Электроуправляемые насос-форсунки дизелей - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Качество распыления дизельного топлива в цилиндре, во многом определяет процесс его горения, и образования токсичных веществ в отработавших газах. Более качественное распыление достигается при высоком давлении, порядка 1600...1800 кгс/см2. Однако стандартные системы дизельных двигателей не могут обеспечить подачу топлива к форсункам под таким давлением, т. к. в таком случае потребовались бы делать топливопроводы высокого давления, с очень большим наружным диаметром из-за увеличения толщины стенок, что значительно увеличило бы массу и габариты топливных систем. Чтобы не применять громоздких топливопроводов, но увеличить давление впрыска, многие ведущие автомобильные фирмы начали применять насос-форсунки с электронным управлением.
Система дизельной топливной аппаратуры насос-форсунка начали применяться на грузовых автомобилях с 1994 года, а на легковых с 1998 года. Модульная конструкция систем питания дизельных двигателей с насос-форсунками, позволяет устанавливать их без особых затрат времени, на двигатели различных конструкций.
Насос-форсунки, как и системы насос-топлипровод-форсунка, состоят из трех подсистем:
Подсистема подачи топлива низкого давления необходима для подачи топлива к насосу высокого давления и очистки топлива.
Подсистема подачи топлива высокого давления служит для создания высокого давления впрыска топлива в камеру сгорания.
Подсистема подачи воздуха и выпуска отработавших газов включает в себя приборы для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя и очистки отработавших газов после выпуска их из цилиндров.
Рисунок 1 Система питания дизельного двигателя с насос-форсунками
1 - топливный бак; 2 - топливопровод к дополнительному отопителю; 3 - охладитель топлива; 4 - датчик температуры топлива; 5 - ограничительный клапан в сливном трубопроводе; 6 - сливной трубопровод; 7 - распределитель топлива; 8 - трубопровод высокого давления; 9 - насос-форсунка; 10 - топливоподкачивающий насос; 11 - редукционный клапан в трубопроводе подачи топлива; 12 - обратный клапан; 13 - топливный фильтр; 14 - трубопровод низкого давления; 15 - топливоподкачивающий насос
Расположенный в баке электрический топливный насос 15, качает топливо к фильтру. Обратный клапан 12 предотвращает слив топлива из распределителя 7 и трубопровода низкого давления 14 в бак после остановки двигателя. Топливоподающий насос 10 служит для забора топлива из фильтра и подачи его под повышенным давлением к насос-форсункам. Редукционный клапан 11 поддерживает давление поддаваемого к насос-форсункам топлива в пределах 8,5 кгс/см2. Ограничительный клапан 5 удерживает давление топлива в сливном трубопроводе на уровне 1 кгс/см2, благодаря чему снижаются пульсации давления в системе.
Охладитель топлива 3 защищает бак от нагрева сливаемым в него топливом. Датчик температуры топлива 4 вырабатывает сигнал, поступающий в блок управления двигателем.
От фильтра топливо в питающую магистраль в головке блока. В питающей магистрали топливо течет по внутренним стенкам распределителя топлива 7 в направлении первого цилиндра. Через отверстия в стенках топливо подается в кольцевую полость между распределителем и стенками головки блока.
Рисунок 2 Смешивание топлива в распределителе насос-форсунки
Здесь топливо смешивается с нагретым топливом, которое выдавлено от насос-форсунок в питающую магистраль. Благодаря этому достигается одинаковая температура, а значит и одинаковое количество топлива поступающего ко всем насос-форсункам, что обеспечивает равномерную работу двигателя. Без распределителя топливо поступало бы в насос-форсунки неравномерно. Нагретое топливо, выжимаемое от насос-форсунок в питающую магистраль, продвигалось бы поступающим топливом от четвертого цилиндра в направление первого цилиндра. Из-за этого температура топлива повышалась бы от четвертого цилиндра к первому цилиндру, и к насос-форсункам поступало бы различное количество топлива. Следствием этого была бы неравномерная работа двигателя и слишком высокая температура в зоне передних цилиндров.
Рисунок 3 Насос-форсунка (РDЕ): 1 - упор сферический; 2 - пружина возвратная; 3 - плунжер насоса; 4 - корпус; 5 - штекер для подачи управляющего сигнала; 6 - сердечник электромагнита; 7 - пружина выравнивающая; 8 - игла соленоидного клапана; 9 - якорь электромагнита; 10 - катушка электромагнита; 11 - канал обратного слива топлива; 12 - уплотнение; 13 - отверстия-фильтры подвода топлива (350 шт.); 14 - гидроупор; 15 - седло иглы; 16 - шайба уплотнительная; 17 - камера сгорания; 18 - игла распылителя; 19 - гайка распылителя; 20 - распылитель; 21 - головка блока; 22 - пружина распылителя; 23 - уравнивающий поршень; 24 - полость аккумулирования топлива; 25 - полость высокого давления; 26 - пружина электромагнитного клапана; 27 - вал привода насос-форсунки; 28 - коромысло
Насос-форсунка представляет собой одноцилиндровый насос высокого давления индивидуальный для каждого цилиндра двигателя с соленоидным клапаном.
Внутри корпус насос-форсунки имеется цилиндрическая полость высокого давления. Соленоидный клапан монтируется как одно целое с насос-форсункой. Крепление насос-форсунки к головке блока осуществляется с помощью прижимной скобы. В приводе насос-форсунки, в отличие от привода механизма газораспределения отсутствуют тепловые зазоры, так как здесь с помощью возвратной пружины осуществляется постоянный контакт между толкателем плунжера, коромыслом и кулачком приводного вала.
Быстродействующий соленоидный клапан в соответствии с параметрами, определяемыми блоком управления, обеспечивает регулировку времени начала впрыска топлива и его конец. В отключенном положении соленоидный клапан открыт и обеспечивает полное прохождение топлива от топливоподкачивающего насоса к подплунжерному пространству насоса. Во время хода плунжера 3 насос-форсунки соленоидный клапан перекрывает подачу топлива, герметизируя плунжерную пару и при ходе плунжера вниз, происходит впрыск топлива через форсунку в камеру сгорания. Момент закрытия соленоидного клапана регулирует начало впрыска и его продолжительность. По сравнению с впрыском бензиновых двигателей электромагнитный клапан должен управлять давлением в 300...500 раз большим, при этом переключение клапана происходит в 10...20 раз быстрее.
Использование насос-форсунки исключает применение топливопроводов высокого давления, благодаря чему снижаются потери давления при подаче топлива из-за периодических расширений топливопроводов в начале подачи и разгрузке в конце подачи. Максимальное давление, развиваемое насос-форсунками, составляет 2050 кгс/см2. Электронные трехмерные параметрические характеристики в комбинации с высоким давлением впрыска приводят к снижению потребления топлива при одновременном снижении выброса токсичных веществ, что имеет большое значение, принимая во внимание строгие требования соблюдения европейских стандартов (Евро2/Евро 3). Используя управление соленоидным клапаном, имеется возможность реализовать предварительный впрыск и отключение отдельных цилиндров из работы при частичных нагрузках, что уменьшает расход топлива.
Похожие статьи
-
Соленоидный клапан. - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Основными задачами соленоидного клапана являются: обеспечение точного времени начала впрыска топлива относительно угла поворота коленчатого вала...
-
Преимущества и недостатки - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Среди преимуществ использования насос-форсунок выделяют следующие: 1) Данные элементы позволяют впрыскивать топливо под давлением больше 2000 бар,...
-
Предварительный впрыск насос-форсунки. - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Как отмечалось ранее для снижения шума и выброса токсичных веществ в форсунках, в том числе и насос-форсунках, может применяться предварительный впрыск....
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
ТНВД предназначены для впрыска топлива через форсунку непосредственно в цилиндр двигателя под высоким давлением 19,6-- 117 МПа (200--1200 кгс/см2). При...
-
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие...
-
Система питания дизеля со встроенной диагностикой
В данной статье предложен один из вариантов диагностирования топливной системы дизелей на различных режимах работы двигателя. Способ основан на проверке...
-
Таблица 4.1. Основные свойства любой тормозной жидкости зависят от сочетания ее компонентов Стандарт Точка кипения (свежая/сухая), °С Точка кипения...
-
ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
ТЖ Роса ( ТУ 2451-004-36732629-99 ) -- высокотемпературная жидкость, представляющая собой композицию на основе борсодержащего полиэфира, содержит...
-
ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
ОЖ-40 "Лена" (ТУ 113 - 07-02-88) - концентрат, содержащий этиленгликоль, воду, а также антикоррозионные, антивспенивающие добавки. Низкозамерзающая...
-
Рабочий цикл 4-хтактного дизеля - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Принцип работы дизельного двигателя Главным отличием ДВС с воспламенением от сжатия (дизеля) от ДВС с воспламенением от искры (бензиновый двигатель)...
-
Основы конструкции топливных насосов - Судовые дизельные установки
Топливные насосы, обычно называемые топливными насосами высокого давления (ТНВД), выполняют следующие функции: 1. Отмеривание (дозирование) порции...
-
Насос (рис. 2.1) предназначен для подачи топлива через форсунку в цилиндры дизеля под высоким давлением в определенном количестве и в строго определенный...
-
ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
Литол-24 (ГОСТ 159-52) - антифрикционная многоцелевая водостойкая смазка. Высококоллоидная, химически и механически стабильная, водостойкая даже в...
-
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
Масло марки "Р"(ТУ 38.1011282-89) - хорошо очищенное дистиллятное масло с добавлением присадок, повышающих антиокислительные, противоизносные,...
-
Уплотнения не должны разбухать в ТЖ, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность и прочность больше, чем это допустимо. Распухшие манжеты...
-
ВЯЗКОСТЬ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
Характеризует способность жидкости прокачиваться по системе. Температура окружающей среды и самой ТЖ может быть от минус 40°С зимой в неотапливаемом...
-
АЖ-12Т (ГОСТ 23008-78) - Смесь полиэтилсилоксановой жидкости и нефтяного масла глубокой селективной очистки из зернистого сырья с добавлением...
-
МОТОРНЫЕ МАСЛА В инструкциях по эксплуатации автомобилей Отечественного автопрома обозначение моторных масел определено ГОСТ 17479.1-85 и включает в себя...
-
Особенности КШМ, ГРМ дизельного двигателя, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Легковой автомобиль "MERCEDES" приводится в движение 4- или 5-цилиндровым рядным двигателем, с жидкостным охлаждением. Двигатель расположен продольно в...
-
Легковой автомобиль с карбюраторным двигателем. ВАЗ-2105. Система смазки комбинированная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, опоры...
-
Введение - Расчет центробежного насоса конденсатной системы судна
Целью проекта является закрепление знаний по основам теории вспомогательных гидравлических машин, а также практическое овладениенавыками выполнения...
-
Примеры современных пьезоэлектрических датчиков - Пьезоэлектрические датчики
1. ПД-4, ПД-6 - пьезоэлектрические датчики пульсации давления В топливном трубопроводе дизельного двигателя. Описание и технические характеристики...
-
Система смазки дизеля, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Масляный насос 1 - всасывает масло из поддона и нагнетает его в главный масляный фильтр. Между нагнетающей стороной насоса и смазочной магистралью...
-
Законы управления (программы) переключения передач в автоматической трансмиссии обеспечивают оптимальную передачу энергии двигателя колесам автомобиля с...
-
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Тормозная жидкость (ТЖ)- это важный компонент тормозной системы. Ее главное назначение - передавать усилие от главного тормозного цилиндра...
-
ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
Масло ТСп-15К - Остаточное масло с небольшой добавкой дистиллятного и композицией присадок, придающих противозадирные, противоизносные,...
-
Агрегаты, узлы и системы транспортных средств, Двигатель - Транспортные средства
К основным агрегатам относятся: двигатель, шасси, кузов или рама. Двигатель Обеспечивает автомобилю движущую силу. На современных ТС используются...
-
Устройство, техническое обслуживание КШМ и ГРМ
Вопросы контроля: 1. Устройство ДВС (очередность разборки) 2. Основные неисправности КШМ 3. Основные неисправности ГРМ 4. Основные виды ремонта КШМ...
-
Водяной насос нагнетает жидкость в систему охлаждения, и основной ее поток проходит по жидкостной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней....
-
Система питания, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
В систему питания входит топливный бак, топливопроводы, подкачивающий насос высокого давления, форсунки, топливный фильтр. Топливный бак расположен перед...
-
Особенности конструкции форсунки двигателей MAN&;amp;BW L-MC - Судовые дизельные установки
Конструкцию распылителя форсунки судовых дизелей Бурмейстер и Вайн (рис. 6.4.5., а) с незначительными изменениями применяли до тех пор, пока не была...
-
Введение, Общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля - Система охлаждения двигателя
ЗМЗ-402 - семейство бензиновых 4-цилиндровых автомобильных двигателей, производства ОАО "Заволжский моторный завод. Данное семейство двигателей...
-
Текущий ремонт топливного насоса высокого давления - Электропневматический контактор электровозов
Электропневматический контактор топливный насос Техническое обслуживание комплексом профилактических работ различного объема позволяет лишь замедлить...
-
Дизельные двигатели (дизели) - Транспортные средства
Дизельными двигателями называются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. В дизельном двигателе, изобретенном Рудольфом Дизелем в...
-
Снятие и установка Для снятия масляного насоса: -- поставьте автомобиль на смотровую канаву или подъемник, отсоедините провода от аккумуляторной батареи...
-
Система подачи топлива предназначена для хранения запаса топлива, очистки топлива и посторонних примесей и для подачи его в цилиндры двигателя. Система...
-
Технические требования к автомобилям, узлам и агрегатам, выпускаемым из ТО или ремонта - регламентируется в пределах объема работ, выполненных в...
-
Деталь -- изделие из однородного материала (по наименованию и марке), выполненное без применения сборочных операций. Деталь, с которой начинается сборка...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
Важнейшей задачей химмотологии является поиск путей обеспечения высокого и стабильного уровня качества горюче-смазочных материалов, обеспечивающего...
Электроуправляемые насос-форсунки дизелей - Узлы и агрегаты современного электромобиля