Предметы:
- операция
- Отличия обычной системы впрыска от Common Rail
- Секция низкого давления
- Секция высокого давления
- Измерьте напряжение и ток на электромагнитном инжекторе.
- Электроника двигателя
Операция:
Common Rail — система впрыска, которая применяется на дизельных двигателях с 1997 года. Форсунки управляются блоком управления двигателем. Как открытие и закрытие форсунки (время впрыска), так и количество впрысков за цикл сгорания определяются блоком управления двигателем. Блок управления двигателем рассчитывает время впрыска на основе ряда факторов, таких как скорость, нагрузка, температура наружного воздуха и двигателя и т. д.
Насос высокого давления подает давление топлива в топливный канал. В топливной магистрали всегда постоянное давление. Все форсунки подсоединены напрямую к топливной магистрали. Таким образом, давление топлива также находится непосредственно на линии подачи каждой форсунки. Только как только форсунка получит сигнал открытия от блока управления двигателем, она откроется. Давление из топливной магистрали теперь будет поступать в цилиндр через форсунку. Впрыск прекращается, как только блок управления двигателем прекращает подавать сигнал.
Зеленой линией показана линия подачи топлива низкого давления.
Электронный топливный насос (11) подает топливо под давлением не более 5 бар через фильтрующий элемент (9) в насос высокого давления (1). Трубопровод высокого давления (красный) проходит от насоса высокого давления к топливной рампе. В топливной рампе существует давление топлива, которое зависит от оборотов насоса высокого давления. Датчик давления в рампе фиксирует это значение и постоянно передает текущее давление топлива в блок управления двигателем.
Линии высокого давления всех форсунок подсоединены к топливной рампе, как показано на топливной рампе под номером 8 и на форсунке под номером 16. Возвратная линия (синяя) обеспечивает возврат всего излишков топлива из форсунки, топливной рампы и насоса высокого давления в бак. Для охлаждения компонентов, которые зачастую расположены в моторном отсеке, происходит постоянная циркуляция топлива.
Отличия обычной системы впрыска от Common Rail:
Для (обычных) дизельных двигателей без впрыска Common Rail (т.е. с Линейный насос высокого давления, ротационный распределительный насос или распределительный насос с электронным управлением.) форсунки открываются под давлением самого топлива.
Топливный насос вращается со скоростью распределительного вала и в нужный момент создает давление. Таким образом, повышение давления и впрыск зависят от момента срабатывания топливного насоса относительно распределительного вала. Поэтому при замене ремня ГРМ топливный насос всегда должен быть заблокирован.
В двигателях с системой Common Rail впрыск топлива осуществляется по сигналу блока управления двигателем. Поэтому в первом поколении двигателей Common Rail положение насоса не имело значения. При установке ремня ГРМ его можно повернуть в любое положение. Насос обеспечивает постоянное давление топлива в рампе форсунок.
Сейчас все двигатели настраиваются гораздо точнее. Насос также часто приходится блокировать. Это необходимо для предотвращения вибраций, связанных с повышением давления в насосе. Насосы теперь сконструированы таким образом, что пики повышения давления происходят одновременно с тактом сжатия двигателя. Двигатель работает тише, а ремень ГРМ менее сильно нагружен.
Секция низкого давления:
В секцию низкого давления входят топливный бак, электрический топливный насос, топливный фильтр, топливопровод низкого давления и возвратный трубопровод. Эти компоненты описаны ниже.
- Топливный бак: здесь хранится топливо. Емкость бака может варьироваться от 30 до 70 литров для более легких и тяжелых легковых автомобилей класса люкс. Нажмите здесь, чтобы получить дополнительную информацию о топливном баке.
- Электрический подкачивающий насос: установлен в баке. Этот насос обеспечивает перекачку топлива из бака под низким давлением в насос высокого давления (в моторном отсеке). Дизельные двигатели с системой Common Rail не всегда оснащены электронным подкачивающим насосом. Иногда в насос высокого давления встраивают шестеренчатый насос. Таким образом, топливо всасывается из бака насосом высокого давления, и давление повышается в топливной рампе. Нажмите здесь, чтобы получить дополнительную информацию о подкачивающем насосе.
- Топливный фильтр: топливо может содержать загрязненные частицы. Эти частицы остаются в фильтрующем материале и не могут попасть в систему впрыска. Топливный фильтр также выполняет функцию водоотделителя. Дизельное топливо также содержит влагу. Эта влага очень вредна для насоса и форсунок/патрубков. Это может вызвать коррозию внутренних компонентов. Чтобы этого не произошло, вода также отделяется от топлива и остается в фильтре. Этот фильтр необходимо периодически опорожнять. заменить.
- Топливопровод низкого давления: этот топливопровод проходит от электронного топливного насоса к насосу высокого давления. Давление в этой трубе составляет примерно 5 бар.
- Возвратная линия топлива: перекачанное слишком много топлива возвращается в бак по возвратной линии. Возвратное топливо также служит для охлаждения, поскольку отводит тепло. Поэтому всегда должно быть в наличии возвратное топливо. При замедлении (торможении двигателя) топливо в камеру сгорания не впрыскивается. В это время количество возвращаемого топлива является наибольшим.
Возвратное топливо также можно использовать для определения того, остается ли форсунка непреднамеренно открытой. Это может быть связано, например, с загрязнением или неисправностью форсунки, либо с ошибкой управления блоком управления двигателем. Отсоединив обратку всех форсунок и собрав их одновременно, можно посмотреть взаимную разницу. Если у одной форсунки заметно мало возвратного топлива, вполне возможно, что форсунка остается открытой слишком долго. Впрыскивается слишком много топлива. Это можно увидеть на изображении ниже. Здесь одна форсунка не имеет возврата топлива.
Секция высокого давления:
В секцию высокого давления входят насос высокого давления, топливный канал, топливопроводы высокого давления и форсунки.
- Хогедрукпомп
Насос высокого давления выполнен в виде плунжерного насоса и обеспечивает поддержание постоянного давления топлива в топливной магистрали (в зависимости от системы). Это составляет от 1300 бар для двигателей Common Rail первого поколения (с 1997 года) до 2000 бар для нынешних систем. Чем выше давление впрыска, тем меньше капель топлива и тем лучше сгорание и, следовательно, выбросы выхлопных газов. Количество топлива, подаваемого насосом в топливную магистраль, ограничено, поскольку двигателю требуется меньше топлива. Давление при этом остается примерно одинаковым. Управляя электромагнитным переливом, управляющий поршень перемещается все дальше и дальше в результате напряжения пружины. При этом давление в рампе снижается. На странице Топливный насос высокого давления подробно объясняется работа нескольких типов насосов высокого давления, в том числе дизельных Common Rail.
- Топливная галерея
Топливо перекачивается из насоса высокого давления в топливный коллектор. В топливной магистрали постоянное давление топлива. Топливопроводы проходят от топливной галереи к форсункам. Датчик давления в рампе также подключен к топливной магистрали (если давление в рампе слишком высокое, система управления двигателем обеспечит открытие предохранительного клапана) и есть обратная линия.
- Топливопроводы высокого давления
Поскольку топливопроводы высокого давления должны выдерживать высокое давление, они должны быть прочными. Они изготовлены из металла и соединяются как с насосом, так и с форсунками с помощью накидных гаек. Эти топливопроводы высокого давления переносят топливо от насоса высокого давления к топливной рампе и от топливной рампы к форсункам. Трубки между топливной рейкой и форсунками имеют одинаковую длину и толщину. Это предотвращает взаимные различия впрыска. Если расстояние между топливным каналом и цилиндром 1 больше, чем между каналом и цилиндром 4, в трубке цилиндра 4 делается изгиб. Благодаря этому изгибу расстояние, которое должно пройти топливо из цилиндра 4, такое же, как и из цилиндра 1. - распылитель
Эр слово электромагнитные или пьезоинжекторы применяемый. С помощью этих форсунок можно контролировать количество впрыска, последовательность впрыска и момент впрыска. На входе в форсунку поддерживается постоянное давление топлива. Это то же давление, что и в топливной рампе. Это давление существует и в камере управления, пока электромагнитный клапан закрыт. Электромагнитный клапан управляется ЭБУ.
Как только электромагнитный клапан активируется системой управления двигателем, игла форсунки поднимается, и форсунка впрыскивает определенное количество топлива. Поскольку давление в рампе и отверстия форсунок всегда постоянны, система управления двигателем точно знает, сколько топлива впрыскивается за определенное время. Поскольку минимальное отклонение всегда возникает после изготовления, об этом отклонении необходимо сообщить в блок управления двигателем. После изготовления форсунка проходит испытания. Код определяется на основе результатов, среди прочего, давления открытия и количества форсунок. Этот код выгравирован на форсунке и может быть прочитан техническим специалистом (см. изображение ниже, код 574-221). Этот метод обучения одинаков как для бензинового, так и для дизельного двигателя. - Измерение напряжения и тока на электромагнитном инжекторе:
Изменение напряжения и тока на электромагнитном инжекторе можно измерить с помощью осциллографа. Это можно использовать для определения правильности управления форсункой со стороны ЭБУ.
На изображении ниже красная линия — это кривая напряжения, а синяя линия — кривая тока. На изображении выше показаны две инъекции. Слева — предварительный впрыск, справа — основной впрыск. В других двигателях может происходить до трех впрысков подряд.
Форсунка открывается при высоком напряжении и токе. Напряжение примерно 80 вольт. Это высокое напряжение может быть достигнуто благодаря конденсатору в ЭБУ. Такое высокое напряжение в сочетании с низким сопротивлением катушки обеспечивает быстрый отклик форсунки. Таким образом, инжектор имеет короткую задержку включения и выключения. Поскольку ток через катушку вызывает большое количество тепла, его необходимо ограничить. Без ограничения тока фактический ток будет достигать 300 ампер. Однако это значение никогда не будет достигнуто, поскольку катушка форсунки уже давно сгорела.
Ограничение тока можно увидеть по напряжению, которое постоянно включается и выключается, в пределах от 4,6 до 5,1 мс. Во время этого ограничения тока напряжение (12 В) и ток (12 ампер) все еще достаточно высоки, чтобы игла форсунки оставалась открытой.
На 5,1 мс управление прекращается и игла форсунки закрывается.
Электроника двигателя:
Управление двигателем (ЭБУ) рассчитывается на основе данных датчиков (датчик положения педали акселератора, температура двигателя, скорость движения, частота вращения коленчатого вала, объем воздуха (расходомер воздуха), температура всасываемого воздуха, качество выхлопных газов (NOx), количество впрыскиваемого топлива и время, в которое его следует впрыскивать. Управление форсунками – сложная задача. Чтобы иметь возможность подать ток силой более 300 ампер за короткое время (максимум 20 миллисекунд), необходимо напряжение до 80 вольт.
Это достигается за счет заряда конденсаторы и каскады усилителя мощности.
