Датчик давления топлива в аккумуляторе

1 - электрические выводы, 2 - контур со схемой обработки сигнала, 3 - диафрагма с чувствитель­ ным элементом датчика, 4 - сторона высокого давления, 5 - резьба.

больше максимального, плунжер под действием силы давления “поднимается”, преодолевая сопротивление пружины кла­ пана, и топливо под высоким давлением вытекает из аккумулятора и через канал попадает во внутреннюю полость плунжера и далее в коллектор для возврата топлива в бак. В результате давление в аккумуляторе уменьшается.

Ограничитель подачи топлива

Назначение Ограничитель подачи предотвращает

выход топлива из аккумулятора через фор­ сунку с зависшей иглой (постоянно откры­ той). Для обеспечения этой функции в слу­ чаях, когда количество топлива, выходящего из аккумулятора, превысит расчетное зна­ чение, ограничитель закрывает линию высо­ кого давления неисправной форсунки.

Ус тро й ство и к о нс трукц и я

Ограничитель подачи (рис. 21) состоит из металлического корпуса с наружной резь­ бой для завинчивания в аккумулятор (сторона высокого давления) и с наружной резьбой для соединения с линией высокого давле­ ния форсунки. Канал внутри корпуса обес­ печивает гидравлическое соединение акку­ мулятора с трубопроводом линии высокого давления.

Плунжер плотно установлен в расточке корпуса и отжимается пружиной к стороне аккумулятора, продольный канал в плунжере служит для гидравлического соединения

Рис. 20

Клапан-регулятор давления

Сторона высокого давления, 2 - клапан,

Отверстия для прохода топлива, 4 - плунжер, 5 - пружина, 6 - упор, 7 - корпус клапана, 8 - сторона возврата топлива.

входа и выхода топлива. В конце плунжера продольный канал сужается, а в самом плун­ жере выполнено дроссельное отверстие.

Работа в обычном режиме (рис. 22).

Плунжер ограничителя подачи в нормаль­ ном положении отжат пружиной от седла, другими словами, находится на упоре на стороне соединения с аккумулятором После впрыска топлива давление в форсунке падает

и заставляет плунжер перемещаться в сто­ рону соединения с форсункой. Ограничи­ тель подачи компенсирует объем топлива, взятый из аккумулятора форсункой, посред­ ством располагаемого топлива в объеме плунжера. В конце процесса впрыска плун­ жер отходит от седла и под действием пру­ жины занимает промежуточное положение,

и топливо может теперь проходить через

дроссельное отверстие.

Усилие пружины и диаметр дроссельного отверстия рассчитываются таким образом, чтобы даже при максимальной величине впрыскиваемого топлива (плюс резерв безо­ пасности) плунжер мог перемещаться назад, на упор (на стороне аккумулятора) и оста­ ваться там до начала следующего впрыска.

Нарушение нормальной работы при боль­ ших утечках:

При большом количестве выходящего из аккумулятора топлива плунжер ограничителя подачи сразу отходит от упора, садится на седло и закрывает проход топлива к фор­ сунке.

Рис. 21

Ограничитель подачи топлива

1 - сторона соединения с аккумулятором, 2 - уп­ лотнительная шайба, 3 - плунжер, 4 - пружина, 5- корпус,6- сторона соединения с форсункой,7- седло клапана,8- дроссельное отверстие.

Нарушение нормальной работы при неболь­ ших утечках (рис. 22):

При небольших утечках топлива плунжер не может оставаться в положении на упоре на стороне аккумулятора, и после нескольких впрысков садится на седло на стороне фор­ сунки. Плунжер остается в этом положении до тех пор, пока двигатель не будет остановлен.

Форсунки

Назначение Угол опережения впрыска (начало впрыска

топлива) и количество впрыскиваемого топ­ лива (величина подачи) регулируются электрическим пусковым сигналом на фор­ сунки. Такие форсунки вытесняют форсунки обычного типа с отдельным распылителем в корпусе.

Подобно уже существующим устрой­ ствам для дизелей с непосредственным впрыском топлива (DI), для установки фор­ сунок в головке цилиндров преимущественно используются прижимы. Это означает, что форсунки системы Common Rail могут уста­ навливаться на существующие дизели с непосредственным впрыском топлива без особых изменений конструкции головки блока цилиндров.

Устройство и конструкция

Устройство форсунки (рис. 23) может быть подразделено на несколько блоков:

- распылитель с сопловыми отверстиями;

- гидравлическая сервосистема;

- электромагнитный клапан.

Топливо в форсунку подается через входной штуцер высокого давления (4) и далее в канал (10) и камеру гидроуправления (8) через жик­ лер (7). Камера гидроуправления соединяется с линией возврата топлива (1) через жиклер камеры гидроуправления (6), который откры­ вается электромагнитным клапаном.

При закрытом жиклере (6) силы гидрав­ лического давления, приложенные к управ­ ляющему плунжеру (9), превосходят силы давления, приложенные к заплечику иглы (11) форсунки. В результате игла садится на седло и закрывает проход топлива под высо­ ким давлением в камеру сгорания.

При подаче пускового сигнала на электро­ магнитный клапан жиклер (6) открывается, давление в камере гидроуправления падает,

и в результате сила гидравлического давле­ ния на управляющий плунжер также умень­ шается. Поскольку сила гидравлического давления на управляющий плунжер оказы­ вается меньше силы, действующей на зап-лечик иглы форсунки, последняя открывается,

и топливо через сопловые отверстия

впрыскивается в камеру сгорания. Такое косвенное управление иглой форсунки, использующее систему мультипликатора, позволяет обеспечить очень быстрый подъем иглы, что невозможно сделать путем прямого воздействия электромагнитного клапана. Так называемая “управляющая доза” топлива, необходимая для подъема иглы форсунки, является дополнительной по отношению к действительному количеству впрыскивае­ мого топлива, поэтому это топливо направ­ ляется обратно, в линию возврата топлива через жиклер камеры гидроуправления.

Кроме “управляющей дозы” в линию возв­ рата топлива и далее в топливный бак также выходят утечки через направляющие иглы форсунки. К коллектору линии возврата топ­ лива также подсоединяются предохрани­ тельный клапан (ограничитель давления) аккумулятора и редукционный клапан ТНВД.

Работа форсунки может быть разделена на четыре рабочих стадии при работающем дви­ гателе и создании высокого давления ТНВД:

- форсунка закрыта с приложенным высо­ ким давлением;

- форсунка открывается (начало впрыска);

- форсунка полностью открыта;

- форсунка закрывается (конец впрыска).

Эти рабочие стадии являются результа­ том действия сил, приложенных к деталям форсунки. При остановленном двигателе и отсутствии давления в аккумуляторе фор­ сунка закрыта под действием пружины.

Форсунка закрыта:

При закрытой форсунке питание на элект­ ромагнитный клапан не подается (рис. 23, а).

Рис. 22

При закрытом жиклере камеры гидро­ управления пружина якоря прижимает шарик к седлу, высокое давление, подаваемое в камеру и к распылителю форсунки из акку­ мулятора, увеличивается. Таким образом, высокое давление, действующее на торец управляющего плунжера, вместе с усилием пружины держат форсунку закрытой, преодо­ левая силы давления в камере распылителя.

Форсунка открывается:

Перед началом процесса впрыска, еще при закрытой форсунке, на электромагнитный кпа-пан подается большой ток, что обеспечивает быстрый подъем шарикового клапана (рис. 23, Ь). Шариковый клапан открывает жиклер каме­ ры гидроуправления и, поскольку теперь электромагнитная сила превосходит силу пру­ жины якоря, клапан остается открытым, и практически одновременно сила тока, подава­ емого на обмотку электромагнитного клапана, уменьшается до тока, требуемого для удержи­ вания якоря. Это возможно потому, что воз­ душный зазор для электромагнитного потока теперь уменьшается. При открытом жиклере топливо может вытекать из камеры гидроуп­ равления в верхнюю полость и далее по линии возврата топлива в бак. Давление в камере гидроуправления уменьшается, нарушается баланс давлений, и давление в камере распы­ лителя, равное давлению в аккумуляторе, ока­ зывается выше давления в камере гидроуп­ равления. В результате сила давления, действующая на торец управляющего плун­ жера, уменьшается, игла форсунки поднима­ ется, и начинается процесс впрыска топлива.

Скорость подъема иглы форсунки опреде­ ляется разностью расходов через жиклер и сопловые отверстия. Управляющий плунжер достигает верхнего упора, где остается,