Трубопроводы линий низкого давления топлива

В качестве альтернативы стальным трубкам, в линиях низкого давления могут использоваться пламезащитные армиро­ванные гибкие шланги. Они должны быть защищены от механических повреждений и проложены таким образом, чтобы исклю­чить возможность появления капель или испарения топлива, скапливающегося на нагретых деталях, где оно может воспла­мениться. В случае деформирования кузова при аварии или перемещении двигателя не должны иметь место разрушающие послед­ствия топливной системы. Все трубопрово­ды топливной системы должны быть защи­щены от нагрева. В автобусах топливные трубопроводы не должны располагаться в пассажирском салоне или в кабине води­теля, и не должна осуществляться подача топлива под действием сил тяжести.

Компоненты ступени низкого давления

Подкачивающий насос

Подкачивающий насос может быть либо электрическим с фильтром-топливоприемником, либо шестеренчатым. Насос забирает топливо из топливного бака и непрерывно подает его в необходимом количестве в насос высокого давления.

Фильтр тонкой очистки топлива

Недостаточная фильтрация топлива может привести к повреждению элементов ТНВД, нагнетательных клапанов и форсунок. Топ­ливный фильтр очищает топливо до его пос­тупления в ТНВД и, таким образом, предотвра­щает преждевременный износ прецизион­ных деталей ТНВД.

Создание высокого давления

Ступень высокого давления в аккумуля­торной топливной системе CommonRailвключает в себя следующие компоненты (рис.7):

- ТНВД (6) с редукционным клапаном;

- трубопроводы линии высокого давления (7);

- аккумулятор топлива высокого давле­ния (8) с датчиком давления, клапаном-
регулятором давления и ограничителемподачи;

- форсунки (9);

- линии возврата топлива(10).

Компоненты ступени высокого давления

ТНВД повышает давление топлива в сис­теме до 1350 бар и направляет его через топливопроводы высокого давления в акку­мулятор топлива.

Аккумулятор топлива

Даже после осуществления впрыска топ­лива форсункой, давление в аккумуляторе остается практически постоянным. Этот эффект происходит в аккумуляторе в резуль­тате свойственной топливу сжимаемости. Давление топлива в аккумуляторе измеря­ется датчиком давления и поддерживается на требуемом уровне предохранительным клапаном (регулятором давления), который ограничивает давление в аккумуляторе с максимальным значением 1500 бар. Топливо под высоким давлением направляется из аккумулятора к форсункам через ограничи­тель подачи, который предохраняет от излиш­ней подачи топлива в камеру сгорания.

Форсунки

Форсунки в системе CommonRail откры­ваются по пусковому сигналу электромаг­нитного клапана и впрыскивают топливо не­посредственно в камеру сгорания.

Избыточное топливо, которое требуется для открытия форсунки, направляется об­ратно в топливный бак по линии возврата топлива. Топливо, перепускаемое клапа­ном-регулятором давления, вместе с топли­вом из линии низкого давления и топливом, служащим для смазки деталей ТНВД, также направляется в линию возврата топлива.

Трубопроводы линии высокого давления

Через трубопроводы топливо подается под высоким давлением. Поэтому они должны выдерживать максимальное давление в топ­ливной системе и возможные высокочастот­ные пики давления, возникающие в интерва­лах между впрысками. Трубопроводы линии высокого давления изготовляются из сталь­ных трубок и обычно имеют наружный диа­метр 6 мм и внутренний диаметр 2,4 мм.

Все трубки между аккумулятором и фор­сунками должны быть одинаковой длины. Разница в расстояниях между аккумулято­ром и конкретными форсунками компенси­руется изгибами трубок, при этом трубопро­воды линии высокого давления должны быть по возможности короткими.

Устройство и работа компонентов топливной системы

Ступень низкого давления

Ступень низкого давления (рис. 8) обес­печивает топливом ступень высокого давле­ния. Наиболее важными компонентами сту­пени низкого давления являются:

- топливный бак (1);

- топливоподкачивающий насос (3) с фильтром-топливоприемником (2);

- трубопроводы линии низкого давления и линии возврата топлива (5,7);

- фильтр тонкой очистки топлива (4);

- секция низкого давления в ТНВД (6);

- 7 - линия возврата топлива;

- 8 - ЭБУ

- (устройство и работу узлов изучать)

Рис.8

Топливоподкачивающий насос

Топливоподкачивающий насос в ступени низкого давления топлива служит для обес­печения требуемой подачи топлива к эле­ментам ступени высокого давления. В работе топливоподкачивающего насоса предус­матривается:

- независимость от режима работы дви­гателя;

- минимальный шум;

- обеспечение необходимого давления;

- ресурс работы, соответствующий полному сроку службы автомобиля.

В настоящее время существуют два вари­анта топливоподкачивающих насосов: стандартный вариант - электрический роторный (роликовый) насос, и альтернативный - шестеренчатый насос с механическим приводом.

Электрический топливоподкачивающий насос

Топливоподкачивающий насос с автоном­ным электрическим приводом (рис. 9 и 10) используется только в двигателях легковых и легких коммерческих автомобилей. Этот насос служит не только для подачи топлива в ТНВД, но и в составе системы текущего контроля прекращает подачу топлива в слу­чае аварии.

Начиная с прокручивания двигателя стар­тером, электрический топливоподкачиваю­щий насос работает с постоянной частотой вращения, независимо от частоты враще­ния двигателя. Это означает, что насос пос­тоянно подает топливо из топливного бака в ТНВД через фильтр тонкой очистки топлива. Излишнее топливо направляется обратно в бак через перепускной клапан.

Контур безопасности служит для прекра­щения подачи топлива в случае, когда зажига­ние включено при неработающем двигателе.

Существуют два варианта установки топли­воподкачивающих насосов с электрическим приводом - в линию низкого давления между топливным баком и фильтром тонкой очистки топлива, и внутри топливного бака. Первые крепятся к кузову автомобиля, а вторые уста­навливаются на специальных опорах внутри топливного бака. Кроме наружных электричес­ких и гидравлических соединений, на этих опорах также крепится фильтр-топливоприемник, индикатор уровня топлива и тангенциаль­ная полость, служащая как резервуар топлива. Электрический топливоподкачивающий насос включает в себя три функциональных элемента (рис. 9):

- насосную секцию (А);

- электромотор (В);

- крышку (С).

Рис.10

Рис. 9

Схема электрического топливоподкачивающего насоса

А - насосная секция, В - электромотор, С - крышка;

1 - сторона нагнетания, 2 - якорь электромотора, 3 - роликовый насос, 4 - перепускной клапан, 5 - сторона всасывания.

Имеется множество различных вариантов насосных элементов, применяемых в зависи­мости от конкретной области применения насоса. В топливной системе CR используется роторный топливоподкачивающий насос роликового типа (насос прямого вытесне­ния). Такой тип насоса включает в себя экс­центрично расположенную камеру с установ­ленным в ней ротором и роликами, которые могут перемещаться в прорезях ротора. Вра­щение ротора вместе с создаваемым давле­нием топлива заставляют ролики переме­щаться на периферию прорези, прижимаясь к рабочим поверхностям. В результате роли­ки действуют как вращающиеся уплотнители, посредством чего между роликами соседних прорезей и внутренней, рабочей поверх­ностью корпуса насоса, образуется камера.

Создание давления определяется тем, что при закрытии входной серпообразной полости объем камеры постоянно уменьша­ется, и когда выходное отверстие открыва­ется, топливо течет через электромотор и выходит из штуцера в крышке на нагнета­тельной стороне насоса. определяется требуемой величиной подачи при данном давлении в линии низкого давления. Электромотор и насосный элемент расположены в общем корпусе. При работающем насосе они постоянно омываются топливом, так что постоянно охлаждаются. Такая конструкция позволяет получить хорошую характеристику электромотора без необходимости создания сложных уплотнительных элементов между насосной секцией и электромотором.

Крышка на нагнетательной стороне имеет электрические выводы и штуцер для гидравлического соединения. В ней также могут быть установлены помехоподавляющие элементы.

Электромотор (Рис. 10) включает в себя постоян­ный магнит и якорь.

Насосная секция роликового топливоподкачивающего насоса с электрическим приводом имеет:

1 - сторона всасывания, 2 - ротор, 3 - ролик, 4 - опорная плита, 5 - сторона нагнета