Аккумуляторные топливные системы типа Common Rail

В статье рассмотрена аккумуляторная система питания типа Common Rail дизельных двигателей.

Ключевые слова:

Дизельный двигатель, топливный аккумулятор, электрофорсунка, топливный насос высокого давления.

Условные обозначения:

Жесткие экологические требования, предъявляемые западными стандартами и нормативами к дизельному топливу и отработавшим газам двигателей (1D, 2DASTM 975; DIN 51603; EN 590; ЕВРО 1-4) предопределили создание новых топливных систем дизельных двигателей. Так, в 1977 году концерны Bosh и Fiat совместно разработали и внедрили аккумуляторную систему питания дизельных двигателей с повышенным давлением инжекции типа Common Rail. Она обеспечивает постоянное высокое давление топлива в течении всего периода впрыска.

Аккумуляторная топливная система, типа Common Rail включает в себя следующие основные элементы, рис. 1: топливный насос высокого давления – ТНВД (8); топливный аккумулятор (9); электрогидравлические форсунки (11) с с электромагнитными клапанами; регулятор давления топлива в аккумуляторе.

Рис. 1. Аккумуляторная топливная система

1. – топливный бак; 2. – подкачивающий насос; 3. – фильтр; 4. – влагоотделитель; 5. – фильтр тонкой очистки; 6. – датчик температуры; 7. – датчик давления; 8. – ТНВД; 9. – аккумулятор (топливная магистраль); 10. – перепускной клапан; 11. – форсунка; 12. – датчик давления в аккумуляторе; 13. – топливопровод высокого давления; 14. – обратная магистраль.

Система работает следующим образом: дизельное топливо из бака (1) электрическим насосом 2 подается к топливному насосу высокого давления (8). Далее топливо под высоким давлением (120 … 180 мПа) нагнетается в аккумулятор (9) топливной системы и оттуда по топливопроводу высокого давления (13) к электрогидравлическим форсункам(11).

По сигналу электронного блока управления ЕСU (1), рис. 2 электромагнитный клапан снижает давление в управляющей камере форсунки, под действием давления поступающего топлива игла форсунки поднимается, открывая сопловые отверстия, через которые топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. После впрыска сигнал управляющего блока отключается, электромагнитный клапан возвращается в исходное положение и под давление топлива на поршень форсунки ее игла закрывает («отсекает») сопловые отверстия.

Впрыск и распыление дизельного топлива в камеру сгорания цилиндре двигателя производится электрогидравлической форсункой, которая обеспечивает: высокую дисперсионность распыления топлива мелкими каплями, дальнобойность струи топлива распыление его по всему объему камеры сгорания.

Постоянное регулирование подачи топлива, частоты вращения коленчатого вала двигателя, как отмечалось выше, осуществляет электронная система управления двигателем – ЕЕМ-3, рис.2

Рис. 2. Схема системы управления ЕЕМ-3

1. Электронный блок управления - ЕСИ; 2. …9. – датчики; 10. – кабели форсунок; 11. – кабели системы управления; 12. – соединение с базовой машиной; 13. – нагреватель всасываемого воздуха; 14. – соленоид нагревателя всасываемого воздуха; 15. – ID – модуль; 16. – кабели; 17. – предохранитель; 18. – шина заземления; 19. – детектор наличия воды в топливе.

В систему управления двигателем – ЕЕМ – 3, ри. 2 входят следующие элементы: электронный блок управления - ЕСU (1); ID – модуль (15), для идентификации и передачи данных о параметрах работы двигателя в управляющий блок - ЕСU; датчики: скорости вращения (3), температуры охлаждающей жидкости(4), давления в топливном аккумуляторе (5) давления наддува(6), температуры топлива (7), частоты вращения коленчатого вала двигателя(9), кабели (10, 14,16), предохранитель (17), шина заземления (18), детектор наличия воды в топливе (19).

Электронный блок управления – ЕСИ постоянно получает сигналы от измерительных датчиков различных систем двигателя, например, о частоте вращения коленчатого вала двигателя, давления масла, давления наддува и т.д., что позволяет поддерживать необходимый режим работы двигателя.

В настоящее время зарубежные производители полностью перешли на выпуск дизельных двигателей с аккумуляторной топливной системы типа Common Rail.

Использование аккумуляторных топливных систем распределенного типа (Common Rail) в дизельных двигателях позволяет: 1. Оптимизировать процесс сгорания топлива, что приводит к его полному сгоранию, а следовательно к увеличению мощности двигателя и экономии топлива; 2. Снизить концентрацию выбрасываемых частиц (например, сажу) и снизить токсичность отработавших газов.

Литература

1. «BOSH»: автомобильный справочник – перевод с англ. – М.: Из-во «За рулем», 2000. – 600с.

2. Just Forest: International magazine from Komatsu Forest №1-2, 2011 / Just Forest AR, Box. 7124. SE-909 oy Umea, Sweden

Поиск по сайту: