Напірний бак – рейка, регулятор тиску, датчик тиску та температури колінвалу та розподільного валу

Паливний бак високого тиску (рампа – розподільник упорскування – рампа)

Він діє як паливний акумулятор під високим тиском і в той же час гасить коливання (коливання) тиску, що виникають при пульсуючого подачі палива від насоса високого тиску і постійному відкритті і закритті форсунок. Отже, він повинен мати достатній обсяг для обмеження цих коливань, з іншого боку, цей обсяг не повинен бути занадто великим, щоб швидко створити необхідне постійне тиск після запуску для безпроблемного запуску і роботи двигуна. Розрахунки моделювання використовуються для оптимізації результуючого обсягу. Обсяг впорскується в циліндри палива постійно поповнюється в рейку за рахунок подачі палива від насоса високого тиску. Стисливість палива при високому тиску використовується для досягнення ефекту зберігання. Якщо потім з рейки відкачується більшу кількість палива, тиск залишається майже незмінним.

Ще одне завдання напірного бака – рейки – це подача палива до форсунок окремих циліндрів. Конструкція бака є результатом компромісу двох вимог, що суперечать один одному: він має подовжену форму (сферичну або трубчасту) відповідно до конструкції двигуна та його розташування. За способом виробництва ми можемо розділити резервуари на дві групи: ковані та зварені лазером. Їх конструкція повинна дозволяти встановлення датчика тиску в рампі і обмежує соотв. клапан регулювання тиску. Регулюючий клапан регулює тиск до необхідного значення, а обмежувальний клапан обмежує тиск лише до максимально допустимого значення. Стисне паливо подається магістраллю високого тиску через впускний отвір. Потім він розподіляється з резервуара до форсунок, причому кожна форсунка має свою власну напрямну.

1 – бак високого тиску (рейка), 2 – живлення від насоса високого тиску, 3 – датчик тиску палива, 4 – запобіжний клапан, 5 – повернення палива, 6 – обмежувач потоку, 7 – трубопровід до форсунок.

Клапан скидання тиску

Як випливає з назви, запобіжний клапан обмежує тиск до максимально допустимого значення. Обмежувальний клапан працює виключно за механічним принципом. Він має отвір на стороні з'єднання рейки, яке закривається конічним кінцем поршня в сідлі. При робочому тиску поршень пружиною вдавлюється в сідло. Коли максимальний тиск палива перевищено, сила пружини перевищується, і поршень виштовхується з сідла. Таким чином, надлишок палива тече через отвори для потоку назад в колектор і далі в паливний бак. Це захищає пристрій від руйнування через велику підвищення тиску в разі несправності. В останніх версіях обмежувального клапана інтегрована функція аварійного режиму, завдяки якій підтримується мінімальний тиск навіть у разі відкритого зливного отвору, і транспортний засіб може рухатися з обмеженнями.

1 – канал, що подає, 2 – конусний клапан, 3 – проточні отвори, 4 – поршень, 5 – пружина стиснення, 6 – упор, 7 – корпус клапана, 8 – повернення палива.

обмежувач потоку

Цей компонент встановлений на напірному резервуарі і паливо проходить через нього до форсунок. Кожна форсунка має свій обмежувач потоку. Призначення обмежувача потоку – виключити витік палива у разі виходу з ладу форсунки. Це той випадок, якщо витрата палива однієї з форсунок перевищує максимально допустиму кількість, встановлену виробником. Конструктивно обмежувач витрати складається з металевого корпусу з двома різьбленнями, одна для кріплення на баку, а інша для пригвинчування труби високого тиску до форсунок. Розташований усередині поршень притискається пружиною до паливного бака. Вона щосили намагається тримати канал відкритим. Під час роботи інжектора тиск падає, що переміщає поршень у бік виходу, але він повністю не закривається. При правильній роботі форсунки падіння тиску відбувається за короткий час, а пружина повертає поршень у вихідне положення. У разі несправності, коли витрата палива перевищує встановлене значення, падіння тиску продовжується доти, доки не перевищить зусилля пружини. Потім поршень упирається в сідло з боку виходу і залишається в цьому положенні до зупинки двигуна. Це перекриває подачу палива до несправної форсунки та запобігає неконтрольованому витоку палива в камеру згоряння. Однак обмежувач витрати палива також працює у разі несправності, коли є лише незначний витік палива. У цей час поршень повертається, але не у вихідне положення і через певний час - кількість упорскування досягає сідла і зупиняє подачу палива до пошкодженої форсунки, поки двигун не вимкнеться.

1 – з'єднання рейки, 2 – стопорна вставка, 3 – поршень, 4 – пружина стиснення, 5 – корпус, 6 – з'єднання з форсунками.

Датчик тиску палива

Датчик тиску використовується блоком керування двигуном для точного визначення миттєвого тиску паливного баку. З величини виміряного тиску датчик генерує сигнал напруги, який потім оцінюється блоком управління. Найважливіша частина датчика - це діафрагма, яка знаходиться в кінці каналу подачі і на яку тисне паливо, що подається. Напівпровідниковий елемент поміщений на мембрану як чутливий елемент. Чутливий елемент містить пружні резистори, пропарені на діафрагмі в бруківці. Діапазон вимірювання визначається товщиною діафрагми (чим товщі діафрагма, тим вищий тиск). Вплив тиску на мембрану призведе до її вигину (приблизно 20-50 мікрометрів при 150 МПа) і, таким чином, зміну опору пружних резисторів. При зміні опору напруга ланцюга змінюється в межах від 0 до 70 мВ. Потім ця напруга посилюється у схемі оцінки до діапазону від 0,5 до 4,8 В. Напруга живлення датчика становить 5 В. Коротко, цей елемент перетворює деформацію на електричний сигнал, який модифікується – посилюється і звідти надходить у блок управління для оцінки, де тиск палива розраховується за допомогою збереженої характеристики. У разі відхилення регулюється клапаном регулювання тиску. Тиск практично постійний і не залежить від навантаження та швидкості.

1 – електричне з'єднання, 2 – схема оцінки, 3 – діафрагма з чутливим елементом, 4 – штуцер високого тиску, 5 – кріпильна різьба.

Регулятор тиску палива – регулюючий клапан

Як вже було сказано, необхідно підтримувати практично постійний тиск в напірному паливному баку незалежно від навантаження, оборотів двигуна і т.д. по зворотній лінії паливний бак. І навпаки, якщо тиск у паливному баку падає, клапан закривається і насос створює необхідний тиск палива. Регулятор тиску палива розташований або на ТНВД або на паливному баку. Регулюючий клапан працює у двох режимах, увімкнений клапан чи ні. У разі неактивного режиму на соленоїд не подається напруга, і, таким чином, соленоїд не впливає. Кулька клапана вдавлюється в сідло тільки за рахунок сили пружини, жорсткість якої відповідає тиску близько 10 МПа, що є тиском відкриття палива. Якщо на котушку електромагніту подається електрична напруга - струм, він починає діяти на якір разом із пружиною і закриває клапан за рахунок тиску на кульку. Клапан закривається доти, доки не буде досягнуто балансу між силами тиску палива, з одного боку, і соленоїдом і пружиною, з іншого. Потім він відкривається та підтримує постійний тиск на бажаному рівні. Блок управління реагує на зміну тиску, викликане, з одного боку, коливається кількістю палива, що подається і відведенням форсунок, відкриттям регулюючого клапана по-різному. Щоб змінити тиск, через соленоїд протікає менший або більший струм (його дія посилюється, або слабшає), і, таким чином, кулька більш-менш проштовхується в сідло клапана. У Common Rail першого покоління використовувався клапан регулювання тиску DRV1, у другому та третьому поколінні клапан DRV2 або DRV3 встановлюється разом із дозуючим пристроєм. Завдяки двоступінчастому регулюванню відбувається менший нагрівання палива, яке не потребує додаткового охолодження додаткового охолоджувача палива.

1 – кульовий кран, 2 – якір соленоїда, 3 – соленоїд, 4 – пружина.

датчики температури

Датчики температури використовуються для вимірювання температури двигуна на основі температури охолоджуючої рідини, температури наддувочного повітря у впускному колекторі, температури моторного масла в контурі мастила і температури палива в паливній магістралі. Принцип вимірювання цих датчиків полягає в зміні електричного опору, викликаному підвищенням температури. Їх напругу живлення 5 В змінюється за рахунок зміни опору, потім перетворюється в цифровомуперетворювачі з аналогового сигналу в цифровий. Потім цей сигнал надходить в блок управління, який обчислює відповідну температуру відповідно до заданої характеристикою.

Датчик положення і частоти обертання колінчастого вала

Цей датчик визначає точне положення і результуючу частоту обертання колінчастого вала в хвилину. Це індуктивний датчик Холла, який знаходиться на колінчастому валу. Датчик подає електричний сигнал на блок управління, який оцінює це значення електричної напруги, наприклад для початку (або закінчення) упорскування палива і т. Д. Якщо датчик не працює, двигун не запускається.

Датчик положення розподільного і частоти обертання

Датчик частоти обертання розподільного валу функціонально аналогічний датчику частоти обертання колінчастого валу і використовується визначення того, який поршень знаходиться у верхній мертвій точці. Цей факт необхідний визначення точного моменту запалювання для бензинових двигунів. Крім того, він використовується для діагностики прослизання ременя ГРМ або пропуску ланцюга і при запуску двигуна, коли блок управління двигуном визначає за допомогою цього датчика, як весь механізм кривошипно-з'єднувально-поршневий фактично обертається спочатку. У разі двигунів з VVT – система зміни фаз газорозподілу, що використовується для діагностики роботи варіатора. Двигун може існувати без цього датчика, але потрібен датчик частоти обертання колінчастого валу, і тоді частота обертання розподільного валу і колінчастого валу ділиться у співвідношенні 1:2. який поршень знаходиться першим у верхній мертвій точці (який поршень знаходиться в такті стиснення або випуску при переміщенні у верхню мертву точку). центр). Це може бути неочевидно по датчику положення колінчастого валу при пуску, але під час роботи двигуна інформації, що отримується з цього датчика, цілком достатньо. Завдяки цьому дизельний двигун, як і раніше, знає положення поршнів та їх хід, навіть якщо датчик на розподільчому валу виходить з ладу. У разі несправності цього датчика автомобіль не заводиться або запускається довше. Як і у разі виходу з ладу датчика на колінчастому валу, тут спалахує контрольна лампа керування двигуном на панелі приладів. Зазвичай звані Датчик Холла.