Форсунки на Патруле с предвпрыском (принцип работы)
Двухпружинные форсунки
Для снижения уровня шума в двигателях с непосредственным впрыском, особенно на холостом ходу, применяются двухпружинные форсунки со "слабой" пружиной, жёсткость которой определяет, так называемый, предварительный впрыск распылителя, и пружиной "мощной", которая определяет полное открытие распылителя. Во время впрыска, игла сначала приподнимается на небольшую высоту, даёт возможность впрыснуть небольшое количество топлива, а когда давление в распылителе увеличится, игла поднимается на полный ход и происходит впрыск основного количества топлива.
Давление "1" открытия распылителя регулируется и проверяется как и в форсунках с одной пружиной. Давление "2" открытия распылителя это сумма предварительного напряжения пружины мощной и пружины слабой. Слабая пружина поддерживается опорной втулкой, которая определяет предварительный ход иглы распылителя (так же, как втулка в форсунках с одной пружиной), составляющий от 0,03 до 0,06 мм. Вместе с ростом давления топлива в форсунке, опорная втулка начинает подниматься, разрешая дальнейшее движение иглы распылителя вверх.
Очень важно выдержать соответствие давлений открытия форсунки, например: 130 и 180 бар, а также величину предварительного хода.
В двухпружинных форсунках устанавливаютя распылители типоразмера "Р", с иглой без верхнего штифта, а опорная плоскость находится в плоскости проставки форсунки.
Двухпружинная форсунка:
1- корпус форсунки, 2 и 9- регулировочные шайбы, 3 — мощная пружина, 4 — грибок мощной пружины,
5 — шайба, направляющая толкатель форсунки, 6 — слабая пружина, 7 — толкатель форсунки, 8 — грибок слабой пружины, 10 — проставка, 11 — опорная втулка, 12 — игла распылителя, 13- гайка распылителя, 14 — распылитель;
h1 — предварительный ход;
h2- основной ход;
( сравнение графика подъёма иглы:
а — в стандартной форсунке, с одной пружиной, b — в двухпружинной форсунке
Двухпружинные форсунки можно встретить на двигателях с форкамерами и с вихревыми камерами.
[Дизель] Common Rail: логика коррекции подач по цилиндрам
.
Возьмем за основу идеальный двигатель с идеальной компрессией и. поставим на него, для примера, идеально льющие форсунки. Льющими, в данном случае, подразумеваются форсунки с избыточной подачей. Причём, идеальность их проверим на стенде и убедимся, что все они льют идеально ровно. Я возьму абстрактные цифры, близкие к пониманию. Например, на ХХ при норме 4 куб они дают 6 куб.
Ставим их на авто, подключаем сканер и. Какую коррекцию мы увидим. Отвечу за всех: коррекция будет близка к нулю.
Чтобы понять, почему будет именно так, вы должны понять, как работает механизм коррекции.
Ведь если льют все четыре форсунки одинаково, то, по идее, механизм управления коррекцией должен отрезать лишнее топливо. В данном случае — это два кубика. Сканер должен показать коррекцию по цилиндрам везде минус два, чтобы в результате осталось четыре. Но, будет всё совсем по-другому. Коррекция по всем цилиндрам не может быть как отрицательная, так и положительная. И вот почему.
Первая ошибка всех диагностов: смотреть коррекцию, не учитывая общую подачу на ХХ.
Вы можете долго спорить о неравномерности поцилиндровой коррекции, но, мало кто вспомнит норму подачи топлива на ХХ. А ведь без этого параметра рассматривать коррекцию не корректно, а в сложных случаях — бессмысленно.
Берём приведенный пример: все четыре форсунки льют равномерно, зачем вступать в работу коррекции. Система ХХ срежет лишнее топливо. Если это мерс, то при норме ХХ 6 куб, чтобы удержать холостые в норме , система срежет лишние 2 куб, и сканер покажет 4 куб. И, т.к. в нашем примере форсунки льют равномерно, то и коррекция получается "в нолях". И сканер вам выдаст идеальные показания, если вы ориентируетесь только на коррекцию.
Заранее предупреждаю: кто не знает, почему чем больше топлива льют форсунки, тем меньше топлива на ХХ будет показывать сканер — проходите мимо — тему коррекции вам читать ещё рано. [прим.: подчёркнутой фразы вполне достаточно]
А, вернее, вам нужно в 95-2000 год в эру электронных насосов VE. Кто занимался диагностикой дизелей в то время, подачи на ХХ помнили назубок. Если взять, для примера, мерс Спринт, то норма подачи была 4.5 куб. Чиповали их молотком, старались набить подачу, сдвигая его электронную головку в сторону увеличения подачи до двух кубиков. При этом, машины гораздо лучше ехали. А если набивали "в ноль", его уже колбасило на холостом ходу по дикому превышению подачи топлива.
Теперь рассмотрим реальную ситуацию. Тот же Спринтер, только 2000 — 2006 года.
Есть такой параметр у форсунки, называется предвпрыск: норма подачи в среднем по стенду от 0.3 до 3.0 куб. Так вот, когда предвпрыск доходит до 4 кубиков, машина начинает звенеть, а когда до 5 куб, звенит на ускорении так, что жигулям на 66 бензине можно позавидовать.
Подачи на этом режиме увеличиваются со временем сами, и при пробегах 250-300 тысяч доходят, у самого глухого водилы, до 5 — 6 кубиков.
Обычное явление: авто приезжает с жалобой на звон при ускорении. Звенеть, конечно, может не только из-за форсунок. Но, сканером обычно разобраться, форсунки или нет, учитывая только поцилиндровую коррекцию, могут не все. И вот почему.
Система ХХ срежет лишнее топливо со всех цилиндров в равном количестве. Допустим, суммарный разброс по цилиндрам, после среза лишнего топлива, составляет один кубик.
Вот с этим кубиком разберется уже поцилиндровая коррекция. Она раскинет эту разницу:
— как минимум, между двумя форсунками
— как максимум, между всеми четырьмя
И, в результате, вы увидите разброс в 0.5 — 0.8 куб на конченных форсунках, что будет казаться нормой. В итоге, если вы будете ориентироваться только на коррекцию, без учета изменений подачи на ХХ, вы неизбежно будете допускать ошибки, в результате которых будете приговаривать как исправные форсунки, так и оставлять пачками неисправные — пример я вам привел выше.
Поэтому, возьмите за правило при диагностике смотреть не только коррекцию, но и на подачу на ХХ — её изменение в пределах 2.5-3 кубика от нормы, особенно в сторону уменьшения показателей — уже первый симптом завышенной подачи всеми форсунками.
Как видит сканер наши форсунки.. и как компьютер реагирует на неисправности форсунок..
Для понимания происходящего возьмем, для примера, идеальный двухцилиндровый движок и поставим на него две идеальные форсунки. Поскольку дозы у этих форсунок идеальны, то вращение каждого цилиндра происходит за одинаковое количество времени. А именно, измеряя время, за которое каждый цилиндр делает свой оборот, система баланса судит о равномерности работы двигателя.
Давайте не забывать и про ХХ — именно он служит тем нулём, относительно которого и работает вся система измерения баланса.
Итак, исправные форсунки. Берем за основу форсунку 0445110108 и разберёмся, какие параметры отвечают за подачу на ХХ. А их всего два:
Холостой ход LL 4.5куб [прим.: LL = L eer l auf = Холостой ход по-немецки]
Предвпрыск VE 1.6 куб, но для удобства 2.0 [прим.: VE = V or E inspritzung = Предвпрыск по-немецки]
Эти два параметра и отвечают за общую величину ХХ. Соответственно, общее сложение этих величин даёт общую подачу ХХ, она равна:
4.5 куб + 2.0 куб= 6.5 куб — это и есть величина топлива для каждого цилиндра, нужная для удержания идеального двигателя в заданных оборотах системой холостого хода.
Следует также помнить, что эта величина всегда отображается сканером для одного цилиндра. Поэтому, у движков с одинаковым поцилиндровым объемом, но разным количеством цилиндров, эта величина, как правило, близка.
Немного отступлю и остановлюсь на системе измеряемых величин, которые я применяю в теме. Меня могут обвинить в том, что на машине измерение идёт не в кубиках, а в мг, или вообще в микросекундах — и будут правы. Здесь не важно — хоть в вёдрах. Я взял за основу параметры на основе тест-плана, а цифры тест-плана очень близки к тем цифрам, которые в большинстве случаев отображаются сканером. Поэтому, эти цифры близки и топливникам, и диагностикам. А кубики, миллиграммы или микросекунды — кому как ближе, так и считайте.
Что имеем после замены, идеал + б/у: —- 6.5 куб — + — 8.5 куб —- = 15 куб — вырос холостой на два кубика
Какой могла бы быть работа баланса: ——— 0 ——- и —— — -2
Общая подача,
исправная форсунка + б/у: —————- 6.5 куб — + — 8.5 куб —- = 15 куб — общий холостой нарушен
———————————————————————————————————————————————-
Т.е. мы имеем явное превышение подачи на ХХ на 2 кубика. Поэтому, в дело вступает регулировка ХХ, которая заберёт
лишние два кубика, одновременно по одному у каждого цилиндра.
———————————————————————————————————————————————-
В результате мы получим: —————— 5.5 куб — + — 7.5 куб —- = 13 куб — холостой приведён в норму
В результате имеем: ————————- 6.5 куб — + — 6.5 куб —- = 13 куб — холостой в норме и сбалансирован
———————————————————————————————————————————————-
То есть общий баланс будет +1 и -1. Это и будут реальные показания сканера.
Теперь берём две б/у форсунки после топливного цеха с небольшим расколбасом. Одна с подачей 5.5 куб, другая 7.5 куб.
———————————————————————————————————————————————-
Что будем иметь в результате: ————— 5.5 куб — + — 7.5 куб —- = 13 куб — общий холостой и так в норме
В результате имеем: ————————- 6.5 куб — + — 6.5 куб —- = 13 куб — холостой в норме и сбалансирован
———————————————————————————————————————————————-
А баланс-то в последних двух примерах не изменился: +1 и -1.
Разница только в холостом, 13 против 15.
Или по сканеру, 6.5 нормальная подача против 4.5 завышенная.
[прим.: "4.5" — таким образом система сигнализирует, что она снизила общую подачу на два кубика,
т.к. при подаче штатной дозы 6.5 нарушаются заданные параметры ХХ]
———————————————————————————————————————————————-
Таким образом, зная показания ХХ и понимая работу баланса, можно находить нарушения в работе топливной системы.
Тема до конца не раскрыта, но начал получать замечания — много математики.
Можно и без математики.
Представим себе идеальный авто, где весь баланс выглядит, как 0. 0. 0. 0.
Сказочно, и вы скажете, такого не бывает — и будете правы.
Почему? Да все очень просто.
Если в виду маленькой компрессии отдача цилиндра падает, система баланса увеличит подачу для этого цилиндра.
Если под форсунку установить две шайбы, то из-за изменения положения высоты распылителя произойдёт нарушение процесса горения, отдача цилиндра падает, система коррекции еще добавит топливо этому цилиндру. И толку, кроме дыма, от этого не будет, но, сам факт.
Минусовая коррекция
Встречается чаще, но, причин вызывающих её, меньше. Как правило, говорит о неисправных форсунках. Форсунки устроены так, что со временем при большом моторесурсе, или при интенсивном износе, они увеличивают свои подачи. Сответственно, система коррекции двигателя начинает работать в минус.
Вторая по величине причина, вызывающая минусовую коррекцию — это попадание масла в цилиндры или в цилиндр.
Есть еще одна коррекция. Это плавающая, или когда значения коррекции пляшут, часто переходя с отрицательного знака в положительный. Двигатель при этом на ХХ может подтраивать. Как правило, на ходу серьезных проблем в динамике не чувствуется. Как правило это первый признак неисправных клапанов, большие зазоры в направляющих, не держат и т.д. Второй вариант, при наличии сизого дыма — бесконтрольная подача топлива через форсунки в цилиндры двигателя. Второй вариант неисправности начал часто встречаться с переходом на пьезофорсунки. Дело в том, что изношенные распылители пьезофорсунок совсем не редкость. И их основная неисправность — они начинают капать без сигнала, и в цилиндры двигателя бесконтрольно капает солярка. Именно эта неисправность является массовой причиной вылета сажевых фильтров. И именно она является причиной повторного возвращения с претензиями после удаления сажи, только звучит по-другому: дымит на холостых. А дымит потому, что топливо капает.
Ведь сажу вы удалили, а причину не устранили. А ее сканером видно на все 100%, только научитесь смотреть.
Есть ещё одна причина, которая заставляет коррекцию сходить с ума. Это заслонки во впускном колекторе. Не путайте с дроссельной заслонкой.
Зачем они вообще нужны, ведь столько лет обходились без них.
После того, как двигателя перешли на четырех клапанную систему впрыска, конструкторы решили, что можно улучшить горение топлива в цилиндре в точке ХХ и улучшить нормы и т.д. Для этого достаточно удвоить скорость воздуха, который входит в цилиндр.
Идеальное горение топлива происходит в том случае, если на смену впрыснутой и загоревавшей молекуле топлива, к каждой новой впрыснутой молекуле подлетит свежая молекула кислорода, и не одна. Поэтому, смесь в цилиндре вращается.
Заклинили заслонки, отлетели поводки, нагар, да мало ли что — и баланс на горячем двигателе просто сходит с ума.
Должен сказать, что такое поведение характерно не для всех машин, всё зависит еще от карты топливо подач для такого режима работы. На некоторых машинах, кроме небольшого изменения общей подачи, при отключенных заслонках ничего не происходит. Здесь рулит только опыт.
А можно еще проще.
Ну тогда чтобы совсем просто.
Любое отклонение баланса в пределах:
+/- 1.5 — укладывается в допуски
-/+ 2.0. 3.0 — начало проблем, либо они уже есть, но машина, как правило, ещё работает нормально
свыше 4.0 — однозначно проблемы
Что такое предвпрыск форсунки
Данная статья является попыткой рассмотрения видов впрыска топлива на данном двигателе.
И только.
Особая признательность Александру Павловичу Чувилину (автосервис «Абрис-Ама, город Москва, ул. Поморская — 29), на «территории» которого при помощи мотортестера MotoDoc проводились все описанные ниже измерения.
Начнем, пожалуй.
С момента появления автомобилей с двигателем системы Common Rail , в частности 1 CD-FTV , в Интернете опубликовано всего несколько заметок «по поводу».
У читателей может сложиться впечатление, что двигатель этот «простой, как три рубля», потому что впрыск топлива у него осуществляется по аналогии с уже «разжеванным» впрыском двигателей системы GDI .
Это не совсем так, в чем мы с вами и постараемся убедиться.
Здесь мы видим так называемый «двустадийный» впрыск топлива в дизельном двигателе.
Но прежде чем следовать в наших рассуждениях далее, давайте вспомним, почему стал применяться этот вид впрыска топлива и нужен ли он?.
. Еще в 90-х года прошлого столетия, когда этот сайт только создавался, на его «просторах» прозвучали такие слова: «По требованию «Зеленых». «.
Именно так.
Потому что в дизельном двигателе в процессе сгорания образуется множество вредных веществ:
— диоксид серы
— оксид азота
— несгоревшие углеводороды
— оксид углерода
— частицы сажи
— и многое другое, но в меньших пропорциях
Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ.
На фото 1 как раз и показана осциллограмма работы двигателя 1 CD-FTV на холостом ходу.
Позиция 1 — предварительный (или «пилотный») впрыск топлива
Позиция 2 — основной впрыск топлива
По времени эти фазы впрыска топлива также различаются, посмотрите фото 2:
Предварительный («пилотный») впрыск топлива:
В камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива : от 1 до 5 кубических миллиметров (в разных изданиях приводятся различные цифры, нам же это проверить негде, поэтому — поверим).
Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ.
Особенность: если впрыск происходит в пределах от20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет осаждаться на стенках цилиндра и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла.
Мы привыкли, что «дизель» работает шумно и с копотью.
Но применение предварительного впрыска топлива дает возможность получения более плавной «кривой» увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов.
Это также уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.
Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность.
Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных ОГ.
При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:
На фото 3 мы видим, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (фото 3, позиция 1) переходит в однофазный (фото 3, позиция 2).
Меняется также и время между импульсами(фото 4 и 5):
Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1.09 ms (погрешность измерений около 10 мкс).
Есть у этого двигателя знакомая нам по «обычному» впрыску так называемая «отсечка» (набираем обороты, а потом резко «бросаем» педаль газа):
«Отсечка» для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов.
А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после «отсечки» вид впрыска существенно отличается от «обычного», посмотрите:
Мы видим «пачки» импульсов, при помощи которых система управления плавно переводит двигатель в работу на ХХ.
При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива:
Это позволяет добиться надежности «холодного» пуска двигателя, стабильности оборотов на еще
«не горячем» двигателе и снижения эмиссии CH_x .
Временные показатели на рисунке 1 не проставлены вследствии того, что они будут различными для различных температур, для различных сортов «дизельного» топлива, для различных сортов применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при «холодном» запуске будет также различная.
На рисунке 1 написано: «двухфазный впрыск — 1» и «двухфазный впрыск — 2».
Ни в одних «мануалах» об этом не написано и такие слова не приводятся.
Но опытным путем установлено, что такие выражения в обиход ввести надо.
Потому что:
«Двухфазный впрыск — 1» — впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск.
«Двухфазный впрыск — 2» — впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск.
Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.
Развитие автомобилестроения можно сравнить со спиралью, которая «упирается» в Вечность. «Зеленые» потребовали — автомобилестроение «выполнило». Через несколько лет, когда «зеленые» найдут еще «кое-что», они проведут через Закон уже другие ограничения на выброс ОГ автомобилями.
И тогда мы будем лицезреть уже другой тип двигателя и другой вид впрыска топлива. Все связано, все закономерно, но
всему основой не забота о людях, как можно подумать, нет. Основой основ являются цифры в чековой книжке. А уж к ним «привязывается» все остальное.
Такие двигатели с таким видом впрыска топлива существенно помогли бы улучшению экологии в нашей стране.
Если бы наше топливо было «нормальным».
Что такое предвпрыск форсунки
Для начала давайте вспомним, что раньше выдавало автомобиль с дизельным двигателем среди бензиновых одноклассников, речь идет о первых поколениях топливной аппаратуры. Повышенная шумность работы для кого-то были критерием при покупке авто, а для прежних дизелей это была общеизвестная проблема.Так откуда же брался этот шум и жесткая работа двигателя? Всё дело в том, что при такте сжатия в цилиндре во время впрыска на встречу поршня резко повышается давление, отсюда берутся повышенные вибрации и шумность. Следовательно, для того чтобы понизить эти неприятные показатели нужно каким либо образом сгладить это резкое повышение давления, для этого было решено перед основным впрыском подавать в камеру сгорания маленькую порцию топлива, которая моментально сгорала и повышала давление в камере, а так же температуру. Тем самым идущая следом большая порция, во-первых, не создавала излишних вибраций, а во вторых благодаря более прогретой воздушной смеси могла полностью сгореть, отдав весь свой энергетический потенциал. Это и называется предварительным впрыском топлива. В итоге были сильно увеличены топливно — экономические характеристики дизеля, за счет более полного сгорания смеси, а так же значительно снижены шум и вибрация двигателя.
Различают два вида пред впрыска, регулируемый и не регулируемый. В первых видах топливных систем использовался нерегулируемый тип, а именно это были двух пружинные механические форсунки, они устроены так что изначально давление топлива преодолевает натяжение более слабой пружины с ограниченным небольшим ходом, позволяя подать небольшую часть топлива, а когда уже давление пересиливало вторую пружину происходил основной впрыск топлива. Так же нерегулируемый пред впрыск применяется на некоторых типах насос — форсунок, за счет небольшой проточки в плунжерной части, то есть при такте сжатия топлива плунжер проходит через проточку и при этом впрыск прекращается, а затем тут же возобновляется, тем самым впрыск разбивается на две порции. Регулируемый предварительный впрыск считается самым эффективным, используется в системах common rail, благодаря высокой скорости срабатывания форсунки ЭБУ имеет возможность перед основным впрыском подать несколько коротких сигналов на инжектор, тем самым давление в цилиндре возрастает очень плавно, двигатель с данной системой по шумности и вибрациям довольно сложно отличить от бензинового. Самыми быстрыми по срабатыванию считаются piezo инжекторы, такие форсунки за один цикл воспламенения могут произвести до 8 впрысков.
Предварительный впрыск
Как отмечалось ранее для снижения шума и выброса токсичных веществ в форсунках, в том числе и насос-форсунках, может применяться предварительный впрыск. Такой впрыск можно подразделить на 4 фазы:
- исходное состояние
- начало предварительного впрыска
- конец предварительного впрыска
- начало основного впрыска
Исходное состояние
Игла форсунки 7 и разгрузочный поршень 3 прижаты к своим седлам, соленоидный клапан открыт, поэтому давление под плунжером отсутствует.
Начало предварительного впрыска
Соленоидный клапан закрывается, плунжер начинает двигаться вниз, поэтому давление под плунжером возрастает. При достижении давления открытия, игла форсунки приподнимается и начинается впрыск. В этой фазе ход иглы форсунки зависит только от давления под плунжером.
Конец предварительного впрыска
При дальнейшем движении плунжера вниз давление под плунжером возрастает в большей степени и разгрузочный поршень 3, преодолевая сопротивление пружины, отходит от своего седла. При этом открывается проход топлива от полости высокого давления 2 в разгрузочную полость 4. В этот момент давление под иглой форсунки падает и игла закрывается, впрыск при этом прекращается. Во время предварительного впрыска через форсунку подается около 1,5 мм3 дизельного топлива, что разогревает камеру сгорания и позволяет топливу воспламеняться быстрее.
Рис. Предварительный впрыск:
а – исходное состояние; b – начало предварительного впрыска; c – коней предварительного впрыска; d – основной впрыск; 1 – плунжер; 2 – полость высокого давления; 3 – разгрузочный поршень; 4 – разгрузочная полость; 5 – пружина; 6 – корпус пружины; 7 – игла форсунки
Основной впрыск
При дальнейшем движении плунжера вниз давление под ним продолжает возрастать. С достижением давления до 2050 кгс/см2 форсунка снова открывается и начинается основной впрыск.
В момент открытия соленоидного клапана впрыск прекращается и разгрузочный поршень и игла форсунки занимают исходное положение.
Насос-форсунка с пьзоэлектрическим клапаном управления отличается от насос-форсунки с соленоидным клапаном приводом клапана управлением моментами начала и окончания подачи топлива. В таких форсунках устанавливается пьезоэлектрический клапан, который обладает значительно большим быстродействием, чем соленоидный клапан. Принцип действия пьезопривода основан на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Этот эффект заключается в увеличении размеров пьезоэлемента при приложении к нему напряжения.
Рис. Принцип действия пьезоэлемента:
1 – металлические обкладки для подвода напряжения; 2 – упрощенная структура кристалла; а – состояние кристалла пьезоэлемента при отсутствии напряжения; б – состояние кристалла пьезоэлемента при подаче напряжения
Приращение длины пьезоэлемента прямо пропорционально прилагаемому напряжению. Таким образом можно управлять приращением длины пьезоэлемента, изменяя напряжение на его обкладках.
Пьезоэлектрический клапан состоит из пьезопривода в корпусе с штекерным разъемом, рычажного мультипликатора 4 и иглы клапана 13, перемещающейся в корпусе насос-форсунки.
Рис. Схема и принцип работы пьезоэлектрической насос-форсунки в режиме впрыска запальной дозы топлива:
1 – кулачок привода насос-форсунки; 2 – роликовое коромысло; 3 – пружина плунжера; 4 - рычажный мультипликатор; 5 – пьезоэлектрический клапан; 6 – полость высокого давления; 7 — магистраль слива топлива; 8 – магистраль подвода топлива; 9 – игла распылителя; 10 – запорный поршень; 11 – пружина форсунки; 12 – обратный клапан; 13 – игла клапана; 14 – плунжер; 15 – демпфирующий объем над иглой; 16 – дроссель в канале подвода топлива; а – процесс наполнения полости под плунжером; б – начало впрыска запальной дозы топлива; в – завершение впрыска запальной дозы топлива
Ход пьезопривода равен приблизительно 0,04 мм. Однако полный ход иглы 13 клапана должен быть порядка 0,1 мм. Чтобы решить эту задачу, между пьезоприводом и иглой клапана устанавливают рычажный мультипликатор 4 с соответствующим передаточным отношением.
При отсутствии управляющего напряжения пьезопривод находится в исходном положении. При этом клапан открыт, так как его игла поднимается с седла под действием возвратной пружины. При подаче напряжения нажимная пластина приводит в действе мультипликатор, который обеспечивает перемещение иглы клапана практически на 0,1 мм. При этом клапан закрывается, а в полости под плунжером начинает подниматься давление.
Что такое предвпрыск форсунки
+7 495 943 04 88
Москва Грибки
Внимание! К сожалению цена некоторых товаров зависит от курса валют. Уточняйте цены у менеджеров. Филиал на ул. Свободы временно не работает.
Предвпрыск — это режим впрыска топлива с очень маленькой дозировкой. Зачем он вообще нужен?
Современные дизельные двигатели рабортают намного тише, чем двигатели предыдущих поколений. Почему? Потому что у него происходит несколько впрысков, бывает до 8 впрысков.
Для чего BMW перешли на пьезо-форсунки? Пьезо-форсунки обеспечивают, в силу своей конструкции и принципов работы, короткий импульс и это позволяет сделать еще большее количество впрысков, за счет чего достигается отсутствие шума детонации при сгорании топлива.
В двигателях нового поколения не происходит детонации, взыва смеси, как это было у старых «тракторных» двигателей. Перед тактом сжатия происходит короткий впрыск, что подготавливает смесь, она разогревается не резко. Происходит один два коротких впрыска, для того что бы они произошли форсунка должна обеспечивать предвпрыск. Это впрыск короткой длительности порядка 200-250 мс.
Блок управления делает короткий впрыск перед сжатием, во время сжатия он делает основной и далее делает еще несколько впрысков дожигания, т.е. процесс сгорания начинается плавно, протекает плавно и заканчивается плавно. В этом и отличие от прежних двигателей с одним впрыском-взрывом. Если этого предвпрыска нет, так как форсунка не может его обеспечить или же из за неправильной регулировки или же из за механической неипсравности (подклинивает шток), то сгорание происходит со звуком. По диагностике это видно как неровная работа форсунок.
На форсунках Delphi предвпрыск играет еще большую роль. К примеру на автомобиле SsangJong регулировка давления происходит за счет клапана насоса. А на KIA Grand Carnewal или же на KIA Bongo регулировку давления обеспечивает предвпрыск, который осуществлется ЭБУ при помощи форсунок Делфи. Как это происходит — ЭБУ знает, что должен быть короткий впрыск 200 мс., но т.к. у него есть сигнал, что давление завышено блок делает впрыск всего лишь на 100 млс, что бы предвпрыск не произошел, но топливо стравилось через «обратку». Клапан двигается топливо подается, но предврыска не происходит, т.к. импульс не 200 мс, а 100 мс.
Чем обеспечивается регулировка давления топлива в системе Common Rail Delphi? „ Грубая “ обеспечивается ТНВД, а более «тонкая», точная — форсунками. Форсунка открывает клапан на очень короткое время, предвпрыск не происходит и топливо стравливается.
У автомобилей дизельными топливными системами Delphi очень часто из под капота можно слышать жужаший звук, т.к. блок управления пытается выравнить «гуляющее» давление, в следствии заложенных в нем программ для различных режимов. К примеру на х.х. давление 240-250 атм. И если оно плавает, то ЭБУ пытается его выровнить не только клапаном насоса, но и форсунками, открывая их клапана на укороченный предвпрыск и этим самым стравливая излишок давления. Поэтому длительный жужащий звук в районе двигателя это скорее всего признак изношенности системы Delphi. При исправной системе такой звук можно услышать редко, только в тех случаях когда ЭБУ точно выравнивает давление для определенного режима.
Предвпрыск форсунки Bosch влияет на шумность, на балансировку и экологичность.
Предвпрыск форсунки Delphi кроме того влияет на стабильность давления и работы системы целиком.
Еще величина предврыска, при измерении времени реакции, характеризует подвижность штока. Особенно в системе Denso и в системе Siemens. В системе Siemens, если шток подклинивает, то предвпрыска не будет. Это же происходит в системе Delphi при подклинивании клапана форсунки. В системах Bosch подклинивание не характерно, там чаще происходит износ штока и форсунка начинает сливать.