Устройство опережения впрыскивания

При неизменном моменте начала впрыскивания и повышающейся частоте вращения коленчатого вала увеличивается угловое смещение по коленчатому валу между моментами начала впрыскивания и сгорания, так что процесс сгорания не начинается в нужный момент (по отношению к положению поршня в цилиндре).

Наиболее благоприятно процесс сгорания, равно как и лучшая отдача дизеля но мощности, протекает только в том случае, когда момент начала сгорания соответствует определенному положению коленчатого вала или поршня в цилиндре. Задачей устройства опережения впрыскивания является увеличение угла начала подачи топлива при повышении частоты вращения коленчатого вала. Это устройство, состоящее из датчика угла поворота приводного вала ТНВД, блока управления и электромагнитного клапана установки момента начала впрыскивания, обеспечивает оптимальный момент начала впрыскивания соответственно условиям эксплуатации двигателя, чем компенсирует временной сдвиг, определяемый сокращением периода впрыскивания и воспламенения при увеличении частоты вращения.

Устройство опережения впрыскивания, оснащенное гидравлическим приводом, встроено в нижнюю часть корпуса ТНВД поперек его продольной оси (рисунок 6).

Кулачковая шайба 1 входит своей шаровой цапфой 2 в поперечное отверстие плунжера 3 так, что поступательное движение последнего превращается в поворот кулачковой шайбы. В середине плунжера находится регулировочный клапан 5, который открывает и закрывает управляющие отверстия в плунжере. По оси плунжера 3 расположен нагруженный пружиной 10 управляющий поршень 12, который задает положение регулировочного клапана.

Поперек оси плунжера находится электромагнитный клапан 15 установки момента начала впрыскивания (на рисунок 6 условно повернут в плоскость устройства опережения впрыскивания). Он влияет на давление, действующее на управляющий поршень, принимая сигнал от блока управления ТНВД.

1 – кулачковая шайба; 2 – шаровая цапфа; 3 – плунжер установки угла опережения впрыскивания; 4 – подводной/ отводной канал; 5 – регулировочный клапан; 6 – лопастной топливоподкачивающий насос; 7 – выход из топливоподкачивающего насоса; 8 – вход в топливоподкачивающий насос; 9 – подвод от топливного бака; 10 – пружина управляющего поршня; 11 – возвратная пружина; 12 – управляющий поршень; 13 – кольцеобразная камера гидравлического упора; 14 – дроссель; 15 – электромагнитный клапан установки момента начала впрыскивания

Рисунок 6 – Устройство опережения впрыска с электромагнитным клапаном:

Регулирование начала впрыскивания

В зависимости от условий эксплуатации двигателя (нагрузка, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости) блок управления работой дизеля предписывает установку необходимого угла опережения впрыскивания, который определяется соответствующим полем характеристик. В соответствии с этим управляется электромагнитный клапан высокого давления. Для того чтобы ТНВД начал нагнетание в нужное время, кулачковая шайба должна быть повернута сообразно требуемому моменту начала впрыскивания.

Регулятор начала впрыскивания в блоке управления ТНВД постоянно сравнивает действительное значение момента начала впрыскивания с заданным. Если различие этих сигналов выше допустимого, регулятор изменяет момент начала впрыскивания с помощью электромагнитного клапана установки момента начала впрыскивания. Информацию о действительном моменте начала впрыскивания передает сигнал датчика угла поворота приводного вала ТНВД или, в качестве альтернативы, сигнал датчика подъема иглы распылителя форсунки.

Установка раннего опережения впрыскивания

На неработающем двигателе плунжер 3 установки угла опережения впрыскивания (рисунок 6) благодаря возвратной пружине 11 устанавливается на позднее впрыскивание. При работающем двигателе давление топлива внутри ТНВД изменяется клапаном регулирования давления в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Давление топлива, проходящего через дроссель 14 в кольцеобразную камеру 13 гидравлического упора, сдвигает при закрытом электромагнитном клапане 15 управляющий поршень 12 в направлении положения «раньше» (на рисунок 6 – вправо), преодолевая силу пружины 10 поршня. Благодаря этому на «раньше» сдвигается и регулировочный клапан 5, открывая канал 4, ведущий к камере за плунжером 3.

Топливо, поступая через этот канал, может давить на плунжер, перемещая его в направлении положения «раньше». Осевое перемещение плунжера 3 преобразуется через шаровую цапфу 2 в поворот кулачковой шайбы 1 относительно вала привода ТНВД, что ведет к более раннему набеганию роликов на кулачки и обеспечивает более раннее начало впрыскивания. Возможность установки более раннего угла опережения впрыскивания составляет до 20° угла поворота кулачковой шайбы (соответственно 40° угла поворота коленчатого вала).

Установка позднего опережения впрыскивания

Электромагнитный клапан 15 установки момента начала впрыскивания открывается, если он воспринимает тактовый сигнал от блока управления ТНВД. При его открытии снижается управляющее давление в кольцеобразной камере 13 гидравлического упора.

Управляющий поршень 12 перемещается силой пружины 10 в направлении положения «позже» (на рисунок 6 – влево).

Плунжер 3 при этом остается на месте. Топливо может вытекать из полости за плунжером 3, только если регулировочный клапан 5 откроет управляющее отверстие, соединенное с каналом 4. Сила пружины 11 и реактивный момент на кулачковой шайбе 1 давят теперь на плунжер 3 в направлении положения «позже», т. е. к исходному положению.

Поиск по сайту: