В отличие от управления автомобилем, имеющим обычные рядные или ТНВД распределительного типа, водитель автомобиля с электронной системой управления дизельным двигателем не может непосредственно влиять, например через педаль акселератора, на величину подачи топлива. Напротив, количество впрыскиваемого топлива определяется множеством рабочих параметров, таких как входной сигнал от водителя (положение педали акселератора), рабочий режим двигателя, эмиссия вредных компонентов и другие. Это означает, что может быть применен всесторонний защитный метод, при котором определяются отклонения параметров и принимаются соответствующие меры например, ограничение крутящего момента или в случае неисправности (аварийный режим работы) движение на режиме холостого хода. Система электронного управления дизелей может также обмениваться данными с другими системами автомобиля например, с АБС, электронной системой управления трансмиссией. Это означает, что управление двигателем может быть включено в общую систему управления автомобилем.Аккумуляторная топливная система Common Rail включает в себя следующие элементы электронного управления: ЭБУ, датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик частоты вращения распределительного вала, датчик давления в аккумуляторе, датчики температуры, массовый расходомер воздуха, датчик положения педали акселератора, датчик давления наддува.Электронный блок управления. Используя входные сигналы указанных датчиков и хранящиеся в памяти программируемые матрицы управления, ЭБУ регистрирует положение педали акселератора и на данный момент времени определяет рабочую характеристику двигателя и автомобиля как единого целого (имеется в виду то, что ЭБУ общается с остальными электронными системами АБС, круиз-контролем и другими). На основе полученной информации ЭБУ может осуществлять управляющие действия с автомобилем и двигателем.Датчик частоты вращения коленчатого вала. Момент начала впрыска топлива в камеру сгорания определяется положением поршня в цилиндре двигателя. Датчик обеспечивает получение информации о положении всех поршней в цилиндрах.Датчик частоты вращения распределительного вала. Распределительный вал управляет моментами открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов двигателя. Частота вращения распределительного вала наполовину меньше частоты вращения коленчатого вала. Когда поршень движется в направлении ВМТ, положение распределительного вала определяется в зависимости от того, является этот момент тактом сжатия или тактом выпуска отработавших газов. Эта информация не может быть получена от коленчатого вала по его положению в момент начала впрыска топлива.Температурные датчики устанавливаются в: системе охлаждения для измерения температуры охлаждающей жидкости; впускном коллекторе для измерения температуры воздуха на впуске; системе смаз
Электронное управление системой Common Rail
Поскольку ТНВД рассчитан на большую подачу топлива, то на режимах малых нагрузок подача топлива будет избыточной. В этом случае избыточное топливо возвращается обратно в бак через редукционный клапан. Кроме того, с помощью клапана прекращения подачи может быть выключен один из насосных элементов.Регулятор давления устанавливается на ТНВД или аккумуляторе высокого давления и поддерживает рабочее давление в аккумуляторе в зависимости от нагрузки двигателя, то есть открывается при избыточном давлении, возвращая часть топлива в магистраль низкого давления, и закрывается при недостаточном.Регулятор давления представляет собой шариковый клапан, установленный на якоре электромагнита. Подъем клапана осуществляется включением электромагнита. Регулятор давления включен в два управляющих контура: управляющий контур низкого быстродействия для установки переменного среднего давления в аккумуляторе и механический управляющий контур высокого быстродействия для компенсации высокочастотных колебаний давления.Аккумулятор высокого давления служит для накопления и распределения топлива под высоким давлением и одновременно обеспечивает демпфирование колебаний давления, генерируемых при подаче ТНВД. Конструктивно он представляет собой трубку с штуцерами входа топлива от ТНВД и выхода топлива в форсунки.Датчик давления топлива в аккумуляторе измеряет мгновенное значение давления топлива и посылает соответствующий сигнал в ЭБУ.Ограничитель подачи топлива предотвращает выход топлива из аккумулятора через форсунку с зависшей иглой (постоянно открытую). При большом количестве выходящего из аккумулятора топлива он прекращает подачу топлива к форсунке.Форсунки предназначены для подачи топлива в цилиндры. Угол опережения (начало впрыска топлива) и количество впрыскиваемого топлива (величина подачи) регулируются электрическим пусковым сигналом на форсунки.
Компоненты топливной системыСистема впрыска топлива Common Rail включает в себя ступень низкого давления, ступень высокого давления и электронную систему управления. Ступень низкого давления служит для подачи топлива к элементам ступени высокого давления и включает в себя топливный бак с фильтром-топливоприемником, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива и трубопроводы линии низкого давления.В настоящее время существуют два варианта топливоподкачивающих насосов: электрический роторный (роликовый) и шестеренчатый с механическим приводом.Ступень высокого давления предназначена для сжатия топлива перед впрыском, распределения его по цилиндрам и дозирования топлива (вместе с ЭБУ).Наиболее важными компонентами этой ступени являются топливный насос высокого давления (ТНВД) с клапаном прекращения подачи и регулятором давления, аккумулятор топлива, датчик давления топлива в аккумуляторе, предохранительный клапан (регулятор давления), ограничитель подачи, форсунки и ЭБУ.ТНВД постоянно создает высокое давление в топливной системе (до 1600 бар в нормальных рабочих режимах), как это нужно для аккумулятора топлива, что отличает Common Rail от обычных топливных систем дизелей, в которых давление повышается с каждым рабочим циклом.Привод ТНВД осуществляется от коленчатого вала двигателя через муфту, шестеренчатую передачу или зубчатый ремень. Смазка производится подаваемым топливом.Топливо внутри ТНВД сжимается тремя радиально расположенными под углом 120о друг к другу плунжерами. Поскольку имеют место три рабочих хода подачи на каждый оборот вала насоса, то развивается сравнительно небольшой момент и нагрузка на привод насоса остается равномерной. Принцип работы ТНВД аналогичен принципу работы любого плунжерного насоса. Поперечный разрез ТНВД Common Rail показан на рисунке 2.
Common Rail (в переводе с английского общий путь ) это система впрыска топлива с общим топливным аккумулятором высокого давления. Создание давления и сам процесс впрыска в аккумуляторной топливной системе Common Rail полностью разделены. Высокое давление в топливной системе создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо, готовое для впрыска, находится под большим давлением в аккумуляторе. Количество впрыскиваемого топлива (цикловая подача) зависит от действий водителя, а угол опережения и давление впрыска определяются электронным блоком управления (ЭБУ) на основе программируемых матриц, хранящихся в памяти микропроцессора. ЭБУ выдает управляющий пусковой сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего осуществляется впрыск форсункой в каждый цилиндр. Схема расположения системы Common Rail на четырехцилиндровом дизеле показана на рисунке 1.
Создание в 1927 году первого серийного топливного насоса высокого давления считается началом промышленного производства топливных систем Bosch. С тех пор они постоянно совершенствуются, повышая мощность двигателей и снижая расход топлива. В последние два десятилетия на первый план вышли такие характеристики, как топливная экономичность, снижение уровня шума и соответствие все ужесточающимся экологическим требованиям. Ответом на веяния времени стало появление в 1997 году топливной системы Common Rail.
Своим широким применением дизельный двигатель обязан разработкам фирмы Bosch в области систем впрыска топлива
ТЕХНИКА: У нас путь общий, а что такое "общий путь"?
Комментариев нет:
Отправить комментарий