Характеристики звичайної системи упорскування
У звичайних системах упорскування палива з розподільним пристроєм і насосом прямого впорскування система впорскування включає лише головну фазу впорскування – без контрольного та пізнього упорскування. На розподільчому паливному насосі з електромагнітним керуванням дії відбуваються з наближенням до контрольної фази упорскування палива. У звичайних системах операції створення тиску і регулювання кількості палива, що впорскується, з'єднані один з одним за рахунок взаємодії кулачка і плунжера паливного насоса. Це впливає на характеристики упорскування палива:
- тиск упорскування збільшується разом із збільшенням швидкості і кількості повітря, що надходить у двигун;
- протягом фактичного процесу упорскування тиск упорскування збільшується і потім зменшується до заключного тиску впорскування.
Внаслідок цього мають місце такі наслідки:
- впорскується менша кількість палива з нижчим тиском, ніж кількість повітря, що надходить у двигун;
- піковий тиск становить більш ніж подвійне середнє значення тиску впорскування;
- відповідно до вимог ефективного згоряння крива швидкості розвантаження фактично є трикутною.
Піковий тиск є вирішальним для механічного навантаження елементів паливного насоса та його приводу. На звичайних системах упорскування палива це є вирішальним для якості формування суміші камери згоряння.
Крива швидкості розвантаження для звичайної системи упорскування палива
Характеристики системи упорскування "Common Rail" (акумуляторної паливної системи)
Порівняно зі звичайними системами упорскування для отримання ідеальної характеристики упорскування необхідно виконати такі вимоги:
- для кожного експлуатаційного режиму двигуна необхідний поділ вузла, що створює тиск, і вузла упорскування палива;
- в початковий момент упорскування кількість палива, що впорскується, має бути низьким наскільки це можливо (тобто. повинна враховуватися інерційність між початковим моментом упорскування та початком займання).
Ці вимоги виконуються системою упорскування "Common Rail" – акумуляторною паливною системою – з її контрольними та головними фазами упорскування.
"Common Rail" являє собою блокову систему і, по суті, такі вузли відповідальні за характеристику впорскування палива:
- форсунки з електромагнітним керуванням, вкручені в головку циліндрів;
- акумулятор високого тиску (rail);
- паливний насос високого тиску.
Крива швидкості розвантаження для системи упорскування палива "Common Rail"
(Матеріал передрукований з іншого ресурсу: www.hyundaibook.ru)
Також для функціонування системи необхідні такі вузли:
- електронний контрольний пристрій ECU;
- датчик частоти обертання колінчастого валу;
- датчик положення розподільчого валу (датчик фази).
У легкових автомобілях для тиску використовується радіальний поршневий насос високого тиску, при цьому тиск створюється незалежно від процесу впорскування палива. Продуктивність насоса прямо пропорційна частоті обертання колінчастого валу двигуна. Порівняно із звичайними системами упорскування фактичне нагнітання палива є однорідним, тобто. в Common Rail паливний насос високого тиску не тільки має менші розміри, але і його привід меншою мірою схильний до пікових навантажень.
Паливні форсунки з'єднані з рейкою короткими трубопроводами і по суті включають розпилювачі та соленоїдальний клапан, керований ECU. Після припинення подачі напруги на соленоїдальний клапан упорскування палива припиняється. Припускаючи постійний тиск, кількість палива, що впорскується, прямо пропорційно відрізку часу, протягом якого відкритий соленоїдальний клапан. Цей процес повністю незалежний від частоти обертання колінчастого валу двигуна та частоти обертання насоса (упорскування палива в залежності від часу).
Високошвидкісне перемикання соленоїда досягнуто за рахунок використання високої напруги та струму. Це означає, що необхідно використовувати спеціально розроблений соленоїдальний клапан, який забезпечує майданчик у момент відкриття. Момент упорскування визначається системою керування EDC (Electronic Diesel Control – Електронне керування дизельним двигуном), яка використовує датчик частоти обертання колінчастого валу та датчик положення розподільчого валу для фазового визначення робочого циклу.