Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

Техническое обслуживание форсунок


Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей


Публикация:

   Техническое обслуживание форсунок


Читать далее:

Техническое обслуживание форсунок

Форсунка предназначена для впрыска определенного количества мелкораспыленного топлива в камеру сгорания. На дизелях ЯМЗ и КамАЗ, а также ЗИЛ-645 применяются форсунки закрытого типа с фиксированным распылителем и с гидравлическим управлением иглой (рис. 63).

Форсунки указанных автомобильных дизелей отличаются незначительными конструктивными изменениями, способами крепления в головке цилиндров, а также числом сопловых отверстий распылителя и величиной давления подъема иглы распылителя. Так, например, у распылителя форсунки двигателя КамАЗ-740 имеется четыре сопловых отверстия, форсунки регулируются на давление подъема иглы распылителя 180 + 0,5 МПа, у двигателей ЯМЗ соответственно отверстий четыре и давление 19,5-20,2 МПа, у двигателя ЗИЛ-645 отверстий два и давление 18,5 + 0,5 МПа, у двигателя РАБА-МАН отверстие одно, а давление составляет 18 МПа.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 63. Форсунка двигателей КамАЗ:
1 — распылитель; 2 — гайка; 3 — проставка; 4 — штанга; 5 — корпус; 6 — уплотнительное кольцо; 7 – штуцер; 8 -фильтр; 9 – втулка; 10 – регулировочные шайбы; 11 – опорная шайба; 12 – пружина; 13 — игла распылителя

Регулировку давления подъема иглы распылителя осуществляют установкой шайб под пружину форсунки или регулировочным винтом в зависимости от конструкции форсунки.

При необходимости давление начала впрыска топлива форсунки двигателя КамАЗ следует отрегулировать изменением общей толщины регулировочных шайб 10 (см. рис. 63). Увеличение толщины шайб увеличивает сжатие пружины 12, а уменьшение их толщины уменьшает сжатие пружины, что повышает или понижает давление начала впрыска топлива.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Изменение толщины шайб на 0,05 мм изменяет давление подъема иглы форсунки на 0,30—0,36 МПа.

Для проверки и регулировки форсунок следует снять их с двигателя, пользуясь специальным съемником.

Герметичность, давление начала подъема иглы, качество распылива-ния топлива и пропускную способность форсунки определяют на стенде (рис. 64). Он состоит из односекционного насоса высокого давления, приводимого в действие с помощью рычага 8 (или электродвигателя), топливного бачка, топливопровода высокого давления, манометра, трубопровода подвода топлива, основания.

Качество распыливания считается хорошим, если при подводе топлива в форсунку 70—80 качаниями рычага насоса в минуту оно впрыскивается в туманообразном состоянии без капель с равномерным конусом струи. Начало и конец впрыска должны быть четкими.

Рис. 64. Стенд для проверки форсунок

Впрыск топлива новой форсункой сопровождается характерным резким звуком, но если у форсунки, бывшей в употреблении, этот звук отсутствует, то это не значит, что форсунка неисправна.

В случае закоксования отверстий распылителя следует разобрать форсунку, прочистить детали деревянным скребком, пропитанным дизельным маслом, и промыть их в бензине. Сопловые отверстия прочистить стальной проволокой диаметром 0,25 мм.

Чистить распылитель острыми и твердыми предметами или наждачной бумагой не разрешается.

При подтекании топлива по конусу распылителя или заедании иглы следует заменить корпус распылителя с иглой.

Перед сборкой распылитель и иглу тщательно промыть в чистом бензине и смазать предварительно отстоенным и профильтрованным дизельным топливом.

При затяжке гайки распылителя нужно предварительно поджать распылитель с упором в конусный торец до полного сжатия пружин. Момент затяжки распылителя 70-80 Н-м.

Прежде чем установить форсунку в головку цилиндра, следует очистить от грязи гнездо форсунки и проверить наличие и состояние уплотнительной шайбы (кольца).Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

Большинство неисправностей форсунок возникает в результате применения загрязненного или низкокачественного топлива, а также в результате длительной работы двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода.

На малой частоте вращения резко падает давление впрыска, топливо распыливается недостаточно, подтекает, не полностью сгорает, отработавшие газы приобретают темный цвет, что нередко сопровождается подгоранием сопловых отверстий форсунок.

Причины перебоев в работе цилиндров двигателя и проверку исправности форсунок во время работы определяют путем ослабления штуцера проверяемой форсунки для того, чтобы топливо вытекало наружу и не поступало в форсунку.

Если после выключения форсунки частота вращения коленчатого вала уменьшится, перебои в работе цилиндров станут заметнее и дымность отработавших газов не изменится, то форсунку этого цилиндра следует считать исправной. Если же частота вращения и перебои не изменятся, а дымность выпуска отработавших газов уменьшится, то это указывает на неисправность форсунки, ее следует снять и отремонтировать.

Одной из причин затруднительного пуска дизеля является попадание воздуха в систему питания. Воздух из топливной системы удаляют при неработающем двигателе. Для прокачки топливной системы следует отворачивать рукоятку со штока цилиндра ручного подкачивающего насоса и перемещать ее вверх и вниз в течение нескольких минут. При этом топливо из бака через фильтры грубой и тонкой очистки нагнетается в канал насоса высокого давления, а оттуда через перепускной клапан и трубопроводы обратно в бак с воздухом, проникшим в систему.




Рекламные предложения:

Читать далее: Особенности, неисправности и проверка состояния газового оборудования

Категория: —
Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Давление — начало — подъем — игла — распылитель

Давление — начало — подъем — игла — распылитель

Cтраница 1

Давление начала подъема иглы распылителя определяют при повышении давления топлива в приборе до 125 кгс / см2 с большой скоростью и далее со скоростью 5 кгс / см2 в секунду.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Величина давления фиксируется в момент начала впрыска топлива. В случае несоответствия давления начала впрыска техническим условиям регулируют степень затяжки пружины форсунки. При этом регулировочный винт 9 ( см. рис. 65) завертывают, если давление меньше нормы, и отвертывают при большем значении.
[1]

Давление начала подъема иглы распылителя определяют при повышении давления топлива в приборе до 12 5 МПа с большой скоростью и далее со скоростью до 0 5 МПа в секунду. Величина давления фиксируется в момент начала впрыска топлива. В случае несоответствия давления начала впрыска техническим условиям регулируют степень затяжки пружины форсунки. При этом регулировочный винт 9 ( см. рис. 67) завертывают, если давление меньше нормы, и отвертывают при большем значении.
[2]

Проверку давления начала подъема иглы распылителя выполняют следующим образом.
[3]

Проверку и регулировку давления начала подъема иглы распылителя форсунки выполняют также с помощью эталонной форсунки ( предварительно отрегулированной на приборе) по принципу использования максиметра. Для этого на трубопровод, подходящий к испытуемой форсунке, крепят тройник. К одному отводу тройника присоединяют испытуемую форсунку, а к другому эталонную. Дальнейшие действия с испытуемой форсункой выполняют в той же последовательности, что и при использовании макси-метра.
[4]

Проверку и регулировку давления начала подъема иглы распылителя форсунки выполняют также с помощью эталонной форсунки ( предварительно отрегулированной на приборе) по принципу использования максиметра. Для этого на трубопровод, подходящий к испытуемой форсунке, крепят тройник. К одному отводу тройника присоединяют испытуемую форсунку, а к другому эталонную. Дальнейшие действия с испытуемой форсункой выполняют в той же последовательности, что и при использовании максиметра.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок
[6]

Регулировка форсунок двигателя КамАЗ — 740 проводится на давление начала подъема иглы распылителя, равное 18 0 МПа. Проверку давления выполняют на приборе КП-1609 или другом аналогичной конструкции. Изменение давления производится постановкой шайб под пружину при снятии гайки распылителя.
[7]

При проверке герметичности форсунки предварительно регулировочным винтом значительно повышают давление начала подъема иглы распылителя. Затем форсунку устанавливают в прибор и рычагом нагнетают топливо в форсунку до определенного давления. Наблюдая за показанием манометра, определяют падение давления за определенный промежуток времени. Чем быстрее снижается давление, тем меньше герметичность форсунки.
[9]

В процессе эксплуатации дизельного двигателя качество работы форсунок постепенно ухудшается вследствие снижения давления начала подъема иглы распылителя из-за ослабления рабочей пружины, закоксования или засорения отверстий распылителя, а также заедания его иглы.
[10]

Проверка и регулировка форсунок на специальном оборудовании позволяет выявить, не нарушена ли герметичность форсунок, а также давление начала подъема иглы распылителя, качество распиливания топлива, угол конуса струи. Основными испытательными устройствами стенда являются два прибора, один из них предназначен для проверки технического состояния форсунок, другой — для проверки плунжерной пары насоса высокого давления на гидравлическую плотность.
[11]

Работу форсунки без снятия ее с двигателя проверяют с помощью ма кс и метра ( рис. 91), который устроен аналогично форсунке, но отличается от нее наличием микрометрической головки 4 со шкалой. С помощью этой головки определяют давление начала подъема иглы распылителя.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Штуцер / / служит для присоединения максиметра к насосной секции топливного насоса высокого давления.
[12]

Во время эксплуатации форсунки проверяют и регулируют на давление начала подъема иглы распылителя, качество распиливания топлива, герметичность сопряжения.
[13]

Если впрыск топлива через максиметр и испытуемую форсунку начинается одновременно, то можно считать, что — регулировка форсунки соответствует техническим требованиям. Если через форсунку топливо впрыскивается, а через максиметр нет, то давление начала подъема иглы распылителя форсунки ниже, чем требуется, и наоборот.
[14]

Страницы:  

1




Регулировка форсунок дизельного двигателя | РОСС-ДИЗЕЛЬ

Функции форсунок заключаются в подаче порций горючего в цилиндр под высоким давлением, обеспечивая при этом его максимальное распыление, необходимое для эффективного сгорания смеси. Эксплуатация данных деталей производится в высоконагруженных условиях, способствующих сбою настроек и возникновению различных неисправностей. Помимо этого, качество работы постепенно ухудшается вследствие естественного износа движущихся деталей, ослабления пружин, заедания игл, засорения или закоксовывания отверстий распылителя и т.д. В силу этого форсунки современных дизельных двигателей периодически нуждаются в диагностике и перенастройке на стенде для регулировки.

Предварительная проверка

Для первичной диагностики работы форсунок без снятия их с силового агрегата, используется специализированный прибор – максиметр. Конструкция данного вида оборудования повторяет устройство самой форсунки. Прибор снабжен микрометрическим регулятором со шкалой, цена деления которой составляет 5 Мпа, что позволяет настроить момент начала подъема иглы распылителя на показателях до 50 Мпа. Для проведения проверки форсунка подключается через максиметр к штуцеру нагнетательной секции насоса.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок При помощи микрометрической головки производится регулировка требуемого давления момента подъема иглы форсунки. После этого ослабляется затяжка всех других гаек топливопроводов и при помощи стартера проворачивается коленвал. В том случае, если впрыск топлива через диагностируемую форсунку и максиметр производится одновременно, то ее настройка признается соответствующей техническим требованиям. Если топливо поступает через распылитель, но не попадает в максиметр, или наоборот, это означает, что давление момента подъема ниже или выше требуемого показателя. Для регулировки необходимого давления в форсунках двигателя производится изменение степени затяжки пружины при помощи винта настроек.

Альтернативный метод

В этом случае в качестве эталона применяется предварительно отрегулированная форсунка, использующаяся по принципу максиметра. Требующий настройки распылитель присоединяется к топливной магистрали через промежуточный тройник, к свободному отводу которого подключают эталонный образец параллельно с диагностируемым элементом. После этого производится ослабление затяжек гаек на оставшихся штуцерах, что дает возможность прервать подачу горючего к остальным форсункам, а также активируется декомпрессионный механизм и открывается «полный газ». После подачи топлива оба распылителя должны производить синхронный впрыск смеси. При выявлении расхождений в их работе производится регулировка давления пружины на настраиваемой форсунке, для чего с нее снимается колпак и ослабляется контргайка. После этого обороты тарировочного винта могут быть изменены. По завершению настройки производится очередное сравнение с работой эталонного образца.

Данный метод характеризуется большей трудоемкостью в сравнении с использованием максиметра.

Комплексная проверка форсунок на стенде

Диагностика и регулировка топливного оборудования дизельных двигателей (форсунок, ТНВД и др.) на специализированных стендах позволяет выявить малозаметные неполадки и добиться оптимального режима работы всех узлов и агрегатов.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок При помощи специализированной аппаратуры проверяется герметичность распылителей, уровень давления момента подъема игл, качество образования факела и угол конуса подаваемой струи горючего. Основными испытательными устройствами для регулировки дизельных форсунок являются приборы, тестирующие их техническое состояние и проверку гидравлической плотности плунжерной пары насоса.

Конструкция диагностического блока представляет собой плунжерный насос с ручным приводом, предназначенный для подачи горючего под контролируемым давлением, отслеживание которого производится при помощи встроенного манометра. Это позволяет фиксировать момент и степень падения давления.

Качество образующегося факела при подаче смеси отслеживается визуально по четкости начала и завершения фазы впрыска, а также – по характеру выхода струй топлива из отверстий распылителя. Корректно работающая форсунка подает порцию смеси кучно и резко, с характерным сопутствующим звуком. Для наглядности проверки перед соплом размещается лист бумаги, на котором после впрыска остаются следы или прорывы от струй смеси, количество которых должно соответствовать числу отверстий в распылителе.

Устройство для контроля гидравлической плотности функционирует по принципу передачи дозированной нагрузки на плунжер нагнетательной секции, под действием которой тот входит в гильзу. Скорость движения плунжера фиксируется при помощи секундомера и позволяет оценить степень изношенности всей плунжерной пары, а соответственно – и ее гидравлическую плотность.

Перед началом испытаний проверяется собственная герметичность прибора. Для этого на штуцер для подключения форсунки надевается заглушка, после чего открывается запорный кран и при помощи насоса создается давление порядка 30 Мпа. При помощи секундомера отслеживается скорость падения давления, которая должна находиться в пределах 0,5 Мпа/мин.

Герметичность

Для стендовой диагностики герметичности в форсунке с помощью насоса медленно поднимается давление до 30 Мпа при завернутом винте регулировок.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок После достижения данного показателя производится проверка непроницаемости по запорному конусу и направляющей игле. Помимо этого отслеживаются возможные подтекания из отверстий сопла, а также в зоне стыка распылителя и корпуса форсунки. Внезапное быстрое падения давления до 23 Мпа и ниже указывает на нарушения герметичности контура. Допустимый временной показатель снижения составляет 17 сек — 45 сек при температуре 20 °С и кинематической вязкости горючего от 3,5 сСт до 6 сСт.

Еще одним вариантом является поднятие давления до порогового уровня с моментом начала впрыска (на 0, 5 Мпа-1,5 Мпа меньше точки начала) и удержание его в течение 5 – 10 сек на заданном уровне. При этом на конце иглы не должно образовываться капель просочившегося топлива. В определенных ситуациях допускается незначительное увлажнение кончика распылителя.

Давление момента впрыска

Для определения давления начала подъема производится несколько первичных впрысков для удаления возможного воздуха из системы, после чего медленными нажатиями на рычаг насоса в форсунку нагнетается горючее. Фактический порог давления определяется по максимальному отклонению стрелки манометра в момент начала подачи порции топлива.

При несовпадении действительного давления в дизеле техническим нормам более чем на 0,5 Мпа производится регулировка степени затяжки пружин форсунки. В том случае, если текущий показатель превышает эталонное значение, винт откручивается, а в обратной ситуации – затягивается. Еще одним вариантом настройки является изменение толщины прокладки в соответствии с конструкцией распылителя. После окончания регулировок рекомендуется сделать несколько контрольных впрысков для проверки стабильности работы оборудования. Разность значений моментов начала подъема иглы при этом также не должна превышать 0,5 Мпа.

Качество распыления топлива

Проверка качества образования факела выполняется на отрегулированной форсунке, для чего перекрывается кран, и порция топлива подкачивается при помощи рычага.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок После заполнения производятся контрольные впрыски. Удовлетворительным результатом является образование факелов смеси туманообразной консистенции, которые равномерно распределяются по поперечному сечению конуса сопла без явных сгущений, капель или струй. При этом начало и конец фазы впрыска должны иметь четкие рамки без последующих подтеканий горючего из распылителя и сопровождаться характерным звенящим звуком отсечки. В качестве варианта дополнительной проверки используется медленное нагнетание горючего насосом стенда. При этом оно должно впрыскиваться малыми порциями при ясно слышимом дробном постукивании.

Для определения угла конуса перед соплом устанавливается фильтровальная бумага, по отпечаткам струй на которой производится расчет.

В том случае, если регулировка форсунки на стенде не позволила обеспечить заданные показатели качества распыления смеси, давления момента подачи, герметичности и т.д. данный узел оценивается как неисправный и поднимается вопрос о возможности его ремонта.

Износ топливного оборудования, или его частичный выход из строя является не критичной, но весьма серьезной проблемой, так как перебои в подаче смеси со временем становятся причиной поломок других узлов силового агрегата. Несмотря на то, что при засорившихся или неотрегулированных форсунках сохраняется возможность эксплуатации транспортного средства, все производители рекомендуют как можно быстрее произвести ремонт, что позволит сохранить работоспособность двигателя и избежать последующих финансовых расходов. Таким образом, при первых признаках нестабильной подачи топлива необходимо обратиться в сервисный центр.

Компания «Росс-Дизель» располагает диагностическими стендами и специализированным оборудованием для проверки и настройки топливной аппаратуры дизельных двигателей различных типов.

Какое давление на форсунках камаз 740

Инструмент, приборы и принадлежности: ключ гаечный 22 мм, прибор КИ-3333 для испытания и регулировки форсунок, настольные тиски, источник сжатого воздуха.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

Продолжительность работ: 40 мин.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Содержание работ и технические условия

Подготовка прибора к работе
1. Подключить прибор КИ-3333 к электросети и к сети сжатого воздуха.
2. Вставить рукоятку привода насоса прибора во втулку зажимного устройства.
3. Снять заглушку со штуцера.
4. Прокачать топливную систему прибора для удаления из нее воздуха, перемещая рукоятку прибора до появления из штуцера топлива, свободного от пузырьков воздуха.

Проверка форсунки
1. Установить форсунку в кронштейн прибора и закрепить ее винтом. Присоединить один конец топливопровода к штуцеру прибора, а другой — к штуцеру форсунки.
2. Включить освещение выключателем и вентилятор краном, открыть краны.
3. Создать давление топлива, перемещая рукоятку прибора до начала его впрыска форсункой.
4. Зафиксировать давление начала впрыска по показанию манометра. Оно должно быть 180+5 кгс/см2. При несоответствии давления начала впрыска указанной величине провести регулировку форсунки.

Проверить качество распиливания топлива форсункой, для чего перемещать рукоятку прибора с частотой 70—80 качаний в минуту и наблюдать за струями топлива из сопловых отверстий распылителя.

Топливо, выходящее из форсунки, должно находиться в туманообразном состоянии и равномерно распыляться по поперечному сечению струи. Начало и конец впрыска должны быть четкими. При подтекании топлива по конусу распылитель заменить.

1. Закрепить форсунку в настольных тисках за корпус распылителем вверх и разобрать ее, для чего:
— отвернуть гайку распылителя;
— снять распылитель с иглой и проставку;
— вынуть штангу, опорную пружину и регулировочные шайбы.
2. Изменить толщину регулировочных шайб. Изменение толщины шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления начала подъема на 3—3,5 кгс/см2. При увеличении общей толщины регулировочных шайб давление начала впрыска повышается, при уменьшении понижается.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок
3. Собрать форсунку в обратной последовательности. Гайку затянуть с моментом затяжки 7—8 кгс-м.
4. Проверить форсунку на приборе и при необходимости повто рить регулировку.

Рис. 1. Форсунка:
1 — распылитель; 2 — гайка распылителя; 3 — проставка; 4 — установочные штифты; 5 — штанга; 6 — корпус форсунки; 7 — уплотнительное кольцо; 8 — штуцер; 9 — фильтр; 10 — уплотнительная втулка; 11 — регулировочная шайба; 12 — опорная шайба; 13 — пружина; 14 — игла распылителя

Заключается в последовательном выключении форсунок. Для этого ослабляют накидную гайку у штуцера проверяемой форсунки (чтобы топливо не поступало в форсунку) и цилиндр выключателя. Если при этом число оборотов двигателя уменьшается, а дымность выпуска остается прежней, то форсунка исправна. Если же при отключении форсунки работа двигателя не меняется, а дымность выпуска уменьшается, то данная форсунка неисправна.

Б) Проверка и регулировка форсунок снятых с двигателя.

Производится на приборе КП-1609А. При проверке герметичности форсунки заворачивают регулировочный винт, тем самым, сжимают рабочую пружину, блокируя подъем запорной пилы, одновременно качая рычагом, создают давление 300-310 кгс/см 2 .

После этого прекратить подачу и наблюдать за снижением давления. Когда давление снизиться до 280 кгс/см 2 , включить секундомер и определить время падения давления до 230 кгс/см 2 .

Допустимое время падения:

для новой – 20 сек.

для изложенной – 5 сек. (не менее)

Подтекание топлива или увлажнение из распылителя и из гайки распылителя не допускается.

Проверка герметичности по уплотнительному конусу производится при затяжке пружины на давление начала подъема иглы форсунки 195­­­­÷5 кгс/см 2 . При давлении 175-180 кгс/см 2 в течении 20 сек на носике форсунки появление капли не допускается. Испытание технического состояния распылителя (герметичность направляющей чести) форсунок ЯМЗ-740, 741 (КамАЗ-740 и т.д.) следует производить в исправных корпусах форсунок двигателя ЯМЗ-236 по технологии описанной выше.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

КамАЗ

Проверка герметичности запорного конуса распылителя контролируется по степени увлажнения носика распылителя при поддержании давления форсунки меньше давления впрыска на 10 кгс/см 2 в течении 60 сек. При образовании и отрыве от носика распылителя двух капель топлива в минуту – распылитель заменить.

в) Проверка и регулировка давления начала подъема иглы (давление впрыска).

Медленно поднимают давление, плавно качая рычагом насоса и одновременно закручивая регулировочный винт и установить рабочее давление начала подъема иглы.

Для форсунок двигателей ЯМЗ-236, 238 начало подъема иглы должно быть при давлении 165±5 кгс/см 2 . Допускается снижение до 150 кгс/см 2 .

При заворачивании регулировочного винта форсунки давление начала подъема иглы увеличивается, а при отворачивании – уменьшается.

Для форсунок КАМАЗ-740, 741 (КамАЗ-740 и др.) начало подъема иглы должно происходить при давлении 180±5 кгс/см 2 . Допускается снижение давления подъема иглы до 170 кгс/см 2 . Начало подъема иглы регулируется путем изменения толщины регулировочных шайб. При увеличении общей толщины регулировочных шайб давление начала подъема иглы увеличивается, а при уменьшении – уменьшается.

Изменение толщины шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления начала подъема иглы на 3-3,5 кгс/см 2 .

г) Проверка качества распыливания топлива.

Завернуть запорный кран прибора. Пользуясь рычагом насоса произвести несколько резких качков, затем, качая рычагом насоса со скоростью 60-70 качаний в минуту, наблюдают за характером впрыска.

ТУ: понижение давления при впрыске топлива должно быть в пределах 3÷17 кгс/см 2 из 4-х.

Не допускается образование капли на носке распылителя. Топливо должно впрыскиваться из четырех отверстий, струи должны быть примерно в одной плоскости, корпус распыла должен иметь правильную форму, топливо должно распыливаться до туманообразного состояния, начало и конец впрыска должен быть четким, впрыск новой форсунки сопровождается характерным звуком.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

д) Проверка и регулировка форсунок с помощью максиметра.

Его включают последовательно форсунке.

Неисправные форсунки разбирают, все детали промывают в чистом дизельном топливе. Отверстия и каналы в корпусе прочищают волосяными ершами, риски и царапины устраняют притиркой, а корпус с грубыми механическими повреждениями заменяют. Внутреннюю поверхность корпуса распылителя очищают мягким латунным стержнем диаметром 4,5 мм обернутым папиросной бумагой, сопловые отверстия прочищают струной диаметром 0,36 мм (0,34). Пружина форсунки в свободном состоянии должна быть длиной не менее 27,5 мм, а под нагрузкой 30 кг не менее 26 мм. Гайку распылителя затягивают с усилием 7-8 кгм, гайки скобы крепления форсунок 4-5 кгм.

III Проверка и регулировка топливных насосов.

а) Регулировка начала подачи топлива секциями насоса.

Нарушением момента начала подачи топлива отдельными секциями насоса вызывает несвоевременное поступление топлива через форсунки в цилиндры двигателя. В результате появляются стуки в двигателе (ранняя подача) или дымный выпуск (поздняя подача). Для определения начала подачи топлива каждой секцией, снимают муфту опережения впрыска и устанавливают на стенд СДТА-1 и подсоединяют к штуцерам насоса моментоскопы. Вращая кулачковый вал ТНВД по часовой стрелке (если смотреть со стороны привода), заполняют моментоскоп первой секции до половины и фиксируют положение кулачкового вала с помощью стрелки-указателя. Это положение определяет момент начала подачи топлива первой секции и служит началом отсчета углов поворота кулачкового вала подаче топлива остальным секциям насоса.

Первая секция правильно отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 38 о ÷ 39 о до оси симметрии профиля кулачка у ТНВД ЯМЗ.

Регулировка начала подачи топлива у ТНВД автомобиля КамАЗ производится с восьмой секции. Восьмая секция правильно отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 42 о ÷ 43 о до оси симметрии профиля кулачка (в момент начала подачи топлива восьмой секцией насоса метки на корпусе насоса и ведомой полумуфты должны совпадать).Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

Для определения оси симметрии профиля кулачка необходимо зафиксировать на лимбе (градуированный диск, закрепленный на приводе) градусы в момент начала подачи топлива в моментоскопе (восьмой секции КамАЗ, первой секции ЯМЗ) при повороте кулачкового вала по часовой стрелке, потом повернуть вал на 90 о (по часовой стрелке) и зафиксировать на лимбе градусы в момент начала движения топлива в моментоскопе, зафиксировать при повороте вала против часовой стрелки. Середина между двумя зафиксированными точками определяет ось симметрии профиля кулачка.

Угол, при котором начинается подача топлива секцией условно принимается за 0 (первая секция ЯМЗ, восьмая секция КамАЗ), остальные секции должны начать подачу топлива при следующих значениях поворота кулачкового вала:

ЯМЗ-236 секция №1 – 0 о секция №4 – 45 о секция №2 – 120 о секция №5 – 165 о секция №3 – 240 о секция №6 – 286 оЯМЗ-238 секция №1 – 0 о секция №3 – 45 о секция №6 – 90 о секция №2 – 135 о секция №4 – 180 о секция №5 – 225 о секция №7 – 270 о секция №8 – 315 оКамАЗ-740 секция №8 – 0 о секция №4 – 45 о секция №5 – 90 о секция №7 – 135 о секция №3 – 180 о секция №6 – 225 о секция №2 – 270 о секция №1 – 315 о

Неточность интервала между началом подачи топлива любой секцией насоса не более 0 о 20´. Если это не выполняется, то необходимо произвести регулировку.

Регулировка начала подачи топлива у ТНВД КамАЗ производится путем установки под плунжер пяту толкателя определенной толщины. При установке пяты большей толщины топливо подается раньше, при меньшей толщине позже. Изменение толщины пяты толкателя на 0,05 мм соответствует 0 о 12´ угла поворота кулачкового вала.

Регулировка начала подачи топлива у ТНВД ЯМЗ производится болтом толкателя, при вывертывании которого топливо начинает подаваться раньше, при завертывании – позже.

Дата добавления: 2016-02-09 ; просмотров: 16687 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Зил самосвал

Форсунка КАМАЗ

Форсунки служат для распыления и равномерной подачи топлива в цилиндры.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Форсунки двигателей КАМАЗ закрытого типа; Топливо из насоса высокого давления через фильтр и канал 13 поступает в кольцевую полость 14, давит на Коническую поверхность иглы 2 и при давлении 145—155 кг/см2 приподнимает иглу и через отверстия распылителя впрыскивается в камеру сгорания В момент отсечки, когда давление резко падает пружина 7 через шток 5 быстро опускает иглу вниз. Натяжение пружины 7 регулируется винтом 8.

форсунка

Принцип работы форсунки

ТНВД подает в форсунки каждого цилиндра строго дозированное топливо под высоким давлением в соответствии порядка работы и заданным режимом. форсунка служит для распыления топлива в соответствии с формой камеры сгорания.

Под давлением 18-20 МПа топливо поступает к игле и поднимает ее из посадочного седла. Топливо проходит через сопло и в виде тумана поступает в цилиндры. При сжатии пружины игла садится в посадочное место и при этом часть топлива выталкивается по каналу сброс через клапан и уходит в обратку.

Проверка работы форсунки

Форсунка проверяется тремя параметрами
1. Это давление начала подъема иглы распылителя
2. Это гидроплотность распылителя
3. Это качество распыления топлива

прибор КИ — 652

Подробно проверим
1. Параметр: Чтобы проверить давление начала подъема иглы устанавливаем форсунку в прибор КИ-652 и плавно подаем давление на форсунку и смотрим по шкале где оно срабатывает. Должно быть 270 кг/см.

2. Параметр: Чтобы проверить гидраплотность распылителя, необходимо подать давление ниже давления подъема иглы, где-то на 10-15 кг/см и держать это давление в течении 15 секунд. Наблюдаем за кончиком распылителя, чтобы от туда не выходило топливо. Распылитель должен держать давление.

распылитель форсунки

3. Параметр: Это качество распыления топлива. Оно проверяется также на приборе КИ-652. С интервалом 80 подач давления в минуту и при этом распыление топлива должно быть в виде тумана.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Качество распыления определяется так, что из каждого отверстия распылителя их 5 четко распылялось топливо в виде тумана. Не допускается струйное распыление, значит распылитель следует заменить.

камера сгорания

Разборка форсунки

Для разборки необходимо установить ее в приспособление И 801.20.000 или зажать в тиски. Ключом откручиваем гайку 2 крепления распылителя. Снимаем корпус и убираем распылитель. Вытаскиваем иглу распылителя из корпуса. Снимаем проставку распылителя 3. Вытаскиваем из форсунки пружину штангу и регулировочные шайбы 9-10. Далее промыть распылитель и иглу в чистой солярке. Отверстия сопла распылителя прочистить проволокой 0,4 мм. С наружи распылитель можно очистить от нагара деревянным бруском.

приспособление И 801.20.000.

После промывки и чистки распылителя иглу следует проверить на плотность. Игла должна под своим весом плавно опускаться на свое место.

Сборка форсунки

В корпус форсунки устанавливаем втулку фильтра уплотнительное кольцо фильтр. Далее устанавливаем регулировочные шайбы штангу и пружину. Проставку распылителя устанавливаем по направляющим. Берем распылитель и вставляем на установочные штифты а сверху закручиваем гайку распылителя. После сборки форсунка регулируется на определенное давление распыла. Устанавливаем форсунку в прибор КИ-652 и отверткой производим регулировку на подъем иглы 18-18,7 МПа.

Регулировка форсунок осуществляется подбором толщины регулировочных шайб. Изменение толщины шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления начала подъема иглы форсунки на О.В—0,35 МПа.

СМОТРИТЕ ВИДЕО

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Видео: Устройство и принцип действия насос форсунки.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Принцип работы форсунки инжекторного двигателя. Изучаем Common Rail. Дизельные форсунки. Разбираем топливную форсунку. Промывка топливной форсунки своими руками. Что убивает форсунки дизельного двигателя. Регулировка дизельных форсунок на стенде в домашних условиях. Работа распылителя и стенда КИ-562

Форсунка — это элемент системы впрыска, предназначенный для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают:

  • электромагнитные форсунки
  • электрогидравлические форсунки
  • пьезоэлектрические

Общий вид форсунки системы «Коммон рейл» фирмы «Бош» показан на рисунке.

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош:
1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Форсунка состоит из:

  • электромагнита 11
  • якоря электромагнита 10
  • маленького шарикового управляющего клапана 8
  • запорной иглы 2
  • распылителя 3
  • поршня управляющего клапана 5
  • подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок

В отличие от бензиновых электромеханических фор­сунок, в форсунках «Коммон Рейл» электромагнит при давлении 1350 … 1800 кгс/см2 не в состоянии поднять за­порную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки:
а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2.Чем регулируется давление подъема иглы форсунки и каково это давление: Техническое обслуживание форсунок Сечение жиклеров, за­тяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

В системах «коммон рейл» первых поколений общее количество горючей смеси, впрыскиваемой в цилиндр, разделялось на предварительное и основное. Однако более гармоничной является такая схема сгорания, когда во время одного рабочего такта горючая смесь будет разделена на возможно большее количество частей. До сих пор добиться этого было невозможно по причине инерционности традиционных форсунок с электромагнитным управлением.

Одним из путей совершенствования системы «коммон рейл» является увеличение быстродействия открытия форсунки. Минимальное время открытия форсунки для электромагнита с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого срабатывания форсунки в настоящее время применяется пьезокерамическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее.

Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.

Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно  чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Рис. Пьезоэлемент

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.

Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.

Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравличе­ской форсунки:
1 ­– патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.

Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.

Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки:
1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Из-за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском основной дозы топлива подается небольшая капля топлива (1…2 мм3) «пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление остальной части топлива. Предварительный впрыск позволяет топливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом возрастают медленнее чем при обычном впрыске, что уменьшает «жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным снижением выбросов окислов азота. Характер процесса двойного впрыска показан на рисунке:

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.

Благодаря тому, что пьезофорсунки имеют намного меньшее время срабатывания, чем традиционные электромагнитные, стало возможным разделение горючей смеси на несколько отдельных микродоз: после многократных предварительных впрыскиваний очень небольших количеств горючей смеси следуют либо основное впрыскивание, либо при необходимости многие так называемые «послевпрыскивания».

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.

Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.

Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.

В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.

Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.

Форсунки с повышенным давлением впрыска соответствуют нормам Евро-6.

Где в автомобиле находятся форсунки?

Тип впрыска топливаРасположение форсунок
Центральный впрыскОдна или две форсунки располагаются во впускном трубопроводе перед дроссельной заслонкой. Таким образом, форсунка заменяет устаревшую технологию – карбюратор.
Распределенный впрыскДля каждого цилиндра установлена своя форсунка, которая осуществляет впрыск топлива во впускной трубопровод цилиндра. Форсунка располагается у основания впускного трубопровода
Непосредственный впрыскФорсунки располагаются в верхней части стенок цилиндра и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.

Форсунка дизельного двигателя.

Устройства и приборы высокого давления



Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок.
Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.

Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.

В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.

Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

***

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.

В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».

В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.

Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.

Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.



Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.

Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.

Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.

Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.

Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.

Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

***

Трубопроводы высокого давления дизеля



Главная страница
Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Устройство и принцип действия системы с насос форсунками

Как уже говорит само название, насос-форсунка представляет собой впрыскивающий насос с узлом управления и форсунку в едином узле.

На каждый цилиндр двигателя приходится по насос-форсунке. Поэтому отсутствуют топливопроводы высокого давления, которые имеются на двигателе с ТНВД.

Как и ТНВД с форсунками, система впрыска с насос-форсунками выполняет следующие функции:

  • создает высокое давления для впрыска топлива
  • впрыскивает определенное количество топлива в определенный момент

Местонахождение:

Насос-форсунки расположены непосредственно в головке блока.

Крепление:

Насос-форсунки крепятся в головке блока. При установке насос-форсунок необходимо следить за правильным положением их.
Если насос-форсунка не стоит под прямым углом к головке блока, может ослабнуть крепежный болт. Вследствие этого возможно
повреждение как насос-форсунки, так и головки блока.

Устройство насос-форсунки

Привод

На распределительном валу имеется четыре кулачка для привода насос-форсунок. Посредством коромысел усилие передается на плунжеры насос форсунок.

Требования к процессам смесеобразования и сгорания

Обязательным условием эффективного сгорания является хорошее смесеобразование. Для этого топливо должно подаваться в цилиндр в нужном количестве, в нужный момент и под высоким давлением. Уже при незначительных отклонениях от требуемых параметров распыления топлива отмечается увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах, повышение шумности процесса сгорания и увеличение расхода топлива. Важным моментом для процесса сгорания в дизельном двигателе является малая величина задержки самовоспламенения. Задержка самовоспламенения представляет собой промежуток времени между началом впрыска топлива и началом повышения давления в камере сгорания. Если в этот временной промежуток подается большое количество
топлива, то это ведет к резкому повышению давления в камере сгорания и, тем самым, к увеличению уровня шума процесса сгорания.

Предварительный впрыск

Для достижения максимально возможной плавности протекания процесса сгорания перед основным впрыском осуществляется
предварительный впрыск малого количества топлива под небольшим давлением. Благодаря сгоранию этого малого количества топлива в камере сгорания повышаются давление и температура. Вследствие этого происходит ускоренное самовоспламенение топлива, поданного в ходе основного впрыска. Предварительный впрыск и наличие паузы между предварительным и основным впрыском способствует тому, что давление в камере сгорания повышается не скачкообразно, а относительно равномерно. Вследствие этого достигается снижение шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота.

Основной впрыск

При основном впрыске необходимо достичь хорошего смесеобразования для возможно полного сгорания топлива. Благодаря высокому давлению впрыска достигается очень тонкий распыл топлива, что позволяет получить весьма равномерную смесь топлива и воздуха. Полное сгорание топлива обеспечивает уменьшение выброса вредных веществ и повышение мощности двигателя.

Конец впрыска топлива

Для хорошей работы двигателя важно, чтобы в конце процесса впрыска давление впрыска резко упало, а игла распылителя быстро
возвратилась в исходное положение. При этом предотвращается попадание топлива в камеру сгорания под низким давлением и с
плохим распылом. Такое топливо сгорает не полностью, что ведет к увеличению токсичности выхлопа.

Процесс впрыска топлива, обеспечиваемой системой впрыска с применением насос- форсунок, с уменьшенным давлением при
предварительном впрыске, повышенном давлении и быстром протекании процесса основного впрыска способствует улучшению
показателей работы двигателя.

Заполнение камеры высокого давления

При процессе заполнения камеры высокого давления плунжер под действием пружины движется кверху, что ведет к увеличению объема камеры. Электромагнитный клапан управления насос-форсункой бездействует. Игла клапана находится в положении, открывающем путь топливу из питающей магистрали в камеру высокого давления. Топливо под давлением поступает из питающей магистрали в камеру высокого давления.

Процесс впрыска

Начало предварительного впрыска

Кулачок распределительного вала через коромысло поджимает плунжер книзу; плунжер, в свою очередь, отжимает топливо из камеры
высокого давления в питающую магистраль. Протекание процесса впрыска топлива происходит под управлением блока управления
двигателя через электромагнитный клапан. По сигналу от блока управления двигателем игла электромагнитного клапана прижимается
к седлу, перекрывая путь топливу из камеры высокого давления в питающую магистраль. Вследствие этого происходит повышение
давления в камере. Когда давление достигает 180 бар, оно становится выше, чем усилие пружины распылителя. Игла
распылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.

Начало предварительного впрыска
Демпфирование хода иглы распылителя

В процессе предварительного впрыска ход иглы распылителя демпфируется гидравлическим буфером, что дает возможность точно дозировать количество впрыскиваемого топлива.

Это происходит таким образом:
на первой трети хода ничто не мешает ходу иглы. При этом в камеру сгорания предварительно впрыскивается топливо

Как только демпферный клапан начнет перемещаться по сверлению корпуса распылителя, топливо над иглой распылителя сможет поступать под давлением в зону размещения пружины только через зазор снизу демпферного клапана. Вследствие этого возникает
гидравлический буфер, который ограничивает ход иглы распылителя при предварительном впрыске.

Процесс впрыска

Конец предварительного впрыска

Непосредственно после открытия иглы форсунки заканчивается предварительный впрыск. Под действием увеличивающегося
давления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давление
на короткое время падает, и игла форсунки закрывается. Предварительный впрыск закончился. Вследствие движения книзу перепускного клапана пружина распылителя сжимается сильнее. Поэтому для повторного открытия иглы форсунки при последующем основном впрыске необходимо давление топлива больше, чем при предварительном впрыске.

Процесс впрыска

Начало основного впрыска

Вскоре после запирания иглы распылителя давление в камере высокого давления опять поднимается. Электромагнитный клапан закрыт, и поршень насос-форсунки движется вниз. Когда давление достигает примерно 300 бар, оно становится больше, чем давление
пружины распылителя. Игла распылителя снова поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается основная порция топлива.
Давление при этом поднимается до 2050 бар, поскольку в камере высокого давления сжимается больше топлива, чем может его выйти
через распылитель. При достижении двигателем максимальной мощности, а также при наибольшем крутящем моменте и одновременно
самым большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.

Процесс впрыска

Конец основного впрыска

Конец впрыска наступает, когда с блока управления двигателя перестает поступать сигнал на электромагнитный клапан.
При этом игла клапана под действием пружины отходит от седла, и сжимаемое плунжером топливо может поступать в питающую
магистраль. Давление топлива падает. Игла распылителя закрывается, и перепускной клапан под действием пружины распылителя
возвращается в исходное положение. Основной впрыск закончился.

Схема топливного контура

Топливо засасывается механическим топливным насосом через фильтр из топливного бака и подается по питающей магистрали в головке блока к насос-форсункам. Избыточное топливо подается обратно в топливный бак через сливную магистраль в головке блока, датчик температуры топлива и охладитель топлива.

  1. Охладитель топлива охлаждает сливаемое топливо для предупреждения попадания в топливный бак слишком горячего топлива.
  2. Датчик температуры топлива определяет температуру топлива в сливной магистрали и посылает соответствующий сигнал блоку управления двигателю
  3. Ограничительный клапан поддерживает давление в сливной магистрали на уровне 1 бар. Благодаря этому достигается постоянство давления топлива на игле электромагнитного клапана.
  4. Байпас Если в топливной системе имеется воздух, к примеру при выработанном топливном баке, ограничительный клапан остается закрытым. Воздух выжимается поступающим топливом из системы
  5. Головка блока
  6. Магистрали. Через дроссельное отверстие отводятся пары топлива, которые могут быть в питающей магистрали
  7. Топливный насос подает топливо из топливного бака через фильтр к насос-форсункам
  8. Сетка-фильтр улавливает пузырьки воздуха и газа в питающей магистрали. Затем они отводятся через дроссельное отверстие и сливную магистраль
  9. Ограничительный клапан регулирует давление топлива в питающей магистрали. При давлении топлива более 7,5 бар клапан открывается, и топливо направляется в зону всасывания топливного насоса
  10. Обратный клапан предотвращает слив топлива от топливного насоса в топливный бак при остановке двигателя (давление открытия топлива 0,2 бар)
  11. Топливный фильтр защищает топливный контур от загрязнения и попадания в него инородных частиц и воды
  12. Топливный бак

Топливный насос расположен непосредственно за вакуумным насосом на головке блока цилиндров. Топливный насос подает топливо из бака к насос- форсункам. Оба насоса имеют общий привод от распределительного вала и поэтому обозначаются как единый тандемный насос.

Насос-форсунки предназначены преимущественно для использования в системах впрыска дизельных двигателях. Они представляют собой одновременно и насос, и распылитель топлива. Их применение позволяет добиться снижения расхода, повышения мощности автомобиля, уменьшения количества вредных выбросов в отработавших газах и снижения уровня шума двигателя. О том, как работают насос-форсунки, вы узнаете из статьи.

Устройство насос-форсунок

Насос форсунки дизельных двигателей устанавливаются индивидуально для каждого цилиндра. Они крепятся в головке блока цилиндров, при этом очень важно выполнить правильный монтаж.

Насос-форсунка в разрезе

Привод насос-форсунки осуществляется от распредвала двигателя. Состоит насос форсунка из следующих элементов:

  • Винт с шаровой головкой.
  • Плунжер, оснащенный пружиной – создаёт рабочее давление внутри форсунки. Он приводится в движение кулачковым механизмом распредвала и возвращается в исходную позицию под воздействием пружины.
  • Приводной кулачок.
  • Коромысло.
  • Уплотнители – обеспечивают герметичность форсунки.
  • Камера высокого давления.
  • Игла – выполняет впрыск топлива.
  • Клапан – может быть электромагнитным и пьезоэлектрическим. С его помощью осуществляется управление процессом впрыска. Пьезоэлектрический клапан является более современным.
  • Магистраль впуска – подает топливо в форсунку.
  • Сливная магистраль.
  • Обратный клапан и запорный поршень – поддерживают давление топлива на заданном уровне.

Пьезоэлектрический клапан срабатывает намного быстрее электромагнитного, при этом его работа контролируется лишь изменением подаваемого на него напряжения. Конструктивно он состоит из пьезопривода, расположенного в корпусе, оснащенном штекерным разъемом, а также рычажного мультипликатора и иглы распылителя.

Принцип работы насос-форсунки

Формирование и распределение топливовоздушной смеси в системе насос-форсунки происходит в три этапа:

  1. Предварительный впрыск – осуществляется для обеспечения плавного сгорания топливовоздушной смеси на основном этапе работы двигателя.
  2. Основной впрыск – выполняет образование топливовоздушной смеси в оптимальном для текущего режима соотношении.
  3. Дополнительный впрыск – предназначен для очистки системы от остатков сажи в фильтре (регенерации).

Насос форсунка и ее положение в головке блока цилиндров

Сам процесс работы насос-форсунок заключается в следующем:

Кулачковый механизм, расположенный на распредвале, воздействует на плунжер, перемещая его в нижнюю позицию. Это обеспечивает перетекание горючего по каналам топливной форсунки. Когда клапан закрывается, топливо перестает поступать в камеру и давление начинает повышаться до уровня 13 МПа. При достижении критического показателя игла форсунки преодолевает давление пружины и начинает перемещаться в верхнее положение, что и обеспечивает впрыск топлива.

В отличие от других систем двигатели с насос-форсунками не имеют общего ТНВД (топливного насоса высокого давления). Каждый инжектор сам по себе представляет небольшой ТНВД.

Далее, работа форсунки зависит от вида впрыска. При предварительном впрыске топливо поступает в магистраль впуска, и давление падает. В некоторых случаях этот режим может повториться. Во время основного впрыска топлива плунжер продолжает движение вниз, и клапан закрывается. Давление топлива повышается до 30 МПа и лишь по достижению этого уровня игла начинает подниматься, выполняя впрыск и образуя топливовоздушную смесь.

Регулировка количества топлива происходит в зависимости от уровня давления, максимум которого составляет 220 МПа. Завершение основного впрыска происходит открытием клапана, в результате чего уровень сжатия падает, и игла распылителя опускается в исходное положение. Дальнейшее движение плунжера вниз провоцирует дополнительный впрыск топлива (как правило, их два). При этом работа форсунки аналогична основному этапу.

Достоинства и недостатки систем с насос-форсунками

Положительными сторонами применения насос-форсунок являются следующие качества:

  • Возможность впрыска топлива под высоким давлением. Это обеспечивает эффективный распыл горючего, а следовательно, и его полное сгорание. Таким образом, дизельные двигатели, оснащенные насос-форсунками, получаются довольно мощными и отличаются экономным расходом топлива.
  • Системы впрыска с насос-форсунками работают с меньшим уровнем шума.
  • Высокая устойчивость к остановке двигателя в случае наличия поломок форсунок.
  • Более эффективный распыл обеспечивает низкий уровень сажи в выхлопах, а потому такие системы можно назвать более экологичными.
  • Отсутствие чувствительности к температуре окружающей среды и погодным условиям эксплуатации двигателя.

В числе недостатков можно отметить:

  • Сложное устройство форсунки и следовательно ее высокую стоимость. Также они практически не подлежат ремонту и в случае неисправности требуют полной замены.
  • Так же, как и для системы Common Rail, для корректной работы насос-форсунок требуется применение качественного топлива с минимальным количеством примесей и присадок.

Частой неисправностью форсунок является их загрязнение. Определить последнее можно по следующим симптомам:

  • Резкое повышение расхода топлива.
  • Существенное падение мощности двигателя автомобиля.
  • Ощутимые сложности при запуске мотора.

Несмотря на то что системы с насос-форсунками постепенно вытесняются двигателями Common Rail, они имеют несомненные преимущества, которые и обеспечивают их сферу применения в современном автомобилестроении.

Требования, которые предъявляются к современным дизельным моторам в отношении мощности, экономичности и экологичности, становятся все выше. Чтобы эти требования удовлетворить, следует обеспечить хорошее смесеобразование. Для этого моторы оснащаются современными и эффективными системами впрыска топлива. Они способны не только обеспечить мельчайший распыл за счет более высокого давления, но также с высокой точностью регулируют момент впрыска и количество подаваемого в цилиндры горючего. Такая система существует и полностью удовлетворяет всем тем высоким требованиям. Это насос-форсунка дизельного двигателя. Представляет собой отдельный элемент впрыска для каждого цилиндра в двигателе. Деталь управляется электронным блоком.

Идеи Дизеля

О создании узла, в котором бы объединялась форсунка и топливный насос, задумывался сам создатель этих двигателей – Рудольф Дизель.

Это позволило бы уйти от топливных магистралей и трубопроводов высокого давления, тем самым повысив впрысковое давление. Но во времена Дизеля еще не существовало таких возможностей, которые есть сегодня.

Описание системы

Насос-форсунка дизельного двигателя – это насос для подачи горючего и форсунка, которая объединена в одном узле. Как и в ТНВД с форсунками, впрыск на базе этих элементов может выполнять определенные задачи. Система создает достаточное давление, подает определенную порцию топливной смеси в нужный момент. Для каждой камеры сгорания предназначен отдельный насос. Именно поэтому сейчас можно встретить двигатели, где отсутствуют топливные магистрали высокого давления, что есть на силовых агрегатах с ТНВД.

Исторические факты

Эта система впрыска – не новая разработка. Насос-форсунка дизельного двигателя устанавливалась на автомобили в конце 30-х годов. Впервые конструкция была опробована на дизельных двигателях для железнодорожной, морской, а также грузовой техники. Всю эту технику объединяло одно – небольшая скорость. Особенности этих двигателей — в наличии отдельного насоса на каждый цилиндр и в коротких напорных линиях, которые идут к форсунке. Приводом для элементов служат толкатели и буферы.

Серийно стали применять такие системы на грузовиках с 1944 года. На легковых авто – с 1988 года. В 1938 году компанией «Детройт-Дизель», которая принадлежала тогда концерну «Дженерал Моторс», был создан первый такой агрегат, в котором и применялась система питания дизельного двигателя с насос-форсунками. Несмотря на то, что устройство было разработано в США, конструкции такого типа разрабатывались также и в СССР.

Первые моторы ЯАЗ-204 оснащались такими форсунками уже в 1947 году. Но производились эти узлы по лицензии «Детройт-Дизель». Этот силовой агрегат, а затем и модифицированный шестицилиндровый двигатель производился до 1992 года.

В 1994 году устройство и работа насос-форсунки дизельного двигателя были замечены инженерами «Вольво». Компания выпускает первое грузовое авто Fh22 с форсунками такого типа. Затем такими же узлами начнут оснащать свои грузовики «Скания» и «Ивеко».

Среди легковых автомобилей впервые эту систему начали использовать на «Фольксвагенах». Насос-форсунка дизельного двигателя «Фольксваген» появилась в 1998 году. В конце 90-х моторы с такой системой заняли 20 % автомобильного рынка.

Устройство

Итак, рассмотрим, что представляет собой насос-форсунка дизельных двигателей. Устройство ее чрезвычайно просто. В корпусе узла находится непосредственно форсунка, дозирующий узел, а также силовая часть. Благодаря этому силовому приводу насос-форсунка имеет определенные преимущества перед традиционными системами. Так, значительно сокращается время движения горючей жидкости под высоким давлением. Также увеличивается гидравлическая эффективность и уменьшается масса.

Форсунки последнего поколения оснащены насосами, способными выдавать достаточно высокое давление (до 2 500 бар). Они могут мгновенно реагировать на команды ЭБУ, который собирает и анализирует текущую информацию от внешних датчиков. По этим данным и определяется необходимое количество смеси и время впрыска. Это дает возможность получить оптимальные значения по мощности при заданных рабочих режимах. Кроме этого, узлы помогают экономить дизельное топливо, что позволяет снизить до минимума вредные выбросы в атмосферу и способствуют снижению шума от работающего мотора. Ну и наконец устройство очень компактно и может размещаться в ГБЦ. Туда же можно установить другие детали и узлы.

Форсунка создана таким образом, чтобы обеспечивать наиболее эффективное смесеобразование. Для этого инженеры предусмотрели фазы – это предварительный, основной и дополнительный впрыск. Предварительный дает плавное сгорание в момент основной фазы, когда обеспечивается качественное образование рабочей смеси в разных режимах работы двигателя. Дополнительный необходим для регенерационных процессов в сажевом фильтре.

Принцип действия механической форсунки

Насос-форсунка дизельного двигателя установлена непосредственно в ГБЦ. На распредвале имеется четыре специальных кулачка. Они служат для запуска привода форсунок. При помощи коромысел усилие передается на насос-форсунки посредством плунжеров.

Приводной кулачок имеет специальный профиль, который обеспечивает резкий подъем вверх, а затем медленное опускание коромысла. Когда последнее поднимется, плунжер быстро прижимается вниз. За счет этого создается нужное давление. При медленном опускании коромысла вниз, плунжер идет вверх. Благодаря этому горючее попадает в камеры с высоким давлением без пузырьков воздуха.

Сам процесс впрыска проходит тогда, когда будет подано управляющее напряжение от ЭБУ на электромагнитный клапан.

Фазы впрыска

Разберем подробней принцип работы насос-форсунки дизельного двигателя. Когда под воздействием коромысла плунжер двигается вниз, горючая смесь перетекает по каналам в форсунки. Когда клапан закрывается, поток дизеля отсекается. Давление начинает расти. Когда оно достигнет уровня в 13 мПа, распылительная игла преодолеет усилие пружины. После этого начнется предварительная фаза впрыска.

Как только клапан начнет открываться, предварительная фаза заканчивается, а топливная смесь направляется по питающей магистрали. Давление начинает падать. В зависимости от режима работы двигателя, может выполняться одна либо две предварительных фазы.

Когда плунжер движется вниз, начинается такт основного впрыска. Клапан вновь закрывается, давление горючего снова растет. При достижении уровня в 30 мПа, распылительная игла преодолеет силу давления и поднимается вверх, тем самым запуская процесс впрыска. Чем выше поднимается давление, тем больше горючего будет сжато. Количество дизеля и воздуха, которое сможет попасть в цилиндр, увеличивается.

Максимальная подача (а она осуществляется при работе мотора в режиме пиковой мощности), выполняется при давлении в 220 мПа. Завершает этап основного впрыска открытие клапана. Давление падает, игла закрывается.

Дополнительная фаза впрыска выполняется, когда плунжер далее двигается вниз. Принцип работы устройства на этом этапе такой же, как и основной впрыск. Чаще алгоритм выполняется в два этапа.

Если рассмотреть устройство насос-форсунки дизельного двигателя ТДИ, то она может оснащаться датчиком, следящим за подъемом иглы. Положение иглы нужно блоку управления, где топливные насосы также управляются электроникой.

Преимущества

Тогда как в системе «Коммон рейл» применяется аккумуляторный впрыск, насос-форсунка осуществляет подачу топливной смеси под более высоким давлением за счет отсутствия длинных магистралей.

Они часто могут разрушаться в процессе эксплуатации автомобиля. Это слабое звено в классических системах питания. Насос-форсунка позволяет подать в камеру сгорания больше топлива. При этом распыление будет эффективней. Моторы, оснащенные такими узлами, отличаются большей мощностью.

Кроме этого, двигатели с таким впрыском работают менее шумно, чем их аналоги. Но с «Коммон рейл» или ТНВД насос-форсунка все равно будет компактней.

Недостатки

Но существуют и недостатки. Самый серьезный минус – высокая требовательность к качеству горючего. Достаточно малейшего засора, чтобы система прекратила свою работу. Второй минус – это цена.

Ремонтировать этот точный узел вне заводских условий практически невозможно. Еще одни недостаток – при воздействии большого давления эти узлы частенько разбивают посадочные гнезда в блоке двигателя.

Как обслуживать насос-форсунки?

Как видно, эти узлы очень требовательны к качеству дизеля, а оно в нашей стране и в СНГ далекое от высокого. Чтобы не пришлось часто менять этот дорогостоящий элемент, рекомендуется регулярно менять топливные, воздушные и все прочие фильтры, приобретать оригинальные расходные материалы.

О промывках

Нередко автовладельцы интересуются, как промыть насос-форсунки на дизельном двигателе. Специалисты промывать не рекомендуют – это нехорошо для любой форсунки. Лучше заменить фильтры и заправляться на проверенных заправках.

Промывка на стенде подойдет, если есть некачественное распыление – неустойчивый холостой ход и похожие проблемы. Промывать в УЗ ванне допускается при полном залипании иглы. Если форсунка льет, то здесь уже ничего не поможет. Для промывки можно использовать популярные сейчас средства «ЛАВР» и «ВИНС».

В целом, если форсунка не работает, лучше провести ТО и выполнить замену деталей, которые вышли из строя. Промывка помогает лишь в случае, если узел хоть как-нибудь, но работает.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет насос-форсунка дизельного двигателя и каково ее устройство. Как видите, это неотъемлемый элемент системы питания дизельных ДВС. Он имеет более технологичную конструкцию, однако очень требователен к качеству топлива.

Современные двигатели внутреннего сгорания состоят из большого количества деталей. Среди них можно встретить абсолютно разные элементы, имеющие совершенно разное, но очень полезное для движка назначение. Не исключением является и такая маленькая деталь, как насос – форсунка. В этой статье мы разберем устройство, принцип действия и ремонт насос — форсунки.

Устройство и принцип работы насос – форсунки

Форсунка представляет собой металлическую трубку со специальные сечением, предназначенным для распыления топливной смеси. Впервые и по сей день, такое устройство применяется на дизельных двигателях, где важны такие важные параметры, как экономичность мотора, низкий уровень его шума и малая токсичность выхлопных газов.

Насос форсунка устанавливается над каждым цилиндром и имеет одинаковое строение. В ее состав обычно входят: запорный поршень, специальный плунжер, игла распылительного устройство, обратный и управляющий клапана и пружина распылительного устройства.

Плунжер представляет собой деталь, которая создает определенное давление внутри форсунки. Накачка происходит во время поступательного движения плунжера. Для этого на распределительном валу имеются специальные кулачки, которые в определенные моменты времени воздействуют на плунжер и приводят его в действие.

Управляющий клапан открывается наравне с движением плунжера и пропускает топливо в камеру сгорания. Конструкция клапана подбирается таким образом, чтобы дизельное топливо в обязательном порядке подалось в распыленном виде. Так оно сгорает эффективнее и экономнее. По принципу действия управляющие клапаны можно разделить на электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические клапана являются самыми эффективными, так как работают быстро и не допускают образование излишков топлива, а также его голодание в определенных участках системы впрыска. Основным элементом любого управляющего клапана является его игла, которая, как раз и отвечает за быстродействие системы.

Пружина распылителя устанавливается для обеспечения плотной посадки иглы. Усилие пружины, обычно, дополняется давлением топлива, созданным в топливном насосе высокого давления. Для этого, на противоположной стороне пружины устанавливается специальный запорный поршень, который и давит на нее под действием топлива.

Управление любой насос — форсункой обеспечивается при помощи электронного блока управления двигателем. ЭБУ получает различные показания со всех датчиков, анализирует их и на основе полученных данных открывает или закрывает форсунки в определенные моменты времени.

Принцип работы:

Видео — Как определить какая насос-форсунка не работает или стучит

Как провести ремонт насос — форсунки своими руками

Конечно, замена неисправной форсунки будет намного правильнее. Однако, если учитывать сегодняшние цены на автозапчасти, то невольно напрашивается мысль о том, почему бы не произвести ремонт старой, ведь это дешевле. В действительности, ремонтный комплект форсунки стоит намного дешевле нового элемента, а потому будет намного выгоднее.

Неисправность форсунок обычно заключается в их засорении или ухудшении уплотняющих свойств внутренних резиновых прокладок. Двигатель, при этом, начинает работать неустойчиво и не развивает номинальной мощности, а расход топлива заметно увеличивается.

При подборе ремонтного комплекта, важно соблюсти марку и модель. Чтобы не ошибиться, рекомендуем снять старую и взять с собой в магазин автозапчастей. Консультанты подберут для вас тот набор, который вам необходим при ремонте. Если вы установите прокладки, предназначенные для форсунки другой модели, то наверняка форсунка будет работать совсем не правильно. Хотя, в большинстве случаев, они имеют совсем разные размеры прокладок, что сделает проблематичным сам ремонт, нежели дальнейшую эксплуатацию такого элемента.

Чтобы отремонтировать старую форсунку, ее необходимо демонтировать. Для этого нужно, в первую очередь, сбросить давление в топливной системе. Это нужно для того, чтобы не испачкаться топливом и не получить мощную струю прямо в лицо.

После этого, откручивается металлическое крепление трубки к форсунке и она выворачивается. Проведите разборку элемента и внимательно запомните расположение и порядок сборки деталей. Это нужно для последующей сборки, чтобы не было такого явления, как появление «лишних» деталей. Теперь проведите очистку металлических частей в то случае, если они подверглись засорению, замените резиновые уплотнители и другие детали, которые есть в ремонтном комплекте форсунки. После этого проведите сборку детали в обратной разборке последовательности.

Заверните форсунку и подключите ее к топливной системе. Так как давление было снижено, необходимо выкрутить рукоятку ручной подкачки топлива и снова создать давление в системе. Качать следует до того момента, пока рукоятка не пойдет туго. После этого, снова заверните ее и можете приступать к запуску двигателя.

Видео — Ремонт насос-форсунок BOSCH

На этом ремонт насос – форсунки завершен. Следует еще раз напомнить, что данная процедура совсем не сложная, а главное – потребует от вас наименьших затрат. Ведь продлить жизнь старой форсунки намного дешевле, чем установить новую

Компоненты системы впрыска топлива

Компоненты системы впрыска топлива

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Систему впрыска топлива можно разделить на стороны низкого и высокого давления. Компоненты низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.Компоненты стороны высокого давления включают насос высокого давления, аккумулятор, топливную форсунку и форсунку топливной форсунки. Для использования с различными типами систем впрыска топлива было разработано несколько конструкций форсунок и различные методы приведения в действие.

Компоненты стороны низкого давления

Обзор

Чтобы система впрыска топлива выполняла свое предназначение, топливо должно подаваться в нее из топливного бака. Это роль компонентов топливной системы низкого давления.Сторона низкого давления топливной системы состоит из ряда компонентов, включая топливный бак, один или несколько насосов подачи топлива и один или несколько топливных фильтров. Кроме того, многие топливные системы содержат охладители и / или нагреватели для лучшего контроля температуры топлива. На рис. 1 показаны два примера схем топливных систем низкого давления: один для грузовика с дизельным двигателем большой грузоподъемности, а другой — для легкового легкового автомобиля с дизельным двигателем [1590] [1814] .

Рисунок 1 . Примеры топливных систем низкого давления для тяжелых и легких дизельных автомобилей

Топливный бак и топливный насос

Топливный бак — это резервуар, в котором хранится запас топлива и который помогает поддерживать его температуру на уровне ниже точки воспламенения.Топливный бак также служит важным средством отвода тепла от топлива, которое возвращается из двигателя [528] . Топливный бак должен быть устойчивым к коррозии и герметичным при давлении не менее 30 кПа. Он также должен использовать некоторые средства для предотвращения чрезмерного накопления давления, такие как выпускной или предохранительный клапан.

Насос подачи топлива, часто называемый подъемным насосом, отвечает за всасывание топлива из бака и его подачу в насос высокого давления. Современные топливные насосы могут иметь электрический или механический привод от двигателя.Использование топливного насоса с электрическим приводом позволяет разместить насос в любом месте топливной системы, в том числе внутри топливного бака. Насосы с приводом от двигателя прикреплены к двигателю. Некоторые топливные насосы могут быть встроены в блоки, выполняющие другие функции. Например, так называемые тандемные насосы представляют собой агрегаты, в состав которых входят топливный насос и вакуумный насос для усилителя тормозов. Некоторые топливные системы, например системы, основанные на насосе распределительного типа, включают в себя подающий насос с механическим приводом и насос высокого давления в одном блоке.

Топливные насосы обычно рассчитаны на подачу большего количества топлива, чем потребляется двигателем в любой конкретной операционной системе. Этот дополнительный поток топлива может выполнять ряд важных функций, включая подачу дополнительного топлива для охлаждения форсунок, насосов и других компонентов двигателя и поддержание более постоянной температуры топлива во всей топливной системе. Кроме того, избыточное топливо, которое нагревается при контакте с горячими компонентами двигателя, может быть возвращено в бак или топливный фильтр для улучшения работоспособности автомобиля при низких температурах.

Топливный фильтр

Безотказная работа дизельной системы впрыска возможна только на фильтрованном топливе. Топливные фильтры помогают уменьшить повреждение и преждевременный износ от загрязнений, задерживая очень мелкие частицы и воду, чтобы предотвратить их попадание в систему впрыска топлива. Как показано на рисунке 1, топливные системы могут содержать одну или несколько ступеней фильтрации. Во многих случаях экран курса также расположен на входе топлива, расположенном в топливном баке.

В двухступенчатой ​​системе фильтрации обычно используется первичный фильтр на впускной стороне топливоперекачивающего насоса и вторичный фильтр на выпускной стороне.Первичный фильтр необходим для удаления более крупных частиц. Вторичный фильтр необходим, чтобы выдерживать более высокое давление и удалять более мелкие частицы, которые могут повредить компоненты двигателя. Одноступенчатые системы удаляют более крупные и мелкие частицы в одном фильтре.

Фильтры могут быть коробчатого типа или сменного элемента, как показано на рисунке 2. Фильтр коробчатого типа может быть полностью заменен по мере необходимости и не требует очистки. Фильтры со сменным элементом должны быть тщательно очищены при замене элементов, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать любых остатков грязи, которые могут мигрировать к сложным частям системы впрыска топлива.Фильтры могут быть изготовлены из металла или пластика.

Рисунок 2 . Два типа топливных фильтров

(а) Коробчатого типа; (b) Тип элемента

Обычными материалами для современных топливных фильтрующих элементов являются синтетические волокна и / или целлюлоза. Также можно использовать микроволокна, но из-за риска миграции мелких кусочков стекловолокна, отколовшихся от основного элемента, в критические компоненты топливной системы, их использование в некоторых приложениях не допускается [2046] . В прошлом также использовались гофрированная бумага, упакованная хлопковая нить, древесная щепа, смесь упакованной хлопковой нити и древесных волокон и намотанный хлопок [529] .

Требуемая степень фильтрации зависит от конкретного применения. Обычно, когда два фильтра используются последовательно, первичный фильтр задерживает частицы размером примерно 10–30 мкм, в то время как вторичный фильтр способен задерживать частицы размером более 2–10 мкм. По мере развития топливных систем зазоры и нагрузки на компоненты высокого давления увеличиваются, и потребность в чистом топливе становится все более острой. Для развития [2048] потребовались как способность топливных фильтров соответствовать требованиям к более чистому топливу [2047] , так и методы количественной оценки приемлемых уровней загрязнения топлива.

Помимо предотвращения попадания твердых частиц в оборудование для подачи топлива и впрыска, необходимо также предотвратить попадание воды в топливе в критические компоненты системы впрыска топлива. Свободная вода может повредить смазываемые топливом компоненты системы впрыска топлива. Вода также может замерзнуть в условиях низких температур, а лед может заблокировать небольшие проходы в системе впрыска топлива, перекрывая подачу топлива к остальной части системы впрыска топлива.

Удалить воду из топлива можно двумя способами.Поступающее топливо может подвергаться центробежным силам, которые отделяют более плотную воду от топлива. Гораздо более высокая эффективность удаления может быть достигнута с помощью фильтрующего материала, который отделяет воду. На рис. 3 показан фильтр, использующий комбинацию средового и центробежного подходов.

Рисунок 3 . Топливный фильтр с водоотделителем

Различные водоразделительные среды работают по разным принципам. Среда с гидрофобным барьером, такая как целлюлоза, обработанная силиконом, отталкивает воду и заставляет ее подниматься вверх по потоку.По мере того, как бусинки становятся больше, они под действием силы тяжести стекают по лицевой стороне элемента в чашу. Гидрофильная глубинная коалесцирующая среда, такая как стеклянное микроволокно, имеет высокое сродство к воде. Вода в топливе связывается со стеклянными волокнами, и со временем, когда все больше воды поступает со стороны входа, образуются массивные капли. Вода проходит через фильтр с топливом и на выходе из потока топлива выпадает в сборный стакан.

Более широкое использование поверхностно-активных добавок к топливу и компонентов топлива, таких как биодизель, сделало обычные разделяющие среды менее эффективными, и производителям фильтров пришлось разработать новые подходы, такие как композитные среды и коалесцирующие среды со сверхвысокой площадью поверхности [2049] [2050] [2051] .Также были затронуты методы количественной оценки эффективности отделения топлива от воды [2052] .

Топливные фильтры также могут содержать дополнительные элементы, такие как подогреватели топлива, тепловые переключающие клапаны, деаэраторы, датчики воды в топливе, индикаторы замены фильтров.

Подогреватель топлива помогает минимизировать накопление кристаллов парафина, которые могут образовываться в топливе при его охлаждении до низких температур. В обычных методах отопления используются электрические нагреватели, охлаждающая жидкость двигателя или рециркулируемое топливо. На рисунке 1 показаны два подхода, в которых для нагрева поступающего топлива используется теплое возвращаемое топливо.

Перелив топлива и утечка топлива, возвращающегося в бак, также переносят воздух и пары топлива. Присутствие газообразных веществ в топливе может вызвать затруднения при запуске, а также нормальной работе двигателя в условиях высоких температур. Таким образом, выпускные клапаны и деаэраторы используются для удаления паров и воздуха из системы подачи топлива и обеспечения бесперебойной работы двигателя.

###

форсунок дизельного топлива

форсунок дизельного топлива

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Форсунка топливной форсунки имеет решающее значение для производительности и выбросов дизельных двигателей. Некоторые из важных параметров сопла форсунки, включая детали седла форсунки, мешка форсунки, размер и геометрию отверстия форсунки, влияют на характеристики сгорания дизельного двигателя, а также на стабильность выбросов и производительность в течение всего срока службы двигателя. и механическая прочность инжектора.

Введение

Конструкция форсунки дизельного топлива имеет решающее значение для производительности и выбросов современных дизельных двигателей. Некоторые из важных конструктивных параметров форсунки включают детали седла форсунки, мешка форсунки, а также размер и форму отверстия форсунки. Эти особенности не только влияют на характеристики сгорания дизельного двигателя, они также могут влиять на стабильность выбросов и производительность в течение всего срока службы двигателя, а также на механическую прочность форсунки.

Все форсунки должны производить распыление топлива, которое соответствует требованиям к рабочим характеристикам и выбросам на рынке, для которого двигатель производится, независимо от деталей конструкции топливной системы (т. Е. Независимо от того, является ли топливная система с общей топливораспределительной рампой, насос-форсунка , насос-агрегат или насос-линия-форсунка). Кроме того, особые требования к форсункам могут также зависеть от типа топливной системы [2200] :

.

  • Common Rail — форсунка работает в более жестких трибологических условиях и должна быть лучше спроектирована для предотвращения утечки.
  • Насос-форсунка / насос — режим пульсации давления предъявляет более высокие требования к усталостной прочности.
  • Насос-форсунка — гидравлический мертвый объем должен быть минимизирован.

Рисунок 1 . Форсунка базового дизельного двигателя с коническим седлом

На рисунке 1 показан общий вид основных компонентов форсунки [2197] дизельного топлива. Некоторые из этих компонентов подробно обсуждаются в следующих разделах. Читатели также должны ознакомиться с введением к форсункам, приведенным в разделе «Компоненты системы впрыска топлива».

###

HEUI — Как работают системы впрыска масла под высоким давлением

Для тех из вас, кто не уделял много времени имени Power Stroke, в первые 14 лет его производства (7,3 л и 6,0 л) использовалась топливная система с насос-форсункой (HEUI) с гидравлическим приводом и электронным управлением. Хотя эта технология впрыска, разработанная Caterpillar, сегодня считается устаревшей, когда она была представлена ​​в 1994 году, она считалась современным чудом. Конкуренция дизельных двигателей в середине 90-х сводилась к рядным шестицилиндровым двигателям с механическим впрыском.9-литровый Cummins (установленный в Dodge Ram) и маломощный 6,5-литровый V-8 с непрямым впрыском от GM. Метод подачи топлива с прямым впрыском и электроника в 7.3L обеспечивали управляемое компьютером опережение времени, более чистые выбросы и возможность развивать больше мощности и крутящего момента, чем у двух других марок. Компания Ford, заключившая брак с International, ухватилась за возможность предложить оснащенный HEUI и построенный Navistar 7.3L в своих грузовиках массой ton тонны и больше.

Фото 2/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Грузовик и форсунки ford

Так как же работает HEUI? А какие компоненты задействованы? Мы ответим на оба эти вопроса, а также подробно рассмотрим процесс срабатывания инжектора в инжекторе HEUI.Мы также расскажем, почему система HEUI 7.3L была такой надежной по сравнению с 6.0L.

Масляные насосы высокого давления: объем, а не давление
Вместо обычного впрыскивающего насоса в системах HEUI используется масляный насос высокого давления. Масляный насос высокого давления Bosch (на фото) украшает 7,3-литровый двигатель Power Stroke. Семипоршневой насос с наклонной шайбой имеет зубчатый привод и крепится снаружи к передней крышке в передней части выемки подъемника (его ведущая шестерня не синхронизирована с кулачком или насосом).Масляный насос высокого давления Siemens находится в задней части двигателя 6.0L и внутри самого картера. Он не синхронизирован с двигателем и представляет собой семипоршневой насос с наклонной шайбой.

Фото 3/14

| heui Как работают системы впрыска масла высокого давления Масляный насос высокого давления bosch

В отличие от обычных ТНВД масляный насос высокого давления не создает давления. Он создает объем масла для использования форсунками. Регулятор давления впрыска (управляемый PCM) отвечает за создание давления впрыска в диапазоне от 450 до 3000 фунтов на квадратный дюйм на 7.Двигатели 3L и от 450 до 3600 фунтов на квадратный дюйм на 6,0-литровых двигателях Power Strocks.

Процесс включения форсунки 7,3 л
1. Когда электронный соленоид (A) получает питание от IDM, он вытягивает тарельчатый клапан (B) с его седла (он удерживается на нижнем седле посредством пружины). Это перекрывает путь для слива масла и открывает вход для масла под высоким давлением.

Фото 4/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением 7 Инжектор 3 л

2. Масло под высоким давлением начинает передавать свое давление через тарельчатый клапан, расположенный наверху поршня усилителя (C).Поршень усилителя имеет в семь раз большую площадь поверхности, чем плунжер, что означает, что давление управления впрыском в 3000 фунтов на квадратный дюйм на масляной стороне преобразуется в давление впрыска топлива 21000 фунтов на квадратный дюйм (входящего в камеру сгорания) при полностью открытой дроссельной заслонке. Форсунки вторичного рынка, оснащенные поршнями и цилиндрами большего размера, эффективно снижают умножающую силу поршня усилителя, часто до 5: 1 вместо заводского соотношения 7: 1. Соотношение 5: 1 позволяет инжектору HEUI пропускать больше топлива, не требуя большего объема масла.

3. Масло под высоким давлением на верхней части поршня усилителя заставляет плунжер (D) опускаться, что, в свою очередь, заставляет иглу форсунки подниматься, повышая давление топлива в полости плунжера и, в конечном итоге, открывая форсунку (E), отправляя топливо в камеру сгорания.

4. Пустота (F), оставшаяся в верхней части форсунки (от поршня усилителя и плунжера, одновременно движущихся вниз), затем заполняется маслом под высоким давлением, которое ждало в масляных направляющих внутри головок цилиндров (подано туда благодаря к ИПР и маслонасосу высокого давления).

5. Форсунка (E) очень похожа на форсунку обычного вида, но основным отличием является использование контрольного шара, который герметизирует во время хода поршня вниз, чтобы предотвратить утечку топлива под высоким давлением.

* Аналогичное соотношение 7,1: 1 (топливо: масло высокого давления) используется в инжекторах объемом 6,0 л, но с возможностью ИСП 3600 фунтов на квадратный дюйм в стандартной форме давление в форсунках может превышать 25000 фунтов на квадратный дюйм. Это более высокое давление — одна из причин, по которой 6.0L соответствовал нормам выбросов 2003 года, в то время как 7.3L не смог.

Подача масла к форсункам (от первой до последней)

Фото 5/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Расход масла в форсунках

* Как вы понимаете, моторное масло проходит очень запутанный и длинный путь, прежде чем попадет в форсунки. В дополнение к смазке нижнего и верхнего конца моторное масло находится под высоким давлением, когда оно попадает в контур высокого давления.

Глоссарий HEUI
ICP — Давление управления впрыском: это то, что называется давлением масла высокого давления в системе впрыска HEUI (нижнее число на манометре).IPR отправляет ICP через масляные направляющие и к масляной стороне (или верхней стороне) форсунок.

Фото 6/14

| heui Как работают системы впрыска масла высокого давления Датчик icp

Датчик ICP

— керамический дисковый датчик давления, датчик ICP предоставляет PCM информацию, касающуюся управления масляной системой высокого давления. Он преобразует давление в сигнал от 0 до 5 вольт, который PCM использует для определения адекватного давления управления впрыском (ICP).

Фото 14.07

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Датчик icp

IPR — Регулятор давления впрыска: клапан сброса давления, который преобразует электрические выходные сигналы от PCM в гидравлическое давление, тем самым контролируя работу двигателя.Он отвечает за давление на выходе масляного насоса высокого давления, в зависимости от потребности, в диапазоне от 450 до 3000 фунтов на квадратный дюйм (и даже выше в двигателе 6.0L).

Фото 8/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Регулятор давления впрыска

Рабочий цикл — отрезок времени, в течение которого IPR активен. В системе HEUI он часто указывается в процентах (верхнее число на манометре) и является важным аспектом, который необходимо контролировать во время диагностики или выполнения приложений, чтобы гарантировать, что масляный насос высокого давления удовлетворяет потребности в масле.

Фото 9/14

| heui How Системы впрыска масла высокого давления Измеритель рабочего цикла

PCM — модуль управления трансмиссией: микропроцессор, PCM управляет всей системой впрыска. Он получает информацию от датчика ICP, датчика абсолютного давления в коллекторе, датчика температуры моторного масла, датчика положения распределительного вала и нескольких других датчиков и действует соответствующим образом.

Фото 10/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением pcm

IDM — модуль привода форсунки: также известен как FICM (модуль управления впрыском топлива) в 6.0L, IDM посылает точный электрический ток на соленоид форсунки. Время и продолжительность контролируются PCM. На 7.3L импульс IDM состоит из 110 вольт (120 вольт на более поздних двигателях), посылаемых для подачи питания на соленоид форсунки. На 6.0L импульс FICM составляет 48 вольт.

Фото 11/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Модуль привода форсунок

HPOP — масляный насос высокого давления: гидравлический подающий насос с приводом от зубчатой ​​передачи, отвечающий за подачу необходимого объема масла по масляным направляющим и за использование форсунок.

Фото 12/14

| heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением hpop

Три этапа впрыска двигателя 7.3L
1. Цикл заполнения: на первом этапе тарельчатый клапан закрыт, поршень усилителя и плунжер расположены вверху своего отверстия, а полость плунжера заполнена топливом под давлением (между 40 и 70 фунтов на квадратный дюйм).

2. Впрыск: PCM посылает сигнал подачи топлива (от 110 до 120 вольт) на IDM, IDM посылает электрический импульс на соленоид форсунки, и начинается процесс зажигания форсунки, описанный на странице 162.

3. Конец закачки: происходит разворот второй стадии. PCM отменяет сигнал подачи топлива, отправленный на IDM, IDM блокирует электронный импульс, отправленный на соленоид форсунки, и тарельчатый клапан закрывается, не давая маслу под высоким давлением попасть в форсунку. После посадки верхняя площадка тарелки открывает свою полость для слива, масло под давлением над поршнем усилителя вытекает из вентиляционных отверстий в тарельчатой ​​втулке и через сливное отверстие адаптера, а поршень и плунжер усилителя перемещаются вверх (под давлением оставшегося давления топлива. ).Затем система снова готова к циклу заполнения.

* Такая же основная цепочка событий происходит в 6.0L.

Часто задаваемые вопросы: В чем разница между 15-градусным и 17-градусным HPOP на 7.3L?
Этот вопрос возникает часто — в основном потому, что владельцам 7.3L сказали, что масляный насос высокого давления с 17 градусами лучше. Обозначения «15 градусов» и «17 градусов» взяты из угла автомата перекоса. Чем длиннее ход качающейся шайбы, тем больше рабочий объем и тем больше объем масла, который он выдает.Все двигатели с ’94 ½ до ’97 и ранние ’99 имели меньший рабочий объем, 15-градусный насос. В целях удовлетворения более высоких требований к маслу для форсунок с дробным впрыском на двигателях от ’99 ½ до ’03 были использованы 17-градусные насосы большего рабочего объема. Хотя угол наклонной шайбы может варьироваться от насоса к насосу — и очень редко более поздний насос на самом деле имеет 17-градусный блок или ранний насос — 15-градусный блок — эти термины прижились как простой способ описания раннего и позднего модель насоса. Все HPOP взаимозаменяемы, поэтому насос большего объема с углом наклона 17 градусов будет болт до раннего 7.Передняя крышка и ведущая шестерня 3L.

Тарельчатый клапан

и золотниковый клапан
Основное различие между форсунками 7,3 л и 6,0 л — это клапан, который позволяет маслу под высоким давлением поступать в них. На 7,3 л это тарельчатый клапан (как показано на схеме выше). На 6.0L он называется золотниковым клапаном. Оба компонента выполняют одну и ту же функцию, но сверхжесткий допуск золотникового клапана работает против него при попадании грязного масла или загрязняющих веществ, сокращая срок службы. Честно говоря, золотниковый клапан (изначально разработанный Sturman Industries) намного более технологичен, чем конструкция и функциональность тарельчатого клапана — к сожалению, он далеко не так надежен.Хотя тарельчатый клапан в форсунке 7,3 л со временем изнашивается, его большие внутренние зазоры продлевают срок его службы (тарельчатые клапаны обычно служат около 200 000 миль).

Множественные события впрыска
Требования к выбросам для двигателей 7.3L (модели ’97 California и все двигатели ’99 — ’03), а затем контроль шума на 6.0L (ранние модели ’03) привели к тому, что на каждое событие сгорания выдавалось два события впрыска. . 7.3L получил форсунки с раздельным впрыском, на каждом поршне и стволе имелись выемки.Когда масло под высоким давлением толкает плунжер вниз (благодаря поршню усилителя) в течение короткого периода времени при ходе вниз, топливо не поступает (поскольку две выемки совпадают, и топливо сливается). Это позволяет впрыснуть небольшую порцию топлива, а спустя несколько наносекунд происходит более крупное (основное) событие.

Фото 13/14

| Heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Форсунка форд 7 3л

Для 6.0L двойное впрыскивание было выполнено электронным, а не механическим способом.Он называется пилотным впрыском, он контролируется PCM и используется на холостом ходу в попытке заглушить двигатель. К сожалению, форсунки не смогли среагировать достаточно быстро, чтобы выполнить предварительный и основной впрыск, что привело к грубым проблемам с холостым ходом. Ford быстро отказался от функции пилотного впрыска.

Фото 14/14

| Heui Как работают системы впрыска масла под высоким давлением Форсунка ford 60 л

Как работает топливная форсунка? Бензин и Дизель

Назначение топливной форсунки:

В основном, топливная форсунка предназначена для распыления топлива в распыленной или туманной форме, чтобы оно сгорело полностью и равномерно.Топливный насос высокого давления (FIP) подает дизельное топливо под давлением через линии высокого давления к впускному отверстию каждого инжектора. Однако обычные форсунки или форсунки первого поколения открываются под действием гидромеханического давления. Внутри обычного инжектора пружина удерживает игольчатый клапан в «закрытом» положении до тех пор, пока давление в линиях высокого давления не достигнет определенного значения. В дизельных двигателях DI и IDI более ранних поколений использовались обычные форсунки, как показано на диаграмме ниже.

Диаграмма поперечного сечения обычной дизельной форсунки

Принцип работы обычной топливной форсунки:

Игольчатый клапан точно управляется чувствительной к давлению пружиной.Он поднимается со своего седла, впрыскивая дизельное топливо в цилиндр в сильно распыленной или туманной форме. В момент падения давления игольчатый клапан возвращается на свое место, что приводит к прекращению впрыска. Форсунка впрыска имеет чрезвычайно критические допуски. Зазор между его движущимися частями составляет всего 0,002 мм или 2 микрона.

Современный инжекторный блок нагнетает дизельное топливо через небольшое отверстие в форсунке размером всего 0,25 мм². Количество впрыскиваемого топлива может варьироваться от 1 мм³ до 350 мм³.Обычные форсунки открываются и закрываются гидромеханически. Они имеют среднее давление открытия сопла от 140 до 210 кг / см2. Современный агрегат Bosch распыляет дизельное топливо на скорости до 2000 км / ч. Bosch и Lucas — ведущие мировые производители дизельных форсунок.

Принцип работы бензинового инжектора:

Бензиновые форсунки нового поколения существенно отличаются по конструкции и размерам от обычных дизельных форсунок. Двигатель с непосредственным впрыском бензина (GDI) создает топливно-воздушную смесь внутри камеры сгорания.Открытие впускного клапана позволяет поступать только свежему воздуху. В то время как форсунки высокого давления впрыскивают бензин в камеру сгорания, это улучшает охлаждение камеры сгорания. Это обеспечивает более высокий КПД двигателя за счет более высокой степени сжатия, что, в свою очередь, увеличивает топливную экономичность и крутящий момент.

Бензиновый тип GDI (Фото любезно предоставлено Bosch)

Насос высокого давления подает топливо в топливную рампу высокого давления (также известную как Common Rail). Кроме того, электромагнитный инжектор высокого давления Bosch HDEV5 имеет номинальное давление в системе до 20 МПа и размер капли / SMD (средний диаметр по Заутеру) всего 15 мкм.Форсунки установлены на топливной рампе / общей топливной рампе. Кроме того, форсунки дозируют и распыляют топливо под высоким давлением и очень быстро. Кроме того, форсунки обеспечивают оптимальную смесь и впрыскивают бензин в камеру сгорания.

Для получения дополнительной информации прочтите о GDI.

Что такое насос-форсунка?

Кроме того, в системах впрыска топлива на дизельных двигателях CRDi используется «насос-форсунка» или «насос / форсунка». Она объединяет функции форсунки-форсунки и топливного насоса в единый блок.Эта конструкция состоит из отдельного насоса, назначенного для каждого цилиндра, а не из общего насоса, используемого для всех цилиндров в моделях предыдущего поколения.

Блочный инжектор (Изображение предоставлено Bosch)

В этой системе насос и форсунка объединены в единый компактный узел, который устанавливается непосредственно на головку блока цилиндров. Такая конструкция устраняет необходимость в топливопроводах высокого давления. Встроенные каналы, встроенные непосредственно в головку блока цилиндров, подают дизельное топливо. Таким образом, это помогает исключить потенциальные отказы утечек топливопровода.

Функционирование насос-форсунки:

При работе верхний распредвал приводит в действие топливный насос низкого давления. Затем он подает дизельное топливо в топливные каналы в головке блока цилиндров и во впускное отверстие всех форсунок. Для привода плунжерного насоса внутри форсунки используется общий распределительный вал. Такая конструкция обеспечивает более высокое давление впрыска до 2200 бар и точное время впрыска. Кроме того, он точно контролирует количество впрыскиваемого топлива. Кроме того, электромагнитный клапан работает как двухпозиционный переключатель для подачи топлива в форсунку.

Помпа двойного типа (Фото: VW)

Пьезоэлектрический инжектор:

Самым совершенным типом инжектора, несомненно, является «пьезоэлектрический инжектор». Он не только обеспечивает повышенную точность для двигателей последнего поколения CRDi, но также создает давление топлива до 3000 бар или 44 000 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, эти современные топливные форсунки работают по принципу «пьезо». Слово «пьезо» происходит от греческого слова «пьезеин», что означает сдавливание или надавливание.

Пьезо-тип (Фото любезно предоставлено Denso)

Пьезо-привод состоит из сотен керамических пластин, уложенных одна над другой в инжекторе.Будучи электрически заряженными, пьезокристаллы могут изменить свою структуру всего за несколько тысячных долей секунды, слегка расширившись. Это расширение штабеля приводит к его линейному перемещению. Затем он передается непосредственно на иглу инжектора без какой-либо механической связи между ними. В результате форсунки открываются / закрываются за несколько миллисекунд (тысячную долю секунды). Следовательно, он может впрыскивать крошечное количество топлива, весящее менее одной тысячной грамма, а также тонко его распределять.

Пьезоэлектрические форсунки:

1. Очень высокая скорость работы
2. Чрезвычайно быстрое время отклика
3. Повторяемость движения клапана
4. Точное дозирование впрыскиваемого топлива
5. Большая частота — до семи впрысков на цикл сгорания

Пьезо-форсунки:

1. Оптимизировать сгорание топливовоздушной смеси.
2. Меньший расход топлива.
3. Уменьшить загрязнение, снизить выбросы.

Видео о работе топливной форсунки смотрите здесь:

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог.Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Форсунки прямого впрыска с регулируемым расходом впрыска

Настоящее изобретение направлено на системы прямого впрыска топлива и форсунки с регулированием скорости впрыска. Более конкретно, в инжекторах прямого впрыска топлива по настоящему изобретению используется общий распределитель для подачи топлива, и управление формованием осуществляется путем изменения площади отверстия сопла для впрыска.

В связи с ростом осведомленности о глобальных экологических проблемах в последние десятилетия, контроль выбросов и потребление топлива стали двумя ключевыми проблемами в современной автомобильной промышленности. Благодаря прямой подаче топлива в камеру сгорания двигателя с точным количеством и гибкой синхронизацией, система прямого впрыска (DI) является одной из самых многообещающих технологий для решения проблем с выбросами без ущерба для характеристик двигателя. Среди доступных на рынке систем прямого впрыска Common Rail (CRDI) наиболее популярна.Управление формированием скорости впрыска относится к способу определения скорости впрыска топлива как функции времени и имеет решающее значение для работы системы CRDI.

Текущее управление формированием скорости впрыска в целом можно разделить на три категории: (i) многократный впрыск, (ii) изменение давления впрыска и (iii) изменение площади отверстия сопла впрыска. Принцип работы каждой категории обсуждается ниже. Конструкции по настоящему изобретению определяют скорость впрыскиваемого потока путем управления отверстием игольчатого клапана инжектора и, как полагают, подпадают под методы категории (iii), способы изменения отверстия инжекционного сопла.

Многократная закачка в настоящее время является наиболее распространенным методом управления формированием скорости закачки в системе CRDI. Обычный инжектор предназначен для работы в качестве двухпозиционного клапана и, как таковой, формирует скорость с помощью метода широтно-импульсной модуляции. Период срабатывания регулирующего клапана инжектора регулируется так, чтобы разделить один цикл впрыска на несколько дискретных впрысков для приблизительно непрерывного формирования скорости. Для более точного приближения количество впрысков за цикл увеличивается. Для этого требуется привод с широким диапазоном пропускания для инжектора, что увеличивает стоимость.Кроме того, эти дискретные впрыски вызывают вибрацию давления в гидравлическом контуре системы CRDI, что влияет на точность последующего управления синхронизацией впрыска. Это вызывает несоответствие количества впрыска.

Для решения этой проблемы было предложено несколько методов. Был разработан метод управления без обратной связи для построения карты впрыска посредством калибровки количества впрыска. Путем проведения эксперимента с многократным впрыском несколько раз можно проверить периодическое изменение количества впрыска, а время включения привода форсунки можно отрегулировать для достижения желаемого количества впрыска.Однако по мере увеличения количества впрысков за цикл калибровочная нагрузка становится чрезвычайно большой. Более того, даже если количество впрыска можно скомпенсировать, расход впрыска больше не будет прежним. Помимо методов автономной калибровки, также были предприняты усилия, включая этапы управления с обратной связью. Например, была разработана система управления с обратной связью, включая дополнительный датчик давления, расположенный рядом с верхней камерой инжектора. Этот метод устраняет значительную калибровочную нагрузку, но по-прежнему компенсирует количество впрыска путем регулировки времени включения.

Метод изменения давления впрыска, как следует из названия, управляет скоростью впрыска топлива путем изменения давления впрыска. Одним из способов изменения давления впрыска является применение усилителя давления на форсунке. Из-за высокого давления впрыска и чрезвычайно короткого окна впрыска для этой системы требуется дополнительный большой источник энергии для увеличения скорости впрыска. Другой способ называется двойной системой Common Rail. Топливо под давлением хранится в разных резервуарах с разным рабочим давлением.В общем распределителе низкого давления давление обычно составляет около 200-400 бар, а в общем распределителе высокого давления — около 1200 бар. Переключающий клапан предназначен для управления давлением подачи топлива от этих двух общих направляющих к форсунке, а затем изменяется скорость впрыска из-за разного давления впрыска. Помимо необходимости в дополнительном резервуаре высокого давления, этот метод обеспечивает только двухступенчатое изменение скорости закачки.

Метод изменения площади отверстия форсунки в основном регулирует скорость впрыска путем пропорционального открытия площади отверстия форсунки.В известной системе поворотный клапан управляется шаговым двигателем для непрерывного изменения площади отверстия форсунки. Скорость изменения площади сопла зависит от того, насколько быстро шаговый двигатель может реагировать, что указывает на высокие требования к двигателю. Другая известная конструкция называется двухступенчатым соплом. Оснащенный двумя группами форсунок и двумя иглами форсунок, этот метод реализует двухэтапное формирование скорости впрыска, но гибкость формирования скорости ограничена.

Другой предполагаемый метод управления пропорцией открытия форсунки называется прямым управлением форсунками.Привод инжектора, изготовленный из определенных материалов, непосредственно управляет подъемом иглы, обеспечивая пропорциональное открытие игольчатого клапана. Эта технология все еще находится в стадии разработки и также требует управления смещением иглы с обратной связью в реальном времени. Однако управление с обратной связью в реальном времени трудно реализовать из-за двух препятствий. Во-первых, из-за отсутствия соответствующих датчиков положение иглы инжектора и расход впрыска невозможно определить. Во-вторых, система CRDI является нелинейной, что затрудняет проектирование наблюдателя состояния.

В соответствии с настоящим изобретением новый инжектор разработан для обеспечения плавного изменения скорости закачки. С помощью гидромеханического механизма внутренней обратной связи положение иглы форсунки может быть определено путем управления синхронизацией включения / выключения клапана обратной связи. В зависимости от положения иглы можно управлять открытием игольчатого клапана впрыска, а затем пропорционально подавать расход впрыска. Также в соответствии с настоящим изобретением предусмотрены системы CRDI, включающие инжекторы по настоящему изобретению, в которых результаты демонстрируют, что конструкции инжекторов по настоящему изобретению не только достигают возможности формирования скорости, но также решают вышеупомянутые проблемы текущей системы CRDI.Наконец, был разработан итеративный обучающийся контроллер для отслеживания желаемой скорости нагнетания, а устройство оценки скорости нагнетания разработано для реализации управления с обратной связью от цикла к циклу.

В первом аспекте настоящего изобретения топливная форсунка предназначена для использования в системе впрыска топлива с прямым впрыском, имеющей общую магистраль для подачи топлива с определенным давлением подачи, при этом топливная форсунка содержит иглу форсунки, расположенную с возможностью скольжения внутри Корпус, игла инжектора и корпус вместе образуют камеру управления, в которой камера управления по текучей среде соединена как с первым регулирующим отверстием в соединении с топливом под давлением из общей магистрали, так и со вторым регулирующим отверстием в соединении с дренажной линией, так что Давление жидкости можно регулировать в камере управления посредством управления потоком жидкости через первое и второе регулирующие отверстия, нагнетательную камеру, включающую порт для соединения с топливом под давлением из общей распределительной магистрали и отверстие для впрыска, через которое можно впрыскивать топливо. при движении иглы инжектора, и камера обратной связи находится в гидравлическом сообщении, по меньшей мере, с одним Золотниковый клапан с внутренней обратной связью, который может приводиться в действие повышенным давлением в камере обратной связи для закрытия первого и второго управляющих отверстий камеры управления на основании движения иглы инжектора.

В другом аспекте настоящего изобретения предусмотрена система прямого впрыска топлива для соединения с общей магистралью для подачи топлива при определенном давлении подачи, при этом система впрыска топлива содержит топливный инжектор, включающий в себя иглу инжектора, расположенную с возможностью скольжения внутри корпуса, игла инжектора и корпус вместе образуют камеру управления, в которой камера управления по текучей среде соединена как с первым регулирующим отверстием в соединении с топливом под давлением из общей магистрали, так и со вторым регулирующим отверстием в соединении с дренажной линией, так что давление жидкости может регулироваться в камере управления посредством управления потоком жидкости через первое и второе регулирующие отверстия, камера подачи включает порт для соединения с топливом под давлением из общей распределительной магистрали и отверстие для впрыска, через которое топливо может впрыскиваться при движении иглы инжектора, а камера обратной связи находится в гидравлическом сообщении по меньшей мере с одним золотниковый клапан с внутренней обратной связью, который может приводиться в действие повышенным давлением внутри камеры обратной связи для закрытия первого и второго управляющих отверстий камеры управления на основании движения иглы инжектора; регулирующий клапан по текучей среде внутри дренажной линии из камеры управления, способный выборочно открывать и закрывать дренажную линию для регулирования давления текучей среды внутри камеры управления; клапан обратной связи, предусмотренный в линии для текучей среды, соединенной с камерой обратной связи, способной выборочно открывать и закрывать линию для текучей среды из камеры обратной связи и для выборочного управления активацией по меньшей мере одного золотникового клапана внутренней обратной связи; и модуль управления для выборочной активации регулирующего клапана и клапана обратной связи во время цикла впрыска топлива, при этом регулирующий клапан и клапан обратной связи могут изменяться от цикла к циклу.

В другом аспекте настоящего изобретения, способ оценки расхода и управления с итеративным обучением определяется для синхронизации активации регулирующего клапана и клапана обратной связи, так что клапан обратной связи может управляться и регулироваться цикл за циклом. Основа для достижения желаемых расходов топлива из инжектора системы прямого впрыска топлива, инжектор содержит иглу инжектора, подвижно расположенную внутри корпуса, иглу инжектора и корпус вместе, образуя камеру управления, в которой камера управления соединена по текучей среде как с первым регулирующим отверстием в соединении с топливом под давлением из общей распределительной магистрали, так и со вторым регулирующим отверстием в соединении с дренажной линией, так что давление жидкости можно регулировать в камере управления посредством управления потоком жидкости через первый и вторые управляющие отверстия, нагнетательная камера, включающая порт для соединения с топливом под давлением из общей распределительной магистрали и i впрыскивающее отверстие, из которого топливо может впрыскиваться при перемещении иглы форсунки, и камера обратной связи, сообщающаяся по текучей среде, по меньшей мере, с одним золотниковым клапаном внутренней обратной связи, который может приводиться в действие повышенным давлением внутри камеры обратной связи для закрытия первого и второго управляющих отверстий камеры управления на основе движения иглы инжектора, причем способ включает этапы оценки расхода инжектора на основе измерения давления в общем распределителе, момента включения регулирующего клапана и момента включения клапана обратной связи; и итеративное управление периодом между синхронизацией включения регулирующего клапана и клапана обратной связи на основе цикла впрыска за циклом посредством итеративного управления обучением модуля управления, который электронно связан с регулирующим клапаном и клапаном обратной связи для управляемой активации регулирующий клапан и обратный клапан.

Другие важные объекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания изобретения, взятого вместе с прилагаемыми чертежами, на которых;

РИС. 1 — схематическая иллюстрация системы впрыска DI настоящего изобретения, включающей в себя цепь обратной связи в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 2 — вид в разрезе конструкции инжектора в соответствии с настоящим изобретением, которая может использоваться в системе, показанной на фиг.1 и имеющий концентрическую втулку в качестве катушки с внутренней обратной связью в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 3 — увеличенный вид части инжектора, показанного на фиг. 2 области внутри пунктирного овала A, иллюстрирующего золотник внутренней обратной связи в виде концентрической втулки с контрольными отверстиями относительно камеры управления в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 4 — увеличенный вид части инжектора, показанного на фиг. 2 области внутри пунктирного овала B, показывающей управляющую поверхность катушки внутренней обратной связи в виде концентрической втулки относительно камеры обратной связи в соответствии с настоящим изобретением;

РИС.5 — увеличенный вид части инжектора по фиг. 2 области внутри пунктирного овала C, как показано на фиг. 3, где показана верхняя поверхность золотника с внутренней обратной связью в виде концентрической втулки с контрольными отверстиями относительно камеры управления в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 6 — схематическая иллюстрация другой системы впрыска DI по настоящему изобретению, также включающей цепь обратной связи в соответствии с настоящим изобретением, в которой золотник внутренней обратной связи и контрольные отверстия камеры управления отделены от камеры управления, так что давление в камере управления может управляться без потока жидкости через камеру управления;

РИС.7 — вид в разрезе инжектора в соответствии с настоящим изобретением, который может использоваться в системе, показанной на фиг. 6;

РИС. 8 — увеличенный вид части инжектора по фиг. 6 в области пунктирного прямоугольника D и в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 9 — увеличенный вид части инжектора по фиг. 6 в области пунктирного прямоугольника E и в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 10-13 — графические иллюстрации наблюдений, относящихся к оценке расхода нагнетания на основе активации золотника внутренней обратной связи в определенное время после начала нагнетания; и

ФИГ.14 — графическая иллюстрация множества примеров с временными изменениями периода времени активации катушки внутренней обратной связи и начала впрыска и отслеживания способности исправлять ошибку в пределах ряда циклов впрыска на основе управления итеративным обучением согласно настоящему изобретению.

Настоящее изобретение направлено на инжекторы с системой управления формированием скорости закачки, а также на способы управления формой скорости закачки. Как упоминалось в разделе «Предпосылки», каждый из способов управления формированием скорости закачки, таких как многократный впрыск, переменное давление впрыска или регулируемая площадь сопла впрыска, связан с определенными ограничениями и недостатками, которые могут ухудшить производительность или осуществимость.Настоящее изобретение направлено, в частности, на усовершенствованные системы и способы управления применительно к системе CRDI для гибкого управления скоростью нагнетания.

Для типичных стратегий закачки желаемое изменение скорости закачки часто графически изображается в виде трапеции. Впрыск обычно начинается с меньшей скорости впрыска топлива, а затем увеличивается до полной. Следовательно, одним из способов формирования скорости впрыска является использование механизма управления открытием игольчатого клапана инжектора. За счет применения гидромеханического механизма внутренней обратной связи можно управлять смещением конической иглы инжектора.Это позволяет непрерывно изменять открытие игольчатого клапана инжектора. Новая концепция конструкции инжектора с внутренним механизмом обратной связи, модифицированная по сравнению с исходной конструкцией инжектора DI, схематически показана на фиг. 1, а принцип работы поясняется следующим образом. Управление впрыском в соответствии с настоящим изобретением позволяет регулировать переменную скорость потока от цикла к циклу. В течение цикла требуется только один впрыск, при этом скорость потока изменяется и непрерывно формируется путем изменения отверстия диафрагмы для каждого впрыска в зависимости от степени контролируемого смещения иглы инжектора 10 , которая сужается и расположена относительно фиксированного отверстия для впрыска. 11 .

Как схематично показано на фиг. 1 игла инжектора 10 может перемещаться внутри камеры впрыска, которая показана как содержащая камеру управления 12 , камеру обратной связи 14 и камеру подачи 16 . Сама игла инжектора 10 показана как состоящая из множества секций большого и малого диаметра для функционального создания плунжера камеры управления 18 , плунжера камеры обратной связи 20 и плунжера камеры нагнетания 22 .Средство смещения, такое как пружина сжатия 24 , показано для смещения плунжера камеры нагнетания 22 и, таким образом, всей иглы инжектора 10 в закрытое положение для эффективного закрытия отверстия инжектора 11 в зависимости от жидкости. давления внутри каждой из частей камеры, как более подробно описано ниже.

Common Rail 26 используется в качестве источника топлива при желаемом рабочем давлении. Конструкция и обеспечение таких общих направляющих хорошо известны, как и рабочие давления, которые желательно поддерживать в такой общей направляющей, в зависимости от типа топлива, например, от подачи бензина или дизельного топлива.Подача топлива к общей топливораспределительной рампе при желаемом давлении также традиционно известна.

От общей топливораспределительной рампы 26 соединительная труба 28 проходит в нагнетательную камеру 16 , так что топливо может подаваться с желаемым давлением впрыска в нагнетательную камеру 16 до впрыска. От соединительной трубы 28 ответвляется труба 30 , которая также подает такое же топливо под давлением в камеру управления 12 .Общая магистраль 26 , соединительная труба 28 и патрубок 30 составляют систему высокого давления варианта осуществления системы управления впрыском согласно настоящему изобретению.

Система низкого давления проиллюстрированной системы по настоящему изобретению содержит резервуар низкого давления 32 , который может иметь такое же низкое давление, как атмосферное, но предпочтительно регулируется таким образом, чтобы оно превышало атмосферное и потенциально могло быть таким же высоким давлением, как и выше. до того же давления, что и на стороне высокого давления в общей топливораспределительной рампе 26 .Внутри стороны низкого давления первая соединительная труба 34 обеспечивает гидравлическое сообщение от резервуара 32 к камере обратной связи 14 . В другом ответвлении стороны низкого давления вторая соединительная труба 36 обеспечивает сообщение по текучей среде от камеры управления 12 к резервуару низкого давления 38 , который будет обеспечиваться при более низком давлении, чем сторона высокого давления. , желательно при атмосферном давлении.

Также как часть стороны низкого давления, цепь обратной связи может управлять степенью перемещения иглы инжектора 10 от отверстия инжектора 11 , как будет описано ниже.Эта цепь обратной связи показана как состоящая из соединительной трубы для жидкости 40 от трубы 34 до первого золотникового клапана внутренней обратной связи 44 (IFS), в то время как другая соединительная труба для жидкости 42 обеспечивает соединение для жидкости с камерой обратной связи 14 ко второму золотниковому клапану с внутренней обратной связью 44 . Кроме того, камера 12 управления по текучей среде соединена с первым золотником 44 внутренней обратной связи на стороне системы низкого давления через отверстие или первый порт управления, который также называется A-образным отверстием.Второй золотник внутренней обратной связи 44 подключается на стороне системы высокого давления между соединительной трубкой 30 и, таким образом, в конечном итоге, общим распределителем 26 и камерой управления 12 . Отверстие или второй порт управления, который также называется Z-образным отверстием, позволяет потоку текучей среды между камерой 12 управления и второй катушкой внутренней обратной связи 44 . Каждый из IFS , 44, предпочтительно смещен в открытое положение, позволяя жидкости течь через них.

Регулирующий клапан 46 показан внутри соединительной трубы 36 между первым IFS 44 и резервуаром 38 . Регулирующий клапан 46 может содержать двухпозиционный соленоидный клапан, который предпочтительно обычно смещен в закрытое положение, что предотвращает поток из камеры управления 12 через A-отверстие, хотя первый IFS 44 и далее через штуцер 36 в бак 38 .На этом этапе можно увидеть, что топливо под высоким давлением, подаваемое по общей магистрали 26 , будет течь через второй IFS 44 , Z-образное отверстие, камеру управления 12 , A-отверстие, первый IFS. 44 и соединительный трубопровод 36 к резервуару 38 , когда регулирующий клапан приводится в действие в открытом состоянии, и каждый из IFS 44 остается открытым. Фактически, поток через отверстия A и Z, регулируемый открытием регулирующего клапана 46 , позволяет снизить давление в камере управления 12 относительно давления в камере подачи, поскольку оба поставляются под давлением. топливо от common rail 26 .

Также показано на фиг. 1 представляет собой клапан 48 обратной связи, который выборочно соединяет резервуар низкого давления с камерой обратной связи, причем клапан 48 обратной связи может также содержать двухпозиционный клапан соленоидного типа. В отличие от регулирующего клапана 46 , обратный клапан 48 предпочтительно открыт, когда он деактивирован. Однако, когда клапан обратной связи 48 приводится в действие для закрытия, гидравлическое сообщение между камерой обратной связи 14 и резервуаром низкого давления 32 предотвращается, в то время как давление жидкости может расти внутри камеры обратной связи 14 , так что повышенное давление жидкости будет действовать для смещения первого и второго IFS 44 в сторону закрытия каждого посредством трубопроводов для жидкости 34 , 40 и 42 .

Когда клапан обратной связи 48 находится в его нормально открытом положении, система инжектора может в основном работать как обычная система прямого впрыска. Любая жидкость под давлением, присутствующая или создаваемая движением иглы инжектора вверх в камере обратной связи 14 , будет течь через клапан обратной связи 48 в направлении резервуара низкого давления 32 , не создавая давления, достаточного для перемещения IFS 44 против нормального положение смещения, позволяющее жидкости течь через него.Таким образом, сторона системы высокого давления будет работать нормально в зависимости от положения регулирующего клапана 46 . В частности, при закрытом регулирующем клапане 46 одинаковое давление жидкости от общей распределительной магистрали 26 будет обеспечиваться как в камере управления 12 , так и в камере нагнетания 16 . При смещении пружины 24 форсунка 10 будет оставаться закрытой, а игла форсунки находится на отверстии форсунки 11 .Когда регулирующий клапан 46 смещен в положение открытия, более низкое давление в камере управления 12 , допускаемое потоком жидкости через отверстия A и Z, в конечном итоге позволит преобладать давлению в камере подачи 16 . система против смещения пружины 24 отсоединяет иглу форсунки от отверстия форсунки 11 и, таким образом, открывает отверстие 11 для подачи топлива. Отверстие инжектора 11 откроется в предварительно заданное положение подачи иглы инжектора от отверстия 11 .Настоящее изобретение направлено на способы изменения этого процесса от цикла к циклу для изменения скорости впрыска топлива для каждого цикла.

Для работы инжектора в соответствии со схемой фиг. 1, регулирующий клапан 46 может быть запитан и открыт, так что жидкость под высоким давлением в камере управления 12 , подаваемая из общей магистрали 26 через второй IFS 44 и Z-образное отверстие, течет в резервуар 38 через первый IFS 44 и A-отверстие, чтобы создать более низкое давление в камере управления 12 .Таким образом, игла инжектора 10 начинает двигаться вверх из-за более высокого давления топлива, подаваемого в закрытую напорную камеру 16 . По существу, когда клапан 48 обратной связи открыт, система инжектора на фиг. 1 работает как обычная инжекторная система.

При контролируемом возникновении (предпочтительно, по крайней мере, один раз для каждого цикла подачи инжектора), когда клапан обратной связи 48 активируется и закрывается, плунжерная часть 20 иглы инжектора 10 будет постепенно уменьшать объем камеры обратной связи и увеличивают давление жидкости в камере обратной связи 14 .Поскольку сила давления жидкости, действующая на золотники IFS 44 , превышает предварительную нагрузку пружины для каждого IFS 44 , IFS 44 перемещаются вверх, постепенно закрывая отверстия A и Z. Благодаря этому гидромеханическому внутреннему механизму обратной связи скорость закрытия этих двух контрольных отверстий (отверстия A и Z) синхронизируется с перемещением иглы инжектора. Таким образом, поток топлива в камеру управления , 12, и из нее может быть контролируемым образом ограничен. Между тем, движение иглы вверх повышает давление в камере управления 12 .Увеличивающаяся сила давления жидкости в камере 12 управления, действующая на плунжерный участок 18 иглы инжектора 10 , будет постепенно замедлять иглу 10 до остановки в заданном месте. Благодаря этой конструкции подъем иглы надежно определяется после активации клапана 48 обратной связи.

Поскольку игла форсунки 10 перестает двигаться, что регулируется срабатыванием клапана обратной связи 48 , конический игольчатый клапан 10 открывается только частично из отверстия форсунки, чтобы контролировать расход впрыска ниже полного. из подающей камеры 16 в камеру сгорания двигателя.Преимущественно расход может изменяться от цикла к циклу в зависимости от времени активации клапана обратной связи 48 . Когда впоследствии требуется полный расход, клапан обратной связи 48 может быть отключен после первого достижения частичной остановки и повторно открыт, чтобы обеспечить слив жидкости из камеры обратной связи 14 в резервуар низкого давления 32 . В этот момент камера 14 обратной связи также начинает принимать условия более низкого давления.Затем IFS 44 будут постепенно возвращаться в их исходные открытые позиции, чтобы постепенно открывать контрольные отверстия A и Z. Затем на иглу 10 снова повлияет открытый регулирующий клапан 46 (поток жидкости под высоким давлением через отверстия A и Z), чтобы снизить давление в камере управления 12 и, таким образом, полностью открыть игольчатый клапан 10 .

Регулируя синхронизацию включения IFS 44 (время закрытия клапана обратной связи), игла инжектора 10 может быть остановлена ​​в любом заданном положении в пределах ее полного хода.Это дает возможность непрерывно изменять скорость закачки. Например, в положении частичного подъема, определяемом закрытием клапана обратной связи 48 в желаемое время, топливо будет течь из отверстия форсунки 11 в соответствии с положением конической поверхности иглы форсунки 10 до отверстие впрыска 11 . Это может происходить в течение определенного времени. Затем, деактивируя клапан обратной связи 48 после определенного периода, когда регулирующий клапан 46 все еще активен, расход топлива может быть управляемым образом увеличен до полного расхода путем изменения площади отверстия, которое открывается при дальнейшем перемещении игла форсунки 10 от отверстия впрыска 11 .Опять же, этот период закачки при полном расходе также может быть определен. Также предполагается, что может быть более одной частичной остановки в течение одного цикла впрыска. В любом случае, время включения и выключения клапана обратной связи 48 , а также время включения и выключения регулирующего клапана 46 можно управляемым образом изменять для каждого цикла под управлением электронного Модуль управления 50 . Блок управления 50 схематично показан как электронно связанный как с регулирующим клапаном 46 , так и с клапаном обратной связи 48 через пунктирные соединительные линии на фиг.1. Понятно, что модуль управления 50 может быть традиционно снабжен схемой управления для управления временем включения и выключения как регулирующего клапана 46 , так и клапана обратной связи 48 , на основе известной способности управлять регулирующий клапан при известных системах управления DI. Аналогичную схему управления синхронизацией можно использовать для каждого из этапов включения и выключения обоих клапанов. Модули управления, используемые в соответствии с настоящим изобретением, хорошо известны и коммерчески доступны.В соответствии с настоящим изобретением управляемое программирование цепи обратной связи и, таким образом, активация клапана может выполняться таким же образом, как и обычный регулирующий клапан в системах предшествующего уровня техники.

Шкала времени работы инжектора DI обычно составляет всего несколько миллисекунд, пространство для сборки обычно находится в пределах круга диаметром 2 сантиметра, а ход иглы составляет всего около 0,2–0,4 миллиметра. Эти параметры приводят к дополнительным соображениям при проектировании цепи обратной связи, а также золотника (ов) обратной связи и управляющих отверстий A и Z.

В вышеприведенном варианте осуществления схема обратной связи включает в себя камеру обратной связи 14 , соединения для жидкости обратной связи 40 и 42 , IFS 44 и управляющий клапан включения / выключения обратной связи 48 . Эта схема обратной связи является примером ключевой фундаментальной функциональности систем и способов по настоящему изобретению в том, что ход иглы 10 инжектора может быть остановлен в любом промежуточном положении путем закрытия отверстий A и Z.Таким образом, перемещение иглы инжектора 10 регулируется, когда игла инжектора 10 перемещается из своего положения, закрывая отверстие впрыска 11 за счет баланса давления жидкости, который возникает, когда регулирующий клапан 46 открыт, так что высокое давление Топливо подается как в нагнетательную камеру 16 , так и в камеру управления 12 . Закрытие отверстий A и Z происходит в результате увеличения давления в камере 14 обратной связи, когда клапан обратной связи 48 приводится в действие для закрытия.Такое действие заставляет IFS 44 постепенно закрывать отверстия A и Z. Динамически процесс постепенного закрытия отверстий A и Z вызывает повышение давления в камере 12 управления, в то время как топливо впрыскивается из камеры нагнетания 16 , что также динамически влияет на скорость хода и скорость подачи топлива. Это происходит до тех пор, пока отверстия A и Z постепенно полностью не закроются. После того, как отверстия A и Z будут полностью закрыты, игла инжектора 10 может полностью переместиться до своего механического упора, открыв клапан обратной связи 48 , в то время как регулирующий клапан 46 приводится в открытое положение.По сути, на этом этапе инжектор будет работать как обычный инжектор DI.

Тем не менее, ограниченное пространство для сборки внутри форсунок DI увеличивает сложность добавления цепи обратной связи в пространстве форсунок. Следовательно, настоящее изобретение также направлено на разработку конструкций, упрощающих сборку схемы обратной связи, обеспечивая при этом аналогичные характеристики формирования скорости.

Сравнивая конструкцию инжектора предшествующего уровня техники с конструкцией на фиг. 1, заявляемая конструкция содержит дополнительную камеру обратной связи 14 .На фиг. 1, поскольку сила давления в камере 14 обратной связи действует вниз, предварительная нагрузка возврата иглы может быть заменена или дополнена этой силой. По существу, например, пространство узла игольной пружины может использоваться как камера 14 обратной связи. ИНЖИР. 2 показан другой вариант осуществления инжектора в соответствии с настоящим изобретением вместе с системой управления по настоящему изобретению, в которой IFS 44 из фиг. Вариант 1 выполнен в виде втулки 144 , которая скользит по игле инжектора 110 и напрямую соединена с камерой 114 обратной связи.Компоненты, подобные компонентам схемы на фиг. 1 помечены аналогичным числом, но перед ним стоит цифра 1 как сотня. В соответствии с этой конструкцией каналы для жидкости обратной связи 40 и 42 могут быть удалены, чтобы избежать более сложного изготовления.

В этом варианте осуществления игла инжектора , 110, предусмотрена внутри камеры, образованной во внутреннем корпусе 102 , который предпочтительно расположен внутри отверстия внешнего корпуса инжектора 104 .Эта конструкция позволяет формировать камеры, как описано ниже, внутри внутреннего корпуса 102 , в то время как отверстия для текучей среды, также описанные ниже, формируются во внешнем корпусе 104 . Элемент крышки 105 предпочтительно предусмотрен для закрытия верхнего конца корпусов 102 и 104 , а также предпочтительно включает центральную стойку 106 , которая проходит в центральное отверстие внутреннего корпуса 102 по причинам. описано ниже.

Инжектор этого варианта осуществления включает сторону высокого давления и сторону низкого давления, аналогичные той, которая описана выше со ссылкой на фиг. 1. Также предпочтительно предусмотрена схема управления с обратной связью, аналогичная фиг. 1, но с вариацией, заключающейся в том, что два клапана IFS 44 заменены одной муфтой IFS 144 , которая регулируется смещением в конструкции этого варианта осуществления для одновременного открытия и закрытия отверстий A и Z из одной муфты IFS 144 .Конструкция этого варианта осуществления иллюстрирует функциональные возможности того, что описано на фиг. 1 со всеми функциональными компонентами, уплотненными внутри узла размера инжектора. Топливопроводы высокого и низкого давления и электрические линии управления не показаны на фиг. 2-5 с пониманием того, что эти системы могут быть аналогичны описанным выше.

Как и на фиг. 1 вариант осуществления, камера управления , 112, предусмотрена, как лучше всего показано на фиг. 3 и 5. Управляющая камера 112 содержит часть отверстия внутреннего корпуса 102 и плунжерную часть 118 иглы инжектора 110 , перемещающуюся внутри камеры управления 112 аналогично описанному выше .Верх камеры управления 112 закрыт поверхностью центральной стойки 106 , которая закреплена в фиксированном положении с корпусами 102 и 104 . Как показано на фиг. 5, отверстия A и Z предусмотрены для обеспечения регулируемого потока топлива высокого давления через камеру управления 112 , аналогичную описанной выше. Отверстия A и Z расположены диаметрально противоположно, например, как показано, но не обязательно. Управляемое одновременное открытие и закрытие отверстий A и Z контролируется муфтой IFS 144 , как описано ниже.Топливо под высоким давлением подается в отверстие Z и, таким образом, в камеру управления 112 через порт 130 внешнего корпуса 104 и может течь из камеры управления 112 через отверстие A и порт 136 .

Нагнетательная камера 116 изображена как образованная нижней частью внутреннего корпуса 102 и нижней частью внешнего корпуса, которая снабжена портом подачи топлива 128 .Топливо под высоким давлением поступает в нагнетательную камеру 116 через порт 128 и может выходить из нагнетательной камеры 116 через отверстие инжектора 111 , когда коническая часть иглы инжектора 110 перемещается со своего гнезда с помощью отверстие форсунки. Топливо под высоким давлением в нагнетательной камере 116 может вызвать открытие отверстия форсунки 111 , поскольку высокое давление действует на конусообразную часть иглы форсунки 110 на основании контролируемого потока топлива высокого давления через камеру управления 112 , контролируемый потоком через отверстия A и Z, и разрешенный активацией регулирующего клапана 46 , как описано выше.Плунжер 120 камеры обратной связи предпочтительно предусмотрен как часть иглы инжектора 110 и перемещается внутри камеры обратной связи 114 , сформированной во внутреннем корпусе 102 , и который позволяет текучей среде течь в камеру обратной связи 114 путем отверстия , 134, , что разрешено клапаном обратной связи 48 , когда он находится в смещенном открытом положении, позволяя потоку жидкости проходить через клапан обратной связи 48 . Как указано выше, когда клапан обратной связи 48 приводится в действие в закрытое положение, в то время как регулирующий клапан 46 активирован в открытом положении, давление жидкости может расти в камере обратной связи 114 за счет движения вверх иглы инжектора 110 и в частности, плунжер обратной связи 120 внутри камеры обратной связи 114 .Порт 137 также показан под плунжером 120 , обеспечивающим утечку потока из камеры обратной связи 114 в резервуар низкого давления 38 .

Втулка IFS 144 в этом проиллюстрированном варианте осуществления расположена с возможностью скольжения в центральном отверстии внутреннего корпуса 102 , а также с возможностью скольжения на верхней части 118 иглы инжектора 110 и центральной пост 106 из шапки 105 .Фланец 143 предусмотрен в верхней части втулки IFS 144 и расположен внутри выемки 141 крышки 105 , чтобы он мог также скользить в выемке 141 . Пружина 145 смещает втулку IFS 144 вниз, чтобы расположить фланец 143 напротив верхней поверхности внутреннего корпуса 102 . В этом смещенном положении поверхность , 147, управления IFS предпочтительно располагается даже на поверхности внутреннего корпуса. 102 , которая определяет верх камеры обратной связи 114 , как лучше всего показано на фиг. 4. На управляющую поверхность IFS 147 втулки IFS 144 воздействует давление в камере обратной связи, заставляющее втулку IFS перемещаться вверх относительно внутреннего корпуса, части 118 форсунки и центральной столб 106 , например, когда клапан обратной связи 48 активируется для закрытия, в то время как регулирующий клапан 46 активируется в открытом положении, и игла инжектора 110 перемещается вверх, как описано выше.Отверстия A и Z предпочтительно расположены диаметрально противоположно посредством управляющих отверстий через втулку IFS 144 , как лучше всего показано на фиг. 5. Движение втулки IFS 144 вверх против смещения пружины 145 относительно центральной стойки 106 из положения, показанного на фиг. 5 одновременно закроет отверстия A и Z. В противном случае отверстия A и Z могут быть расположены на разных осевых уровнях втулки IFS 144 при условии, что центральная стойка 106 модифицирована соответствующим образом.Например, если отверстие A расположено в осевом направлении выше, как показано на фиг. 5, чем отверстие Z, центральная стойка должна быть модифицирована так, чтобы ее закрывающая поверхность была выше с левой стороны (как показано на фиг. 5) на соответствующую величину. Преимущество такой конструкции состоит в том, что путь для жидкости между отверстиями A и Z может быть удлинен, что уменьшает любую утечку между отверстиями A и Z, когда отверстия A и Z закрываются центральной стойкой 106 .

Функциональные возможности варианта осуществления по фиг. 2-5, по существу, аналогичен описанному выше со ссылкой на фиг.1. Однако вместо того, чтобы вызывать движение двух клапанов IFS 44 для одновременного независимого закрытия отверстий A и Z, перемещение втулки IFS 144 может обеспечить одновременное закрытие и открытие отверстий A и Z.

Как и в операции, описанной выше со ссылкой на фиг. 1, повышенное давление жидкости внутри камеры обратной связи 114 оказывает силу на поверхность IFS 147 , что вызывает перемещение втулки 144 вдоль верхней части 118 форсунки и центральной стойки 106 .Управляющая камера , 112, и нагнетательная камера , 116, действуют таким же образом, как описано выше в отношении схемы на фиг. 1.

С пружиной 145 , массой IFS 144 и камерой обратной связи 114 внутренний механизм обратной связи рассматривается как динамическая система третьего порядка. Параметры системы предпочтительно рассчитаны таким образом, чтобы избежать работы IFS в диапазоне системного резонансного режима.

На ФИГ.1, есть два клапана IFS 44 для закрытия обоих отверстий камеры управления форсунками 12 . Два IFS 44 должны предпочтительно закрывать два управляющих отверстия, отверстия A и Z, одновременно, как описано выше. Однако время работы для впрыска составляет всего несколько миллисекунд и даже меньше во время активации IFS. В результате синхронизация активации двух IFS может быть затруднена. Конструкция IFS в виде концентрической втулки 144 не только сокращает количество деталей, но также гарантирует, что отверстия A и Z будут закрыты одновременно.

Еще одна система инжектора в соответствии с настоящим изобретением схематично проиллюстрирована на фиг. 6. Игла инжектора 210 может перемещаться внутри инъекционной камеры, которая показана как содержащая камеру управления 212 , камеру обратной связи 214 и нагнетательную камеру 216 . Этот инжектор аналогичен инжектору на фиг. 1, но с камерой обратной связи 216 , показанной над камерой управления 212 , что означает, что камера управления 212 функционально является промежуточной по отношению к камере подачи 216 и камере обратной связи 216 .Игла инжектора 210 содержит плунжер 218 камеры управления и поверхность 220 плунжера камеры обратной связи. Средство смещения, такое как пружина сжатия 245 , показано для смещения иглы 210 в закрытое положение, для эффективного закрытия отверстия инжектора 11 , подверженного давлению жидкости внутри каждой из частей камеры, как описано в подробнее ниже.

Common Rail 226 используется в качестве источника топлива при желаемом рабочем давлении.Как указано выше, конструкция и обеспечение таких общих направляющих хорошо известны, как и рабочие давления, которые желательно поддерживать в такой общей направляющей, в зависимости от типа топлива, например, от того, подается ли бензин или дизельное топливо. Подача топлива к общей топливораспределительной рампе при желаемом давлении также традиционно известна.

От общей топливораспределительной рампы 226 соединительная труба 228 проходит в нагнетательную камеру 216 , так что топливо может подаваться с желаемым давлением впрыска в нагнетательную камеру 216 до впрыска.Ответвление от соединительной трубы 228 , труба 230 также подает такое же топливо под давлением в камеру управления 212 через отверстие Z и золотниковый клапан IFS 244 и линию 254 . Общая магистраль 226 , соединительная труба 228 и патрубок 230 (включая проход через IFS 244 ) составляют систему высокого давления варианта осуществления системы управления впрыском по настоящему изобретению.

Система низкого давления проиллюстрированной системы настоящего изобретения включает резервуар низкого давления 232 , который может иметь такое же низкое давление, как атмосферное, но предпочтительно регулируется таким образом, чтобы оно превышало атмосферное и потенциально могло быть таким же высоким, как и выше. до того же давления, что и на стороне высокого давления в общей топливораспределительной рампе 226 . Внутри стороны низкого давления первая соединительная труба 234 обеспечивает сообщение по текучей среде от резервуара 232 к камере обратной связи 214 посредством дополнительной линии 240 и клапана обратной связи 248 .Линия 234 также обеспечивает соединение жидкости от IFS 244 к резервуару 232 через отверстие A и регулирующий клапан 246 .

Как указано выше, схема обратной связи может управлять степенью перемещения иглы инжектора 210 от отверстия инжектора 211 , как будет описано ниже. Эта схема обратной связи показана как состоящая из соединительной линии для жидкости 240 от трубы 234 и клапана обратной связи 248 , камеры обратной связи 214 и IFS 244 .IFS 244 предпочтительно содержит клапан обычного золотникового типа, имеющий две кольцевые канавки, которые вместе с кольцевым зазором корпуса, внутри которого с возможностью скольжения расположен IFS 244 , образуют два открываемых и закрываемых канала для жидкости 251 и 252 , которые являются предпочтительно открываются и закрываются одновременно и постепенно таким же образом, как описано выше, на основе осевого смещения золотника IFS 244 . Смещение пружины 245 смещает IFS 244 в положение, при котором оба канала 251 и 252 открыты по причинам, описанным ниже.Когда IFS 244 открыт, отверстия A и Z также открыты. Когда IFS 244 закрыт, отверстия A и Z также эффективно закрываются. В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения давление жидкости в камере управления , 212, можно эффективно регулировать. В отличие от варианта осуществления по фиг. 1, открывая отверстия A и Z, открывая каналы 252 и 251 , соответственно, регулирует давление в камере управления 212 по линии 254 .Вместо потока жидкости через камеру управления , 212, на сторону низкого давления системы, как на фиг. 1, поток жидкости через IFS 244 , когда регулирующий клапан 246 приводится в действие, чтобы быть открытым, позволяет потоку жидкости проходить через сторону низкого давления системы и снижает давление в камере управления 212 за счет пониженного давления внутри линия 254 .

Регулирующий клапан 246 показан внутри соединительной трубы 234 между IFS 244 и резервуаром 232 с отверстием A между IFS 244 и регулирующим клапаном 246 .Регулирующий клапан 246 может содержать двухпозиционный соленоидный клапан, который предпочтительно обычно смещен в закрытое положение, что предотвращает поток из канала 252 IFS 244 через A-образное отверстие. На этом этапе можно увидеть, что топливо под высоким давлением, подаваемое по общей магистрали 226 , будет подаваться через отверстие Z, каналы 251 и 252 IFS 244 , а также отверстие A. Что касается камеры управления 212 .Когда регулирующий клапан 246 приводится в действие для открытия, например, при запуске цикла впрыска, поток жидкости открывается через сторону низкого давления, обеспечивая снижение давления в камере управления по линии 254 . Фактически, поток через отверстия A и Z, регулируемый открытием регулирующего клапана 246 , позволяет регулировать и уменьшать давление в камере управления 212 относительно давления внутри камеры нагнетания по мере того, как подача В камеру 216 подается топливо под давлением из общей магистрали 226 .

Также показано на фиг. 6, клапан 248 обратной связи выборочно соединяет резервуар низкого давления с камерой 214 обратной связи, причем клапан 248 обратной связи также может содержать двухпозиционный клапан соленоидного типа. Клапан обратной связи 248 предпочтительно открыт, когда он отключен. Однако, когда клапан обратной связи 248 активируется для закрытия, гидравлическое сообщение между камерой обратной связи 214 и резервуаром низкого давления 232 предотвращается, в то время как давление жидкости может расти в камере обратной связи 214 в зависимости от инжектора подъем так, чтобы повышенное давление жидкости сдвинуло IFS 244 в положение, закрывающее оба канала 251 и 252 постепенно и одновременно.

Когда клапан обратной связи 248 находится в его нормально открытом положении, система инжектора может в основном работать как обычная система прямого впрыска. Любая жидкость под давлением, присутствующая или создаваемая движением иглы инжектора вверх в камере обратной связи 214 , будет течь через клапан обратной связи 248 к резервуару низкого давления 232 , не создавая давления, достаточного для перемещения IFS 244 против его нормального положение смещения, обеспечивающее поток жидкости через оба канала 251 и 252 .Таким образом, сторона системы высокого давления будет работать нормально в зависимости от положения регулирующего клапана 246 . В частности, при закрытом регулирующем клапане 246 одинаковое давление жидкости от общей распределительной магистрали 226 будет обеспечиваться как в камере управления 212 , так и в камере нагнетания 216 . В этом состоянии форсунка 210 останется закрытой, а игла форсунки будет находиться в отверстии форсунки 211 . Когда регулирующий клапан 246 смещен в положение открытия, давление в камере управления 212 снижается, позволяя потоку жидкости проходить через отверстия A и Z. Это в конечном итоге позволит давлению в камере подачи 216 доминировать в системе. чтобы высвободить иглу форсунки из отверстия форсунки 211 и, таким образом, открыть отверстие 211 для подачи топлива из нагнетательной камеры 216 .Отверстие инжектора 211 откроется в предварительно заданное положение подачи иглы инжектора от отверстия 211 . Как указано выше, настоящее изобретение направлено на способы изменения этого процесса от цикла к циклу для изменения скорости впрыска топлива для каждого цикла.

Для работы инжектора в соответствии со схемой фиг. 6, регулирующий клапан 246 может быть запитан и открыт для запуска цикла впрыска. Когда регулирующий клапан 246 открыт, жидкость под высоким давлением протекает через отверстие Z, канал 251 , канал 252 , отверстие A, регулирующий клапан 246 и через линию 234 до резервуар 232 .В этом состоянии системы поток жидкости создает более низкое давление в камере управления , 212, . Таким образом, игла инжектора 210 начинает двигаться вверх из-за более высокого давления топлива, подаваемого в закрытую напорную камеру 216 . Таким образом, когда клапан обратной связи , 248, открыт, система инжектора, показанная на фиг. 6 работает как обычная инжекторная система.

При контролируемом возникновении (предпочтительно, по крайней мере, один раз для каждого цикла подачи инжектора), когда клапан обратной связи 248 активируется и закрывается, участок поверхности плунжера 220 иглы инжектора 210 будет постепенно уменьшать камеру обратной связи 214 объема и увеличивают давление жидкости в камере обратной связи 214 .Поскольку сила давления жидкости, действующая на золотник IFS 244 , превышает предварительную нагрузку пружины 245 , IFS 244 перемещается вверх, постепенно закрывая каналы 251 и 252 , чтобы эффективно остановить поток жидкости через A и Z отверстий. Благодаря этому гидромеханическому внутреннему механизму обратной связи скорость закрытия этих двух каналов 251 и 252 и, следовательно, поток жидкости через контрольные отверстия (отверстия A и Z) синхронизируются с перемещением иглы инжектора.Таким образом, давление жидкости в камере управления , 212, можно регулировать. Между тем, движение иглы вверх повышает давление в камере управления , 212, . Увеличивающаяся сила давления жидкости в камере 212 управления, действующая на плунжерную часть 218 иглы 210 инжектора, будет постепенно замедлять иглу 210 до остановки в заданном месте. Благодаря этой конструкции подъем иглы надежно определяется после активации клапана 248 обратной связи.

Поскольку игла форсунки 210 перестает двигаться, что регулируется срабатыванием клапана обратной связи 248 , конический игольчатый клапан 210 открывается только частично из отверстия форсунки 211 , чтобы расход впрыска из нагнетательной камеры 216 в камеру сгорания двигателя. Преимущественно расход может изменяться от цикла к циклу на основании времени активации клапана обратной связи 248 .Когда впоследствии требуется полный расход, клапан обратной связи 248 может быть деактивирован после первого достижения частичной остановки и повторно открыт, чтобы обеспечить слив жидкости из камеры обратной связи 214 в резервуар низкого давления 232 . В этот момент камера , 214, обратной связи также начинает принимать условия более низкого давления. Затем IFS 244 будет постепенно переведен в свое начальное открытое положение, чтобы постепенно открывать каналы 251 и 252 и позволить жидкости снова течь через контрольные отверстия A и Z.Затем на иглу 210 снова повлияет открытый регулирующий клапан 246 (поток жидкости под высоким давлением через отверстия A и Z), чтобы снизить давление в камере управления 212 и, таким образом, полностью открыть игольчатый клапан 210 .

Регулируя время активации IFS 244 (время закрытия клапана обратной связи), игла инжектора 210 может быть остановлена ​​в любом заданном положении в пределах ее полного хода.Это дает возможность непрерывно изменять скорость закачки. Например, в положении частичного подъема, определяемом закрытием клапана обратной связи 248 в желаемое время, топливо будет течь из отверстия форсунки 211 , что регулируется положением конической поверхности иглы форсунки 210 до форсунка 211 . Это может происходить в течение определенного времени. Затем, деактивируя клапан обратной связи 248 после определенного периода, когда регулирующий клапан 246 все еще активен, расход топлива может быть управляемым образом увеличен до полного расхода путем изменения площади отверстия, которое открывается при дальнейшем перемещении игла форсунки 210 от отверстия впрыска 211 .Опять же, этот период закачки при полном расходе также может быть определен. Также предполагается, что может быть более одной частичной остановки в течение одного цикла впрыска. В любом случае, время включения и выключения клапана обратной связи 248 , а также время включения и выключения регулирующего клапана 246 можно управляемым образом изменять по циклам под управлением электронного Модуль управления 250 . Управляющий модуль 250 схематично показан как соединенный с помощью электроники как с регулирующим клапаном 246 , так и с клапаном обратной связи 248 через пунктирные соединительные линии на фиг.6. Как указано выше, понятно, что модуль управления 250 может быть традиционно снабжен схемой управления для управления временем включения и выключения как регулирующего клапана 246 , так и клапана обратной связи 248 , на основе известной способности для управления регулирующим клапаном в известных системах управления DI. Аналогичную схему управления синхронизацией можно использовать для каждого из этапов включения и выключения обоих клапанов. Модули управления, используемые в соответствии с настоящим изобретением, хорошо известны и коммерчески доступны.В соответствии с настоящим изобретением управляемое программирование цепи обратной связи и, таким образом, активация клапана может выполняться таким же образом, как и обычный регулирующий клапан в системах предшествующего уровня техники.

На фиг. 7-9 показана конструкция инжектора в соответствии с настоящим изобретением, основанная на системе, показанной на фиг. 6. Понятно, что стороны высокого и низкого давления системы по фиг. 6 может быть схематически проиллюстрировано для работы с конструкцией инжектора, показанной на фиг.7-9. Кроме того, управление работой, включая схему обратной связи, может выполняться таким же образом, как описано выше в отношении фиг. 6. Подобные компоненты обозначены аналогично на фиг. 7-9, но с цифрой 3 в позиции сотен вместо 2.

Форсунка 310 показана с возможностью скольжения в центральном отверстии корпуса 302 . Центральное отверстие предпочтительно содержит отверстие, подходящее для скольжения форсунки 310 в диапазоне, определяемом ходом впрыска, с учетом компонентов форсунки, включая иглу форсунки, плунжер камеры управления 318 , золотник типа IFS 344 включая несколько кольцевых канавок, камеру нагнетания 316 , камеру управления 312 и камеру обратной связи 314 .Корпус 302 предпочтительно определяет центральное отверстие, внутри которого с возможностью скольжения направляется форсунка 310 , а также предпочтительно включает в себя несколько канавок кольцевого типа, которые по положению и осевому расстоянию соответствуют кольцевым выемкам или канавкам катушки IFS 344 . . Вместе кольца корпуса и выемки или канавки золотника IFS образуют каналы 351 и 352 , которые регулируются, открывая и закрывая постепенно и одновременно за счет осевого смещения золотника IFS . 344 под управлением системы, включая регулирующий клапан 246 и клапан обратной связи 248 , как указано выше.

Кроме того, корпус предпочтительно снабжен рядом отверстий, которые функционируют следующим образом и соответствуют участкам пути потока текучей среды системы, показанной на фиг. 6, как указано выше. Порт 330 соответствует линии 230 , которая соединяет проход 350 с общей магистралью 226 посредством Z-образного отверстия. Отверстие Z может быть выполнено в порте корпуса 330 или иным образом функционально предусмотрено в любом месте между общей направляющей 226 и портом 330 .Порт 334 соответствует линии 234 , соединяющей резервуар 232 и канал 252 (канал 352 варианта осуществления на фиг. 7-9) посредством регулирующего клапана 246 . Порт 340 функционирует как линия 240 для соединения резервуара с камерой обратной связи 314 посредством клапана обратной связи 240 . Порт 328 функционирует как и соответствует линии 228 для подачи топлива под высоким давлением в нагнетательную камеру 316 .

Второй осевой канал 354 показан через корпус 301 сверху и открыт для обоих каналов 350 и 352 , которые открываются и закрываются с помощью IFS 344 . Этот отрывок 354 соответствует линии 254 на фиг. 6, обеспечивающий гидравлическое сообщение между камерой управления 212 и каналами 251 и 252 для регулирования давления. В случае фиг.7 канал 354 продолжается, чтобы также соединиться с камерой управления 312 , так что давление внутри камеры управления 312 можно регулировать путем открытия и закрытия регулирующего клапана 246 и клапана обратной связи 248 , как описано выше.

Чтобы обеспечить широкий диапазон изменения скорости потока впрыска, конструкции по настоящему изобретению могут иметь возможность поддерживать подъем иглы на как можно более низком уровне. Другими словами, клапаны IFS, втулка и т.п. могут быстро закрывать отверстия A, Z.Следовательно, область обратной связи (площадь поверхности плунжера обратной связи 20 или 120 , которая увеличивает давление в камере обратной связи 14 или 114 ) должна быть спроектирована соответствующим образом относительно площади IFS (нижняя поверхность золотники IFS клапанов 44 или площадь поверхности управления IFS 147 ).

Поскольку в этой конструкции скорость закачки может изменяться в пределах одной закачки, в стратегии множественной закачки нет необходимости.В результате требования к срабатыванию привода форсунки становятся ниже.

Оценка расхода впрыска и управление системами впрыска топлива настоящего изобретения также включает аспект настоящего изобретения. Пример модуля оценки скорости потока описывается ниже, причем информация о скорости потока может использоваться в контроллере итеративного обучения в соответствии с настоящим изобретением, как также описано ниже. Используя оценку расхода вместе с итеративным обучающимся контроллером, синхронизацию гидравлического управления и клапанов обратной связи по настоящему изобретению можно контролировать и регулировать от цикла к циклу для достижения желаемых расходов топлива.

Как описано выше, системы впрыска топлива по настоящему изобретению могут подавать топливо с гибкими расходами впрыска. В конструкциях по настоящему изобретению, как только катушка IFS, втулка или тому подобное приводится в действие, подъем иглы инжектора может быть надежно определен без какого-либо управления с обратной связью в реальном времени. Таким образом, путем установки периода между сигналом начала впрыска (SOI) и моментом активации IFS (T ifs ) задаются подъем иглы и расход впрыска. Следовательно, управление формированием скорости закачки достигается путем регулировки T ifs .

Однако до активации IFS подъем иглы управляется без обратной связи и может зависеть от многих факторов, таких как трение иглы, давление в камерах инжектора или время открытия регулирующего клапана 46 или 246 . Все эти факторы влияют на точное время активации IFS, но эти факторы трудно, если вообще возможно, отслеживать в режиме реального времени. Следовательно, калибровка, основанная на управлении с прямой связью, не может эффективно решить проблему, и требуется управление с обратной связью по расходу впрыска.

Кроме того, поскольку монтажное пространство для инжектора настолько ограничено, чрезвычайно трудно установить какие-либо датчики перемещения или расходомеры в пространстве инжектора. Отсутствие таких датчиков затрудняет реализацию управления с обратной связью.

В инжекторных системах по настоящему изобретению ошибка отслеживания скорости потока закачки может быть дискретной от одного цикла впрыска к другим во время активации IFS. Время срабатывания клапана IFS (включая установку и использование более одного клапана IFS, гильз, других золотниковых клапанов и т. П. Вместе с клапаном IFS) представляет собой вход управления с обратной связью, который также может быть дискретным от цикла к циклу.Управление с итеративным обучением (ILC) было разработано в соответствии с аспектом настоящего изобретения для решения этой проблемы. Управление итеративным обучением разработано как пропорциональный контроллер, который сообщает об ошибке скорости впрыска в текущем цикле впрыска, чтобы отрегулировать время активации IFS для следующего цикла впрыска. Уравнение управления выражается как:
T ifs (n + 1) = T ifs (n) + K [q ing des (n) −q ing фактическое (n)] (Уравнение 1)

Где n означает n -й цикл , а q INI des и q ING фактический — это желаемая и фактическая объемная скорость нагнетания, соответственно.При соответствующем коэффициенте усиления K ошибка отслеживания скорости закачки может быть устранена за конечные циклы, и эффективность отслеживания может быть гарантирована.

Обратная связь по расходу нагнетания является важной величиной для обеспечения работы итеративного управления обучением в этом примере. Исходя из конструкции инжектора, когда IFS полностью закрывает отверстия A и Z, игла инжектора становится статичной, и топливо не поступает в камеру управления и не выходит из нее. Было определено, что смещение иглы форсунки и скорость впрыскиваемого потока имеют тенденцию быть постоянными после закрытия IFS управляющих отверстий контрольной камеры A и Z.В течение периода активации IFS вся система может быть упрощена как динамическая модель четвертого порядка со следующими допущениями.

    • Объемный расход идентичен в соединительной трубе между общей топливной магистралью и подающей камерой инжектора.
    • Расход впрыска q ING является постоянным.
    • Эффект трения стенки соединительной трубы не учитывается.

x.1 = βVr⁢ (Qp-x3) ⁢⁢x.2 = βVd⁢ (x3-x4) ⁢⁢x.3 = Al * ρ⁢ (x2-x3) ⁢⁢x.4 = 0⁢⁢y = [1000] ⁢X (Уравнение 2)

Где x 1 , x 2 — давление в общие рельсы и в инжекторной камере подачи, х 3 представляет собой объемный расход соединения труб, а х 4 является д инъок. L, A — длина и площадь поперечного сечения соединительной трубы. Q p — это расход насоса, который рассматривается как ввод системы, который можно рассчитать по частоте вращения двигателя и углу поворота коленчатого вала.Уравнение 2, приведенное выше, является математически наблюдаемым и утверждает, что наблюдатель разработан с помощью общей техники проектирования линейных наблюдателей.

Чтобы продемонстрировать влияние наблюдателя, условие, при котором IFS активируется через 0,1 мс после SOI, обсуждается ниже на основе приведенного выше уравнения. Результаты показаны на фиг. 10-13. В этом примере IFS закрывает отверстия камеры управления инжектором примерно на 1 мс, и игла инжектора также перестает подниматься в то же время.Когда игла перестает подниматься, это вызывает эффект гидроудара в гидравлическом контуре системы CRDI, так что скорость потока в трубопроводе и давление в нагнетательной камере начинают колебаться. Вибрация расхода впрыска гасится через отверстие сопла форсунки. Поскольку это упрощено по сравнению с реальной моделью системы, ошибки моделирования приводят к тому, что расчетные значения расхода нагнетания и давления в нагнетательной камере сходятся ниже фактических. Погрешность оценки расхода закачки периодически меняется, но экспоненциально спадает.Поскольку здесь нет управления с обратной связью в реальном времени, предпочтительно применять постпроцесс для нахождения правильного оценочного значения расхода нагнетания. Применяя дискретное преобразование Фурье к значению оценки расхода нагнетания, можно вычислить усиление постоянного тока оцененного расхода нагнетания. На фиг. 10-13 показано, что фактический расход нагнетаемого газа приближается к усилению постоянного тока, когда уменьшается вибрация скорости нагнетания.

Используя усиление постоянного тока в качестве обратной связи в (уравнение 1), T ifs может быть отрегулирован для устранения ошибки расхода нагнетания предпочтительно в соответствии с картой усиления постоянного тока до калибровки.Два случая используются для демонстрации эффекта итеративного управления обучением. Например, чтобы смоделировать неопределенность подъема иглы, сигнал SOI может быть намеренно установлен на 0,1 мс раньше, для одного примера, а сигнал SOI может быть установлен на 0,1 мс позже, чем, для другого примера, чем они должны быть в нормальный случай, когда SOI составляет 1 мс, а T ifs — 1,1 мс. Согласно этим примерам ILC регулирует T ifs , чтобы скорректировать расход нагнетания до желаемого, и ошибка расхода нагнетания, возникшая в начале, уменьшается после нескольких циклов, как показано на фиг.14. Также на фиг. 14, для более позднего примера SOI, T ifs активируется перед SOI в начале. Хотя контроллер итеративного обучения работает для каждого цикла, T ifs все еще находится раньше, чем SOI, до восьмого цикла, что вызывает те же ошибки для первых семи циклов. Более агрессивная обратная связь сократит время обучения.

В соответствии с вышеописанными аспектами настоящего изобретения новый инжектор DI разработан для обеспечения непрерывно регулируемого расхода впрыска топлива, а контроллер впрыска может быть спроектирован для отслеживания желаемого расхода.С помощью гидромеханического механизма обратной связи по настоящему изобретению подъемом иглы инжектора можно управлять, регулируя синхронизацию включения / выключения клапана обратной связи. Открытие игольчатого клапана впрыска может изменяться в зависимости от подъема иглы, и тогда изменение скорости впрыска может быть достигнуто за одну инъекцию. По сравнению с методом множественного впрыска эта конструкция выгодна не только для снижения требований к приводу, но и для устранения несоответствия количества впрыска.Когда клапан IFS, втулка, золотник или другое устройство по настоящему изобретению полностью закрывает контрольные отверстия A и Z, которые влияют на давление в камере управления инжектором, игла инжектора становится статичной, а затем скорость впрыскиваемого потока сходится к постоянной. Устройство оценки скорости потока закачки также может быть разработано без использования датчиков для непосредственного измерения скорости потока или положения иглы. Управление итеративным обучением также может быть разработано для отслеживания желаемой скорости закачки.

Может ли ваш топливный насос создавать слишком высокое давление?

Топливный насос в вашем автомобиле забирает газ из бака для подачи топлива в карбюратор или топливные форсунки.Требуется определенное давление, чтобы топливо доставлялось правильно и в нужном количестве. Замена топливного насоса на неправильную модель может привести к чрезмерному давлению и проблемам с работой двигателя.

Карбюраторные двигатели

Карбюраторы на старых двигателях могут быть очень разборчивыми. Опытные механики знают количество регулировок, которые могут потребоваться для поддержания работы карбюраторной системы на пике производительности. В системе подачи топлива используется механический топливный насос, который обеспечивает более низкий уровень давления, на котором работает карбюратор.

Давление топлива в карбюраторе будет варьироваться от 4 до 7 фунтов на квадратный дюйм, при этом некоторые автомобили используют более высокое давление. Использование неправильного топливного насоса, который обеспечивает избыточное давление, может вызвать проблемы, начиная от плохой производительности и меньшего расхода топлива до переполнения и повреждения карбюратора.

Когда давление лишь немного превышает требуемую величину, ваш автомобиль может шипеть, когда вы впервые ускоряетесь из остановленного положения. Затопление при попытке завести автомобиль может быть обычным явлением.В более крайних случаях поплавковая игла и уплотнение в карбюраторе могут быть повреждены, и при работе на холостом ходу может произойти утечка газа.

И наоборот, насос, который обеспечивает слишком низкое давление, вызовет проблемы с производительностью, вплоть до полного прекращения работы. Производители перешли с карбюраторов на впрыск топлива по многим причинам, включая надежность и способность выдерживать более широкий диапазон условий.

Двигатели с впрыском топлива

В двигателях с впрыском топлива обычно используются электрические топливные насосы для обеспечения более высокого давления, требуемого системой.При впрыске через порт необходимое давление составляет от 45 до 66 фунтов на квадратный дюйм. В системах впрыска в корпус дроссельной заслонки (TBI) давление обычно составляет от 9 до 18 фунтов на квадратный дюйм. Это большая разница в величине давления, необходимого для нормальной работы.

Неисправный регулятор также может привести к проблемам с подачей давления в систему форсунок. Чрезмерное давление также может способствовать возникновению проблем. Когда давление слишком высокое, топливная смесь может стать слишком богатой. Это приводит к появлению черного дыма в выхлопе.Кислородные датчики автомобиля могут попытаться преодолеть это, но в результате производительность будет еще хуже.

Система подачи топлива в автомобиле спроектирована таким образом, что все компоненты работают вместе, обеспечивая производительность и высочайшую топливную экономичность. Хотя изменения могут быть внесены для конкретных характеристик производительности, эти изменения необходимо вносить во всей системе. Использование неподходящего насоса может привести к серьезным проблемам и, возможно, к повреждению других компонентов системы подачи топлива.

Моделирование влияния движения иглы на поток в форсунке в системе впрыска высокого давления

Моделирование влияния движения иглы на поток в форсунке в системе впрыска высокого давления | Мета

Реферат

Реферат не указан.

Ссылки

9 августа 2010 г. · Хиронобу Уэки Дайсаку Сакагучи

16 августа 2010 г. RothC. Аркуманис

4 октября 2010 г. · О. ChiavolaP. Джулианелли

4 октября 2010 г. · С. CruaM. Р. Хейкал

Цитаты

25 октября 2012 г. · Джанкарло Кьятти Фульвио Пальмиери

1 февраля 2011 г. · G. ChiattiO. Кьявола

14 апреля 2015 г. · Патрис Сирс Луи Дюфрен

4 октября 2019 г. · Сергей УшаковНиколя Лефевр

16 июля 2010 г. · О.ChiavolaF. Palmieri

16 июля 2010 г. · Xiang WangWanhua Su

4 сентября 2017 г. · Хайме ХименоКаушик Саха

12 сентября 2019 г. · Carlo CoratellaAmrit Sahu

Trending Feeds

COVID-19

вирусы, вызывающие простуду, а также более серьезные заболевания, такие как продолжающаяся вспышка коронавирусной болезни 2019 г. (COVID-19; формально известная как 2019-nCoV). Коронавирусы могут передаваться от животных человеку; симптомы включают жар, кашель, одышку и затрудненное дыхание; в более тяжелых случаях заражение может привести к летальному исходу.Этот канал охватывает недавние исследования COVID-19.

Генетический скрининг в клетках мозга, полученных из ИПСК

Генетический скрининг — важный инструмент, который можно использовать для определения и понимания функции и взаимодействия генов. Этот корм ориентирован на генетический скрининг, проводимый с использованием клеток мозга, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Он также следует подходам CRISPR-Cas9 к созданию генетических мутантов как средству понимания влияния генетики на фенотип.

Болезнь Альцгеймера: MS4A

Варианты в составе генного кластера подсемейства A (MS4A), охватывающего мембраны, 4 домена (MS4A) недавно были вовлечены в болезнь Альцгеймера в исследованиях общегеномных ассоциаций.Вот последние исследования болезни Альцгеймера и MS4A.

Лобковый педикулез

Лобковый педикулез — это заболевание, вызываемое паразитическим насекомым, известным как Pthirus pubis, которое поражает лобковые волосы человека, а также другие участки с волосами, включая ресницы. Вот последнее исследование.

Синдром хронической усталости

Синдром хронической усталости — заболевание, характеризующееся необъяснимой инвалидизирующей усталостью; патология которого не до конца изучена. Ознакомьтесь с последними исследованиями синдрома хронической усталости здесь.

Rh-изоиммунизация

Rh-изоиммунизация — это потенциально предотвратимое заболевание, которое иногда связано со значительной перинатальной заболеваемостью или смертностью. Ознакомьтесь с последними исследованиями по Rh-изоиммунизации здесь.

Фармакология протеинопатий

Этот корм специализируется на фармакологии протеинопатий — заболеваний, при которых происходит аномальная агрегация белков (например, болезни Альцгеймера, Паркинсона и т. Д.). Узнайте о последних исследованиях в этой области с помощью этого канала.

Enzyme Evolution

Этот корм ориентирован на молекулярные модели эволюции ферментов и новые подходы (такие как адаптивная лабораторная эволюция) к метаболической инженерии микроорганизмов.