Что лучше common rail или насос форсунка: ответ есть

Что лучше common rail или насос форсунка? Попробуем дать ответ на вопрос по системам впрыска и поговорим о системах питания дизельных двигателей.

Попытаемся подробно разобраться в особенностях работы системы насос-форсунка, изучим её конструкцию и сравним с Common Rail.

Технология, проверенная временем

Идея насос-форсунки заключается в том, чтобы физически объединить насос высокого давления (ТНВД) и форсунку в единый узел, впрыскивающий топливо непосредственно в цилиндр мотора.

В отличии от Common Rail, где ТНВД один на весь силовой агрегат, в нашем сегодняшнем варианте насосов, по сути, столько, сколько и самих форсунок.

О том, какие преимущества имеет подобная схема и имеет ли вообще, мы поговорим позже, а пока окунёмся на несколько мгновений в историю.

Считается, что массовое внедрение впрыска насос-форсунками началось в конце 90-х годов прошлого столетия, а пошли по такому пути инженеры концерна Volkswagen.

На самом деле, так и есть, но, правда, если рассматривать только сегмент легковых авто. Другое дело грузовая техника. Оказывается, ещё в 30-х годах в США была разработана технология, аналогичная современным насос-форсункам.

Интересовались ею и в СССР, причём настолько плотно, что закупили у американцев оборудование для производства моторов с такой системой и выпускали их на заводе ЯАЗ, периодически модернизируя, вплоть до 1992 года.

Что же представляет собой эта технология?

ТНВД и форсунка в одном флаконе: надёжный симбиоз

Переключаемся на современность. На данный момент под капотами автомобилей можно встретить несколько вариантов исполнения этой системы впрыска:

• механическую;
• электронную.

Начнём с первой разновидности. Располагаются насос-форсунки недалеко от распределительного вала и это неслучайно.

Дело в том, что ТНВД, входящий в состав устройства, приводится в действие кулачками распредвала, которые при помощи рычага воздействуют на плунжер насоса форсунки.

Он, в свою очередь, нагнетает давление, двигаясь вверх и вниз под действием кулачков и возвратной пружины.

И при определённом уровне напора солярки игла распылителя форсунки приподнимается, и порция горючего под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Довольно простая система, не правда ли?

Но более совершенными и чаще всего используемыми в современных автомобилях, являются электронные насос-форсунки.

Как и в механическом варианте, давление внутри этой форсунки нагнетается плунжером, связанным с распредвалом, а впрыск осуществляется движущейся иглой распылителя.

Главной «фишкой» электронной схемы стал появившийся в ней клапан управления, который может быть или электромагнитным, или пьезоэлектрическим.

Встроенный в каждую насос-форсунку, он под чутким контролем блока управления двигателем регулирует подачу дизтоплива, благодаря чему появилась возможность гибко, в зависимости от нагрузки на мотор регулировать впрыск в цилиндр.

Как известно, наиболее эффективно топливо сгорает и расходуется при поэтапном впрыске, поэтому инженерами была разработана схема, при которой инжекция солярки разбита на три фазы – предварительную, основную и дополнительную.

Реализовать такой сценарий без клапана управления вряд ли бы удалось, что и стало причиной забвения механических насос-форсунок.

Что лучше common rail или насос форсунка

И всё же, что лучше common rail или насос форсунка, какие преимущества имеет система с насос-форсунками по сравнению с технологией Common Rail, а в чём проигрывает. Начнём с плюсов:

• насос-форсунки позволяют развить большее давление впрыска, а это, в свою очередь, повышает эффективность сгорания топлива, улучшает экологичность и мощностные характеристики двигателя;
• более тихая работа, чем у моторов с Common Rail и других вариантов дизелей.

К сожалению, есть и минусы, которые достаточно ощутимо повлияли на популярность насос-форсунок. Среди них такие:

• крайне высокие требования к качеству дизельного топлива;
• высокий уровень износа деталей насосной части устройства, так как она постоянно механически соединена с распредвалом;
• высокая стоимость и низкая ремонтопригодность форсунок из-за того, что они являются технологичными и прецизионными элементами.

Вот так, друзья, мы рассмотрели основные нюансы, что лучше common rail или насос форсунка. А теперь читайте статью про систему Common Rail и сравнивайте.

В следующих статьях мы продолжим изучать строение современных автомобилей, поэтому обязательно подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересные и, надеемся, познавательные публикации.

До скорой встречи!

Проверка и ремонт форсунок ТНВД Коммон Рейл (Common Rail) Бош, Делфи. Замена распылителя

Дизельные двигатели крайне распространены и пользуются повышенным спросом из-за своей экономичности и надежности. Однако они чуть более требовательны, чем бензиновые, в плане частоты и регулярности технического обслуживания, поэтому работу топливной системы не стоит пускать на самотёк, дожидаясь появления крупных неисправностей.

Ремонт форсунок системы Common Rail: причины выхода из строя

Common Rail считают одной из наиболее надежных топливных систем, а к её основным достоинствам относят экономичность, так как двигатели с такой системой потребляют на 15% меньше топлива.

При этом они мощнее, и грамотно настроенная Common Rail увеличивает мощность двигателя примерно на 40%.

Ресурс форсунок, заявленный производителем, как правило, составляет до 200 000 километров.

Однако необходимо понимать, что на данный узел приходится повышенная нагрузка, поэтому зачастую приходится обращаться в автосервис гораздо раньше обозначенного срока.

К числу факторов, оказывающих негативное влияние на форсунки, можно отнести:

• неправильный ремонт и эксплуатацию форсунок;
• естественный износ;
• некачественное топливо, на которое приходится львиная доля всех неисправностей, связанных с форсунками (зачастую в нём присутствует не только вода и присадки, но и бензин, что пагубным образом сказывается на состоянии топливной системы).

Ремонт ТНВД и форсунок Common Rail: когда требуется

Определить точную причину неисправности топливной системы можно только в автосервисе, где имеется в наличии необходимое диагностическое компьютерное оборудование.

Однако некоторые признаки неполадок должны заставить водителя насторожиться и обратить особое внимание на работу двигателя. К ним стоит отнести:

1. Проблемы с запуском двигателя, которые особенно явно выражены, если он хорошо прогрет.
2. Наличие «троения» и нетипичных шумов при работе двигателя.
3. Повышенная дымность выхлопа. При этом дым может быть как белым так и черным.
4. Повышение расхода топлива, которое является неизбежным следствием любых неполадок в топливной системе и пагубно сказывается на стоимости содержания автомобиля.
5. Уменьшение тяги дизельного двигателя и, как следствие, падение мощности. Наиболее остро это чувствуется при движении в подъём или на сильно груженном автомобиле.
   

Ремонт форсунок Common Rail Делфи

Стоит знать, что в современных автомобилях Common Rail используется чаще всего, а форсунки для неё предлагают несколько мировых производителей. Среди наиболее распространенных: Делфи, Дензо, Бош и Континентал (Сименс).

Форсунки Делфи достаточно популярны, однако имеют один существенный недостаток — они очень чувствительны к качеству топлива, а потому на российских просторах гораздо быстрее выходят из строя. Этим объясняется и более высокая стоимость их ремонта, а также частые случаи, когда возможна только замена вышедшей из строя форсунки.

Ремонт форсунки Коммон Рейл Бош

В отличие от Делфи форсунки Бош зарекомендовали себя как крайне надежные и простые в ремонте, поскольку они легко разбираются, а необходимые запасные части широко распространены и, как правило, имеются в наличии в автосервисе.

Стандартный ресурс такой форсунки составляет 200000 километров, однако при благоприятных условиях он может достигать и 500000 километров.

Замена распылителя форсунки Common Rail и ремонт узлов

Диагностика современных форсунок в автосервисе невозможна без компьютерного диагностического оборудования. Оно позволяет произвести первичную проверку без демонтажа детали, что существенно ускоряет процесс.

Автоматы для проверки форсунок производят полностью автоматический цикл контроля состояния узла, хотя возможна и их работа в ручном режиме по конкретным выбранным параметрам. В результате автомеханик получает подробный отчет с точным определением характера неисправности. При необходимости копия данного отчета может быть распечатана и для автовладельца. Стоит отметить, что времени такая операция требует совсем немного — полный цикл автоматической проверки занимает в среднем от 7 до 10 минут, в зависимости от модели конкретной детали.

Замена распылителей форсунок Common Rail: порядок проведения работ

Для более детальной диагностики производят демонтаж форсунок, которые затем испытывают на специальном стенде. Узлы разбирают и тщательно очищают, а далее оценивают их состояние.

Одной из наиболее распространенных операций по ремонту является замена распылителя, которая осуществляется в том случае, если впрыск топлива осуществляется некорректно. Оценку качества впрыска мастер проводит как визуально, так и на специальном стенде.

Другим узлом, который достаточно часто выходит из строя, причиняя немало хлопот автомобилистам, является клапан-мультипликатор.

После замены поврежденных узлов форсунку собирают и проводят повторные испытания на стенде, позволяющие выявить отклонения, которые могли возникнуть при сборке. Неправильная настройка работы этого узла на этом этапе может оказать весьма негативное влияние на систему в целом.

Для того, чтобы максимально продлить срок службы топливной системы, рекомендуется не только максимально тщательно следить за качеством используемого топлива, но также не пренебрегать профилактической диагностикой. Даже для полностью исправной системы проверка форсунок Common Rail и ТНВД в целом, с помощью компьютерного оборудования, показана не реже одного раза в год.

Дизельные системы COMMON RAIL типа BOSCH

Дизельные системы COMMON RAIL типа BOSCH

После получения технологии прямого впрыска дизельного двигателя с системой COMMON RAIL компании ROBERT BOSCH Gmbh удалось с успехом разработать эффективную схему контроля впрыска, которая получила наибольшее распространение и в мире, благодаря своей простоте и надежности.

Системы COMMON RAIL от BOSCH классифицируются по типам насоса высокого давления и могут иметь несколько разновидностей в зависимости от задач двигателя. Системы управления топливоподачей BOSCH могут быть трех типов: с регулированием давления в рампе на стороне высокого давления, регулирование потока топлива на стороне высокого давления при выходе топлива из ТНВД и так называемый «двойной контроль», когда регулировка происходит с помощью датчика контроля потока в ТНВД и посредством регулятора давления на топливной рампе с помощью дозирующего клапана на линии низкого давления на входе в ТНВД.

Система Bosch CP1

Насосы Bosch первого поколения типа CP1 приводятся в работу с помощью вала, соединенного с распредвалом двигателя. Они могут иметь модификации CP1K — компактный дизайн и CP1S — стандартный дизайн, но с регулятором давления на корпусе насоса. Система характеризуется наличием погружного электрического топливного насоса, который подает топливо к ТНВД под давлением 2,6 бар и с производительностью 160 л/час (может меняться в зависимости от модели автомобиля).

Электрический топливный насос постоянно активирован при работающем двигателе. Лишнее топливо отводится через предохранительный клапан на блоке топливного фильтра в топливный бак. Блок топливного насоса и указателя уровня топлива оснащен еще одним предохранительным клапаном. При заблокированном топливопроводе предохранительный клапан открывается и подаваемое топливо снова возвращается напрямую в топливный бак. Это позволяет избежать повреждений топливной системы.

ТНВД системы СР1 имеет три плунжера, расположенных радиально к друг другу под углом в 120 градусов. В центре корпуса топливного насоса установлен приводной вал. Привод плунжерных пар осуществляется посредством эксцентрикового кулачка напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода топливного насоса соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. ТНВД СР1 не имеет клапана дозирования топлива. Давление в топливной рампе регулируется исключительно посредством регулятора давления топлива (DRV).

ТНВД должен создавать минимальное давление в рампе на уровне 170-200 бар на холостом ходе и 1350 бар на максимальных оборотах. После входного штуцера на линии низкого давления в ТНВД имеется специальный клапан, который переводит часть топлива для смазки внутренних поверхностей насоса. Пружина клапана настроена так, что если давление в магистрали ниже 0,8 бар, то топливо направляется на смазку и охлаждение насоса и затем сливается в линию обратки. Если давление выше 0,8 бар, то пружина сжимается и большая часть топлива подаётся к плунжерам для сжатия. По мере вращения приводного вала, эксцентрик нажимает на трехгранную втулку, а она надавливает на поршень плунжера. Когда эксцентрик не давит на поршень плунжера, поршень под действием возвратной пружины двигается к центру насоса, создавая разряжение в камере, которое открывает впускной клапан и топливо попадает в камеру. После нажима эксцентрика на поршень, тот двигается вверх, сжимая топливо и высокое давление в камере перекрывает впускной клапан (как только давление станет около 1 бара), одновременно выдвигая шарик контрольного клапан на впуске и выпуская топливо из камеры уже под высоким давлением. После этого движение поршня вниз снова создает разряжение и шарик перекрывает выпускное отверстие и впускной клапан открывается снова. Такт повторяется. Некоторые варианты насоса могут иметь клапан деактивации одного из плунжеров. Причина его использования — снижение нагрузки на ТНВД на малых оборотах, а также быстрое понижение давления в системе при переходе блока управления в аварийный режим. Клапан деактивации состоит из электромагнита и штока, который перекрывает подачу топлива для сжатия. После подачи сигнала с ЭБУ на клапан, соленоид прижимает шток с золотником клапана к впускному отверстию.

Регулятор давления топлива является частью топливной рампы или расположен на корпусе ТНВД. Клапан на насосе располагается после выпускного штуцера подачи топлива в рампу и отводит часть топлива в линию обратки. Клапан состоит из соленоида и подпружиненного штока, который упирается в шарик для перекрытия сливного канала. Открытие форсунок и работа плунжеров приводят к сильным гидравлическим колебаниям топлива. Шарик в клапане призван гасить эти колебания. Если давление в клапане больше 100 бар, то пружина сжимается и топливо утекает в магистраль обратки. Под управлением сигнала частоты с ЭБУ соленоид двигает шток вперед и он перекрывает слив в обратку, повышая давление в линии. Если ЭБУ не управляет клапаном, то давление находится на уровне 100 бар. Если клапан на рампе, то он находится на линии слива топлива в магистраль обратки и регулирует топливо по сигналу частотной модуляции с блока управления двигателем.

Также на рампе устанавливается датчик измерения давления. Он с высокой точностью и за соответственно короткое время измеряет мгновенное давление топлива в рампе и передает в ЭБУ сигнал напряжения, соответствующий имеющемуся давлению. Датчик функционирует вместе с регулятором давления топлива в замкнутом контуре регулирования. Также в рампе может располагаться датчик температуры топлива. Его сопротивление при температуре 25 градусов — 2400 Ом, при температуре 80 градусов — 270 Ом.

Обычно в двигателях с системой Bosch СР1 используются форсунки электромагнитного типа CRI 1 и CRI 2. Принцип работы в следующем: 
Топливо из рампы под высоким давлением через трубку направляется к форсунке и далее по топливной галерее в форкамеру распылителя, а также через впускной дроссель в управляющую камеру клапана. Управляющая камера клапана соединена с линией возврата топлива в бак через выпускной дроссель, который может открываться электромагнитным клапаном. В закрытом состоянии (электромагнитный клапан обесточен) выпускной дроссель закрыт шариком клапана, поэтому топливо не может выйти из управляющей камеры клапана. В этом положении в форкамере распылителя и в управляющей камере клапана устанавливается одинаковое давление (баланс давления). На иглу распылителя действует дополнительно усилие собственной пружины, поэтому игла распылителя остается закрытой (гидравлическое давление и усилие пружины иглы распылителя). Топливо не попадает в камеру сгорания. При активации электромагнитного клапана открывается выпускной дроссель. За счет этого возрастает давление в управляющей камере клапана, а также гидравлическое усилие, действующее на управляющий золотник клапана. Как только гидравлическая сила в управляющей камере клапана станет меньше гидравлической силы в форкамере распылителя и пружины иглы распылителя, игла распылителя открывается. Топливо через отверстия распылителя впрыскивается в камеру сгорания. Спустя заданное программой время подача электропитания к электромагнитному клапану прерывается. После этого выпускной дроссель снова закрывается. С закрытием выпускного дросселя в управляющей камере клапана через впускной дроссель восстанавливается давление из топливной рампы. Это повышенное давление с большим усилием воздействует на управляющий золотник клапана. Эта сила и сила упругости пружины иглы распылителя теперь превосходят силу в форкамере распылителя и игла распылителя закрывается. Скорость закрывания иглы распылителя определяется расходом впускного дросселя. Впрыск прекращается, как только игла распылителя достигает своего нижнего упора. Косвенное приведение в действие иглы распылителя посредством системы гидравлического сервопривода применяется, когда усилие, необходимое для быстрого открывания иглы распылителя с помощью электромагнитного клапана, не может быть создано напрямую. Для этого дополнительно к объему впрыскиваемого топлива в возврат топлива через дроссели управляющей камеры подается требуемый «управляющий объем». Дополнительное к управляющему объему имеются объемы утечек на перемещение иглы распылителя и управляющего золотника клапана. Электромагнитные форсунки калибруются во время производства и имеют несколько вариантов кодировки. Ранние версии разделены на классы (например, Х, Y, Z у Hyundai) и в случае замены классы форсунок необходимо комбинировать по определенному принципу. В более поздних системах используется код : 8-значный (ЕВРО IV) или 9-значный (ЕВРО V), который представляет собой поправочный коэффициент для коррекции топлива и выгравирован на поверхности головки топливной форсунки. В случае замены форсунок в память ЭБУ необходимо вводить новый код. Также необходимо вводить коды форсунок при замене ЭБУ на новый в память нового блока.

Система Bosch CP1Н

Система Bosch CP1H относится к второму поколению и стала применяться с 2001 года. В отличие от насосов CP1 в СР1Н на стороне подачи топлива в рампу расположен соленоидный клапан контроля количества топлива, подаваемого из насоса в рампу. Эта конструкция впервые была применена на типе СР3, но добавлена к СР1 для увеличения производительности насоса. Это позволяет увеличить эффективность насоса, понизив температуру топлива, нагрузку и повысив создаваемое давление. Привод топливного насоса осуществляется напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. Топливный насос может вырабатывать максимальное давление топлива от 1600 до 1800 бар. Еще одна особенность системы СР1Н — использование деактиватора одного из плунжеров в случае, если нет необходимости развивать максимальное давление в рампе.

В случае, если в системе не используется погружной электрический насос, ТНВД может быть оборудован подкачивающим насосом шестеренного типа. Основные конструктивные детали – две находящихся в зацеплении шестерни, вращающиеся друг навстречу другу и подающие топливо, защемленное во впадинах между зубьями, из полости всасывания в полость нагнетания. Контактная линия шестерен между полостью всасывания и полостью нагнетания уплотнена, что исключает возможность обратного перетекания топлива. Подача насоса примерно пропорциональна частоте вращения двигателя. В этой связи требуется регулирование подачи / переходного давления. Величина переходного давления, нагнетаемого зубчатыми колесами, зависит от дросселирующих отверстий и их проходного сечения в перепускном дроссельном клапане. Перепускной дроссельный клапан интегрирован в контур низкого давления топливного насоса. Создание высокого давления (до 1800 бар) вызывает высокую температурную нагрузку на отдельные детали топливного насоса. Поэтому для обеспечения выносливости механические детали топливного насоса должны обильно смазываться. Перепускной дроссельный клапан спроектирован так, чтобы при любом режиме эксплуатации обеспечить оптимальное смазывание и, соответственно, охлаждение. При низкой частоте вращения топливного насоса (низкое давление подкачивающего насоса) управляющий золотник лишь немного смещается со своего седла. Потребность в смазке/охлаждении, соответственно, мала. Открывается малая подача топлива через дроссель на конце управляющего золотника для смазки/охлаждения насоса. Некоторые ТНВД могут быть снабжены автоматической вентиляцией (Форд). Через дроссель отводится воздух, который может находиться в топливном насосе. С ростом частоты вращения топливного насоса (ростом давления подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. При растущей частоте вращения топливного насоса требуется усиленное охлаждение топливного насоса. При заданном давлении открывается байпасное охлаждение топливного насоса и расход топливного насоса увеличивается. При высокой частоте вращения топливного насоса (высоком давлении подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. Теперь байпасное охлаждение топливного насоса полностью открыто (максимальное охлаждение). Избыток топлива через байпас обратного потока возвращается в полость всасывания подкачивающего насоса. Таким образом внутреннее давление топливного насоса СР1Н (как и СР1) ограничивается значением 6 бар.

Привод топливного насоса осуществляется от приводного вала, а конструкция, в целом, аналогична CP1. На приводном валу жестко смонтирован эксцентрик, который перемещает три плунжера насоса возвратно-поступательно в соответствии с профилем кулачка эксцентрика. На впускной клапан подается давление топлива от подкачивающего насоса. Если переходное давление превышает внутреннее давление камеры высокого давления (плунжер превышает положение TDC (верхняя мертвая точка)), то впускной клапан открывается. Заполнение камеры высокого давления функционирует комбинировано: С одной стороны, топливо под воздействием переходного давления нагнетается в камеру высокого давления. Давление при этом зависит от проходного сечения клапана дозирования топлива. С другой стороны, топливо при движении плунжера вниз засасывается в камеру высокого давления. Если пройдена BDC (нижняя мертвая точка) плунжера, то впускной клапан закрывается вследствие возросшего давления в камере высокого давления. Топливо больше не может проходить в камеру высокого давления. Как только давление в камере высокого давления превысит давление в топливной рампе, открывается выпускной клапан, и топливо через подсоединение высокого давления нагнетается в топливную рампу (ход подачи). Плунжер насоса подает топливо до тех пор, пока не будет достигнута TDC. Затем давление падает, и выпускной клапан закрывается. Оставшееся топливо более не находится под давлением; плунжер насоса движется вниз. Если давление в камере высокого давления ниже переходного давления, впускной клапан снова открывается, и процесс начинается сначала.

Линия подачи топлива под высоким давлением в рампу имеет ответвление, которое проходит через Клапан регулировки давления для слива лишнего топлива в бак. Клапан установлен или сбоку или позади ТНВД в зависимости от конструкции.

Система Bosch CP3

Система BOSCH CP3 появилась в 2003 году и стала третьим поколением систем BOSCH для прямого впрыска дизельного топлива. Принцип дизайна насоса CP3 идентичен СР1 и СР1Н (технология СР3 использована для насосов СР1Н). Но в этом типе применена новая технология управления давлением: управление осуществляется не в линии высокого давления, а на стороне подачи топлива в ТНВД. Для этого применен новый элемент — клапан контроля количества подаваемого в насос топлива (IMV). Корпус имеет новую форму моноблока со сниженным уровнем трения. Другая отличительная особенность — не прямое воздействие эксцентрика на плунжер, а передача усилия через толкатель, что позволяет увеличить нагрузку и добиться максимального давления в 1800 бар. Причина использования моноблочной систему корпуса в том, что такое исполнение уменьшает число мест в контуре высокого давления, где возможны утечки, и допускает более высокую производительность. Также в насосах типа СР3 применены толкатели со специальной опорой. Поперечные силы, возникающие в результате действия поперечного момента эксцентрика привода, воспринимаются не плунжерами, а специальной опорной втулкой на стенке корпуса насоса. ТНВД этого типа отличается большей стабильностью работы под нагрузкой и способностью противостоять более высокому давлению.

Еще одна из отличительных особенностей системы СР3 — использование механического передающего насоса, расположенного в задней части ТНВД на линии низкого давления. Насос шестеренчатого типа, как у CP1H, но может применяться электрический роторный насос роликового типа, который находится на линии низкого давления. Такой тип насоса включает в себя камеру с внутренним эксцентриком и 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. 
Шестеренчатый насос является исключительно механическим топливоподкачивающим насосом. Он увеличивает нагнетаемое одним или двумя электрическими топливными насосами в топливном баке давление топлива. Этим гарантируется обеспечение топливом насоса высокого давления во всех режимах работы. В корпусе насоса, который крепится на задней части ТНВД находятся две встречно движущихся шестерни, при чем одна шестерня приводится в действие сквозным приводным валом. Шестерни вращаются, топливо в пространство между зубьями шестерен и подается по топливным магистралям в полость давления. Оттуда оно поступает корпус насоса высокого давления. Зацепление зубьев обоих шестерен исключает обратный отток топлива. Предохранительный клапан открывается при повышении давления топлива в полости давления шестеренчатого насоса свыше 5,5 бар. Топливо откачивается тогда в полость всасывания шестренчатого насоса.

Клапан дозировки топлива встроен в насос высокого давления. Он обеспечивает необходимое регулирование давления топлива в области высокого давления. Клапан дозировки топлива регулирует количество топлива, которое поступает в насос высокого давления. Преимущество системы состоит в том, что насос высокого давления должен создавать только то давление, которое необходимо для рабочей ситуации на данное время. Таким образом, сокращается потребляемая мощность насоса высокого давления и предотвращается ненужный разогрев топлива. В обесточенном состоянии клапан дозировки открыт. Дозирующий плунжер усилием пружины сдвинут в сторону и предоставляет минимальное поперечное сечение к насосу высокого давления. Через него только небольшое количество топлива проходит в камеру сжатия насоса высокого давления. Для увеличения количества подаваемого топлива к насосу высокого давления, клапан дозировки топлива управляется импульсным сигналом (PWM) блока управления дизельной системы впрыска. PWM-сигналом клапан дозировки топлива синхронно закрывается. Благодаря этому за клапаном создается давление, которое воздействует на регулирующий плунжер. Вариацией сигналов изменяется давление и вместе с этим положение плунжера. Давление падает и регулирующий плунжер сдвигается вправо. Это увеличивает подачу топлива к насосу высокого давления. В случае отказа клапана двигатель переходит в аварийный режим и мощность его резко падает.

Принцип создания высокого давления в целом идентичен типу СР1Н. Также на рампе находится датчик измерения давления. В нем находится чувствительный элемент, который состоит из стальной мембраны и тензодатчика. Давление топлива воздействует на чувствительный элемент. При изменении давления изменяется прогиб стальной мембраны и также вместе с этим меняет сопротивление и тензодатчик. Электронный блок обработки данных вычисляет по сопротивлению сигнал напряжения и передает его на блок управления дизельной системы впрыска. C помощью запрограммированных в памяти блока управления характеристик подсчитывается текущее давление топлива. При отказе в работе датчика давления топлива блок управления дизельной системы впрыска подсчитывает значение давления по умолчанию. Мощность падает.

Регулировочный клапан давления топлива находится на топливной рампе. Регулировочным клапаном устанавливается давление топлива в области высокого давления. При этом им управляет блок управления дизельной системы впрыска. В зависимости от режима работы двигателя давление составляет от 230 до 1800 бар. При слишком высоком давлении топлива регулировочный клапан открывается и часть топлива из топливной рампы через обратную магистраль попадает в топливный бак. При слишком низком давлении регулировочный клапан закрывает и герметизирует область высокого давления от обратной магистрали. Если регулировочный клапан не управляется, то игла клапана под действием клапанной пружины придавлена в свое гнездо. Этим область высокого давления отделена от обратной магистрали. Клапанная пружина сконструирована так, что в топливной рампе создается давление топлива приблизительно 80 бар. Если давление топлива в топливной рампе больше усилия клапанной пружины, то регулировочный клапан открывается и топливо течет по обратной магистрали в топливный бак. Для создания рабочего давления от 230 до 1800 бар в топливной рампе, регулировочным клапаном управляет пусковой сигнал (PWM) блока управления дизельной системы впрыска. За счет этого в магнитной катушке возникает магнитное поле. Якорь клапана притягивается и придавливает иглу клапана в ее гнездо. Силе давления топлива в топливной рампе и дополнительно усилию пружины клапана противостоит магнитная сила. В зависимости от нажимного отношения управления, изменяется проходное сечение к магистрали обратного течения и вместе с этим количество возвращающегося топлива. Кроме того, за счет этого выравниваются перепады давления в топливной рампе. При отказе регулировочного клапана давления топлива двигатель не будет работать, поскольку не будет создаваться необходимое для впрыска высокое давление топлива.

На некоторых модификациях системы в цепи низкого давления может находится температурный датчик топлива. По сигналу датчика температуры топлива блок управления дизельной системы подсчитывает плотность топлива. Она является величиной коррекции для подсчета необходимого для впрыска количества топлива, регулировки давления топлива в топливной рампе и для регулировки количества топлива, которое поступает в насос высокого давления. При отказе датчика температуры топлива блок управления дизельной системы подсчитывает постоянное значение по умолчанию. При слишком высокой температуре в подающей магистрали, для защиты насоса высокого давления мощность двигателя ограничивается. Этим также косвенно уменьшается количество сжатого в насосе высокого давления топлива и таким образом температура топлива падает.

Некоторые типы систем имеют клапан постоянного давления. Клапан постоянного давления является абсолютно механическим клапаном. Он находится между обратными магистралями от клапанов впрыска и обратной магистралью топливной системы. Клапан постоянного давления в обратной топливной магистрали со стороны клапанов впрыска поддерживает давление топлива приблизительно на уровне 10 бар. Это давление топлива необходимо для работы клапанов впрыска. При работе двигателя топливо поступает от клапанов впрыска через обратные магистрали к клапану постоянного давления. При давлении топлива свыше 10 бар шарик под усилием пружины поднимается из своего гнезда. Топливо протекает через открывшийся клапан в обратную топливную магистраль к топливному баку.

Еще одна важная отличительная особенность системы CP3 — это применение пьезофорсунок, которые относятся к поколению CRI 3. Скорость включения пьезофорсунок этого типа в 4 раза быстрее, чем у предыдущего поколения элекстромагнитных форсунок CRI 2. Кроме того, технология применения пьезофорсунок по сравнению с электромагнитными клапанами впрыска имеет приблизительно на 75% меньше подвижной массы на игле распылителя. Из этого складываются преимущества очень короткого времени включения, возможности большого количества циклов впрыска в течение рабочего такта и точно дозируемое количество топлива. За счет очень короткого времени включения пьезофорсунок можно гибко и точно управлять фазами и циклами впрыска. Благодаря этому процесс впрыска можно приспособить к соответствующим требованиям условий работы двигателя. В течение каждого процесса впрыска может производиться до пяти частичных циклов впрысков. Перед основным впрыском в камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива. Это способствует повышению температуры и давления в камере сгорания. За счет этого сокращается задержка самовоспламенения основного впрыска и вместе с этим снижается быстрое возрастание давления и его пик. Следствием этого являются незначительные шумы сгорания топлива и низкий уровень токсичности выхлопных газов. Число, время и количество впрыскиваемого топлива для предварительного впрыска зависят от режима работы двигателя. В холодном двигателе и при низком числе оборотов по шумовым причинам происходят два предварительных впрыска. При более высокой нагрузке и высоком числе оборотов проходит только один предварительный впрыск для уменьшения уровня токсичности выхлопных газов. При полной нагрузке и высоком числе оборотов не происходит предварительного впрыска, поскольку для высокого коэффициента полезного действия должно впрыскиваться большое количество топлива. После предварительного впрыска и короткой паузы в камеру сгорания впрыскивается основное количество топлива. Уровень давления впрыска всего процесса остается примерно равным. Для регенерации сажевого фильтра происходят два пост впрыска. За счет их повышается температура выхлопных газов, которая необходима для сгорания частиц сажи в сажевом фильтре. 

 
Для управления клапаном впрыска применяется пьезопривод. Он находится в корпусе клапана и управляется электрическим соединением блока управления системы впрыска. Пьезопривод имеет высокую скорость включения, он включается за менее чем, десятитысячную долю секунды. Для управления пьезоприводом используется обратный пьезоэлектрический эффект. Пьэзопривод состоит из множества пьезоэлементов, для достижения достаточно большого хода контактов управления клапанами впрыска. При подаче напряжения пьезопривод расширяется до 0,03 мм. (Для сравнения: человеческий волос имеет диаметр приблизительно 0,06 мм). К пьезоприводам подается напряжение от 110 до 148 В. Модуль сопряжения состоит из соединительной и клапанной колбы. Модуль связи действует как гидравлический цилиндр. Он очень быстро гидравлически преобразовывает линейное расширение пьезопривода и приводит в действие клапан переключения. Гидравлической передачей клапан переключения мягко открывается и за счет этого происходит точное управление впрыском. Преимущества гидравлической передачи: незначительная сила трения, амортизация подвижных конструктивных элементов, компенсация изменения длины конструктивных элементов за счет теплового расширения и отсутствие механического воздействия на иглу распылителя. Модуль сопряжения является гидравлической системой, в которой силы соотносятся друг к другу как площади колб. В модуле сопряжения площадь соединительной колбы больше площади клапанной колбы. Клапанная колба приводится, таким образом, в действие силой соединительной колбы. Отношение площади соединительной колбы к площади клапана переключения во много раз больше. За счет этого клапан переключения приводится в действие против давления топливной рампы от модуля сопряжения. Давление топлива в модуле сопряжения поддерживается клапаном постоянного давления в обратной магистрали приблизительно на уровне 10 бар. Это давление топлива служит в качестве воздушной подушки для гидравлической передачи между колбой соединения и клапанной колбой. В состоянии покоя клапан впрыска закрыт. Пьезопривод выключен. В пространстве управления выше иглы распылителя и к клапану переключения подается высокое давление топлива. Клапан переключения за счет высокого давления топлива и усилия пружины клапана переключения прижат в своем гнезде. За счет этого высокое давление топлива отделено от обратной топливной магистрали. Игла распылителя закрывается усилием пружины и высоким давлением топлива в пространстве управления выше распылителя. В обратной топливной магистрали давление топлива составляет приблизительно на уровне 10 бар, которое поддерживается клапаном постоянного давления в обратной магистрали клапанов впрыска. Начало впрыска проводит ЭБУ. При этом он посылает управляющие сигналы на пьезопривод. Пьезопривод расширяется и передает усилие на соединительную колбу. Движением соединительной колбы назад, в модуле сопряжения создается гидравлическое давление, которое через клапанную колбу воздействует на клапан переключения. Клапан переключения открывается гидравлическим усилием модуля сопряжения и освобождает путь высокому давлению топлива в обратную магистраль. Топливо в области управления через сливной дроссель попадает в обратную магистраль. При этом резко падает давление топлива выше иглы распылителя. Игла распылителя поднимается и начинается впрыск. Завершение впрыска происходит, когда блок ЭБУ больше не подает управляющие сигналы на пьезопривод. Пьезопривод возвращается в свое исходное положение. Обе колбы модуля сопряжения двигаются вверх, а клапан переключения прижимается в своем гнезде. За счет этого перекрывается путь высокому давлению топлива к обратной магистрали. Через дроссель подачи топливо поступает в область управления выше иглы распылителя. Давление топлива в области управления снова растет до уровня топливной рампы и закрывает иглу распылителя. Процесс впрыска завершен и клапан впрыска находиться снова в состоянии покоя. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью нахождения под управлением пьезопривода и давлением топливной рампы. Благодаря быстрым промежуткам включения пьезопривода можно совершить большее число циклов впрыска за рабочий такт и точно определить количество впрыскиваемого топлива. 

На каждой форсунке нанесен семизначный код для адаптации. Это значение для адаптации может состоять из букв и/или цифр. Значение (IMA код) определяется при изготовлении клапана впрыска на испытательном стенде. Оно представляет разность заданной величины и описывает этим параметры работы клапана впрыска. C помощью значения IMA ЭБУ дизельной системы впрыска может точно рассчитать необходимое время срабатывания для впрыска топлива через каждый отдельный клапан форсунки. За счет регулировки количества топлива для впрыска выравниваются различные параметры работы форсунок, которые возникают на основе производственных допусков. Целями данных коррекций количества впрыскиваемого топлива являются: сокращение расхода топлива, сокращение количества выхлопных газов, тихая работа двигателя. Насосы типа СР3 используются как на легковых, так и на коммерческих автомобилях. Версии СР3.1 ~ СР3.4 отличаются размером и уровнем давления в зависимости от выполняемой автомобилем задачи. Версия СР3.4 используется только на грузовиках и автобусах. В лёгких грузовиках и коммерческих автомобилях других типов (пикапы) могут также использоваться ТНВД, первоначально спроектированные для легковых автомобилей. Особенностью топливных систем тяжёлых грузовиков, а также грузовиков средней грузоподъёмности, является топливный фильтр, расположенный на стороне давления. Он устанавливается между шестерёнчатым топливоподкачивающим насосом и ТНВД и благодаря большей ёмкости для отсеиваемых частиц, допускает длительный интервал замены фильтрующего элемента. В любом случае ТНВД требует внешнего соединения на впуске топлива, даже если шестерёнчатый топливоподкачивающий насос закреплён на фланце ТНВД.

Система Bosch CP2 / СPN2.2

Насосы типа BOSCH CP2 используются только в коммерческих автомобилях. Их отличие — два вертикально расположенных в линию качающих плунжера. В некоторых редких случаях применялись насосы с четырьмя качающими элементами. Причина использования схемы с вертикальными плунжерами в возможности взаимозаменять ТНВД на традиционные плунжерные насосы, где максимальное давление не превышает 400-1150 бар, без необходимости радикального изменения компонентов. Передаточное отношение между валом ТНВД и коленвалом равно 1:2. Еще одна особенность системы СР2 в применении охлаждения насоса маслом, а не дизельным топливом. Поскольку такие системы применяются только на габаритных двигателях крупных коммерческих автомобилей, диаметр отверстий распылителя форсунок достаточно большой, чтобы форсунки не закоксовывались фракциями масла, которое попадает в топливо. Оно подаётся непосредственно через присоединительный фланец или через впускной канал, который находится сбоку в зависимости от конструкции насоса.

Передающий насос интегрирован в ТНВД и находится на конце кулачкового вала. Он имеет стандартную для системы Bosch шестеренчатый принцип и высокое передаточное отношение. Насос выкачивает топливо из бака под отрицательным давлением и передает его к интегрированному фильтру тонкой очистки. После фильтра топливо проходит в клапан дозирования, который находится в верхней части головки ТНВД. Клапан контролирует объём подаваемого в плунжеры топлива в зависимости от сигнала частоты с ЭБУ. В верхней части плунжерной пары расположен комбинированный клапан для впуска и выпуска топлива. Под давлением топлива открывается впускной клапан в плунжере в момент, когда плунжер перемещается вниз, и топливо попадает в камеру для сжатия. Движением вниз плунжер как бы всасывает топливо внутрь. Под действием пружины выпускной клапан перекрывается, когда плунжер находится в мертвой нижней точке. Двигаясь вверх поршень сжимает топливо и как только давление в камере станет равным давлению в рампе, выпускной клапан открывается, а впускной перекрывается. Топливо выходит из насоса в сторону топливной рампы. Пружина плунжера обеспечивает постоянный контакт между плунжером и роликовым толкателем. Посредством кулачков вращательное движение кулачкового вала преобразуется в возвратно-поступательное движение плунжеров. Пружина плунжера обеспечивает его возврат в исходное положение.

Сравнительная Таблица Насосов Высокого давления Bosch

Тип ТНВД	Максимальное давление в рампе (Бар)	Тип смазки
CP1	1350	Диз. Топливо
CP1+	1350	Диз. Топливо
CP1H	1600 / 1800	Диз. Топливо
CP1H+OWH	1100	Диз. Топливо
CP3.2	1600	Диз. Топливо
CP3.2+	1100	Диз. Топливо
CP3.3	1600	Диз. Топливо
CP3.4	1600 / 1800	Масло
CP3.4+	1600	Диз.Топливо
CP2	1400	Масло
CP2.2	1600	Масло
CP2.2+	1600	Масло
CP2.4	1600	Масло
CP4.1	1800 / 2000	Диз. Топливо
CP4.2	1100 / 2000	Диз. Топливо

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа BOSCH:

IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10 IVECO 380/400/410 T42 IVECO 180E24,E27,190224, 190E27,190E31,190E35,260E24,260E27  IVECO CURSOR 8  IVECO STRALIS SCANIA DSC MERCEDES ACTROS SCANIA R420/R500/R580 SCANIA R380/480  MERCEDES ACTROS  MERCEDES ACTROS/TRAVEGO VOLVO Fh22 / BOSCH  VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH — MARK2 PUMP) VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP.  MERCEDES ATEGO,CITARO  MERCEDES ACTROS  MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR  RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1.9TDI  AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI  AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI VW 1.9 TD ENGINE AXR  VW VAN  BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3.0D  LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4 CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD  RENAULT KERAX/PREMIUM 370 Dci with pump CP2 OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5 Dci 16v. TOYOTA SR  VW LT 28/35/46 2.8 Tdi+CHEVY BLAZER 2.8 DE+NISSAN FRONTIER 2.8  ISUZU  FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9 Cdti  HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5 CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0 CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55 RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420 Dci with pump CP2  KIA 2.0 CRDi-VGT  FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO+LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET  ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO+OPEL CORSA 1.3  MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER  KIA SORENTO 2.5 CRDI ALLA156P1265+  MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG  HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI  MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc BMW 320D/330D/530D/730D/740D  DODGE RAM 2500/3500  IVECO DAILY/DUCATO 2.8/ RENAULT MASTER 2.8  IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER VOLVO  RENAULT/MACK TRUCKS  RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA  CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT)  IVECO 100 E 17/65+CUMMINS  VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC  ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD)  CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI  FIAT PUNTO JTD  OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI  ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1.9/2.4 JTD BMW 530D+730D ENGINE E39  TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD  OPEL MOVANO 2.2 DTI  PEUGEOT 206.307 1.4 HDI=CITROEN XSARA 1.4 HD MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE  MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI  MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI  MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI  MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI  * Вся информация на этой странице получена из открытых источников или составлена нашими специалистами в целях пропаганды систем COMMON RAIL, а также для самообучения. Если вы увидели неточности или ошибки, то просим сообщить нам об этом по электронной почте через форму обратной связи вверху страницы.

продвинутая технология для дизельных двигателей коммерческих автомобилей

В 1997 году компания Bosch вывела на рынок первую автомобильную систему впрыска Common Rail: В 1999 году эта система была предложена для коммерческих автомобилей. Система получила название от общей емкости под высоким давлением (Common Rail), обеспечивающей топливом все цилиндры. В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В отличие от этого, в системе Common Rail процесс создания давления и впрыск разделены, так что топливо под необходимым давлением всегда готово для впрыска.

Система впрыска Common rail

Системы впрыска Common Rail имеют модульную структуру. ТНВД, форсунки, топливная рампа и электронный блок управления образуют единую систему. Bosch предлагает системы Common Rail для различных областей со средней и большой нагрузкой, для дорожного и внедорожного применения. Даже при частичных нагрузках эти системы могут поддерживать пиковое давление до 2500 бар. Это обеспечивает низкий расход топлива и соответствующее снижение выбросов СО, а также повышает эффективность работы системы рециркуляции отработавших газов, снижая уровень выбросов оксидов азота (NOx). Таким образом, системы впрыска Common Rail от Bosch вносят большой вклад в соответствие самым строгим экологическим требованиям для коммерческих автомобилей, таким как Евро 6 или US10.

Принцип работы

В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В отличие от этого, в системе Common rail процесс создания давления и впрыск разделены, так что топливо под необходимым давлением всегда готово для впрыска. Давление топлива создается топливным насосом высокого давления. Он сжимает топливо и удерживает его в топливопроводе высокого давления, откуда оно подается в рампу. Топливная рампа играет роль общей емкости для топлива под высоким давлением для всех форсунок – отсюда название системы «Common Rail». Отсюда топливо подается к отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров.

Преимущества

• Точный и эффективный впрыск топлива с чрезвычайно короткими интервалами, а также последовательный впрыск
• Высокая производительность и плавная работа двигателя при низком расходе топлива и уровне выбросов
• Возможность установки в большинство коммерческих автомобилей благодаря модульности конструкции

Топливные насосы высокого давления

Топливный насос высокого давления сжимает топливо и обеспечивает подачу необходимого количества топлива. Для этого насос постоянно подает в топливо в емкость высокого давления (рампу), поддерживая давление в топливной системе. Необходимое давление обеспечивается и при низких оборотах двигателя, поскольку создание давления происходит независимо от оборотов. Благодаря алюминиевому корпусу топливные насосы высокого давления Bosch для коммерческих автомобилей отличаются исключительной легкостью. Механический подающий насос также встроен в систему. Использование передовых технологий обеспечивает длительный срок службы на протяжении 15 000 часов работы, что соответствует величине пробега до 1,6 млн км.

Форсунки

Bosch предлагает исключительно эффективные электромагнитные форсунки для систем впрыска Common rail коммерческих автомобилей. Форсунки устанавливаются отдельно в каждый цилиндр и соединяются с рампой короткими трубопроводами высокого давления. Контролирует работу форсунок электронная система управления EDC. С помощью электромагнитных клапанов система открывает и закрывает иглу сопла форсунки. Конструкция форсунок Bosch гарантирует высокую гидравлическую эффективность и, следовательно, меньший расход топлива по сравнению с традиционными решениями.

Технология COMMON RAIL DELPHI

Английский концерн DELPHI разработал свою версию дизельных систем с прямым впрыском одновременно с другими конкурентами и получил признание, как у европейских, так и у некоторых азиатских производителей. Системы очень экономичны и технологичны, недороги в производстве. Хотя отличаются повышенными требованиями к качеству топлива и ремонтной мастерской, поскольку компоненты чувствительны к малейшей грязи, даже невидимой человеческим глазом. По этой причине первые поколения ТНВД систем имели тенденцию к саморазрушению, но стали более надежны в последующем.  Насосы Высокого Давления COMMON RAIL типа DELPHI

Тип DFP1

Система DELPHI DFP1 относится к первому поколению дизельных систем DELPHI, оборудованных аппаратурой типа COMMON RAIL. Конструкция насоса высокого давления с кулачковым механизмом, который приводит в работу радиально расположенные качающие элементы, повторяет архитектуру предыдущих поколений насосов для атмосферных двигателей роторного типа DPC и EPIC. Насос приводится в действие с помощью ремня или цепи. Приводящий вал и кулачковый механизм роторного типа выполнены как одно целое, что стало причиной основной проблемы этого типа насосов — утечки через уплотнения. В целях плавности подачи топлива под давлением две зоны сжатия топлива разведены друг от друга под углом в 45 градусов. Распредвал с четырьмя кулачками конструктивно идентичен традиционному насосу от DELPHI. Но в отличие от него теперь насос не определяет время впрыска и уровень потока, поэтому фаза сжатия удлинена в целях уменьшения шумности и вибрации. Насос состоит из Передающего насоса, чьей задачей является подача топлива в ТНВД из топливного бака через топливный фильтр под давлением 6 бар. Передающий насос также вращается под действием распредвала и состоит из вкладыша-эксцетрика, пластины с двумя продолговатыми отверстиями — одно для впуска топлива и второе для подачи топлива, четырех подпружиненных лопастей, которые расположены под углом в 90 градусов к друг другу. Принцип работы Передающего насоса в том, что вращаясь против часовой стрелки лопасти захватывают топливо из открытого отверстия со стороны бака в полость между кольцом и валом. По мере вращения вала отверстие закрывается и полость полностью наполняется топливом, которое далее передается к открывающемуся отверстию в область высокого давления. И так далее по циклу. Топливо попадает из фильтра в Передающий насос под действием негативного давления и в самом насосе давление изменяется в сторону роста по мере скорости вращения вала ТНВД. Однако оно не может увеличиться более 6 бар, поскольку специальный механический клапан-регулятор (PLV — Pressure Limiter Valve) сливает лишнее топливо обратно на вход Передающего насоса. Количество подаваемого в область высокого давления топлива регулируется клапаном контроля давления или IMV клапаном (Inlet Metering Valve). Клапан имеет две задачи: 1) Контроль давления, которое создаёт ТНВД, через регулирование объема подаваемого топлива. 2) Контроль температуры сливаемого в топливный бак топлива. Клапан расположен на стороне контура низкого давления. Топлива подает в него через два отверстия на конце клапана, которые закрыты сетчатым фильтром. Идея сетчатого фильтра в защите как самого клапана, так и системы высокого давления от остатков неотфильтрованной грязи. Клапан открывается в соответствии с запросом ЭБУ (DCU) на определенный уровень давления. Чем больше уровень скважности, подаваемой блоком управления на клапан, тем меньше уровень высокого давления в рампе и наоборот. В выключенном состоянии клапан постоянно открыт под воздействием конической пружины, которая жестче, чем внутренняя пружина в задней части клапана. Под воздействием частотного сигнала с ЭБУ с уровнем тока до 1,1 Ампера клапан перекрывает проход в ТНВД, контролируя давление. Клапан располагается на задней части корпуса ТНВД. Также на задней части ТНВД расположен температурный датчик (на некоторых моделях может отсутствовать, например Peugeot), который следит за температурой топлива в диапазоне от -30 до +85 градусов. Отличительная особенность системы DELPHI — наличие трубки Вентури на линии обратного слива, который создает негативное давление в системе для устранения резких перепадов высокого давления топлива. Как правило, трубка Вентури находится на корпусе ТНВД, но может быть выведена отдельно вместе с температурным датчиком, как, например, на автомобиле Peugeot. Принцип работы в том, что внутри клапана имеется сужение канала, которое стабилизирует поток топлива. Некоторые вариации этого типа ТНВД имеют дополнительную форсунку на корпусе, которая абсолютно независима от форсунок в головке блока цилиндров и применяется при необходимости подачи топлива и повышения температуры для регенерации сажевого фильтра. Область насоса, которая сжимает топливо под высоким давлением, состоит из впускного и выпускного клапанов, поршней и роликов, которые подпруженены двумя пружинками. Под воздействием давления Передающего насоса впускной клапан открывается и топливо попадает внутрь между двумя плунжерами. Вращающиеся ролики нажимаются кулачками и поршни сдавливают топливо. В этот момент под действием гидравлического давления впускной клапан закрывается (как только давление внутри насоса станет выше, чем давление подачи топлива), а выпускной открывается, передавая поток топлива в рампу. Шариковый клапан открывается как только давление внутри насоса становится больше, чем давление в рампе, выпуская топливо. Насосы смазываются и охлаждаются за счет дизельного топлива. Для нормальный работы насос должен пропускать через себя 50 литров топлива в час. За полтора оборота ТНВД должен создать давление 200 бар. В зависимости от производителя ТНВД может иметь 2,3 и 4 плунжера, и развивать максимальное давление до 1400 или до 1600 бар.

Тип DFP3

В отличие от DFP1 новое поколение системы DELPHI DFP3 имеет вал с эксцентриком, которые соединены с тягами. Вращаясь под воздействием приводного вала, эксцентрик воздействует на тяги, которые сдавливают топливо. Насос может иметь модификацию с двумя плунжерами, которые разведены под углом в 180 градусов или с тремя плунжерами, находящимися под углом в 120 градусов. Основные отличия системы DFP3 от предыдущего поколения в использовании эксцентрика, измененной формы передающего вала, количестве плунжеров, использовании роликовых подшипников вместо подшипников скольжения, большей производительности одного оборота, большей скоростью вращения вала, меньшими размерами, вариантами без Передающего насоса, большей мощностью и меньшим шумом. Передающий насос находится не внутри, а на внешней части корпуса насоса. При его наличии используется клапан контроля топлива, передающегося в область сжатия. Принцип работы Передающего клапана такой же как и у насоса предыдущего поколения, внешне они схожи, но они не взаимозаменяемы, поскольку имеют разные калибровки и выпускаются разными производителями. Максимальный ток управления соленоида клапана — 1,3 Ампера. Задача температурного датчика такая же как и для DFP1. Механический клапан контроля давления PLV (Pressure Limiter Valve) регулирует давление на уровне 1850 — 2500 бар. В случае проблемы с IMV клапаном или появлением неисправности с подачей топлива через форсунки, клапан запускает топливо по кругу на вход насоса. На некоторых системах при наличии регулятора давления на рампе этот клапан в ТНВД отсутствует (например DFP3.4. — Mercedes). Клапан типа Вентури может быть расположен как внутри, так и снаружи ТНВД на стороне слива в магистраль обратки, и служит для устранения колебаний давления в рампе посредством негативного давления в линии обратки. Этот клапан отсутствует на системах с форсунками Прямого Действия. Форсунка для регенерации сажевого фильтра идентична предыдущему поколению. Насос приводится в действие с помощью ремня, цепи или привода с крестовой муфтой, который вращает вал с эксцентриками, которые нажимают на плунжер и пружину, сжимая топливо, которое подаётся в область высокого давления через механический перепускной клапан. Впускной клапан открывается под воздействием разряжения, которое создается при движении плунжера вниз под действием возвратной пружины. Во время движения плунжера вверх топливо сжимается, закрывая впускной клапан и открывая выпускной для подачи сжатого топлива в рампу. Различается несколько разновидностей системы DFP3 (3.1, 3.2, 3.3, 3.4), которые отличаются по форме, количеству плунжеров, приводу и подают давление от 1600 до 2000 бар.

Тип DFP4

Система DELHPI DFP4 разработана на основе DFP3 и предназначена для использования на двигателях коммерческих машин. Насос имеет два плунжера, разведенных под углом в 180 градусов. Отличие конструкции от предыдущей версии в наличии DLC покрытия на впускном клапане, использование керамического шарика в выпускном клапане, наличие эксцентрика с прорезями, охлаждение топливом передних и задних подшпников скольжения. В архитектуре, где имеется клапан HPV (High Pressure Valve), который регулирует давление на рампе, механический клапан-ограничитель давления может отсутствовать на ТНВД за ненадобностью (например, двигатели для JCB). Также на системе DFP4 имеется трубка Вентури, которая может быть как внутри, так и снаружи насоса. Системы с сажевым фильтром имеют форсунку для подачи топлива под давлением в 6 бар в систему сажевого фильтра для регенерации. Насосы типа DFP4.2 вращаются против часовой стрелки, а насосы типа DFP4.4 по часовой стрелки. ТНВД этого типа могут развивать максимальное давление до уровня 2000 бар.

Тип DFP6

Насосы типа DELPHI DFP6 относятся к третьему поколению топливный систем DELPHI для COMMON RAIL. ТНВД этого типа унаследовали архитектуру предыдущего поколения с кулачками и роликами. Однако они меньше по размеру, легче по весу, менее шумные, более эффективные по производительности, создают более высокое давление. Основые технические отличия в наличии одного плунжера и двухтактной системы сжатия во время одного оборота вала, а также наличие комбинированного ролика и поршня. Также эти насосы не имеют температурного датчика, посольку он перенесен в область низкого давления. Кроме этого, насосы типа DFP6 не имеют Передающего насоса. Подача топлива к ТНВД осуществляется за счет погружного электрического насоса в баке, который доставляет топливо к ТНВД под давлением 6 (-\+1) бар. IMV клапан на насосе контролирует количество топлива, котрое подаётся для сжатия и одновременно регулирует температуру топлива. DCU управляет клапаном с помощью скважности частотой 200-800 Гц и тока 1,3 Ампер. На автомобилях Peugeot, Citroen и Ford DW10F температурный датчик расположен между фильтром и ТНВД. Еще одно отличие системы DFP6 в отсутствии механического клапана ограничителя давления в насосе. Эта функция выполняется или клапаном контроля давления (HPV) или механическим клапаном-ограничителем (PLV) на рампе. Трубка Вентури расположена на насосах для Volkswagen с отводом для форсунки сажевого фильтра. На современных автомобилях ТНВД этого поколения могут приводиться в работу ремнем или шестерней. Вал вращает двойной эксцентрик по которому движется ролик, повторяя его форму. Ролик надавливает на плунжер, который возвращается обратно с помощью пружины. Плунжер сдавливает топливо по такому же принципу, как и в насосах предыдущего поколения. ТНВД DFP6.1 создают давление от 1800 до 2000бар, насосы DFP6.1E создают только давление в 2000 бар.  Форсунки системы DELPHI (DFI)

Форсунки DFI1.1 — DFI1.4

Топливные форсунки типа DELPHI DFI 1.1 — 1.4 имеют следующие элементы:  — Распылитель форсунки и иглу;  — Корпус форсунки с впускным отверстием и отверстием для слива в обратку;  — Катушку клапана, интегрированную внутрь корпуса;  — Фильтр на впуске топлива;  — Адаптивная планка с контролирующей ёмкостью и калиброванными отверстиями для управления иглой;  — Клапан в корпусе форсунки;  — Уплотнительная шайба;  Максимальное давление, которое используется в системе с форсунками DFI 1.1-1.4 до 1800 бар и сила, которая поднимает иглу форсунки очень велика. Это означает, что невозможно управлять иглой форсунки напрямую электромагнитным клапаном, поскольку это требует очень высокой силы тока. Время насыщения такой силы тока сравнительно велико, а игла должна управляться в гораздо более короткие промежутки времени. Кроме того, такая сила тока требует повышенной мощности DCU и может перегреть форсунку. Таким образом, игла внутри форсунки управляется с помощью клапана, который контролирует давление в емкости, расположенной прямо над иглой. В начале впрыска, когда игла должна подняться и открыть отверстия в нижней части распылителя, клапан открывается и содержимое ёмкости сливается в обратку. Для закрытия иглы клапан создаёт давление внутри емкости и опускает иглу вниз. Задача клапана в форсунке потреблять наименьшее количество энергии для своей работы. Поэтому у него небольшой вес и клапан двигается с минимальным усилием. В закрытом положении клапан должен находиться в гидравлическом равновесии. Этот баланс достигается с помощью идентичной геометрии ёмкости так, чтобы давление на клапан во всех местах было одинаковым. Таким образом для удержания клапана на месте можно использовать очень мягкую пружину, которую легко прижать, подав нагрузку на клапан, и так поднять иглу. Проблемы, связанные с грязным топливом, привели к изменению конструкции форсунки в целях контроля температуры и использовании углеродного покрытия (DLC — Diamond Like Carbon) на внутренних поверхностях клапана. Адаптивная втулка находится в месте крепления клапана. Она соединяет контрольную камеру с тремя жиклерами: подача на впрыск, обратка с контрольной камеры и входное отверстие для наполнения камеры топливом. Распределение давления в форсунке можно разделить на несколько этапов:  — Перед тем, как наполнить адаптивную втулку, топливо под большим давлением подаётся внутрь форсунки, наполняет сначала канал к контрольной камере, далее канал к топливной галереи форсунки, потом подаётся к каналу камеры клапана;  — Под большим давлением топливо наполняет контрольную камеру, адаптивную втулку и спиральные канавки в игле.  По достижении этого этапа топливо внутри форсунки становится сбалансированным, а сама форсунка закрыта. Давление топлива в выемках с двух сторон в корпусе клапана внутри форсунки находится на одном уровне в состоянии покоя. Когда блок DCU активирует катушку, клапан открывается. Если усилие клапана становится сильнее усилия пружины. Открытие клапана позволяет топливу слиться в обратку, понижая давление в камере клапана, потом в канале к топливной галерее и потом в канале к контрольной камере. Но сама игла находится на месте, потому что в самой контрольной камере давление не падает. Движение иглы начинается тогда, когда падение давления распространяется на контрольную камеру и на обоих концах клапана появляется дисбаланс давления. Поскольку на конце иглы давление становится выше, чем в контрольной камере, игла двигается вверх, открывая путь топливу через топливную галерею в камеру сгорания. При этом, проходя через жиклер в конце галереи давление падает по сравнению с давлением в рампе. На максимальном давлении в рампе, потеря давления после топливной галереи будет около 100 бар. Когда DCU снимает ток с катушки клапана, его сила становится слабее усилия пружины и она толкает клапан обратно, закрывая клапан. Давление внутри форсунки растет, но игла не закрывает форсунку, поскольку, чтобы ее закрыть, необходимо создать разницу давления на разных концах иглы. Эта разница создаётся путем потери давления в канале к топливной галерее по отношению к контрольной камере, где давление такое же, как в рампе. Как только в контрольной камере давление становится больше, чем на конце иглы, игла двигается вниз и закрывается. Магистраль для слива топлива обратно в бак крепится к форсунке либо через резиновый ниппель с металлической трубкой, или через специальный пластиковый адаптер. Форсунки этого типа могут производить от двух до пяти индивидуальных открытий в течение одного цикла впрыска: Отдельный пилотный, Близкий пилотный, Предварительный, Основной, Близкий последующий впрыск, Пост впрыск, Дополнительный пост впрыск. Кроме того, инжекторы данного типа имеют такую особенность, как слив топлива в обратную магистраль в аварийном случае (кроме моделей с клапаном HPV). Это необходимо в случае резкого снятия ноги с педали газа или в случае возникновения кода ошибки, который требует резкого понижения давления в рампе. Для этого катушка форсунки получает импульс с DCU, которого достаточно для того, чтобы поднять клапан и соединить топливо в рампе с обратной магистралью, но которого недостаточно для того, чтобы поднять иглу и открыть доступ топлива в двигатель. Такой контроль возможен только в том случае, если точно известно время между началом движения клапана и началом открытия иглы. Это время зависит от физических свойств каждого конкретного инжектора и от степени его износа. Поэтому программе в блоке управления необходимо точно знать физическое состояние каждой форсунки. Это достигается путем калибровки форсунок на заводе и присвоении каждой форсунки индивидуального кода. Компания DELPHI использует два типа калибровки форсунок :  -C2I (Correction Individual Injector). Использование шестнадцатиричного кода (16 символов).  -C3I (Improved Induvidual Injector Correction). Более точная калибровка форсунок на производстве и использование буквенно-цифровой кода (20 знаков).  Код вводится в память DCU при замене форсунки на новую или код со старых форсунок вводится в новый блок при замене DCU с помощью сканера. Опираясь на калибровочные данные, которые закодированы в коде, блок управления проводит коррекцию по каждой форсунке.

Форсунки DFI1.5/1.5.2

Форсунки типа DELPHI DFI 1.5- были разработаны для выполнения следующих задач:  — Поддержка стандарта Евро 5;  — Повышение эффективности впрыска;  — Поддержка до 7 открытий во время впрыска;  — Лучшая защищенность от грязи; — Повышенная стабильность потока во время впрыска; Форсунки DFI 1.5 состоят из распылителя с иглой, корпуса форсунки с входящим отверстием с фильтром и выходом в обратку, электрического коннектора в верхней части форсунки, адаптивной пластины (CVA) с калиброванными отверстиями для управления иглой и комбинированного клапана, а также из крепежной шайбы. В зависимости от поколения, форсунка может работать под давлением в 2000 бар. Поскольку при таком давлении невозможно контролировать иглу напрямую электромагнитным активатором, поскольку прилагаемая сила была бы слишком мощной, что разогревало бы блок управления и саму форсунку, а время реакции было бы слишком медленным. Поэтому открытие иглы контролируется через контрольную камеру, где топливо сливается в обратку для открытия иглы и давление в камере восстанавливается если надо закрыть иглу.  Основные отличия от первого поколения: Специальное лаковое покрытие иглы и ее седла, угол которого изменен до 60 градусов, уменьшенный угол между отверстиями в распылителе, увеличенный диаметр впускного канала, комбинированная адаптивная пластина с клапаном, увеличенная сила возврата пружины, новый тип коннекторов (унифицирован с DFI3), увеличенный диаметр от 17 до 19мм. Также на этом типе форсунок используется два типа коннекторов. Такой же, как и на старом поколении (Peugeot, Citroen, Ford), а также новый V образный с ассиметричными пинами. Система подключения обратки аналогична DFI 1.1, а для калибровки используется метод C3I. Тип DELPHI DFI 1.5.2 разработан для поддержки стандарта Евро 6 и давления до 2200 бар. В нем используется более эффективная катушка, еще более мощная пружина для возврата клапана, улучшена конструкция блока CVA, сохранение давления внутри форсунки на уровне 3000 Ньютонов при закрутке колпачка. Для слива в обратку используется пластиковый адаптер. Калибруется форсунка методом C3I c 20-ти значным кодом.

Форсунки DFI1.20

Форсунки типа DELPHI DFI 1.20 были разработаны для поддержки экологического класса Евро 6 и работы под максимальным давлением в 2200 бар. Элементы конструкции форсунки идентичны предыдущим поколениям. Отличия в использовании нового электрического коннектора типа АК, нового коннектора для обратки с позитивным давлением в 6 бар, новой катушка улучшенного типа, более узкой иглы распылителя и измененной внутренней формы канала иглы, допусках на микронном уровне и усиленной пружине до 33 Нм и измененной конструкции CVA модуля. Поскольку в новой форсунке слив в обратку подаётся под давлением в 6 бар, наконечник сливного отверстия выполнен из металла и имеет резиновое кольцо. Принцип работы этой форсунки аналогичен предыдущим поколениям. В целях более точной калибровки форсунки, для этого применялся алгоритм кодирования C3I, а для автомобилей Volkswagen с двигателями 1600сс и 2000сс с конца 2014 года стала применяться новая более точная технология калибровки Improved C3I для того, чтобы блок управления понимал, как ведет себя форсунки под ультравысоким давлением 2000-2200 бар. При этом также используется 20-ти значный код и понять каким способом откалибрована форсунка визуально невозможно. Это можно определить только по каталожному номеру детали. В момент проведения процедуры калибрования сканер DELPHI DS150/DS350 или AUTOCOM могут определить тип калибровки по введенному номеру.

Форсунки DFI2.3

Форсунки типа DELPHI DFI 2.3 разработаны как версия 1.3, но с большим потоком топлива для работы на коммерческих двигателях и на агрегатах большого размера. Форсунка состоит из распылителя с иглой, основного корпуса с отверстиями для подачи топлива с сетчатым фильтром и для слива в обратку, интегрированной внутрь катушки, электрического коннектора, адаптивной втулкой с контрольной камерой и калиброванными отверстиями для управоления иглой, клапана и прокладки. В зависимости от поколения форсунка работает под максимальным давлением в 1600 бар. Поскольку это сравнительно высокое давление, невозможно управлять с помощью солениода иглой напрямую по причине необходимости очень высокого тока и невозможности достич синхронизации нескольких открытий очень быстро. Поэтому используется гидравлический метод управления такой же, как и предыдущих поколений форсунок с контрольной камерой. Форсунки широко применяются на двигателях грузовиков и строительной техники, например, JCB, c экологическим классом выше Евро 3. Сливной канал форсунки имеет специальный LP коннектор. Калибруются форсунки как методом C2I, так и методом C3I.

Форсунки DFI2.5 HPC

Форсунки типа DELPHI DFI 2.5/2.5 HPC стали дальнейшим продолжением развития технологии дизельных двигателей COMMON RAIL для коммерческой техники. Форсунка поколения 2.5 поддерживает работу при экологическом классе до Евро 5 при максимальном давлении в 2000 бар. Кроме это форсунка имеет улучшенные характеристики впрыска — IRCF (Injection Rate Coefficient Factor) с возможность проводить до 7 открытий во время одного цикла впрыска со специальной защитой от проникновения внутрь корпуса частиц грязи. В остальном форсунка имеет те же элементы, как и предыдущее поколение. В этом типе форсунок использовано специальное новое покрытие для иглы и ее седла, улучшающее динамику впрыска, угол седла иглы изменен до 60 градусов, а диаметр иглы увеличен. Угол между отверстиями распылителя уменьшен, а входные отверстия увеличены для пропуска большего объёма топлива. Нагрузка на возвратную пружину — 28 N. Диаметр самой форсунки увеличен с 17мм до 19мм. Форсунка может комплектоваться двумя типами коннекторов. Например, на технике JCB и DAEDONG это аналогичный коннектор с DFI 1.1 -1.3, то на других марках форсунки могут иметь такие коннекторы, как у типа DFI3. Коннектор для обратного слива может быть металлическим с резиновым ниппелем или пластиковым. Принцип работы этого типа форсунок такой же как у типа 1.5, а калибровка на заводе проходит по принципу C3I с 20-ти значным кодом. Форсунки типа DFI 2.5 HPI предназначены для больших двигателей. Они работают на агрегатах для экологического класс выше Евро 4 и под максимальным давлением в 2000 бар. Они отличаются большим диаметром корпуса (26мм и 28мм), и большим диаметром входных отверстий. Еще одна особенность форсунки — особый коннектор. Поскольку форсунка находится глубоко в головке блока цилиндров, наружи выводится только провод, связанный со жгутом центральной проводки двигателя. Сам же коннектор проникает глубоко в двигатель и подключается к форсунке в середине ее корпуса, что очень необычно по сравнению с другими типами форсунок. Но это обусловлено применением данной форсунки на двигателях с большим физическим размером. Поэтому канал для обратного слива находится также в середине форсунки и связан с внутренними каналами в головке блока.

Форсунки DFI3

Форсунки DELPHI DFI 3Б отличаются от других поколений наличием пьезоэлемента прямого действия, когда эффект изменения своего размера кристалла под действием напряжения используется для прямого управления иглой вместо электро-гидравлического принципа. Эта технология позволяет открывать форсунку на время в 100 микросекунд, что позволяет добавиться 7 и более открытий во время полного цикла впрыска. Новое поколение форсунок не имеет слива в обратку, что позволяет не расходовать энергию форсунки на передачу топлива в бак. Другое достижение — возможность добиваться удивительной стабильности впрыска на всем протяжении времени эксплуатации двигателя несмотря. Кроме того у пьезо форсунки процесс атомизации смеси в камере сгорания проходит быстрее, а давление впрыска больше. Быстрое движение иглы позволяет управлять и экономить топливом, которое попадает в двигатель в момент движения иглы вверх или вниз, контролируя качество распыла как в начале, так и в конце впрыска. Такая технология позволила снизить выбросы сажи и NOX на 30%, дала возможность уменьшить сажевые фильтры и многократно снизить шумность двигателя. Для подключении форсунки к управляющему кабелю используется коннектор нового поколения. Когда форсунка находится под давлением, все сжатое топливо подается внутрь нее. Под воздействием напряжения в 200 Вольт пьезоэлемент в сбалансированной системе находится в сжатом состоянии. Физическое сжатие уменьшает объём топлива внутри форсунки. Давление между поршнем и пружиной падает и нарушается внутренний баланс давления. Теперь давление у пружины ниже, чем в поршне. Это позволяет пружине подняться для начала впрыска до самого конца и в этот момент всё сжатое топливо поступает в камеру сгорания до тех пор, пока опять не будет прекращена подача напряжения в 200 Вольт. Коррекция инжектора проводится по 24-х значному коду.  При работе с этим типом форсунок необходимо соблюдать осторожность: никогда не снимать электрический коннектор на работающем двигателе, поскольку мы не можем предугадать, в каком положении останется игла, а она может остаться в открытом состоянии. Также ни в коем случае нельзя менять полярность коннектора. Поскольку пиковое напряжение в цепи форсунки может превышать 250 вольт, необходимо соблюдать правила безопасности при работе с ними. Нельзя прикасаться руками к оголенным контактам форсунки после снятия коннектора, поскольку в ней может оставаться заряд электричества. Именно поэтому DELPHI предлагает набор колпачков YDT499, которые надеваются на форсунку сразу после снятия коннектора.

Топливные Рейки DELPHI COMMON RAIL

В задачу топливной рейки или рампы входит аккумулирование топлива под высоким давлением, которое поступает туда из ТНВД и дальнейшее распределение его по форсункам. Топливная рейка состоит из корпуса, датчика давления топлива, входного и выходных отверстий, активатора высокого давления HPV и клапана ограничения давления PLV. Рампы типа DELPHI могут иметь цилиндрическую форму, а могут иметь форму сферы, как, например, у Ford Lynx и Renault K9K. Преимущество такой конструкции в том, что рампа имеет небольшой объём, она легкая и недорогая в изготовлении, но все трубки имеют разную длину до форсунок. Поэтому этот тип можно применять только на небольших по размерам двигателях, поскольку трубку от рейки до форсунок не должны быть слишком длинными, так как это скажется на стабильности давления. Если у рампы меньший физический объём, то ее быстрее наполнить и поэтому можно быстро регулировать увеличение и уменьшение давления. Поэтому выбор типа рейки для конструкторов — это компромисс между быстрой управляемостью системой и гидравлической стабильностью внутри нее.  На месте крепления выходных трубок к форсункам рейки имеют сужение канала, что дает возможность избежать колебаний давления и лучшей управляемости впрыска. На последних поколениях реек используют сужения канала не на конце патрубка в месте крепления топливной трубки, а на внутренней части канала, начиная от главной магистрали.

Датчик давления топлива

Традиционно датчик расположен на топливной рейке. Принцип его работы в деформации металлической пружины. В мембране находится пьезо элеимент, который меняет своё сопротивление в соответствии с деформацией мембраны. Уровень давления равен уровню деформации мембраны. Уровень сопротивления конвертируется в выходной сигнал на блок управления. Раннии версии датчиков имели прокладку между носиком клапана и корпусом рампы, но в последнее время применяется вариант, когда датчик касается рампы напрямую. При фиксации его резьба деформируется, поэтому, как правило, эти датчики не меняются отдельно от рампы.

Диагностика и ремонт топливных насосов (ТНВД)

Краткий обзор современных систем

ТНВД

Основная задача топливных насосов высокого давления (ТНВД) — подача топлива через форсунки в камеру сгорания цилиндра под высоким давлением в нужном количестве в нужный момент. История развития ТНВД началась с двадцатых годов прошлого столетия, а предпосылкой для их создания явилось бурное развитие высокоточных (прецизионных) технологий обработки материалов. В настоящее время существует большое количество конструкций ТНВД, которые условно можно разделить на четыре основных вида:
— ТНВД с механическим регулированием
— ТНВД с электронным регулированием
— Индивидуальные ТНВД и насос-форсунки
— ТНВД системы Common Rail

ТНВД с механическим регулированием

Рядные ТНВД (Рис.1) комплектуются плунжерными парами, состоящими из плунжера 4 и гильзы 1, по числу цилиндров двигателя. Плунжер смещается вверх, встроенным в ТНВД кулачковым валом 7, приводимым от двигателя. Возвратная пружина 5 отжимает плунжер обратно.

Рис. 1. Принцип работы рядного ТНВД a – стандартный рядный ТНВД типа PE 1. Гильза плунжера 2. Впускное окно 3. Регулирующая кромка плунжера 4. Плунжер 5. Возвратная пружина плунжера 6. Траектория поворотов плунжера вокруг своей оси (установка цикловой подачи) 7. Кулачковый вал привода плунжеров 10. Подача топлива к форсунке X- активный ход плунжера

Когда верхний торец плунжера при движении наверх перекрывает впускное окно 2, давление начинает повышаться. Этот момент называется началом нагнетания. При дальнейшем движении плунжера вверх создается избыточное давление, которое открывает форсунку и топливо впрыскивается в камеру сгорания. Когда регулирующая кромка плунжера 3 совмещается с окном 2, топливо начинает перетекать обратно, давление падает, и форсунка закрывается. Ход плунжера между открытием и закрытием впускного окна называется активным ходом плунжера — Х. Положение регулирующей кромки плунжера относительно впускного окна меняется поворотом плунжера 6 с помощь ю рейки ТНВД. Изменение активного хода позволяет регулировать величину цикловой подачи (необходимое количество топлива). Рейка управляется механическим регулятором.

Распределительные ТНВД, в отличие от рядных ТНВД оснащаются единым нагнетающим элементом высокого давления для всех цилиндров двигателя.

Рис. 2. Принцип действия распределительного ТНВД с аксиальным движением плунжера и распределения топлива с помощью регулирующей кромки 1. Траектория поворотов роликового кольца 2. Ролик 3. Кулачковая шайба 4. Аксиальный плунжер-распределитель 5. Регулирующая втулка 6. Камера высокого давления 7. Подача топлива к форсунке 8. Распределительный паз X- активный ход плунжера

Кулачковая шайба 3 (Рис.2), жестко соединенная с плунжером-распределителем 4, приводится во вращение от двигателя. Число кулачков, выполненных в виде выступов на рабочей поверхности шайбы, соответствует числу цилиндров двигателя. Шайба обкатывается по роликам 2, при наезде на которые кулачки приводят вращающий плунжер –распределитель в дополнительное возвратно- поступательное движение. По мере вращения приводного вала плунжер- распределитель совершает столько ходов, сколько требуется по числу цилиндров двигателя. При этом топливоподкачивающий насос нагнетает топливо в камеру 6 высокого давления, которое создается плунжером- распределителем. Вращаясь он открывает и закрывает распределительные отверстия, направляя топливо через распределительный паз 8 к отдельным форсункам. Продолжительность впрыскивания и цикловая подача изменяются путем перемещения регулирующей втулки 5, которая управляется механическим регулятором.

Роторные ТНВД или ТНВД с радиальным движением плунжеров (Рис.3) также снабжен кулачковой шайбой 3, только в отличие от распределительных насосов с аксиальным движением плунжера она имеет кольцевую форму. Кроме того, роторные ТНВД имеют от двух до четырех радиальных плунжеров 4, создающих высокое давление топлива. Данные ТНВД могут создавать более высокое давление топлива, чем аксиальные ТНВД.

Рис. 3. Принцип работы роторного ТНВД 1. Регулировка момента впрыскивания сдвигом кулачковой шайбы 2. Ролик 3. Кулачковая шайба 4. Радиальный плунжер 5. Электромагнитный клапан высокого давления 6. Камера высокого давления 7. Подача топлива к форсунке

Регулировка момента впрыскивания может осуществляться сдвигом кулачковой шайбы. Момент начала впрыскивания и продолжительность впрыска у этих ТНВД регулируется электромагнитным клапаном.

Все вышеуказанные типы ТНВД имеют одно общее-встроенный механический регулятор частоты вращения. Он автоматически изменяет цикловую подачу топлива воздействуя на рейку рядного ТНВД или на регулирующую втулку распределительного насоса, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала. Кроме того, регулятор ограничивает максимальную и поддерживает минимально устойчивую частоту вращения.

Регуляторы подразделяются на пневматические, гидравлические и центробежные. Наибольшее распространение получили центробежные регуляторы, которые имеют несколько разновидностей в зависимости от их предназначения.

Механические ТНВД в своем составе также имеют:
— топливный насос низкого давления (ТННД), предназначенный для подачи необходимого количества топлива с необходимым давлением к контуру высокого давления.
— механизм опережения впрыскивания служит для управления моментом начала подачи и для компенсации времени прохождения волны давления через магистраль высокого давления. Механизм изменяет угол опережения впрыска на более ранний, с ростом частоты вращения коленчатого вала.
— механические корректирующие устройства служат для изменения цикловой подачи топлива с целью оптимизации работы дизеля. Существуют корректоры по давлению во впускном трубопроводе, по атмосферному давлению, по нагрузке, корректоры холодного пуска и демпфирования впрыскивания.

ТНВД с электронным регулированием

В отличие от механических ТНВД, топливные насосы с электронными регуляторами реагируют не только на изменение частоты вращения в зависимости от нагрузки, но и на многие другие характеристики дизеля, что позволяет более точно формировать цикловую подачу на всех рабочих режимах. Наличие электронного блока управления (ЭБУ), датчиков и электромеханических исполнительных позволяет увеличить скорость регулирования, мощность двигателя, уменьшить расход топлива и эмиссию отработанных газов (ОГ).

Рис.4. Системные блоки электронного управления работой дизеля 1. Датчики и задающие устройства (входные сигналы) 2. Электронный блок управления 3. Исполнительные механизмы 4. Взаимодействие с другими системами дизеля 5. Диагностика

Датчики и задающие устройства предназначены для регистрации условий эксплуатации, к ним относятся:
— Задающее устройство регулировок
— Индуктивный датчик частоты коленчатого вала (датчики оборотов)
— Датчик частоты распределительного вала и распознавания цилиндра двигателя
— Датчики температуры (охлаждающей жидкости, воздуха, топлива, масла)
— Датчик давления воздуха во впускном коллекторе
— Переключатель ограничения цикловой подачи и максимальной частоты коленчатого вала
— Датчик начала впрыскивания (датчик хода иглы распылителя)

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков и задающих устройств по определенным программам и алгоритмам управления. Он управляет исполнительными механизмами с помощью электрических выходных сигналов.
ЭБУ способен обрабатывать входные сигналы от датчиков в аналоговой, цифровой и импульсной формах, ограничивать их допустимыми напряжениями и проводить проверку на достоверность. ЭБУ рассчитывает момент начала и продолжительность впрыска топлива, учитывая параметры загруженных в него характеристик и сигналы датчиков. Затем расчетные величины преобразуются в выходные сигналы, которые генерируются в виде сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при помощи которых исполнительные механизмы приводятся в любое рабочее положение.
Рис.5 иллюстрирует принцип работы исполнительного механизма (ИМ) на основе ШИМ. Сигналы постоянной частоты с варьируемым временем включения имеют прямоугольную форму. Сила тока при подаче сигналов всегда постоянна. Эффективная же сила тока, влияющая на работу якоря ИМ, зависит от соотношения включенного и выключенного состояния электромагнита ИМ. Малое время включения создает меньшую эффективную силу тока, а большее время — большую.

Рис.5. График сигнала широтно-импульсной модуляции
a) постоянная частота сигнала
b) переменное время включения

Исполнительные механизмы преобразуют выходные сигналы в действие электромеханических узлов, например, электромагнитов, передвигающих рейку ТНВД или регулирующую втулку в заданное положение.
На (Рис. 6) показан исполнительный механизм электронного регулятора частоты вращения рядного ТНВД.

Рис.6. Исполнительный механизм электронного регулятора частоты вращения рядного ТНВД 1. Рейка ТНВД 2. Возвратная пружина 3. Контактное кольцо датчика пути регулирования 4. Электромагнит 5. Якорь электромагнита 6. Датчик частоты вращения 7. Импульсное кольцо датчика частоты вращения 8. Кулачковый вал ТНВД

В ТНВД, оснащенными подобными регуляторами величина цикловой подачи, определяется положением рейки ТНВД, которое зависит от частоты вращения коленчатого вала и от значений датчиков системы управления дизеля. Электромагнит 4 исполнительного механизма при подаче на него напряжения, перемещает якорь 5, преодолевая сопротивление возвратной пружины 2. С увеличением силы тока регулирования якорь сдвигает рейку 1 ТНВД в направлении большей цикловой подачи. Таким образом происходит соответствующая установка рейки в любое необходимое положение — от нулевой до максимальной цикловой подачи. Управление электромагнитом происходит на основе сигнала ШИМ. Распределительные ТНВД с регулирующей кромкой и ЭБУ оснащаются исполнительным механизмом регулировки величины цикловой подачи и электромагнитным клапаном регулирования момента ее начала.

Рис. 7. Электромагнитный исполнительный механизм распределительного ТНВД с ЭБУ 1. Полудифференциальный коротко-замкнутый кольцевой датчик 2. Электромагнитный поворотный исполнительный механизм регулировки цикловой подачи 3. Электромагнитный остановочный клапан 4. Плунжер-распределитель 5. Электромагнитный клапан регулирования момента начала подачи 6. Регулирующая втулка

Электромагнитный поворотный исполнительный механизм 2 (Рис.7) действует через валик на регулирующую втулку. Управляющий канал в зависимости от режима работы ТНВД может открываться раньше или позже.
Величина цикловой подачи постоянно изменяется в пределах между нулевым и максимальным значениями (например, при холодном пуске). Управление изменением этой величины происходит в зависимости от ширины сигналов ШИМ. В обесточенном состоянии возвратные пружины исполнительного механизма переводят его в «нулевое» положение. Угол поворота исполнительного механизма, и, следовательно, положения регулирующей втулки определяется датчиком 1. Его сигналы и частота вращения определяет необходимую цикловую подачу.
Давление внутри ТНВД, пропорциональное частоте вращения, действует на поршень установки момента начала подачи и регулируется электромагнитным клапаном5, который также управляется импульсными сигналами. При длительно открытом электромагнитном клапане, когда давление понижается, устанавливается более поздний момент подачи, а при закрытом клапане (повышение давления) более ранний.

Индивидуальные ТНВД и насос-форсунки

Индивидуальные ТНВД и насос-форсунки являются индивидуальными системами впрыска и комплектуются одной самостоятельной топливной системой высокого давления на каждый цилиндр. В насос-форсунке ТНВД и форсунка объединены в одну конструкцию и встроены в головку блока непосредственно над каждым цилиндром. Система индивидуальных ТНВД включает в себя индивидуальные насосы высокого давления (столбики), которые монтируются на дизеле как отдельные узлы, соединенные с форсунками короткими трубками высокого давления. Благодаря этому облегчается компоновка этих агрегатов на двигателе и упрощается их обслуживание. Именно эти факторы обеспечивают индивидуальным ТНВД широкое применение в дизелях от мелких строительных и сельхозмашин до тяжелых грузовиков, тепловозов и судов. На (Рис.8) изображена схема расположения индивидуальных ТНВД с электромагнитным клапаном на двигателе, управляемых общим ЭБУ.

Рис. 8. Схема расположения индивидуальных ТНВД с ЭБУ на двигателе 1. Ступенчатый корпус форсунки 2. Камера сгорания двигателя 3. Индивидуальный ТНВД 4. Распределительный вал двигателя 5. Штуцер магистрали высокого давления 6. Магистраль высокого давления 7. Электромагнитный клапан 8. Возвратная пружина 9. Роликовый толкатель

Каждый индивидуальный ТНВД приводится в действие непосредственно от собственного кулачка на распределительном валу 4 двигателя. Связь с плунжером осуществляется через возвратную пружину 8 и роликовый толкатель 9. Все ТНВД крепятся через фланцы к блоку цилиндров. На (Рис.9) изображена конструкция индивидуального ТНВД с электромагнитным клапаном.

Рис. 9. Конструкция индивидуального ТНВД с электромагнитным клапаном 1. Ступенчатый корпус форсунки 2. Штуцер магистрали высокого давления 3. Магистраль высокого давления 4. Накидная гайка ТНВД 5. Ограничитель хода иглы электромагнитного клапана 6. Игла электромагнитного клапана 7. Пластина 8. Корпус ТНВД 9. Камера высокого давления (в плунжерной паре) 10. Плунжер 11. Блок цилиндров дизеля 12. Ось роликового толкателя 13. Кулачок 14. Тарелка пружины 15. Пружина клапана 16. Корпус клапана с катушкой и магнитным сердечником 17. Пластина якоря 18. Проставка 19. Уплотнение 20. Канал подвода топлива (низкое давление) 21. Канал обратного слива топлива 22. Ловушка для возврата просачивающегося вокруг плунжера топлива 23. Пружина толкателя 24. Стакан толкателя 25. Тарелка пружины 26. Роликовый толкатель 27. Ролик толкателя

ТНВД системы Common Rail

Одной из самых перспективных систем впрыска является система Common Rail. Главное отличие этой системы от других систем-разделение процесса нагнетания давления и обеспечения впрыскивания топлива. В данной системе ТНВД отвечает только за процесс нагнетания топлива, но он лишен распределительной функции и необходим лишь для создания резерва топлива и быстрого повышения давления в топливном аккумуляторе.
С момента создания системы Common Rail конструкции ТНВД претерпели многочисленные изменения и способны развивать огромное давление до 2500 bar. В наиболее простой конструкции ТНВД СР-1 (Рис.10) три плунжера 3, радиально расположенные по окружности через 120 градусов, сжимают топливо внутри ТНВД. Три рабочих хода каждого плунжера за один оборот вала ТНВД позволяют обеспечить незначительную и равномерную нагрузку на вал привода 1 с эксцентриковыми кулачками 2.

Рис. 10. ТНВД системы Common Rail 1. Вал привода 2. Эксцентриковый кулачок 3. Плунжер с втулкой 4. Впускной клапан 5. Выпускной клапан 6. Подача топлива

Топливоподкачивающий насос через фильтр подает топливо к ТНВД (Рис.11). Пройдя через дроссельное отверстие защитного клапана 14 и открытый перепускной клапан 15, оно поступает к впускному клапану 5 и далее в камеру 4 над плунжером, движущимся вниз (режим впуска). После прохождения нижней мертвой точки впускной клапан 5 закрывается. Топливо в надплунжерном пространстве сжимается плунжером, идущим вверх. Когда возрастающее давление достигнет уровня, соответствующего тому, что поддерживается в аккумуляторе высокого давления, открывается выпускной клапан 7. Сжатое топливо поступает в контур высокого давления до тех пор, пока плунжер не достигнет верхней мертвой точки (режим подачи). Затем давление падает, выпускной клапан 7 закрывается и плунжер начинает движение вниз.

Рис. 11. Схема продольного разреза ТНВД системы Common Rail 1. Вал привода 2. Эксцентриковый кулачок 3. Плунжер с гильзой 4. Камера над плунжером 5. Впускной клапан 6. Электромагнитный клапан отключения плунжерной секции 7. Выпускной клапан 8. Уплотнение 9. Штуцер магистрали, ведущей к аккумулятору высокого давления 10. Клапан регулирования давления 11. Шариковый клапан 12. Магистраль обратного слива топлива 13. Магистраль подачи топлива к ТНВД 14. Защитный клапан с дроссельным отверстием 15. Перепускной канал низкого давления

Когда величина давления опускается ниже давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом, впускной клапан 5 открывается и процесс повторяется.

Диагностика ТНВД

В условиях плотной компоновки агрегатов моторного отсека современного автомобиля экономически целесообразно до снятия ТНВД для проверки его параметров на безмоторном стенде провести диагностику основных систем двигателя, чтобы убедиться, что причина неисправности именно в ТНВД. Для двигателей не оснащенных электронной системой управления необходимо провести механическую диагностику, а для двигателей, оснащенных ЭБУ, компьютерную или комплексную диагностику. Исключение составляют случаи явных дефектов ТНВД, например, течи топлива или самопроизвольное изменение оборотов двигателя.

После проведения диагностики двигателя, при необходимости, ТНВД снимается с двигателя и проверяется на специальном безмоторном стенде или дефектуется методом частичной или полной разборки.

До установки ТНВД на безмоторный стенд он осматривается на предмет внешних повреждений, герметичности, отсутствия люфтов приводного вала, а для механических ТНВД, дополнительно, отсутствия люфтов рычага акселератора.

Методика проверки ТНВД, как отдельного агрегата, определяется специальным тест-планом, параметры которого индивидуальны для каждого типа дизельного двигателя.
В общем случае проверка ТНВД проводится по следующей схеме:
— проверка топливного насоса низкого давления(ТННД)
— проверка герметичности нагнетательных клапанов
— проверка момента начала подачи ТНВД
— проверка производительности ТНВД на основных режимах работы
— проверка неравномерности подачи ТНВД по секциям
— проверка устройства опережения впрыска
— проверка корректирующих устройств ТНВД

Для рядных, распределительных и роторных ТНВД с электронным управлением необходимо проверить параметры электромеханического исполнительного механизма.

При диагностике ТНВД системы Common Rail на безмоторном стенде осуществляется проверка:
— плунжерных секций при различной нагрузке
— впускных клапанов
— выпускных клапанов
— электронного клапана регулировки давления
— производительности ТНВД при давлениях, соответствующих основным рабочим режимам.

Ремонт ТНВД

Основной целью ремонта ТНВД является: 1. Ввод агрегата в рабочее состояние, обеспечивающее его длительную эксплуатацию. 2. Определение причин его выхода из строя. Основными причинами выхода из строя ТНВД могут являться:
— некачественное топливо, содержащее механические примеси, воду, инородные жидкости.
— естественный износ при длительной эксплуатации.
— некачественный ремонт или установка деталей сомнительного производства.
— нарушение технологических нормативов при снятии и установке ТНВД с двигателя, например, перетяжка приводного ремня.
— нарушение норм эксплуатации или слишком динамичные режимы условия эксплуатации, например, жесткая езда.
Главный экономический смысл ремонта ТНВД заключается в том, чтобы стоимость ремонта вместе с установленными запчастями, не превышала стоимости нового или проверенного ТНВД, приобретенного на разборке.
Хороший ремонт ТНВД требует высокой квалификации персонала, специального диагностического и технологического оборудования, наличие диагностических тест-планов и качественных запчастей.

Методы ремонта могут сильно различаться для каждых типов ТНВД, ввиду большого разнообразия их конструкций. Однако общая технология ремонта производится по следующей схеме:

1. Внешний осмотр и оценка комплектности агрегата. 2. Мойка ТНВД в собранном виде.
Производится различными способами:
— механическим способом
— специальными моющими жидкостями под давлением
— сжатым воздухом
— погружением в ультразвуковую ванну
3. Разборка и предварительная оценка внутреннего состояния.
Разборка проводится с помощью специальных приспособлений, без участия которых процесс становится трудоемким и может привести к дополнительным поломкам. Потом определяется наличие поломанных деталей, коррозии, продуктов износа трущихся поверхностей (металлической стружки). 4. Мойка всех деталей и узлов ТНВД. Лучше всего детали отмываются в ультразвуковой ванне, с применением специальных моющих средств. Процесс считается законченным, когда детали очищены от грязи и коррозии. 5. Дефектация и отбраковка деталей ТНВД.
Этот этап проводится путем осмотра, а также с применением оптических и высокоточных измерительных устройств. Операция выполняется с целью определения степени износа и пригодности деталей к дальнейшей эксплуатации. Измеряется износ, люфты, определяется наличие сколов, царапин, трещин, величина эрозии металла.
Важным условием дефектации является проверка электрических параметров электромеханических исполнительных механизмов и корректирующих механизмов. Далее детали сортируют на годные к эксплуатации, требующие ремонта и не подлежащие ремонту.

6. Ремонт деталей ТНВД.
Данная операция целесообразна, в случае, когда ее стоимость ниже стоимости новых деталей при условии длительной эксплуатации. Наиболее пригодными для ремонта считаются:
— корпус ТНВД
— детали топливоподкачивающего насоса
— нагнетательные клапана
7. Комплектация ТНВД новыми деталями.
Традиционно запчасти основных производителей ТНВД таких как Bosch, Zexel, Delphi, Denso, Siemens имеют высокую стоимость. Желание сэкономить и использовать запчасти производителей, не имеющих достойную репутацию, может привести к некачественному ремонту. Поэтому вопрос комплектации запчастями лучше отдать на откуп сервису, производящему ремонт ТНВД, при условии, что сервис предоставляет гарантийные обязательства. 8. Сборка ТНВД.
Ввиду того, что ТНВД является прецизионным устройством, вне зависимости от величины ремонтной организации, его сборка должна производиться на оборудованном рабочем месте, имеющим специальный инструмент, с соблюдением технологической дисциплины и чистоты. Вне зависимости от конструкции ТНВД, его сборка осуществляется по общим правилам:
— сборка ТНВД проводиться в обратном порядке к его разборке
— к сборке допускаются только новые, отремонтированные и годные к эксплуатации детали, прошедшие отбраковку
— при сборе используются только новые ремкомплекты сальников и уплотнений
— затяжка резьбовых соединений осуществляется динамометрическим ключом, в определенном порядке, с использованием технологических нормативов
— для смазки трущихся деталей используется чистое дизельное топливо и специальные смазочные материалы, рекомендованные производителем ТНВД
— на каждом этапе сборки ТНВД необходим контроль допустимых люфтов, подвижных соединений и плавности хода
— после сборки проводится проверка ТНВД на герметичность под необходимым давлением
— окончательный этап сборки ТНВД – его обкатка на безмоторном стенде. 9. Регулировка ТНВД.
Регулировка ТНВД осуществляется после сборки. Главная задача регулировки ТНВД- приведение его основных параметров (давление, цикловая подача, момент начала впрыскивания, неравномерность цикловой подачи) в соответствие с техническими характеристиками двигателя (мощность, крутящий момент, количество оборотов в минуту) на основных рабочих режимах.
Регулировка ТНВД проводится на специальном безмоторном стенде, по алгоритму аналогичному схеме диагностики ТНВД. При этом используются эталонные трубки высокого давления, и эталонные форсунки стенда, отрегулированные на давление открытия форсунок данного двигателя. Механические ТНВД регулируются с помощью специальных винтов (винта номинальных оборотов, винта максимальных оборотов, винта холостого хода). Электронные распределительные ТНВД типа VE регулируются путем смещения исполнительного механизма (централизации) относительно корпуса насоса. Регулировка давления ТНВД системы Common Rail производиться с помощью:
— клапана регулирования в зоне высокого давления
— дозирующего клапана в зоне всасывания
— комбинированного способа, сочетающего оба метода регулировки

На Рис.12 представлена блок-схема алгоритма ремонта ТНВД.

Рис.12. Блок- схема ремонта ТНВД

Установка ТНВД на двигатель

После ремонта и регулировки ТНВД устанавливается на двигатель, с которым он может быть связан ременным, цепным или шестеренчатым приводом. Для этого необходимо совместить установочные метки ТНВД с метками механизма газораспределения двигателя. Данные о взаимном расположении установочных меток можно подчерпнуть в справочной литературе и на электронных носителях информации, например, Autodata. Там же существуют данные о моментах затяжки присоединительных винтов ТНВД. Если ТНВД связан с двигателем ременной передачей необходимо установить ремень с заданным усилием. Нарушение этого условия может привести к серьезным поломкам ТНВД и двигателя.
После установки насоса на двигатель, для механических ТНВД и ТНВД с электронным регулятором требуется точная регулировка угла опережения впрыска (УОВ) на двигателе. Для механических ТНВД используется статический и динамический способы регулировки. Для рядных ТНВД статический способ осуществляется с помощью моментоскопа, а для распределительных применяется специальная индикаторная головка. Динамический способ установки угла впрыска производится на холостых оборотах двигателя с помощью специального стробоскопа. Данные об установочных углах для обоих способов определяются через программу Autodata. Для электронных ТНВД оптимальный метод установки УОВ осуществляется с помощью диагностических сканеров, например, KTS фирмы Bosch. При установке ТНВД системы Common Rail на двигатель точной регулировки угла опережения впрыска не требуется.

ООО «Дизель-Сервис» предлагает полный спектр услуг по снятию, установке, профилактике, диагностике и агрегатному ремонту ТНВД следующих типов:

• VE фирмы BOSCH европейских автопроизводителей, а также фирм ZEXEL и DENSO азиатских автопроизводителей для легковых автомобилей, микроавтобусов, малогабаритных грузовиков и спецтехники;
• рядных механических ТНВД для легковых автомобилей и микроавтобусов MERCEDES и др.;
• электронных ТНВД типа VE BOSCH для европейских автомобилей и VE ZEXEL и VE DENSO для некоторых моделей японских и корейских автомобилей.
• ТНВД для автомобилей, оснащенных системой Common Rail фирмы BOSCH.

---

ООО «Дизель-Сервис» имеет оборудование и специнструмент для снятия и установки большинства видов топливных насосов, а также свой топливный цех по агрегатному ремонту и диагностике ТНВД. Наши специалисты, имеющие огромный опыт по диагностике и ремонту ТНВД, в сжатые сроки и с хорошим качеством произведут ремонт топливной аппаратуры по умеренным ценам. На все виды работ имеются гарантийные обязательства.

Оплата может производиться по наличному и безналичному расчету.

---

Обзор систем впрыска дизельных двигателей

Можно долго и нудно объяснять принцип действия различных систем впрыска применяемых в моторостроении, принцип работы самого двигателя и системы его управления. Из той информации – реально для владельца важна лишь 1/10 часть: количество потребляемого топлива на 100 км пути, вид установленной на моторе системы впрыска топлива, мощность мотора, «живучесть» системы и, если всё же потребуется, стоимость ремонта/новой детали.

На сегодняшний день в моторостроении применяется несколько систем впрыска топлива от 5 основных производителей, представленных в России. Это компании BOSCH, ZEXEL(Diesel-Kiki), DENSO(NIPPON-DENSO), DELPHI(Lucas), Continental/VDO(Siemens).

Львиную долю рынка занимает концерн BOSCH (Германия) — «пионеры» в серийном производстве топливной аппаратуры (с 1925 г.)

1927 г. Топливный насос для легкового автомобиля Stoewer. При объеме 2.6 литра этот мотор развивал 27 л.с. примерно 20 кВт.

Данная конструкция ТНВД (PE –type) дожила до наших дней, претерпев множество изменений.

Топливный насос для автомобиля MAN TG-A. Мощность 460 л.с. (345 кВт). На данный момент является конечным этапом развития ТНВД с рядной компоновкой. В отличие от предыдущих поколений механизм опережения встроен в корпус. Имеет электромеханическое управление количеством впрыска и углом начала впрыска.

Но в связи с невозможностью обеспечить всё более ужесточающиеся экологические требования, дальнейшая модернизация не проводится. Концерн разработал за прошедший век топливные насосы различных конструкций.

Примерно в те же годы развивается и основной конкурент BOSCH — LUCAS CAV (Великобритания). Создаются и разрабатываются конструкции, принципиально отличающиеся, но выполняющие функции, что и немецкие аналоги. Для грузовиков создается ТНВД со съемной головкой высокого давления (аналогичная схема использована в ТНВД Алтайского Завода Прецизионных Изделий и TGL(ГДР) – для IFA). Позднее для тяжелых двигателей была разработана собственная система насос-форсунок и индивидуальных насосов с электроуправляемыми клапанами, построенная по собственной технологии (несмотря на схожесть с немецкими аналогами). Для быстроходных двигателей создается семейство распределительных насосов DPA(лицензионным производством которых занялся венгерский завод «MEFIN»). На смену DPA пришел DPC, а позднее DP 200(210), EPIC (ТНВД с управлением электроклапанами, в России наиболее часто встречается на автомобилях FORD Transit и Mercedes-Benz). Схема оказалась настолько «живучей», что была применена при разработке ТНВД для Common Rail, по такому же принципу создан насос VP44 (BOSCH). В начале 2000 года фирма LUCAS CAV была приобретена американским концерном DELPHI. Продукция концерна поставляется многим автопроизводителям.

Бренд ZEXEL появился в 1939 году, когда японская фирма DIESEL KIKI купила лицензию у BOSCH на производство дизельных топливных насосов высокого давления, и с помощью немецких специалистов организовала их выпуск. В 1990-м году, компания производящая продукцию под маркой Zexel, стала называться Zexel Corporation. В 2000-м году была реорганизована под названием Bosch Automotive Systems Corporation (RBAJ), то есть стала японским отделением корпорации BOSCH. Топливная аппаратура данного производителя хотя и повторяет модельный ряд BOCSH, но имеет ряд конструктивных особенностей. Таких, как система электромеханических регуляторов.

Свою историю компания DENSO начала в 1949 году под названием Nippon Denso. В 1996 она была преобразована в корпорацию DENSO, так как предыдущее название переводилось с японского языка, как «Японские электронные запчасти», что не соответствовало достигнутому уровню развития компании, которая расширила рынок продаж своих комплектующих, кроме Японии, на рынки Европы, Америки и Азии. Долгое время компания производила распределительные насосы по лицензии BOSCH. Но DENSO в 1995 году впервые в мире применила систему Common Rail на серийном автомобиле Toyota – Hino, после чего данная система получила признание во всем мире. По похожей схеме разработана система BOSCH CP2.

Компания SIEMENS AG/VDO представлена на российском рынке в основном системами Common Rail. Принципиальным отличием от остальных производителей является использование управляющего элемента из пьезокристаллического пакета. Это повышает скорость срабатывания управляющего элемента в несколько раз, в сравнении с индуктивными элементами.

Ещё одна компания, активно присутствующая на российском рынке – MOTORPAL(Чехия). Данная фирма выпускает рядные ТНВД для спецтехники и сельхозтехники, а так же Газель (механические насос-форсунки) и УАЗ Hunter(рядный ТНВД). Компания активно проводит разработки альтернативы системе Common Rail (TIER 3).

Ну, вот с производителями ТНВД мы определились, теперь попробуем определиться «что за зверь такой создает давление?».

Рядные ТНВД (PE – type) классификация Bosch.

Из названия класса – расположение насосных секций в ряд, по одной на каждый цилиндр. Имеет собственный корпус, кулачковый вал, систему изменения цикловой подачи в зависимости от изменения режима нагрузки на двигатель (центробежный и/или всережимный регулятор), автомат опережения впрыска, топливоподающий насос. В более поздних версиях механические регуляторы уступили место электромеханическим (RE – type).

Распределительные ТНВД (VE – type).

Класс ТНВД применяемый в основном на легковых автомобилях и легком коммерческом транспорте. Имеют один плунжер, могут поддерживать работу от 2 до 6 цилиндров. Плунжер, двигаясь аксиально – создает давление, одновременно вращаясь – распределяет топливо под высоким давлением по цилиндрам. В корпусе конструктивно объединены несколько систем: Приводной вал, топливоподающий насос, центробежный и всережимный регуляторы, автомат опережения впрыска, механизм коррекции цикловой подачи по давлению наддува или в зависимости от положения над уровнем моря, автомат облегчения старта. Несмотря на весьма обширный список устройств, все они расположены в одном корпусе, довольно малого размера и веса. С 1986 года применяются как механические регуляторы, так и электромеханические.

Распределительные ТНВД DP(A/C) –type(VP44/VRZ).

Данный тип был разработан фирмой Lucas CAV. Принципиальным отличием от Bosch VE является использование 2, 3 или 4 радиально движущихся навстречу друг другу плунжеров. Ротор, в котором находятся плунжера, вращаясь, распределяет топливо по цилиндрам. Остальные функциональные возможности и принципы действия систем похожи на описанные выше насосы VE. С разработкой и внедрением быстродействующих клапанов, появились насосы серий EPIC(Lucas), VP44(Bosch), VRZ(ZEXEL), V4(DENSO). Для корректировки погрешностей механической обработки применяется метод программного корректирования.

Насос-форсунки (PDE/UIS).

Данная система объединяет в одном корпусе насосную секцию и форсунку. Привод насосной секции осуществляется от распределительного вала двигателя. Регулировка подачи топлива осуществляется как с помощью зубчатой рейки (регулятор установлен на двигателе), так и с помощью электромагнитного клапана. В насос-форсунках американских двигателей применены гидравлические привода. Система находит применение не только на грузовых автомобилях, но и на легковых (Land Rover, VW) Система выпускается четырьмя производителями — Bosch, Delphi, Continental/VDO, Motorpal.

Индивидуальные насосы (PLD/UPS).

Насосная секция в данной системе, как и в предыдущей, приводится в действие от распределительного вала двигателя (при установке непосредственно в ГБЦ), так и от отдельного кулачкового вала (при установке в отдельный корпус). Для впрыска топлива в цилиндры применяется обычная форсунка. Различие с традиционными системами впрыска состоит в том, что применяется короткая трубка высокого давления с минимальными изгибами, в свою очередь это позволяет добиться более стабильных результатов. Для регулирования количества подачи применяется как зубчатая рейка, так и электроклапан. Наиболее широко эта система применяется на строительной технике и грузовых автомобилях. Таких как DAF XF95, MERSEDES Atego/Actros, RENAULT Magnum.

Common Rail (общая дорога (англ.)). Аккумуляторная система впрыска.

На данный момент система является вершиной эволюции ТПА. За счет увеличения давления впрыска (до 2000 бар.) удалось добиться снижения расхода топлива, снижения токсичности выхлопа (за счет выполнения до 9 впрысков за один рабочий такт в цилиндре). Топливные насосы производства BOSCH, DENSO и SIEMENS построены по схожим схемам. DELPHI использует собственную схему, пришедшую от серии DPA/DPC. Впрыск топлива в цилиндры осуществляется через электроуправляемые форсунки SIEMENS и BOSCH используют в своих инжекторах пьезокерамические пакеты, в качестве управляющих элементов. Система применяется практически всеми производителями дизельных моторов, как легковых, так и грузовых автомобилей.

В статье использованы материалы из книги «Системы управления дизельными двигателями» Bosch. Опубликованной издательством «За Рулем», а так же с официальных сайтов.

Типы топливных насосов судовых двигателей

Если вы отвечаете за уход за судном и его техническое обслуживание, вы, вероятно, знаете, что частью вашей системы судового двигателя является топливный насос. Возможно, вы не знаете, что существуют разные типы топливных насосов, которые работают немного по-разному. Если вам когда-либо придется отремонтировать или заменить топливный насос, важно понимать, какие существуют типы топливных насосов судовых двигателей и как они работают.

Фактически, вы, скорее всего, найдете в своей системе впрыска два основных типа судовых топливных насосов: реактивные насосы Bosch и системы впрыска Common Rail.

Рывной насос Bosch

Рывной насос Bosch — это относительно простой механизм, который работает с поршнем внутри цилиндра, прикрепленным к винтовой пружине. Спираль контролирует количество впрыскиваемого топлива. Когда насос приводится в действие, плунжер толкает вниз, открывая отверстия для разлива и всасывания и позволяя бочке заполниться маслом. Когда плунжер снова поднимается, порты закрываются, и давление снова возрастает.

Чтобы изменить количество впрыскиваемого топлива, вы можете повернуть плунжер и изменить угол спирали относительно цилиндра.

Система впрыска Common Rail

В системе впрыска Common Rail клапан регулирования давления подает масло в насос высокого давления. Насос создает давление около 1000-1500 бар, чтобы отправить топливо в общую топливную рампу, через которую топливо впрыскивается в систему. Этот метод максимизирует количество топлива, которое фактически сгорит, а это означает, что вырабатывается меньше загрязняющих веществ и вы потребляете меньше топлива. Насос Common Rail может иметь электрический привод, кулачковый привод, привод от двигателя или их комбинацию.

Хотя обе системы эффективны, система впрыска Common Rail представляет собой более современный способ подачи топлива в ваш дизельный двигатель. Если у вас есть выбор, вам понадобится этот тип системы для вашего судового двигателя. Преимущества системы впрыска Common Rail включают:

1. Равномерное давление впрыска в двигателе при всех нагрузках и оборотах. Давление впрыска толчкового насоса частично зависит от частоты вращения двигателя.

2. Возможность изменять синхронизацию двигателя при работающем двигателе.

3. Простая конструкция, значительно упрощающая техническое обслуживание и реже требующееся.

4. Бездымный режим. Фактически, систему впрыска Common Rail иногда называют «бездымным впрыском топлива».

5. Возможность управления переменным открытием выпускного клапана.

Найдите топливные насосы и другие детали дизельных двигателей в Diesel Pro Power Now

Независимо от того, какая система впрыска топлива установлена ​​в вашем двигателе, всегда существует вероятность того, что какая-либо деталь будет время от времени изнашиваться или выходить из строя.Компания Diesel Pro Power предлагает оба типа топливных насосов высокого давления, а также любые другие детали, которые могут вам понадобиться для вашего дизельного двигателя. У нас есть большой выбор высококачественных запчастей и круглосуточная доставка в пункты назначения по всему миру, а это значит, что вы будете защищены независимо от того, какой компонент вам нужен. Закажите запчасть сейчас или свяжитесь с нами по любым вопросам по телефону 1-888-433-4735.

Каковы симптомы неисправности топливного насоса?

Как мы все знаем, правильно работающий топливный насос жизненно важен для здоровья вашего дизельного двигателя в целом.Но, как и любой другой компонент вашего двигателя, у вас может быть сбой. Итак, как узнать, что именно топливный насос доставляет вам неприятности? На какие симптомы следует обращать внимание?

Сегодня мы расскажем вам о различных типах топливных насосов и о проблемах, которые могут возникнуть при выходе из строя. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Отказы в роторном насосе

Роторный насос описывает насос, у которого выходные линии расположены по окружности. На нем есть распределитель, который вращается приводным валом.Существуют разные версии роторных насосов, некоторые электронные, а некоторые нет.

Так на что нужно следить? Следующие симптомы могут указывать на неисправность роторного насоса:

• Жесткий запуск или горячая головка
• Нет регулятора дроссельной заслонки или повышенного кольца оборотов (Это больше для Stanadyne или Roosa Master, охватывающих определенный стиль через эти компании).
• Изъято. головка или засоренная форсунка
• Топливо в масле
• Масло в топливе
• Углерод в топливе
• Внешние утечки топлива
• При отсутствии запуска электронного насоса может возникнуть проблема с электронным запорным соленоидом
• Аварийный сигнал дроссельной заслонки или запорный рычаг протекает
• Утечка в головке
• Опережающая утечка
• Износ из-за сверхнизкого содержания серы (Поскольку в топливе нет смазки, вы получаете металлические детали, которые постоянно изнашиваются друг на друга

Неисправности встроенного насоса

Как вы, наверное, догадались, все линии в линейном насосе расположены по прямой линии.Каждый цилиндр работает самостоятельно, поэтому могут выйти из строя по отдельности. Симптомы неисправности встроенного насоса могут включать:

• Топливо в масле
• Белый дым от проблемы с синхронизацией или воздух
• Черный дым от проблем с синхронизацией, нехватки воздуха или чрезмерной заправки топливом
• Синий дым от несгоревшего топлива
• Низкая мощность из-за проблем с регулятором, нехватки топлива или неисправного перекачивающего насоса
• Нет запуска из-за залипания стойки, плохих поршней ствола или, если он электронный, соленоид отключения может не работать должным образом
• Нет управления частотой вращения, потому что заедает рейка или регулятор преждевременно отключается
• Цилиндр не перекачивает топливо из-за чрезмерного затяжки держателя нагнетательного клапана
• Износ из-за сверхнизкого содержания серы

Отказы в насосе Common Rail высокого давления

Насос Common Rail высокого давления похож на насос HEUI тем, что у него есть вращающиеся поршни, а также одно впускное отверстие и одно или два выпускных отверстия.Выходы ведут к рельсу, по которому подается давление. Когда линейный или роторный насос прикладывает определенное давление, Common Rail обрабатывает давление, а ECU управляет распределением топлива.

Если у вас вышел из строя ваш насос Common Rail высокого давления, вы можете заметить некоторые из следующих симптомов:

• Они могут полностью выйти из строя. Это может произойти, если вы оставите их сидеть на долгое время. Обычно в этой ситуации выходит из строя сторона всасывания.Многие из них имеют встроенный подающий насос, который всасывает топливо из бака, и это та часть, которая может выйти из строя.
• Они могут получить износ из-за сверхнизкого содержания серы.
• Регулятор давления выходит из строя. Вы можете заметить икоту в двигателе, так как давление слишком сильно подпрыгивает (400 или более фунтов на квадратный дюйм, где оно обычно колеблется только около 200 фунтов на квадратный дюйм).
• Он переходит в вялый режим, когда двигатель находится под нагрузкой, что может быть вызвано Ограничение подачи топлива или слабый насос
• Нет проблем с запуском из-за того, что форсунка остается открытой.Хотя это может показаться так, на самом деле это не проблема, вызванная отказом насоса

в насосе HEUI

Насос HEUI на самом деле очень похож на насос Common Rail высокого давления, хотя это насос давления масла. . Но давление не такое высокое. Это всего лишь несколько тысяч фунтов.

Итак, если в вашем двигателе установлен насос HEUI, чего вам следует остерегаться? Некоторые симптомы неисправности насоса HEUI включают:

• Отсутствие запуска, что может быть вызвано низким давлением масла из-за заедания форсунки или утечки масла за пределы насоса.Если он не сделает необходимое давление, он не запустится.
• IPVR может выйти из строя из-за ослабленной гайки. Это может вызвать срыв. Или гайка может скользить вперед и назад каждый раз при нажатии на тормоз, и она может выйти из строя.
• Вы можете получить пену в масле из-за неправильного сорта масла. Если это произойдет, давление в нем изменится, что может привести к проблемам.
• Низкое давление топлива может возникнуть при несоблюдении надлежащих интервалов замены масла
• Утечки масла под высоким давлением (проверьте масляные коллекторы)
• Они могут износиться из-за сверхнизкого содержания серы

Как и в случае любой проблемы с вашим дизельным двигателем, правильная диагностика является ключом к решению вашей проблемы.Если вы считаете, что у вас проблема с помпой, вам может помочь DFI!

Нужна помощь в диагностике проблем с дизельным двигателем? Наши сертифицированные специалисты по дизельным двигателям Bosch могут помочь! Позвоните нам по телефону (855) 212-3022.

Common Rail высокого давления — обзор

Часть вторая: законодательство в области здравоохранения и безопасности, управление и оценка рисков

Строгий порядок приоритета всех систем безопасности испытательного центра должен быть следующим:

Первый приоритет: защита персонал

Второй приоритет: защита объекта

Третий приоритет: защита тестируемого объекта

Формальная ответственность за ОТ и ТБ в крупной организации будет возложена на менеджера, обученного обеспечивать соблюдение политик компании и юридические требования соблюдаются всеми сотрудниками, посетителями и контролирующей организацией.

Важной особенностью автомобильной испытательной установки является то, что при некоторых обстоятельствах следует ожидать потенциально опасного отказа проверяемого оборудования и что может иметь место неконтролируемый разряд энергии. Следовательно, как подробно обсуждается в главе 3 «Проектирование и строительство испытательного центра», концепция «сдерживания опасности» должна быть встроена не только в структуру объекта, но и в его рабочие процедуры.

Существует очень мало нормативов ОТ и ТБ, которые были разработаны исключительно для средств испытаний силовых агрегатов; во всем мире они подпадают под действие общих законов, касающихся безопасности труда и защиты окружающей среды.Тем не менее, применение этих общих промышленных правил иногда имеет непредвиденные последствия и вызывает эксплуатационные сложности, как, например, в случае европейских правил ATEX (см. Главу 4: Требования к электрическому проектированию испытательных центров), Директивы по новому оборудованию (EN ISO 13849-1). и EN 62061 [1,3]. Требования норм EN ISO 13849-1, относящиеся к автомобильной силовой трансмиссии, были приняты испытательными организациями, и появился набор общепринятых передовых практик.Основная трудность заключалась в том, что необходимо рассматривать структуру ячейки как «защиту машины» и, следовательно, требовать наличия двухпроцессорной «безопасной» системы на основе ПЛК для предотвращения доступа к ячейке, за исключением очень специфических условий.

При оценке числового уровня полноты безопасности (SIL), требуемой в соответствии с EN 62061, типовые испытательные ячейки силовой передачи были оценены как уровень SIL 2, и переговоры с аккредитованными национальными организациями, такими как TÜV, похоже, пришли к взаимоприемлемому уровню интеграции и практики .Чтобы позволить проводить испытания компонентов трансмиссии, не делая их непрактичными или чрезмерно дорогими, а также для поддержания хороших показателей безопасности, производственные процедуры, как правило, основываются на установленных и общепринятых передовых методах. Однако там, где не существует прецедентов, как, например, при использовании новых технологий в гибридных и электрических силовых агрегатах и ​​транспортных средствах с использованием больших аккумуляторов и эмуляции аккумуляторов, требуется повышенная бдительность и анализ конкретных рисков.

Авторы рекомендуют участвовать в отраслевых форумах и на веб-сайтах национальных отраслевых ассоциаций производителей оборудования, многие из которых, как правило, дают актуальные советы по подробному соблюдению этих правил.

Рассмотрение общих опасностей в двигателях внутреннего сгорания, электромоторах и силовых агрегатах

Подавляющее большинство «аварий» в автомобильных испытательных центрах не приводят к травмам человека из-за соблюдения правила, касающегося того, что испытательная ячейка сформировать коробку для сдерживания опасностей и исключения людей.Сообщаемые травмы в значительной степени связаны с травмами, вызванными плохой уборкой, например, поскользнуться на скользких поверхностях, споткнуться о кабели или трубы, падения из-за отсутствия плит пола и случайного контакта с горячими поверхностями.

Развивающиеся технологии и новые конфигурации в рамках BEV и HEV увеличили количество и типы испытаний, которые сейчас требуются в автомобильном испытательном центре, со соразмерным увеличением новых опасностей, это требует, чтобы руководство «традиционного» испытательного центра ICE пересмотрело свой анализ рисков. и методы работы.Для новых участников автомобильных испытаний жизненно важно изучить и адаптировать существующие передовые методы производства и построить на их основе собственные методы обеспечения безопасности.

Скорее наоборот, внутри электромотора или испытательной ячейки электронной оси установленное проверяемое оборудование, подключенное к аккумуляторной батарее и работающее на холостом ходу, может показаться сравнительно «безопасным» и безвредным по сравнению с более горячим и шумным ДВС; это видимость, которая полностью вводит в заблуждение. В частности, в настоящее время считается, что аккумуляторный блок представляет значительную опасность в испытательной ячейке, и на большинстве площадок по всему миру они были либо вынесены из ячейки в пределах их собственной защиты, либо, что чаще всего, полностью заменены с помощью эмулятора. .

Двумя наиболее распространенными серьезными неисправностями, произошедшими за последние 20 лет, являются следующие:

1.

отказы вала — обычно вызваны несоответствующей конструкцией системы и / или плохой сборкой и

2.

Пожар, возникший в проверяемом оборудовании — за последние 10 лет, чаще всего вызванный утечками топлива из систем двигателя высокого давления (Common Rail), вероятно, в результате неправильной сборки или модификации системы.

Следовательно, первостепенное значение имеют высокий стандарт испытательной сборки и процедур проверки вместе с проектированием и защитой шахт, а также обучение персонала правильным действиям в случае пожара.

Взрывной выброс в ячейку частей вращающегося оборудования, кроме тех, которые возникают в результате отказа вала, случается реже, чем можно предположить; но ДВС иногда бросают шатуны, а вспомогательные агрегаты расшатываются и сбрасывают приводные ремни.В этих случаях мусор и последующее разливание нефти должны удерживаться структурой ячейки и дренажной системой, а люди должны с помощью надежных блокировок, правильных рабочих процедур и здравого смысла удерживаться за пределами ячейки, когда работа превышает скорость холостого хода. происходит.

Случаи поражения электрическим током в хорошо обслуживаемых испытательных центрах были редкими, но с ростом развития гибридных и электрических силовых агрегатов транспортных средств должна возрастать опасность поражения электрическим током и ожогов.

Важность маркировки шкафов

Распространение и очень широкий диапазон номинальных мощностей источников электроэнергии и систем распределения порождают возможную путаницу как в современных испытательных камерах, так и в связанных с ними производственных помещениях. По мнению авторов, правильная маркировка вместе с указанием «живого» статуса многих «анонимных» электрических панелей, установленных на испытательных объектах, нуждается в улучшении, чтобы обеспечить безопасную рабочую среду.Следует учитывать не только нормальное, активное или спокойное состояние объекта, но и состояние ненормальных условий, когда аварийный или обслуживающий персонал, не знакомый с деталями помещения, быстро вызывается для решения таких ситуаций, как затопление или необнаруженный источник дыма. или во время частичного или общего отключения электроэнергии.

Анализ рисков

Риск может быть определен как опасность или потенциальная опасность , травма, технический сбой, финансовые потери или любая комбинация этих трех факторов.

В то время как менеджеры по ОТ и ТБ сконцентрируются на первом из них, в соответствии с приоритетом, установленным в начале этой главы, старшие менеджеры должны учитывать все три в начале каждого нового предприятия или задачи по тестированию.

Законодательно утвержденный способ работы с управлением рисками состоит в том, чтобы ввести процесс, с помощью которого ответственное лицо перед началом работы должно провести и зарегистрировать оценку риска. Требования Директивы по машинному оборудованию EN ISO 13849-1, которая заменяет EN 954-1, в отношении оценки и «оценки» уровня риска, показаны на рис.2.4.

Рисунок 2.4. Формальная классификация уровней риска или уровней эффективности, как определено в ISO 13849-1: 2006.

Оценка рисков — это не просто «разовая» бумажная работа, которая требуется в связи с изменением условий работы; это непрерывная задача, особенно во время сложных проектов, где некоторые риски могут меняться за минуту, прежде чем исчезнуть после завершения задачи.

Персонал, участвующий в проведении оценки рисков, должен понимать, что цель учений заключается не столько в описании и оценке риска, сколько в распознавании и внедрении реалистичных действий и процедур, которые устраняют или уменьшают потенциальные последствия опасности. .

При оценке рисков следует учитывать как риски травм (острые), например, падение с лестницы, так и риски для здоровья (хронические), такие как воздействие канцерогенных материалов, а также риски для окружающей среды, такие как как утечки жидкости в результате происшествий, не представляющих опасности для здоровья человека.

В жизненном цикле испытательного оборудования происходят важные события, когда следует применять процессы ОТ и ТБ и оценку рисков:

•

этапы планирования и предпускового этапа нового или модифицированного испытательного центра, как для конкретного проекта, так и для эксплуатации;

•

при изменении любого законодательства, прямо или косвенно регулирующего объект;

•

периоды обслуживания, ремонта и калибровки внутренним или субподрядным персоналом;

•

значительно отличающиеся тестовые объекты или процедуры тестирования, например, требующие работы без участия человека или нового топлива; и

•

добавление нового оборудования.

Примечание относительно безопасности субподрядчика: Предоставление оценки риска субподрядчиком не отменяет ответственности Клиента или Руководства участка, под которым они работают, по вопросам здоровья и безопасности, прямо или косвенно связанных с выполняемыми работами. выполняется субподрядчиком. Необходимо проверять и контролировать качество оценки и соблюдение описанных в ней процессов. Известно, что небольшие подрядные компании используют настраиваемые шаблоны оценок рисков, предоставляемые их торговыми ассоциациями, и мало знают их подробное содержание или возлагаемые на них обязанности.

Формальное введение в должность нового персонала, присоединяющегося к персоналу испытательного центра, и регулярный анализ уровней обучения, необходимого для его развития, являются важными частями комплексной политики управления качеством, ОТ и ТБ, а также политики в области окружающей среды.

Особый случай управления университетскими испытательными центрами и надзора за ними

Управленческие и операционные структуры лабораторий по испытанию силовых агрегатов в университетах часто отличаются от таковых на промышленных объектах, равно как и уровни соответствующей подготовки и опыта группы пользователей оборудования.При случайном наблюдении, домашнее хозяйство кажется особой проблемой в академических автомобильных испытательных камерах и вокруг них, где часто из-за нехватки места для хранения нередко можно найти рабочие места, загроможденные хранимым оборудованием. Такой беспорядок препятствует доступу или побегу человека и увеличивает пожарную нагрузку на объект.

Уборка — это вопрос первоочередной безопасности, в то время как физическая охрана, которой часто уделяется больше внимания со стороны руководства, может иметь второстепенное значение.

Чтобы получить доступ к испытательному центру, каждый студент и сотрудник должны пройти соответствующий формальный и зарегистрированный инструктаж по технике безопасности.

Строгое соблюдение и использование старшим менеджером уже упомянутого журнала тестовых камер поможет преодолеть неотъемлемые опасности, порой извилистые пути коммуникации в академических организациях и частую смену студенческого контингента; это настоятельно рекомендуется.

Авторы заметили, что как в университетах, так и в государственных организациях слишком часто наблюдается организационный разрыв между группами пользователей лабораторий и их внутренней группой технического обслуживания (Департамент недвижимости).Такие ситуации, а также вызываемая ими трата времени, усилий и средств время от времени были источником разочарования и удивления для многих подрядчиков, участвующих в проектах строительства и модификации объектов. Было замечено, что, если нет тесного сотрудничества с коммерческим партнером, внимание к процедурам калибровки приборов в некоторых испытательных лабораториях колледжей невелико, поэтому они плохо подготавливают студентов к суровым промышленным испытаниям.

Примечания относительно определения причины и следствия

Инженеры-испытатели проводят большую часть своей рабочей жизни, определяя разницу между причиной и следствием.Как в выявлении ценности конструктивных изменений, наблюдаемых по результатам испытаний, так и в попытке найти причину неисправности системы; Персонал, выполняющий испытания и ввод в эксплуатацию, должен развивать как диагностические навыки, так и привычку к разумному скептицизму. Все инструменты склонны быть лжецами, но даже если данные «верны», причину эффекта, наблюдаемого в сложных системах, таких как те, которые обсуждаются в этой книге, может быть трудно определить, даже если это противоречит здравому смыслу. С таким большим количеством причин и следствий, встроенных в программный код и логику проектирования, как в испытательном оборудовании, так и в проверяемом оборудовании, поиск неисправностей часто должен быть многопрофильной задачей и является одной из веских причин для обучения инженеров мехатронике.Повторяющиеся неисправности или инциденты могут быть сравнительно легко проанализированы, но ложные неисправности — это кошмар, и они часто возникают на рынке автозапчастей, где обычным средством устранения неисправности без выявления ее причины является замена модуля или соединительного ткацкого станка.

Латинский «тег», который должен быть в записной книжке каждого инженера-испытателя, — «post hoc, ergo propter hoc», что означает «после этого, следовательно, из-за этого». Вероятно, это использовалось в обучении логике на протяжении тысячелетий, и это очень заманчивое логическое заблуждение, которое широко практикуется сегодня.Это пример корреляции , а не причинной связи , в котором событие, следующее за другим, рассматривается как необходимое следствие первого события. Конечно, вывод причинности может быть очевидным и правильным, но мы всегда должны сохранять эту позицию разумно применяемого скептицизма.

Автор этого раздела, в течение многих лет поисков неисправностей в двигателях и испытательных центрах, счел полезным вспомнить медицинский афоризм «Когда вы слышите стук копыт, думайте о лошадях, а не о зебрах», означающий, что в поисках Причины неисправностей, грубые ошибки следует рассматривать прежде, чем очень тонкие.

Как Diesel вернули себе привычку

Новый колесный погрузчик Komatsu WA470-8 может похвастаться 6-процентной экономией топлива по сравнению с его предшественником.

В то время как НАСА могло послать зонд полностью к Плутону, прямо здесь, на Земле, существует еще одно инженерное чудо, которое практически не замечено у всех под носом.

Речь идет о современных дизельных двигателях Tier 4 Final, в которых используются топливные системы Common Rail высокого давления и форсунки с электронным управлением, управляемые электронным модулем управления (ECM).

Эти системы могут подавать небольшие быстрые выбросы топлива в цилиндры со скоростью в некоторых случаях более 6000 раз в минуту. В результате современные большие дизельные двигатели могут производить больше мощности при меньшем расходе топлива, чем когда-либо прежде, при одновременном сокращении выбросов выхлопных газов более чем на 95 процентов.

Чтобы дать вам лучшее представление о том, как работают эти современные чудеса инженерной мысли, мы поговорили с Джимом Фиером, вице-президентом по инжинирингу Cummins и Илидио Серра, менеджером службы технической поддержки подразделения автозапчастей Роберта Боша.

Мы начнем с рассмотрения разницы между форсунками старого типа и современной новой технологией.

Механический впрыск

До введения современных норм по выбросам в большинстве дизельных двигателей использовался механический впрыск топлива — выступ распредвала, упирающийся в роликовый толкатель, приводил в движение поршень, который создавал давление в топливе. В этих системах топливо под давлением проходит по трубопроводу, пока не наткнется на пружину форсунки и не заставит ее открыться, позволяя топливу течь в цилиндр.Было возможно давление до 15000 фунтов на квадратный дюйм, но был возможен только один впрыск за один оборот кулачка и один впрыск топлива за цикл сгорания.

Механический впрыск топлива прост и надежен. Он по-прежнему используется на двигателях меньшей мощности, но не может обеспечить точный контроль, снижение выбросов и широкий диапазон мощности, необходимые для сегодняшних более крупных двигателей Tier 4 Final, в первую очередь двигателей мощностью 74 л.с. и выше.

По мере того, как нормы выбросов становились все более строгими, были внесены усовершенствования, в том числе распределительные насосы, линейные насосы и насос-форсунки, которые в конечном итоге позволили повысить давление до 23 000–26 000 фунтов на кв. Дюйм.Многие производители оригинального оборудования смогли выполнить требования уровня 3 по выбросам, используя эти более сложные системы. Но настоящее чудо не произошло до тех пор, пока не были внедрены топливные системы Common Rail высокого давления (HPCR), которые позволили создать давление впрыска до 36 000 фунтов на квадратный дюйм.

Система Common Rail

В системе HPCR форсунки забирают топливо из единой, подобной аккумулятору, рейки, которая обслуживает все форсунки с помощью общего источника топлива. Топливо, хранящееся в общей топливной рампе, находится под давлением до 30 000+ фунтов на квадратный дюйм в ожидании использования.

Преимущество здесь в том, что вы больше не зависите от кулачка или топливного насоса для повышения давления топлива в форсунке. Задачи наддува и впрыска, которые связаны в механических системах, становятся независимыми. И чем выше давление, тем лучше распыляется топливо после того, как оно попадает в цилиндр.

Вместо того, чтобы определять, когда форсунка открывается и закрывается, скорость кулачка или топливного насоса, система HPCR управляет форсункой с помощью небольшого быстродействующего исполнительного механизма, либо соленоида, либо пьезокристалла, встроенного в форсунку.А поскольку они управляются электроникой, они могут срабатывать так быстро, как вы можете включать и выключать электрический ток.

«Эти форсунки с электронным управлением обеспечивают гораздо лучший контроль времени и количества впрыска по сравнению с механическими системами», — говорит Файер. «Это стало важным фактором в разработке более чистых и более экономичных дизельных двигателей», — говорит он.

События множественного впрыска

«Горение в дизельном двигателе очень похоже на рецепт выпечки торта», — говорит Серра.«Если вы правильно отмеряете ингредиенты, установите правильные настройки температуры и времени, вы всегда будете получать идеальный торт».

Проблема в том, что рецепт может меняться от одной секунды к другой. Каждый раз, когда вы переключаетесь на другую передачу, поднимаетесь на холм или нажимаете на педаль газа, чтобы максимизировать усилие отрыва, сочетание давления, температуры, времени впрыска и времени меняет рецепт.

Только системы Common Rail с блоком управления двигателем и сверхбыстрыми инжекторами с электронным управлением обладают скоростью и универсальностью, чтобы реагировать на эти изменения и при этом сохранять параметры выбросов, экономию топлива и выходную мощность.

Дизель Динамика

Цилиндр бензинового двигателя потребляет один впрыск топлива в пределах от 40 до 60 градусов вращения коленчатого вала. «Горение дизельного двигателя длится намного дольше, от 90 до 120 градусов», — говорит Серра. Этот медленный, расширяющийся взрыв — вот что дает дизельным двигателям невероятный крутящий момент. Формирование и максимизация эффективности этого факела горения имеет первостепенное значение.

Расположение клапана, форма чаши поршня и конструкция наконечника форсунки — все это влияет на то, как шлейф циркулирует внутри цилиндра, — говорит Серра.Но синхронизация и частота форсунок — это два элемента, которые могут изменяться по мере изменения требований к двигателю.

В типичном сценарии горения HPCR с низким энергопотреблением у вас может быть три события впрыска в следующей последовательности:

Все начинается с небольшого быстрого пилотного впрыска, чтобы все заработало. При легкой и средней нагрузке двигателя ранние предварительные впрыски также помогают контролировать образование NOx (загрязняющее вещество, регулируемое Tier 4 Final) и уменьшать шум — этот безошибочный звук «стука» дизельного двигателя на холостом ходу.

Далее идет полная нагрузка, главный впрыск мощности. Возможны от шести до восьми событий для изменения процесса сгорания или содействия последующей обработке выбросов.

Наконец, вы получаете небольшой дополнительный впрыск, чтобы сжечь все несгоревшее топливо, оставшееся в цилиндре. Последующие впрыски также контролируют выбросы твердых частиц в выхлопных газах, обеспечивают дополнительную энергию для систем нейтрализации выхлопных газов и уменьшают задержку турбокомпрессора.

Когда приложение требует высокой мощности, ECM обычно заказывает один длительный впрыск.

Уродливые Скорости

Инженеры измеряют скорость этих событий впрыска в микросекундах, что составляет 1/1000 секунды. Для всех инъекций существует окно примерно в 7000 микросекунд, в течение которого:

.

Соленоид форсунки или пьезокристаллический привод начинает открываться в течение 100–150 микросекунд после подачи питания.

При трех впрыскивании каждый впрыск обеспечивает подачу измеренного количества топлива примерно с 1225 раз в минуту на холостом ходу (750 об / мин) и до 3300 раз в минуту при номинальной скорости (2200 об / мин).

При шести впрыскивании каждая форсунка может подавать всплески топлива со скоростью до 6600 раз в минуту при 2200 об / мин.

После события впрыска требуется еще от 50 до 100 микросекунд, чтобы соленоид или пьезокристаллический привод вернулся в состояние покоя и рассеял любой электрический заряд.

Компьютерное управление

«Электронный блок управления на двигателе управляет всеми аспектами управления топливной системой», — говорит Фиери. «ECM не только содержит электронику, необходимую для приведения в действие регулирующих клапанов и форсунок, но также содержит калибровку и диагностику двигателя.По сути, это мозг двигателя », — говорит он.

И хотя аппаратное обеспечение в большинстве топливных систем HPCR может быть схожим, электронная логика, используемая для управления системой, может быть важным различием между характеристиками различных двигателей, говорит Файер. По его словам, калибровка двигателя и электронное управление стали более сложными и должны быть полностью интегрированы с системами обработки воздуха, топливных систем, дополнительной обработки и фильтрации.

Наконечники для форсунок

Каждая форсунка имеет одну форсунку с множеством распылительных отверстий, оптимизированных для удовлетворения требований к мощности, а также выбросов, — говорит Фиери.Сопла изготовлены из стали и используют различные методы термообработки, чтобы выдерживать высокие рабочие температуры.

По словам Фиера, по мере того, как требования к выбросам стали более жесткими, способность форсунок обеспечивать равномерную и конкретную струю топлива в цилиндр становится все более важной. Форсунка является неотъемлемой частью формирования факела в момент сгорания. По его словам, отверстия для распыления форсунок согласованы с корпусом цилиндра, чтобы обеспечить наилучшее распыление топлива и, следовательно, лучшую удельную мощность, низкие выбросы и снижение расхода топлива.

Чистое топливо

Хотя материалы, используемые для наконечников форсунок, не сильно изменились при переходе от механического к электронному впрыску, форсунки в системах HPCR по-прежнему уязвимы для загрязненного топлива, говорит Серра. «Грязь, особенно твердые частицы кварца, превращает топливную систему в очень эффективную гидро-измельчитель и сокращает срок службы топливной системы и двигателя», — говорит он.

Когда вы слышите, как люди проповедуют о достоинствах чистого дизельного топлива и хорошей фильтрации, вот почему.Даже вода в топливе при давлении от 30 до 36000 фунтов на квадратный дюйм и от 5000 до 6000 раз в минуту может значительно ускорить износ наконечника форсунки.

Безопасность

Когда топливо в общей топливной рампе находится под экстремальным давлением, основной риск для механиков, работающих с системой, возникает при работающем двигателе, поскольку в большинстве двигателей давление в топливной системе сбрасывается в течение нескольких секунд после выключения. Тем не менее, вы всегда должны следовать процедурам, рекомендованным производителем, при удалении воздуха или работе с топливными системами.

«Новые двигатели требуют от технических специалистов забыть свои старые диагностические привычки, такие как открытие топливных магистралей на работающем двигателе», — говорит Серра.«Старые системы перекачивали только 0,01 унции топлива за рабочий ход на цилиндр при полной нагрузке. Следовательно, максимальное количество топлива, которое вы могли бы получить из одной топливной магистрали, составляло примерно 10 унций топлива при минимальном давлении через минуту.

«С двигателем с общей топливораспределительной рампой, если сделать то же самое, при значительном распылении будет произведен почти один галлон топлива», — говорит Серра. «Скорость топлива в пределах нескольких дюймов от места утечки достаточно высока, чтобы пробить кожу или перчатки», — говорит он.

Диагностика

Некоторые современные двигатели могут иметь сотни различных кодов неисправностей для различных условий и симптомов, но коды неисправностей не всегда решают проблему.«Даже со всеми этими кодами неисправностей для диагностики по-прежнему требуется хорошо обученный техник, который использует систематический подход к диагностике системы двигателя», — говорит Серра. «Нет никакой замены опыту и пониманию причинно-следственных связей в двигателе. Например, код ошибки пропуска зажигания может быть вызван не только неисправной форсункой, но и неисправной системой рециркуляции отработавших газов, регулировкой клапана или системой жгута проводов ».

По словам Серры, сложнее всего диагностировать проблемы, связанные с жалобами на отсутствие кода неисправности.«Если они не поймут, как должна вести себя вся система, как выглядят нормальные данные и как подойти к диагностике, они будут потеряны», — говорит Серра.

«В более старых двигателях с механическим впрыском 95 процентов топливной системы находилось между ТНВД и форсунками, поэтому диагностика была довольно простой», — говорит Серра. «В двигателе Common Rail топливный насос и форсунки составляют только 25 процентов топливной системы. «Я видел случаи, когда технический специалист тратил недели на современный двигатель, не следя за процессом диагностики, заменяя многие дорогие компоненты только для того, чтобы обнаружить, что он пропустил простую неисправность, такую ​​как засорение топливного фильтра.”

Прочность

По словам Фиера, недавний демонтаж и проверка двигателя Cummins Tier 4 показали, что его инжекторы HPCR могут рассчитывать на 20 000 часов работы до капитального ремонта. Предостережение заключается в том, что это зависит от рабочего цикла, области применения, хорошего обслуживания фильтра и чистого топлива.

«Эти двигатели не требуют плановой замены топливных форсунок в середине срока службы и, как ожидается, будут иметь такой же срок службы, как и двигатель», — говорит Фиери. «Возможно, более важным, чем срок службы в часах, является общее количество инъекций за срок службы системы HPCR, типичное число — 1 миллиард инъекций.”

Система впрыска Common Rail Форт-Лодердейл

Регулярное обслуживание системы впрыска Common Rail в Форт-Лодердейле гарантирует, что ваш двигатель продолжит работать на оптимальном уровне. Система впрыска Common Rail — это современная система впрыска топлива, в которой используется одна трубка, которая впрыскивает топливо в двигатель транспортного средства.

Топливо находится под давлением, что обеспечивает его правильное разложение и направление топлива, помогая ему смешиваться с воздухом. Система впрыска Common Rail значительно снижает вредные выбросы двигателя и шум двигателя.

Разница в впрыске и давлении топлива

Система впрыска Common Rail работает аналогично системе впрыска топлива обычного двигателя. Основное различие между двумя системами заключается в том, как ими управляют.

Обычные системы впрыска топлива управляются механически, тогда как система впрыска Common Rail управляется с помощью электронного блока управления. Электронный блок управления регулирует количество впрыскиваемого топлива и используемое давление.

Благодаря электронному управлению впрыском и давлением топлива система впрыска Common Rail намного эффективнее, чем ее механический аналог. Пользователи могут рассчитывать на лучшее сгорание и впрыск, если они регулярно планируют обслуживание форсунок Common Rail в Форт-Лодердейле для своих автомобилей.

Различия в топливном насосе между обычными системами впрыска и системой впрыска Common Rail

В системе впрыска Common Rail используется одна трубка, которая разделена на клапан топливной форсунки.Этот клапан управляется внутренним компьютером и состоит из высокоточной форсунки и плунжера, который полностью приводится в действие электромагнитным клапаном.

Бортовой компьютер помогает регулировать давление топлива и количество топлива, впрыскиваемого в двигатель. В традиционной системе двигателя топливный насос высокого давления накапливает топливо при давлении 2900 фунтов на квадратный дюйм.

Компьютер контролирует время впрыска топлива и увеличивает давление впрыскиваемого топлива. За счет увеличения давления система впрыска Common Rail улучшает скорость сгорания и распыления топлива.

Преимущества системы впрыска топлива Common Rail

Применение системы впрыска Common Rail становится все более популярным среди владельцев транспортных средств из-за ряда преимуществ, которые она предоставляет. За счет улучшения процесса сгорания и распыления эта система следующего поколения помогает снизить уровень выбросов, улучшить расход топлива и повысить топливную эффективность.

Обычные двигатели не могут конкурировать с на двадцать пять процентов большей мощностью и крутящим моментом, которые обеспечивает топливная система с впрыском Common Rail.Хотя двигатель, использующий систему Common Rail, немного дороже, чем обычный двигатель, преимущества намного перевешивают стоимость.

Важно регулярно обслуживать систему впрыска Common Rail в Форт-Лодердейле, чтобы она продолжала работать с максимальной производительностью. Следует проконсультироваться только с обученными техническими специалистами по двигателям, поскольку они имеют подготовку, опыт и инструменты для надлежащего изучения и выполнения работ по впрыску дизельного топлива.

RPM Diesel Company имеет команду обученных и опытных механиков, которые могут обслуживать и ремонтировать вашу систему впрыска Common Rail.Обладая многолетним опытом, вы можете положиться на нас в обеспечении оптимальной работы вашего двигателя на долгие годы. Свяжитесь с нами сегодня или посетите наш объект.

Facebook | Twitter | Yelp | YouTube

Система впрыска Common Rail Форт-Лодердейл

просмотров всего 1069, сегодня просмотров 3

Насос с электронным блоком

VS Насос Common Rail

С повышением нормы выбросов с EURO II до EURO III, блочный насос и насос Common Rail являются двумя основными технологическими маршрутами, оба из которых обеспечивают высокую эффективность сгорания за счет электрического управления впрыском.По сравнению с системой Common Rail, разработанной ведущим производителем, таким как BOSCH, насос-агрегат без капитальных вложений и исследований. Сегодня мы сравним их, и вы можете найти разницу и причины.

1. Контроль давления впрыска

Давление впрыска насосного агрегата с электроприводом реализуется за счет конструкции САМ-профиля насоса и зависит от диаметра отверстия форсунки и скорости двигателя, то есть чем меньше диаметр отверстия сопла, тем больше максимальное значение. давление впрыска.Чем ниже частота вращения двигателя, тем ниже давление впрыска. В настоящее время система способна достичь максимального давления впрыска 180 МПа.

Давление впрыска в системе Common Rail может быть полностью независимым от частоты вращения двигателя, что может улучшить характеристики двигателя на низких оборотах. Оно регулируется электромагнитным клапаном на насосе высокого давления и гибко регулируется соответствующей MAP. . Между тем давление впрыска также не зависит от диаметра отверстия сопла.В настоящее время система может достигать максимального давления впрыска 160 МПа.

Таким образом, с точки зрения управления давлением впрыска топлива, система Common Rail превосходит электронный насосный агрегат. Это более выгодно для соблюдения более строгих требований к выбросам.

2. Контрольный объем впрыска топлива

Оба они позволяют гибко и точно регулировать количество впрыскиваемого топлива в каждом рабочем состоянии двигателя.

Минимальный объем впрыска топлива, достигаемый насосом электронного блока, составляет 3 мм3 / ст, но предварительный впрыск не может быть достигнут.

В то время как минимальное количество впрыска топлива, которое может достичь система Common Rail, составляет 2 мм3 / ст, и могут быть реализованы предварительный впрыск и пост-впрыск. Предварительный впрыск может облегчить холодный запуск и снизить уровень шума. , может применяться для последующей обработки, обеспечивая технический резерв для соответствия будущим более строгим нормам выбросов, таким как евро IV.

3. Время впрыска

Как насос-агрегат, так и система Common Rail могут гибко регулировать время впрыска топлива в соответствии с потребностями двигателя в каждом рабочем состоянии, что очень полезно для регулировки и улучшения расхода топлива, выбросов NOX и дымности двигателя.

4.Закон о впрыске топлива

Закон впрыска насоса с электронным блоком такой же, как и у механического рядного насоса, что способствует снижению выбросов NOX.

Закон впрыска топлива в системе Common Rail имеет прямоугольную форму, с высоким давлением взрыва и грубым сгоранием, что не способствует снижению выбросов NOX.

Следовательно, закон впрыска EUP лучше, чем система Common Rail.

5.Возможность быстрой масляной резки

Насос с электроприводом использует пружину игольчатого клапана форсунки для отсечения масла. Из-за длинной трубы высокого давления от насоса высокого давления к форсунке волна давления в маслопроводе высокого давления будет влиять на быструю резку масла форсунки, что отрицательно сказывается на расходе топлива и дымности двигателя. .

Система Common Rail регулирует разность давлений топлива между верхней и нижней полостями плунжера форсунки через электромагнитный клапан, а совместное действие пружины игольчатого клапана обеспечивает быстрое разрушение масла после завершения работы форсунки, что полезно для улучшение выброса частиц и дыма.

6. Мощность всасывания насоса

Одна форсунка на каждый насос и шесть насосов объединены в насосную коробку. Поэтому их объем больше, приводной механизм громоздкий, а насос имеет более высокую мощность всасывания.

Насос высокого давления

HP0 системы Common Rail приводится в действие двумя треугольными CAM, каждый CAM имеет три выступа, компактную конструкцию, легкий вес, простоту установки и низкую абсорбционную мощность масляного насоса.

7.Требования к чистоте топлива

Требования к чистоте топлива у электрического блочного насоса невысоки, а точность фильтрации топлива такая же, как у механического рядного насоса.

Система Common Rail предъявляет более высокие требования к качеству топлива, а точность фильтрации топлива должна достигать 5u, что намного выше, чем у механических рядных насосов. Загрязнения в топливной системе могут легко привести к отказу системы Common Rail. неудача.

8.Уровень локализации

Насос высокого давления, электромагнитный клапан, форсунка или блок управления насосом может быть полностью произведен в Китае по низкой цене.

Некоторые ключевые компоненты системы Common Rail по-прежнему необходимо импортировать по высокой цене из-за границы. К счастью, такие компоненты, как насосы CB18, форсунки Common Rail, форсунки и наборы клапанов, могут быть поставлены в Китае с использованием оригинального BASCOLIN по конкурентоспособной цене и выдающимся характеристикам. Он стал выбором большинства импортеров и производителей в стране и за рубежом.

(PDF) Детальное моделирование процесса впрыска топлива Common Rail

Детальное моделирование процесса впрыска топлива Common Rail

X.L.J. SEYKENS

1

, L.M.T. СОМЕРС

1

, R.S.G. BAERT

1,2

1. Факультет машиностроения, подразделение Thermo Fluids Engineering (TFE), Эйндховен

Технологический университет, Нидерланды, P.O. Box 513, 5600 МБ Эйндховен, электронная почта:

[email protected]

2. TNO Automotive, P.O. Box 155, 2600 AD Делфт, Нидерланды

РЕЗЮМЕ

Моделирование оборудования для впрыска топлива — это инструмент, который все чаще используется для объяснения или

прогнозирования влияния передовых стратегий впрыска дизельного топлива на сгорание и выбросы. Этот документ

сообщает о моделировании части высокого давления исследовательской системы впрыска топлива Heavy Duty Common

Rail (CR). В частности, он сообщает о наблюдаемой динамике системы впрыска

и способности модели уловить это.По этой причине общая часть системы впрыска с высоким давлением

, то есть топливный насос, рампа и форсунка, была смоделирована с использованием кода AMESim

(Imagine S.A., 2004). Надежность полученной гидравлической модели проверяется

путем сравнения численных результатов с фактическими измерениями впрыска. Это подробное сравнение

основано на измерениях массового расхода нагнетаемого газа, подъема иглы и колебаний давления

в канале нагнетания для серии единичных событий нагнетания.

Показано, что гидравлическая модель способна точно моделировать скорость впрыска, подъем иглы

и давление впрыска для различных уровней давления в рампе. Для получения точных численных результатов важно, чтобы

правильно смоделировала жесткость узла иглы форсунки и коэффициенты расхода различных ограничений потока

в форсунке (например, отверстия форсунки).