Призначення, будова та принцип дії системи живлення БОГДАН А092

Система живлення дизеля призначена для забезпечення запасу палива на автомобілі, очищення палива та рівномірного розподілу його по циліндрах двигуна суворо дозованими порціями відповідно до порядку роботи, швидкісним і навантажувальним режимам роботи двигуна.

На дизелях автомобілів Renault Trafic встановлено систему живлення Common Rail. Common Rail – сучасна система живлення дизелів із безпосереднім впорскуванням палива в циліндри, основним елементом якої є паливний акумулятор.

Вперше системи живлення акумуляторного типу застосовували на суднових дизельних двигунах починаючи із 1910 року. Високий тиск впорскування дозволяв підтримувати роботу двигуна на всіх режимах. Але механічні системи мали чимало недоліків: металоємність та габаритність, недостатня живучість після розгерметизації одного із з’єднань, необхідність автономної зарядки акумулятора перед запуском. Нові вимоги до систем живлення та дизельних двигунів вцілому, а саме: керування тиску, характеристики паливоподачі та керування кутом випередження впорскування, нові екологічні стандарти, призвели до створення нового покоління акумуляторних паливних систем з електронним управлінням. Вперше, серійно застосована, електронна акумуляторна система була впроваджена компаніями Fiat та Elasis. Після того як дизайн та концепція системи були розроблені, концерн Fiat продав її компанії Bosch GmbH. Першими автомобілями із такою системою були Alfa Romeo 156 1.9 JTD та Mercedes-Benz C 220 CDI, серійний випуск цих моделей датується 1997 роком. У наш час роботи по вдосконаленню системи проводяться компаніями-виробниками систем живлення, зокрема такими як: Bosch GmbH, Lucas та іншими.

Система впорскування Common Rail (рис. 1.2 а) підрозділяється на дві частини – низького і високого тиску. Паливопідкачувальний насос засмоктує паливо через пристрій попереднього підігрівання і головний фільтр і під тиском приблизно 3,5 бар подає його через клапан відсічення до насоса високого тиску. Пристрій попереднього підігріву призначений для безперебійної роботи двигуна в зимовий час і об'єднаний в єдиний вузол з охолоджувачем палива. Енергія для підігрівання палива береться від охолоджуючої рідини або відповідно, навпаки, енергія палива при його охолодженні відводиться в охолоджувальну рідину. Насос високого тиску приводиться в дію від розподільного вала двигуна. Тиск подачі регулюється вбудованим в насос клапаном з пружиною, надлишки палива відводяться назад до входу в насос. Відсічний клапан перериває потік палива до ПНВТ і використовується тільки для аварійної зупинки двигуна. При цьому на клапан подається напруга, а в знеструмленому стані прохід для палива відкритий. Двигун може також зупинятися через форсунки або через клапан регулювання тиску.

Рис. 1.2. Схема системи впорскування Common Rail.

а-схема системи Common Rail; б-магнітний клапан управління форсунки;

1-паливопідкачувальний насос; 2-охолоджувач палива; 3-ПНВТ; 4-пристрій попереднього підігріву палива; 5-головний паливний фільтр; 6-паливний бак; 7-датчик тиску в центральному магістральному трубопроводі; 8-клапан регулювання тиску; 9-відсічний клапан палива;

10-форсунка; 11-центральний магістральний трубопровід; 12-повернення просо чуваного палива; 13-магнітний клапан з круглим сідлом; 14-розподільчий поршень; 15-пружина;

16-розптлювач; 17-підведення високого тиску.

Частина високого тиску служить для акумулювання і регулювання необхідного тиску палива. Для цього ПНВТ (радіально-поршневий насос з трьома поршнями, зміщеними на 120° один відносно одного), що приводиться в дію від розподільного валу випускних клапанів, незалежно від потреби двигуна подає паливо в центральний магістральний трубопровід 11. Тиск у цій центральній магістралі регулює електричний клапан 8, а роботою керує блок управління двигуна (на рис. 1.2 а не показаний). Величина відкриття клапана визначається силою струму, що подається на нього. Це означає, що при високій силі струму в системі створюється високий тиск і навпаки. Надлишки палива відводяться через зворотний трубопровід В. Мембранний датчик тиску 7 за допомогою зміни свого опору вимірює тиск у центральному магістральному трубопроводі і передає цю інформацію у формі сигналів напруги в блок управління. Через центральний магістральний трубопровід паливо подається до форсунок, при цьому центральна магістраль разом з відповідними напірними трубопроводами виконує завдання згладжування коливань тиску, які виникають через пульсації подачі палива і великі втрати палива при впорскуванні.

В системі Common Rail відкриття і закриття форсунок не залежить від кута повороту колінчастого вала двигуна. При цьому магнітний клапан 13 (див. рис. 1.2 б) не відчиняє безпосередньо форсунку, а тільки управляє створеним ПНВТ тиском у форсунках. Тиск у форсунках при цьому створюється з обох сторін розподільного поршня 14: вгорі через великий круговий переріз, і внизу – через менший кільцевий переріз. В результаті, через різницю в площі перетинів, коли на магнітний клапан не подається електричний струм, голка розпилювача 16 притиснута до свого сідла, і паливо не впорскується в циліндр. Коли на магнітний клапан подається напруга, його кулька піднімається зі свого сідла, звільняючи, таким чином, на час подачі напруги, отвір дроселя. Через цей отвір паливо по зворотному трубопроводу зливається в бак. Щоб перекрити тиск над розподільним поршнем, необхідний другий дросель, розміри якого точно узгоджені з розмірами першого. Другий дросель встановлений в зоні підведення високого тиску до верхньої частини форсунки. В результаті, при піднятті кульки магнітного клапана 13 тиск у верхній частині форсунки відповідно зменшується. Таким чином, сила, що діє на нижній кільцевий переріз, переважає, і голка форсунки підіймається, звільняючи прохід палива до отворів розпилювача. Необхідна для роботи клапана висока напруга створюється в блоці управління двигуна конденсаторами високої напруги, тобто час подачі напруги на їх магнітні клапани також визначається блоком управління.

У зворотний трубопровід вбудований охолоджувач палива, так як в результаті сильного стиснення паливо може нагріватися до 130°С. Теплота відводиться до охолоджуючої рідини, яка перед входом в охолоджувач палива додатково охолоджується в низькотемпературному радіаторі.

Останні розробки систем Common Rail фірми «Сіменс» відрізняються використанням новітніх п’єзо гідравлічних форсунок. Час їх спрацьовування при подачі напруги складає всього 0,1µс, зменшено також так званий «мертвий» час, тобто час, потрібний на переміщення рухомих частин. У цих форсунках використані п'єзо-соленоїди на керамічній основі. У системах з п’єзо гідравлічними форсунками відбувається більш точне дозування дуже малих доз палива, що впорскується, більш точно і чітко реалізується початок впорскування палива.

Date: 2015-11-14; view: 923; Нарушение авторских прав