Местоположение на компонентите на инжекционната система "Common Rail" на дизелов 4-цилиндров двигател
1 – измервател на въздушния поток; 2 – ECU; 3 – горивна помпа за високо налягане; 4 – акумулатор за високо налягане; 5 – инжектори за гориво; 6 – сензор за обороти на коляновия вал; 7 – сензор за температура на охлаждащата течност; 8 – горивен филтър; 9 – Сензор за положение на педала на горивото
Основният елемент на системата за впръскване на гориво е горивната помпа, която е инсталирана на всички дизелови двигатели. За да се увеличи мощността до 160 kW на цилиндър, са необходими налягания на впръскване до 1350 бара.
През последните години бяха разработени много системи за впръскване на дизелово гориво, по-специално директно впръскване (DI). Целта беше не само да се увеличи мощността на двигателя, но и да се намали разходът на гориво и шумът, както и токсичността на отработените газове. В сравнение с използваните преди това системи, системата за впръскване на гориво Bosch "Common Rail" (система за гориво на батерията) за директно впръскване на гориво (Dl) осигурява по-голяма гъвкавост при адаптиране към горивната система на дизеловия двигател, като например:
- широк спектър от приложения (за леки автомобили и търговски превозни средства с мощност от 30 kW на цилиндър, както и за тежкотоварни камиони, локомотиви и кораби с мощност от 200 kW на цилиндър;
- високо налягане на впръскване на гориво до 1400 бара;
- промени в инжекцията при стартиране на двигателя;
- възможност за контрол, основно и късно впръскване;
- гарантира, че налягането на впръскване съответства на режима на работа на двигателя.
Функциониране на инжекционната система
Отличителна черта на обща тръбопроводна система "Common Rail" (система за гориво на батерията) се състои в разделяне на блока за генериране на налягане и блока за впръскване на гориво.
Основата на системата е резервоар (батерия). Налягането на впръскване не зависи от количеството впръскано гориво и от оборотите на коляновия вал на двигателя. Захранването с гориво под налягане се намира в акумулатора за високо налягане "Common Rail" и готов за инжектиране. Количеството впръскано гориво се определя от заявката на водача, а налягането на впръскване се изчислява от управляващия блок (ECU) въз основа на информация от различни сензори. В точно зададен момент, ECU предава възбуждащ сигнал към соленоида на инжектора, показвайки началото на подаването на гориво. Количеството впръскано гориво се определя от периода на отваряне на дюзата и налягането в системата. Сензорите на ECU и системата за впръскване на гориво включват:
- ECU;
- сензор за обороти на коляновия вал;
- сензор за положение на разпределителния вал;
- сензор за положение на педала на газта;
- сензор за налягане в Common Rail;
- сензор за температура на охлаждащата течност;
- измервател на въздушния поток.
Въз основа на информация от горепосочените сензори и изискванията на водача (положение на педала на газта) ECU определя моментните работни характеристики на двигателя и превозното средство като цяло. Устройството обработва сигнали, генерирани от сензори и предавани по комуникационни линии, и въз основа на тази информация управлява инжекционната система в режим на отворен или затворен контур. Скоростта на коляновия вал на двигателя се измерва от сензора за скоростта на коляновия вал, а сензорът за положение на разпределителния вал определя последователността на впръскване на горивото (продължителност на фазата). Електрическият сигнал от потенциометъра за положение на педала на газта информира ECU за степента, до която водачът натиска педала на газта.
Дебитомерът предава сигнал към ECU с данни за моментния въздушен поток, което позволява изчисляване на процеса на пълно изгаряне на гориво с минимално съдържание на вредни вещества в отработените газове. Тъй като двигателят е оборудван с турбокомпресор и контрол на налягането на турбокомпресора, допълнителен сензор също измерва това налягане. При ниски външни температури и студен двигател, ECU определя времето за впръскване и други параметри, съответстващи на специален режим на работа. В зависимост от превозното средство и повишените изисквания за безопасност и комфорт, могат да се използват допълнителни сензори за предаване на информация към ECU. Фигурата показва пример за дизелов 4-цилиндров двигател със система за впръскване на гориво "Common Rail".
Внимание! Показаното разположение на елементите не съответства на действителното им разположение.
Основни функции
Основните функции на системата са да осигури впръскването на необходимото количество гориво в строго определен момент и под необходимото налягане. Това осигурява не само плавна работа на дизеловия двигател, но и икономичен разход на гориво.
Допълнителни функции
Допълнителните функции за управление със затворен и отворен контур служат за намаляване на емисиите и разхода на гориво и се използват за подобряване на безопасността, комфорта и удобството.
Например: рециркулация на отработените газове (EGR), контрол на налягането на турбото, превключване на предавките, електронен имобилайзер и др. CAN системата осигурява обмен на данни с други системи на превозното средство. При извършване на диагностична проверка на превозно средство е възможно да се извлекат данни, съхранени в резерва от данни на системата.