Umiestnenie komponentov vstrekovacieho systému "Common Rail" na dieselovom štvorvalcovom motore
1 – merač prietoku vzduchu; 2 – ECU; 3 – vysokotlakové palivové čerpadlo; 4 – vysokotlakový akumulátor; 5 – vstrekovače paliva; 6 – snímač otáčok kľukového hriadeľa; 7 – snímač teploty chladiacej kvapaliny; 8 – palivový filter; 9 – Snímač polohy palivového pedálu
Hlavným prvkom systému vstrekovania paliva je palivové čerpadlo, ktoré je nainštalované vo všetkých dieselových motoroch. Na zvýšenie výkonu na 160 kW na valec je potrebný vstrekovací tlak až 1 350 barov.
V posledných rokoch bolo vyvinutých mnoho systémov vstrekovania naftového paliva, najmä priame vstrekovanie (DI). Cieľom bolo nielen zvýšiť výkon motora, ale aj znížiť spotrebu paliva a hluk a znížiť toxicitu výfukových plynov. V porovnaní s predtým používanými systémami systém vstrekovania paliva Bosch "Common Rail" (palivový systém batérie) pre priame vstrekovanie paliva (Dl) poskytuje väčšiu flexibilitu pri prispôsobovaní sa palivovému systému vznetového motora, ako napríklad:
- široký rozsah aplikácií (pre osobné a úžitkové vozidlá s výkonom 30 kW na valec, ako aj pre ťažké nákladné automobily, lode, lokomotívy a s výkonom 200 kW na valec;
- vysoké tlaky vstrekovania paliva až do 1400 barov;
- zmeny vstrekovania pri štartovaní motora;
- možnosť regulácie, hlavného a neskorého vstrekovania;
- zabezpečuje, aby vstrekovací tlak zodpovedal prevádzkovému režimu motora.
Fungovanie vstrekovacieho systému
Charakteristickým znakom bežného potrubného systému "Common Rail" (palivový systém batérie) pozostáva z oddelenia jednotky generujúcej tlak a jednotky vstrekovania paliva.
Základom systému je rezervoár (batéria). Vstrekovací tlak nezávisí od množstva vstrekovaného paliva a otáčok kľukového hriadeľa motora. Zásoba paliva pod tlakom sa nachádza vo vysokotlakovom akumulátore "Common Rail" a pripravené na injekciu. Množstvo vstrekovaného paliva je určené požiadavkou vodiča a vstrekovací tlak vypočíta riadiaca jednotka (ECU) na základe informácií z rôznych senzorov. ECU vysiela jednotka signál tryska elektromagnetický na presne stanovený čas, s uvedením začiatku dodávky paliva. Množstvo vstrekovaného paliva je určené dobou otvorenia trysky a tlakom v systéme. Ecu a vstrekovania paliva snímače patria:
- ECU;
- snímač otáčok kľukového hriadeľa;
- snímač polohy vačkového hriadeľa;
- snímač polohy plynového pedálu;
- snímač tlaku v Common Rail;
- snímač teploty chladiacej kvapaliny;
- merač prietoku vzduchu.
Na základe informácií z vyššie uvedených senzorov a požiadaviek vodiča (poloha plynového pedálu) ECU určuje okamžitý operačný výkon motora a vozidlo ako celok. Jednotka spracováva signály generované senzormi a prenášané cez komunikačné linky a na základe týchto informácií riadi vstrekovací systém v režime otvorenej alebo uzavretej slučky. Otáčky kľukového hriadeľa motora sa merajú snímačom otáčok kľukového hriadeľa a snímač polohy vačkového hriadeľa určuje postupnosť vstrekovania paliva (fázová dĺžka). Elektrický signál z plynového pedálu polohy potenciometer vysiela signál na ECU o miere, do ktorého vodič je stlačenie plynového pedálu.
Prietokomer vzduchu prenáša signál do riadiacej jednotky motora s údajmi o okamžitom prietoku vzduchu, čo umožňuje vypočítať proces úplného spaľovania paliva s minimálnym obsahom škodlivých látok vo výfukových plynoch. Keďže motor je vybavený turbodúchadlom a reguláciou plniaceho tlaku, tento tlak meria aj dodatočný snímač. Keď vonkajšia teplota je nízka a je motor studený, ECU určuje vstrekovanie moment a ďalšie parametre, ktoré zodpovedajú konkrétnym prevádzkový režim. V závislosti od vozidla a zvyšuje bezpečnosť a komfort požiadavky, ďalšie senzory môžu byť použité na prenos ECU informácie. Obrázok znázorňuje príklad dieselového štvorvalcového motora so systémom vstrekovania paliva "Common Rail".
Pozor! Zobrazené usporiadanie prvkov nezodpovedá ich skutočnému usporiadaniu.
Hlavné funkcie
Hlavnými funkciami systému je zabezpečiť vstreknutie požadovaného množstva paliva v presne definovanom okamihu a pod požadovaným tlakom. To zaisťuje nielen plynulý chod dieselového motora, ale aj ekonomickú spotrebu paliva.
Ďalšie funkcie
Doplnkové funkcie regulácie v uzavretej a otvorenej slučke slúžia na zníženie emisií a spotreby paliva a používajú sa na zlepšenie bezpečnosti, komfortu a praktičnosti.
Napríklad: recirkulácia výfukových plynov (EGR), regulácia plniaceho tlaku, radenie prevodových stupňov, elektronický imobilizér atď. Systém CAN zabezpečuje výmenu údajov s inými systémami vozidla. Pri vykonávaní diagnostickej kontroly vozidla je možné získať údaje uložené v dátovej rezerve systému.