conductă de înaltă presiune (roșu) merge de la pompa de înaltă presiune la șina de combustibil. Există o presiune a combustibilului în șina de combustibil care depinde de viteza pompei de înaltă presiune. Senzorul de presiune pe șină înregistrează această valoare și transmite constant presiunea curentă a combustibilului către unitatea de control al motorului.
Conductele de înaltă presiune ale tuturor injectoarelor sunt conectate la șina de combustibil, așa cum se arată pe șina de combustibil cu numărul 8 și injectorul cu numărul 16. Linia de retur (albastru) asigură că tot excesul de combustibil de la injector, șinul de combustibil și pompa de înaltă presiune este returnat în rezervor. Există o circulație constantă a combustibilului pentru răcirea componentelor, care sunt adesea situate în compartimentul motorului.
Diferențele dintre sistemul de injecție convențional și common rail:
Pentru motoarele diesel (convenționale) fără injecție common rail (adică cu a pompă de linie de înaltă presiune, pompă de distribuție rotativă sau o pompă de distribuție controlată electronic) injectoarele sunt deschise de presiunea combustibilului propriu-zis.
Pompa de combustibil se rotește la viteza arborelui cu came și crește presiunea la momentul potrivit. Prin urmare, creșterea presiunii și injecția depind de sincronizarea pompei de combustibil în raport cu arborele cu came. Prin urmare, pompa de combustibil trebuie să fie întotdeauna blocată la înlocuirea curelei de distribuție.
La motoarele common-rail, combustibilul este injectat atunci când unitatea de comandă a motorului dă un semnal. Prin urmare, cu prima generație de motoare common-rail, poziția pompei nu a contat. Acesta poate fi rotit în orice poziție la instalarea curelei de distribuție. Pompa furnizează o presiune constantă a combustibilului șinei injectorului.
În zilele noastre toate motoarele sunt reglate mult mai precis. De asemenea, pompa trebuie să fie deseori blocată. Acest lucru este pentru a preveni vibrațiile legate de creșterea presiunii pompei. Pompele sunt acum construite în așa fel încât vârfurile de creștere a presiunii să apară în același timp cu cursa de compresie a motorului. Motorul funcționează mai silențios, iar cureaua de distribuție este mai puțin încărcată.
Secțiunea de joasă presiune:
Secțiunea de joasă presiune include rezervorul de combustibil, pompa electrică de combustibil, filtrul de combustibil, conducta de combustibil de joasă presiune și conducta de retur. Aceste componente sunt descrise mai jos.
- Rezervor de combustibil: aici este depozitat combustibilul. Capacitatea rezervorului poate varia între 30 și 70 de litri pentru autoturismele de lux mai ușoare și mai grele. Click aici pentru mai multe informatii despre rezervorul de combustibil.
- Pompă de supraalimentare electrică: montată în rezervor. Această pompă asigură că combustibilul este pompat din rezervor sub presiune scăzută către pompa de înaltă presiune (în compartimentul motor). Motoarele diesel Common-Rail nu au întotdeauna o pompă electronică de supraalimentare. Uneori, în pompa de înaltă presiune este încorporată o pompă cu angrenaje. Prin urmare, combustibilul este aspirat din rezervor de la pompa de înaltă presiune, iar presiunea se ridică la conducta de combustibil. Faceți clic aici pentru mai multe informații despre pompa de supraalimentare.
- Filtru de combustibil: combustibilul poate conține particule contaminate. Aceste particule rămân blocate în materialul filtrant, astfel încât să nu intre în sistemul de injecție. Filtrul de combustibil servește și ca separator de apă. Motorina conține și umiditate. Această umiditate este foarte dăunătoare pentru pompă și injectoare/țevi. Acest lucru poate provoca coroziune în interiorul componentelor. Pentru a preveni acest lucru, apa este, de asemenea, separată de combustibil și rămâne în filtru. Acest filtru trebuie golit periodic. a inlocui.
- Linia de combustibil de joasă presiune: această conductă de combustibil merge de la pompa electronică de combustibil la pompa de înaltă presiune. Presiunea pe această conductă este de aproximativ 5 bar.
- Linia de retur combustibil: combustibilul care este pompat prea mult se întoarce în rezervor prin conducta de retur. Combustibilul de retur servește și la răcire, deoarece elimină căldura. Prin urmare, trebuie să existe întotdeauna combustibil disponibil. Când are loc decelerația (motorul este frânat), nu se injectează combustibil în camera de ardere. Cantitatea de combustibil retur este cea mai mare la acel moment.
Combustibilul de retur poate fi folosit și pentru a recunoaște dacă un injector rămâne deschis neintenționat. Acest lucru se poate datora, de exemplu, unei contaminări sau unui defect al injectorului sau unei erori în controlul unității de control al motorului. Prin deconectarea liniilor de retur ale tuturor injectoarelor și colectarea lor în același timp, se poate vedea diferența reciprocă. Dacă 1 injector are combustibil de retur considerabil puțin, s-ar putea foarte bine ca injectorul să rămână deschis prea mult timp. Se injectează prea mult combustibil. Acest lucru poate fi văzut în imaginea de mai jos. Aici un injector nu are retur de combustibil.
Sectiune de inalta presiune:
Secțiunea de înaltă presiune include pompa de înaltă presiune, galeria de combustibil, conductele de combustibil de înaltă presiune și injectoarele.
- Pompa de inalta presiune
Pompa de înaltă presiune este concepută ca o pompă cu piston și asigură că presiunea combustibilului din galeria de combustibil (în funcție de sistem) rămâne la o presiune constantă. Aceasta înseamnă 1300 bari pentru prima generație de motoare common rail (din 1997) până la 2000 bari pentru sistemele actuale. Cu cât presiunea de injecție este mai mare, cu atât picăturile de combustibil sunt mai mici și cu atât arderea este mai bună și, prin urmare, emisiile de gaze de eșapament. Cantitatea de combustibil pe care pompa o furnizează galeriei de combustibil este limitată deoarece motorul are nevoie mai puțin. Presiunea rămâne apoi aproximativ aceeași. Prin controlul unui preaplin electromagnetic, un piston de control se reglează din ce în ce mai mult ca urmare a tensiunii arcului. Presiunea șinei scade apoi. Pe pagina Pompă de combustibil de înaltă presiune este explicată în detaliu funcționarea mai multor tipuri de pompe de înaltă presiune, inclusiv motorina common rail.
- Galeria de combustibil
Combustibilul este pompat de la pompa de înaltă presiune în galeria de combustibil. Există o presiune constantă a combustibilului în galeria de combustibil. Conductele de combustibil merg de la galeria de combustibil la injectoare. Senzorul de presiune al șinei este conectat și la galeria de combustibil (dacă presiunea șinei este prea mare, conducerea motorului se va asigura că supapa de limitare a presiunii se deschide) și există o linie de retur.
- Conducte de combustibil de înaltă presiune
Deoarece conductele de combustibil de înaltă presiune trebuie să suporte presiuni mari, acestea trebuie să fie puternice. Sunt realizate din metal și sunt conectate atât la pompă, cât și la injectoare cu piulițe de îmbinare. Aceste conducte de combustibil de înaltă presiune transportă combustibilul de la pompa de înaltă presiune la conducta de combustibil și de la conducta de combustibil la injectoare. Conductele dintre șina de combustibil și injectoare sunt toate de aceeași lungime și grosime. Acest lucru previne diferențele de injecție reciprocă. Dacă distanța dintre galeria de combustibil și cilindrul 1 este mai mare decât între galeria și cilindrul 4, se face o îndoire în conducta cilindrului 4. Datorită acestei curbe, distanța pe care trebuie să o parcurgă combustibilul de la cilindrul 4 este aceeași cu cea de la cilindrul 1. - Pulverizator
Sunt injectoare electromagnetice sau piezo-injectoare aplicat. Cu aceste injectoare se pot controla cantitatea de injectare, succesiunea de injectare si momentul de injectare. Există o presiune constantă a combustibilului la admisia injectorului. Aceasta este aceeași presiune ca cea prezentă în șina de combustibil. Această presiune există și în camera de control atâta timp cât supapa solenoidală este închisă. Supapa solenoidală este controlată de ECU.
Imediat ce supapa solenoidală este activată de către conducerea motorului, acul injectorului este ridicat și injectorul injectează o anumită cantitate de combustibil. Deoarece presiunea șinei și deschiderile injectoarelor sunt întotdeauna constante, conducerea motorului știe exact cât combustibil este injectat într-un anumit timp. Deoarece o abatere minimă apare întotdeauna după fabricație, această abatere trebuie comunicată unității de comandă a motorului. După fabricație, injectorul este testat. Un cod este determinat folosind rezultatele, printre altele, ale presiunii de deschidere și ale cantității injectorului. Acest cod este gravat pe injector și poate fi citit de către tehnician (vezi imaginea de mai jos, codul este 574-221). Această metodă de învățare este aceeași atât pentru un motor pe benzină, cât și pentru un motor diesel. - Măsurarea tensiunii și curentului la injectorul electromagnetic:
Progresia tensiunii și curentului prin injectorul electromagnetic poate fi măsurată cu ajutorul osciloscopului. Aceasta poate fi folosită pentru a determina dacă injectorul este controlat corect de ECU.
În imaginea de mai jos, linia roșie este curba tensiunii, iar linia albastră este curba curentului. Imaginea de mai sus arată două injecții. Stânga este pre-injecția și dreapta este injecția principală. Cu alte motoare, pot avea loc până la trei injecții succesive.
Injectorul se deschide la tensiune și curent ridicat. Tensiunea este de aproximativ 80 volți. Această tensiune înaltă poate fi atinsă datorită unui condensator din ECU. Această tensiune înaltă în combinație cu o rezistență scăzută a bobinei asigură un răspuns rapid din partea injectorului. Prin urmare, injectorul are o scurtă întârziere la pornire și la oprire. Deoarece curentul prin bobină provoacă multă căldură, acesta trebuie limitat. Fără limitarea curentului, curentul real ar fi de până la 300 de amperi. Cu toate acestea, această valoare nu va fi atinsă niciodată, deoarece bobina injectorului se va fi ars cu mult timp în urmă.
Limitarea curentului poate fi văzută de tensiunea care este pornită și oprită constant, între 4,6 și 5,1 ms. În timpul acestei limitări de curent, tensiunea (12 volți) și curentul (12 amperi) sunt încă suficient de mari pentru a menține acul injectorului deschis.
La 5,1 ms controlul este oprit și acul injectorului se va închide.
Electronica motorului:
Managementul motorului (ECU) este calculat pe baza datelor de la senzori (senzorul de poziție a pedalei de accelerație, temperatura motorului, viteza de deplasare, viteza arborelui cotit, volumul de aer (contor de masă de aer), temperatura aerului de admisie, calitatea gazelor de eșapament (NOx), cantitatea de combustibil care trebuie injectat și momentul la care trebuie injectat. Controlul injectoarelor este o treabă grea. Pentru a putea furniza un curent de peste 300 de amperi într-un timp scurt (max. 20 milisecunde), este necesară o tensiune de până la 80 de volți.
Acest lucru se realizează cu sarcina de condensatoare și trepte amplificatoare de putere.
