Падача паліва пад высокім ціскам

Падача паліва пад высокім ціскам сістэмы Common Rail уключае:

• паліўная помпа высокага ціску з клапанам рэгулявання ціску;
• паліваправоды высокага ціску;
• паліўную рэйку з акумулятарам высокага ціску (rail) з датчыкам ціску і фарсункамі;
• зваротны паліваправод.

Паліўная помпа высокага ціску

Паліўная помпа высокага ціску праз паліваправоды высокага ціску падае паліва пад ціскам 1350 бар у акумулятар высокага ціску.

Паліўная помпа высокага ціску размешчаны на мяжы прыступак нізкага і высокага ціску паліва. Пры ўсіх эксплуатацыйных рэжымах тэрмін службы паліўнай помпы адпавядае тэрміну службы аўтамабіля.

Паліўная помпа змазваецца дызельным палівам. Паліва сціскаецца трыма поршнямі, усталяванымі радыяльна пад кутом 120° сябар да сябра. Помпа падае тры порцыі паліва за адзін абарот каленчатага вала. Для дызельнага рухавіка з працоўным аб'ёмам 2,0 л, які працуе з намінальнай частатой кручэння каленчатага вала і ствараным ціскам 1350 бар, для прывада помпы неабходна магутнасць 3,8 квт з улікам механічнага к.п.д. прыблізна 90%.

Функцыянаванне помпы

Подкачивающий паліўная помпа падае паліва праз фільтр з отделителем вады да ўваходу і ахоўнаму клапану паліўнай помпы высокага ціску. Паліва праз дросельную адтуліну ахоўнага клапана змазвае рухомыя элементы помпы, а таксама астуджае яго. Прывадны вал з эксцэнтрыкавымі кулачкамі перамяшчае тры плунжера помпы ўверх і ўніз у адпаведнасці з формай кулачка. Як толькі ціск падачы перавышае ціск адкрыцця ахоўнага клапана (0,5...1,5 бар), подкачивающий помпа прымушае паліва мінуць праз впускной клапан паліўнай помпы высокага ціску ў адсек помпавага элемента, поршань якога перамяшчаецца ўніз (такт упуску). Впускной клапан зачыняецца, калі поршань помпы праходзіць праз НМТ і, бо паліва не можа выцячы з адсека помпавага элемента, яно сціскаецца незалежна ад ціску падачы. Які павялічваецца ціск адчыняе выпускны клапан і, як толькі дасягаецца ціск, роўнае ціску ў акумулятары, сціснутае паліва ўваходзіць у контур высокага ціску. Поршань помпы працягвае пастаўляць паліва, пакуль не дасягае ВМТ (нагнятальны ход), пасля чаго ціск памяншаецца і выпускны клапан зачыняецца. Паліва, якое застаецца ў адсеку помпавага элемента, пашыраецца і поршань помпы перамяшчаецца ўніз. Як толькі ціск у адсеку помпавага элемента памяншаецца ніжэй ціскі, стваранага подкачивающим помпай, впускной клапан адчыняецца і працэс паўтараецца.


Бо прадукцыйнасць помпы перавышае спажыванне паліва рухавіком, залішняе паліва пад высокім ціскам праз клапан рэгулявання ціску вяртаецца ў паліўны бак. Гэта прыводзіць да непатрэбнага нагрэву паліва і зніжэнню агульнага ККД.

Паліўная рэйка з акумулятарам высокага ціску (rail)

Ціск, стваранае паліўнай помпай высокага ціску, распаўсюджваецца праз паліўную рэйку з акумулятарам і топливопроводы да фарсунак. Адначасова, за кошт аб'ёму паліва ў акумулятары памяншаюцца ваганні ціску паліва, ствараныя паліўнай помпай высокага ціску і адкрыванымі фарсункамі. Сціскальнасць паліва як следства высокага ціску выкарыстоўваецца для дасягнення эфекту акумулятара. Ціск паліва вымяраецца датчыкам і падтрымліваецца на патрабаваным узроўні клапанам рэгулявання ціску.

Паліваправоды высокага ціску

Паліваправоды высокага ціску прызначаны для перадачы паліва з акумулятара высокага ціску да фарсунак і павінны супрацьстаяць высокачашчынным ваганням ціску, якія ўзнікаюць пры працы рухавіка. Паліваправоды выраблены са сталі і маюць вонкавы дыяметр 6 мм і ўнутраны дыяметр 2,4 мм. Усе паліваправоды высокага ціску павінны мець аднолькавую даўжыню. Рознасць адлегласці паміж акумулятарам і кожнай паліўнай фарсункай кампенсуецца за кошт выгінання паліваправодаў.

Датчык ціску

Датчык ціску перадае сігнал ЕСМ, які адпавядае рэальнаму ціску ў акумулятары ціску.

Паліва пад ціскам праз адтуліну ўздзейнічае на дыяфрагму датчыка, на якой усталяваны элемент датчыка (паўправадніковая прылада), які пераўтварае ціск у электрычны сігнал. Праз кантакты раздыма і электрычны ланцуг генераваны і ўзмоцнены сігнал перадаецца ЕСМ. Датчык працуе наступным чынам: пры змене формы дыяфрагмы змяняецца электрычнае супраціўленне пластоў, прылепленых да дыяфрагмы. Змена ціску на 1500 бар прыводзіць да змены формы дыяфрагмы на 1 мм. У залежнасці ад прыкладаемага ціску выходная напруга датчыка змяняецца ад 0 да 70 мв і пасля ўзмацнення складае 0,5-4,5 У. Дакладнае вымярэнне ціску ў акумулятары неабходна для правільнага функцыянавання сістэмы ўпырску паліва. У працоўным дыяпазоне вымяральная дакладнасць павінна знаходзіцца ў межах ±2%. Пры выхадзе датчыка ціску са строю клапан рэгулявання ціску пераходзіць у рэжым "дыяфрагма" і сістэма ўпырску, выкарыстоўваючы запасную (мяккую) функцыю, прымае загадзя зададзеную велічыню ціску.

Клапан абмежавання ціску

Клапан абмежавання ціску выконвае тую ж функцыю, што і клапан залішняга ціску. У выпадку залішняга ціску клапан, адчыняючыся, абмяжоўвае ціск у акумулятары. Ціск адкрыцця клапана абмежавання ціску - 1500 бар.
Клапан абмежавання ціску - механічная прылада, якое ўключае наступныя элементы:

• корпус з вонкавай разьбой для ўкручвання ў акумулятар ціску;
• - злучэнне трубкі звароту паліва ў паліўны бак;
• рухомы плунжар;
• спружыну.

Фарсункі

Фарсунка забяспечвае падачу патрэбнай колькасці паліва ў камеру згарання. У дакладна ўсталяваны момант ЕСМ перадае сігнал узрушанасці да саленоіда фарсункі, што азначае пачатак падачы паліва. Колькасць упырскваемага паліва вызначаецца перыядам адкрыцця распыляльніка і ціскам у сістэме. Паліва, якое вяртаецца ад клапана рэгулявання ціску і прыступкі нізкага ціску, падаецца ў калектар разам з палівам, якое ажыццяўляла змазку паліўнай помпы высокага ціску.

Фарсунка складаецца з наступных вузлоў:

• - распыляльніка;
• гідраўлічнай сістэмы;
• электрамагнітнага клапана.

Паліва ад разьбовага злучэння высокага ціску праз канал падаецца да распыляльніка і праз адтуліну падачы ў адсек кіравання клапанам. Адсек кіравання клапанам злучаны са зваротным топливопроводом праз адтуліну ўцечкі, злучанае з электрамагнітным клапанам. Пры зачыненні адтуліны ўцечкі гідраўлічнае высілак, прыкладанае да плунжеру кіравання клапанам, перавышае высілак ад ціску на конусны тарэц іголкі распыляльніка. У выніку іголка распыляльніка апускаецца ўніз і герметычна перакрывае падачу паліва пад высокім ціскам у камеру згарання.


Пры адкрыцці электрамагнітнага клапана фарсункі адчыняецца адтуліна ўцечкі, што прыводзіць да паніжэння ціску ў адсеку кіравання клапанам, у выніку чаго таксама памяншаецца гідраўлічны ціск на плунжер. Як толькі гідраўлічнае намаганне становіцца ніжэй намаганні ад ціску на конусны тарэц іголкі распыляльніка, іголка распыляльніка адкрываецца і паліва ўпырскваецца ў камеру згарання. Гэта непрамое кіраванне іголкай распыляльніка з выкарыстаннем гідраўлічнай сістэмы павелічэння намаганні прымяняецца таму, што сілы, якія патрабуюцца для хуткага адкрыцця іголкі, не могуць быць генераваны непасрэдна электрамагнітным клапанам. Так званая колькасць паліва для кіравання, неабходнае для адкрыцця іголкі распыляльніка, падаецца ў дадатак да колькасці паліва, якое неабходна фактычна ўвесці ў цыліндр, і яно праз адтуліну ўцечкі, злучанае з электрамагнітным клапанам, падаецца ў зваротны топливопровод.

У дадатак да колькасці паліва для кіравання таксама адбываецца страта паліва ў накіроўвалых штурхача клапана і іголцы распыляльніка.

Дзеянне фарсункі пры працы рухавіка і стварэнні ціску паліўнай помпай высокага ціску падпадзяляецца на наступныя чатыры этапу:

• фарсунка зачынена (з дадаткам высокага ціску);
• фарсунка адчыняецца (пачатак упырску паліва);
• фарсунка адкрыта цалкам;
• зачыненне фарсункі (канчатак упырску паліва).

Пры выключаным рухавіку і адсутнасці ціску ў акумулятары ціску спружына распыляльніка зачыняе фарсунку.

Фарсунка зачынена

У нерухомым стане электрамагнітны клапан фарсункі не ўзбуджаецца і таму зачынены. Адтуліна ўцечкі зачынена, і спружына клапана прыціскае шарык да гнязда адтуліны ўцечкі. Высокі ціск ад акумулятара ціску павялічваецца ў адсеку кіравання клапанам і адначасова прысутнічае ў аб'ёме адсека іголкі распыляльніка. Ціск ад акумулятара ціску, прыкладанае ў кантавой паверхні плунжера кіравання, разам з сілай спружыны іголкі распыляльніка ўтрымлівае іголку ў зачыненым становішчы, процідзейнічаючы супраць сіл адкрыцця, прыкладзеных у стадыі ціску.

Фарсунка адчыняецца

Фарсунка знаходзіцца ў нерухомым становішчы. Электрамагнітны клапан узбуджаецца токам, які забяспечвае хуткае адкрыццё клапана. Неадкладна вялікі ток, які падаецца да саленоіда, памяншаецца да току, дастатковага для ўтрымання электрамагнітнага клапана ў адчыненым становішчы. Калі адчыняецца адтуліна ўцечкі, паліва выцякае з адсека кіравання клапанам у паражніну, размешчаную над клапанам, і адтуль праз зваротны трубаправод у паліўны бак. Высілак, створанае саленоідам, перавышае высілак спружыны і адчыняецца адтуліна ўцечкі, што прыводзіць да паніжэння ціску ў адсеку кіравання клапанам, у выніку чаго таксама памяншаецца гідраўлічны ціск на плунжер. Як толькі гідраўлічнае намаганне становіцца ніжэй намаганні ад ціску на конусны тарэц іголкі распыляльніка, іголка распыляльніка адкрываецца і паліва ўпырскваецца ў камеру згарання. Хуткасць адкрыцця іголкі распыляльніка вызначаецца рознасцю ў хуткасці патоку праз адтуліну ўцечкі і адтуліну падачы. Плунжер кіравання дасягае верхняга становішча, дзе маецца падушка паліва, адукаваная струменем паліва паміж адтулінамі ўцечкі і падачы паліва. У гэтым становішчы распыляльнік фарсункі цалкам адчынены і паліва ўпырскваецца ў камеру згарання пад ціскам, роўным ціску ў акумулятары ціску.

Закрыццё фарсункі

Пасля спынення падачы напругі да электрамагнітнага клапана затамкавая спружына перасоўвае якар уніз і шарык зачыняе адтуліну ўцечкі. Якар складаецца з дзвюх частак. Аднак, нягледзячы на тое, што пласціна якара кіруецца плечыкам пры перасоўванні ўніз, ён можа "спружыніць" са зваротнай спружынай так, што не з'явяцца сілы, якія дзейнічаюць уніз на якар і шарык. Пры зачыненні адтуліны ўцечкі гідраўлічнае высілак, прыкладанае да плунжеру кіравання клапанам, перавышае высілак ад ціску на конусны тарэц іголкі распыляльніка. У выніку іголка распыляльніка апускаецца ўніз і герметычна перакрывае падачу паліва пад высокім ціскам у камеру згарання. Хуткасць руху іголкі распыляльніка вызначаецца патокам праз адтуліну падачы.