Будова і особливості форсунки BOSCH CRI 2.5. Строение и особенности форсунки BOSCH CRI 2.5

       Зустрілась мені форсунка ось такого типу. Даних в Esi[tronic] немає. СD Test Data також немає протокола для діагностики. Тому, прийшлось  імпровізувати.
Ось я її розібрав і хочу з вами поділитись думками на рахунок цього типу форсунок.

Будова і особливості форсунки BOSCH CRI 2.5

Комплект для проверкы Пезо форсунок Bosch

CRI Piezo проверяющий комплект 

 èПризначен

Для испытания:
Common Rail Piezo форсунок от изготовителей

Робота насоса CP1H

Це відео демонструє принцип роботи насоса високого тиску CP1H

Робота форсунки CR Bosch(Відео)

Відео демонструє принцип роботи форсунки CR Bosch

УСЛОВИЯ ЗАПУСКА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ДИЗЕЛЬНОГО СТЕНДА EPS8хх

УСЛОВИЯ ЗАПУСКА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

ДИЗЕЛЬНОГО СТЕНДА EPS8хх

Пуско-наладочные работы являются отдельной платной услугой

оказываемой авторизованными сервисными центрами по обслуживанию
гаражного оборудования марки BOSCH.
Клиент (конечный покупатель оборудования) выполняет определенные
подготовительные работы самостоятельно перед приездом Сервисной
Службы на монтаж оборудования.
Во избежание конфликтной ситуации между Клиентом, Продавцом

оборудования и Сервисной Службой, связанной с двойными выездами

или не возможностью запуска оборудования в оговоренные сроки ниже

прилагается Лист готовности к монтажу

 “Условия и выполнение подготовительных работ по

монтажу стенда EPS8xx”.

Данный документ заполняется и

подписывается Клиентом!!! и по готовности отправляется в Сервисный центр, как свидетельство о полной готовности к монтажу оборудования.

Датчик тиску палива в акумуляторі

Датчик тиску палива в акумуляторі  служить для передачі сигналу тиску палива в блок управління. Він складається з мембрани 2 і електронної плати 1.

Рис. Датчик тиску в акумуляторі

Мембрана 2 приварена до корпусу і забезпечена напівпровідниковим первинним перетворювачем. Вона може прогинатися до 1 мм при тиску 1500; 1700; 2200; 2500 кгс/см². Переміщення мембрани, залежне від тиску палива, викликає зміна сигналу який реєструється в електронній платі і передається в блок управління.

Запобіжний (редукційний) клапан

Запобіжний (редукційний) клапан 1, Призначений для підбурювання палива з акумулятора при перевищенні тиску більше допустимого. Він спрацьовує при несправному регуляторі тиску. При перевищенні тиску в акумуляторі понад допустимого клапан 2, долаючи зусилля пружини 3 відкриваєте зливну магістраль і тиск в акумуляторі зменшується. Тиск спрацьовування клапана регулюється поворотом гвинта 4.




Рис.  Запобіжний клапан

Регулятор тиску

Регулятор тиску

Регулятор тиску.У системах «Коммон рейл» фірм «Бош» і «Сіменс» застосовується електрокерований клапанний регулятор тиску, який повинен забезпечувати точну підтримку заданого для даного режиму тиску в акумуляторі. Клапан може встановлюватися як в ТНВД позиція 4 (див. рис ТНВД), так і на акумуляторі. Тиск в акумуляторі підтримується зусиллям пружини 4 (рис. 14), яка через шток 2 впливає на кульковий клапан 1. Електромагнітом 3 створюється додаткове замикаюче зусилля.

Рис. Електрокерований редукційний клапан

Зміною тривалості періодичного знеструмлення клапана регулюється середня по часу витрата палива на злив і, отже тиск в акумуляторі. Регулятор тиску в системах «Коммон рейл» фірм «Бош» і «Сіменс» є другим каналом регулювання тиску акумулятора після блокування впускного клапана ТНВД.

Електрогідравлічна форсунка фірми Siemens. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Siemens Схема.

Розріз електрогідравлічної форсунки фірми Siemens:


1 - п'єзоелемент; 2 - важільної мультиплікатор переміщення; 3 - шток, 4 - клапан управління; 5 - жиклер камери керування; 6 - мультиплікатор гідрозапираняя; I - важільний мультиплікатор переміщення у вихідному положенні; II-те ж під час упорскування.

Топливные насосы DENSO

Первое поколение топливных насосов DENSO Common Rail.

HP-0

• Рядный двух плунжерный насос с шестеренчатой подкачкой.
• Количество подачи топлива в магистраль регулируется соленоидами (PCV pump control valve).
• Рабочее давление до 120MPa.
• Регулирует кол-во предвпрыска.
• Используется на большегрузных и средне тоннажных грузовиках и строй-сельхоз технике.
• Производится с 1996г. до сих пор.

HP-2

• Роторный двух плунжерный насос с шиберной подкачкой.
• Кол-во подачи топлива в магистраль регулируется соленоидами (SCV suction control valve).
• Рабочее давление до 135MPa. Регулирует кол-во предвпрыска.
• Используется на малотоннажных грузовиках, и легковых автомобилях.
• Производится с 1998г. до сих пор.

Второе поколение топливных насосов DENSO Common Rail.

HP-3

• Двух плунжерный насос с радиальной компоновкой плунжеров и приводом с помощью кулачкового вала. С шестеренчатой подкачкой.
• Кол-во подачи топлива в магистраль регулируется соленоидом (SCV suction control valve)
• Рабочее давление до 180MPa.
• Регулирует кол-во предвпрыска.
• Используется на мало и средне тоннажных грузовиках, и легковых автомобилях.
• Производится с 2001г. до сих пор.

HP-4

• Трех плунжерный насос с радиальной компоновкой плунжеров и приводом с помощью кулачкового вала. С шестеренчатой подкачкой.
• Кол-во подачи топлива в магистраль регулируется соленоидом (SCV suction control valve)
• Рабочее давление до 180MPa.
• Регулирует кол-во предвпрыска.
• Используется на мало и средне тоннажных грузовиках, и легковых автомобилях.
• Производится с 2003г. до сих пор.

 

Схема форсунки Denso

Краткое описание устройства данной форсунки в виде картинки:

Схема компоновки основных элементов форсунок DENSO 095000-5004/8100

1 - 1А, 1В - Эл. Магнит

2 - Балансировочная шайба 

3 - Пружына эл. магнита

4 - Анкер

5 - Сфера клапан

6 - Зажымная гайка клапана

7 - Клапан

8 - Направляющые штырки клапана

9 - Поршень

10 - Шайба воздушного зазора

11 - О-кольцо

12 - Пласмасовая пробка

13 - Направлющый грыбок

14 - Балансировочная шайба

15 - Пружына роспелителя

16 - Штырь поршня

17 - Прыставка роспелителя

18 - Направляющые штырки роспелителя

19 - Роспелитель

20, 20А, 20В - Зажымная гайка роспелителя

21 - Колпачок

22, 22А - Штуцер обратки

23, 23А - О-кольцо

24 - Медное кольцо

---

095000-5212	095000-5004 / 5014 / 5471 / 6364	095000-5511
095000-6353 / 6593	095000-6791	095000-8100
6140 07L 0127	095000-6373 / 890# (9709500-890)	095000-6511

DENSO 095000-5004 / 5014 / 5212 / 5226 / 5342 / 5471 / 5511 / 6353 / 6364 / 6373 / 6511 / 6593 / 6700 / 6791 / 8100 / 890# /6140 07L 0127

RIF.	REDAT	ORIGIN.	Q.TY	DESCRIPTION
1	1 210 101		1	SOLENOID for 5342 / 5471 / 6364 / 6373 /6700 / 5511 / 890#
	1 211 393		1	SOLENOID for 6140 07L01 27
	1 211 461		1	SOLENOID for 5004 / 5014
1A	1 210 952		1	SOLENOID for 6353 / 6593
	1 211 338		1	SOLENOID for 5226
	1 211 334		1	SOLENOID for 5212
1B	1 210 408		1	SOLENOID For 6511 / 6791 / 8100
2	1 210 102			CALIBRATION SHIMS KIT from 1,00 to 1,50 (0,05)
3	1 209 037		1	SPRING
4	1 209 034		1	VALVE
5	1 209 035		1	BALL
6	1 209 042		1	NUT
7	1 209 043		1	SPACER
8	1 209 041		2	DOWEL
9	1 210 455		1	PLUNGER for 5004 / 5014 / 5342 / 5471 / 6364 6373 / 890#
	1 210 950		1	PLUNGER for 6353 / 6593
	1 210 098		1	PLUNGER for 6700
	1 210 800		1	PLUNGER OVERSIZE +0,003 for 6700
	1 210 801		1	PLUNGER OVERSIZE +0,006 for 6700
	1 210 996		1	PLUNGER for 5511
	1 211 333		1	PLUNGER for 8100
	1 211 340		1	PLUNGER for 5226
	1 211 341		1	PLUNGER for 5212
	1 211 346		1	PLUNGER for 6791
	1 211 394		1	PLUNGER for 6140 07L 0127
	1 211 451		1	PLUNGER for 6511
10	1 210 490			WASHERS KIT from 1,54 to 1,64 (0,02)
11	1 209 033		1	O-RING
12	1 204 235		1	PLASTIC CAP
	1 203 235		1	PLASTIC CAP Only for 6511
13	1 210 097		1	SPACER
14	1 210 103			CALIBRATION SHIMS KIT from 1,00 to 1,70 (0,05)
	1 211 061			CALIBRATION SHIMS KIT from 1,75 to 2,50 (0,05)
15	1 210 093		1	SPRING
16	1 210 094		1	IN
17	1 210 096		1	SPACER
	1 211 345		1	SPACER only for 6791
18	1 210 099		2	DOWEL
19		DLLA 156P 799	1	NOZZLE for 5004
		DLLA 152P 798	1	NOZZLE for 5014
		DLLA 150P 835	1	NOZZLE for 5212
		DLLA 158P 834	1	NOZZLE for 5226
		DLLA 158P 844	1	NOZZLE for 5342 / 6364
		DLLA 158P 854	1	NOZZLE for 5471
		DLLA 152P 865	1	NOZZLE for 5511
		DLLA 155P 848	1	NOZZLE for 6353
		DLLA 158P984	1	NOZZLE for 6373
		DLLA 155P941	1	NOZZLE for 6511
		DLLA 155P842	1	NOZZLE for 6593
		DLLA 155P965	1	NOZZLE for 6700
		DLLA 155P1090	1	NOZZLE for 6791
		DLLA 150P1052	1	NOZZLE for 8100
		DLLA 158P1096	1	NOZZLE for 890#
		DLLA 138P920	1	NOZZLE for 6140 07L 0127
20	1 210 100		1	NOZZLE NUT for 5014 / 5511 / 6700 / 8100 /6140 07L 0127
	1 211 006		1	NOZZLE NUT for 5342 / 5471 / 6364 / 6373 /890#
20A	1 210 949		1	NOZZLE NUT for 6353 / 6593
	1 211 335		1	NOZZLE NUT for 5212 / 5226
20B	1 209 030		1	NOZZLE NUT for 6511 / 6791
21	1 204 409		1	PLASTIC CAP for 5014 / 5212 / 5226 /5342 /5471 / 5511 / 6353 /6364 / 6373 / 6593 / 890# /6140 07L 0127
	1 207 429		1	PLASTIC CAP For 6511 / 6700 / 6791 / 8100
22	1 210 794		1	JOIN for 5004 / 5014 / 5342 / 5471 /5511 / 6700 / 890#
22A	1 210 951		1	JOIN for 5226 / 6353 / 6511 / 6593
	1 211 339		1	JOIN for 5226
23	1 203 648		1	O-RINGfor 5004 / 5014 / 5342 / 5471/5511 / 6700 / 890#
23A	4 010 607		1	WASHER for 5212 / 6593 / 6791
24	1 207 450		1	O-RING for 5014 / 5342 / 5471 / 6364 / 6373 / 6700 5511 / 890#
	1 211 008		1	O-RING for 6140 07L 0127
25	1 211 004		1	JOIN for 6593 / 6791
	1 211 336		1	JOIN for 5212

Презентація Пєзо форсунки Bosch

Презентація Форсунки  Пєзо

Как работает CP 4

Работа топливного насоса CP 4

Как работает CP 3

Принцып работы топливного насоса CP 3

Как работает CP1

Видео показывает как работает топливной насос тыпу CP 1

EPS708

Технические особенности EPS708

 

 EPS708 – внешний вид

1 Защитный экран

2 Передняя крышка

3 Кнопка аварийного останова

4 Место для принтера

5 Главный выключатель

6 Крышка PC-модуль

7 Подключение компьютерной сети

8 Розетка 230V

9 Монитор

EPS708 – Рабочая зона

 

1.    Подача смазки

2.    Обратка смазки

3.    Подача тестовой жидкости CP

4.    Обратка тестовой жидкости CP

5.    Rail высокого давления

6.    Обратка инжекторов

7.    Подача через инжекторы

8.    Разъем блока управленияCRI

9.    Место установки модуля обратки CRI-Piezo

10.  Обратка CRI-Piezo

11.  Рабочая зона

12.  Подключение высокого давления к CRI rail

13.  Подключение высокого давления к CP

14.  Разъем датчика давления в rail

15.  Разъемl PRVs

16.  Разъем DRV/ZME/EAV на CP

17.  Монтажная станина

 

 

 EPS708 - Характеристики

 

 

Напряжение питания 400V/32A or 220V/63A

Защитная автоматика

400-500V: 35A 200-240V: 50 A

 

 

 

 

Система дизельного впрыска Common Rail

Система дизельного впрыска Common Rail

 Устройство и принцип действия

 

 Общие сведения

Система Common Rail – это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. В этой системе разделены процессы подачи топлива под высоким давлением и процессы впрыска. Необходимая для впрыска подача топлива под высоким давлением производится специальным насосом высокого давления. Топливо накапливается в аккумуляторе высокого давления, из которого оно подводится через короткие трубопроводы к форсункам. К премуществам системы Common Rail относятся: практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя,  возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках, управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива.

Устройство

Топливная система состоит из двух контуров: контура низкого давления, включающего электронасос в топливном баке, компенсационный бачок, топливный фильтр и шестеренный насос, и контура высокого давления, включающего насос высокого давления, аккумулятор (Rail), форсунки и предохранительный клапан.

Включенные в контур низкого давления электронасос и шестеренный насос обеспечивают подачу топлива из бака через компенсационный бачок и фильтр к насосу высокого давления. Этот насос подает топливо в аккумулятор (Rail) под высоким давлением, необходимым для впрыска топлива. Из аккумулятора высокого давления топливо поступает к форсункам, через которые оно впрыскивается в камеры сгорания двигателя.

 Дизельная форсунка с электронным управлением

Форсунки предназначены для впрыска топлива в камеры сгорания в нужном количестве и в нужный момент. Они управляются блоком управления топливной системой дизеля с непосредственным впрыском. В исходном состоянии форсунка закрыта. Ее электромагнитный клапан при этом обесточен. Якорь электромагнитного клапана прижимается пружиной к его седлу. Игла распылителя форсунки прижимается к ее седлу силой давления топлива, действующего на поршень мультипликатора сверху, и превышающей силу давления, действующую на значительно меньшую площадь иглы снизу.

 

Впрыск топлива производится по команде блока управления системой впрыска дизеля. При этом на электромагнитный клапан подается напряжение. Как только создаваемое электромагнитом усилие превышает силу затяжки пружины клапана, якорь электромагнита поднимается, открывая выпускной дроссель.

 

В результате топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует быстрому уравниванию давлений в топливоподводящем канале и в камере управления. При этом сила давления, действующая на поршень мультипликатора, снижается до уровня, при котором она преодолевается силой давления на иглу распылителя. В результате игла поднимается и начинается впрыск топлива. Впрыск топлива заканчивается, как только блок управления системой впрыска дизеля прекращает подавать напряжение на электромагнитный клапан форсунки. При этом электромагнитный клапан обесточивается. Пружина электромагнитного клапана вновь прижимает его якорь к седлу, перекрывая сливной дроссель. Давление топлива в камере управления повышается до его уровня в аккумуляторе. При этом давление в камере управления равно давлению, действующему на иглу распылителя.

Это означает восстановление равенства давлений топлива в камере управления и в контуре высокого давления. Ввиду большей площади поршня мультипликатора действующая на него сила вызывает посадку иглы распылителя на ее седло. Таким образом процесс впрыска заканчивается, после чего игла распылителя остается неподвижной.

Дизельный топливный насос высокого давления - ТНВД

Дизельный топливный насос высокого давления или сокращённо ТНВД необходим для создания высокого давления дизельного топлива до 1700 бар. На валу насоса высокого давления находится эксцентрик. Вращение эксцентрика преобразуется посредством установленной на нем шайбы в возвратно-поступательное движение плунжеров трех насосных элементов.

При движении плунжера в направлении к валу увеличивается объем надплунжерного пространства и соответственно уменьшается давление в нем. При этом топливо, подаваемое шестеренным насосом под давлением, поступает через впускной клапан в надплунжерное пространство.

С началом движения плунжера от эксцентрикового вала происходит повышение давления топлива в надплунжерном пространстве. В результате тарелка впускного клапана прижимается к его седлу, перекрывая выход топлива из надплунжерного пространства. Дальнейшее перемещение плунжера сопровождается нарастанием давления топлива. При повышении давления в надплунжерном пространстве до его величины в аккумуляторе открывается выпускной клапан, через который топливо поступает в контур высокого давления.

Схема Common Rail

Форсунка Common Rail

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош:
1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Общий вид форсунки системы «коммон рейл» фирмы «Бош» показан на рисунке. Форсунка состоит из:

• электромагнита 11
• якоря электромагнита 10
• маленького шарикового управляющего клапана 8
• запорной иглы 2
• распылителя 3
• поршня управляющего клапана 5
• подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.
В отличие от бензиновых электромеханических фор­сунок, в форсунках «Коммон Рейл» электромагнит при давлении 1350 … 1800 кгс/см2 не в состоянии поднять за­порную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки:
а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.
При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.
На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2. Сечение жиклеров, за­тяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

В системах «коммон рейл» первых поколений общее количество горючей смеси, впрыскиваемой в цилиндр, разделялось на предварительное и основное. Однако более гармоничной является такая схема сгорания, когда во время одного рабочего такта горючая смесь будет разделена на возможно большее количество частей. До сих пор добиться этого было невозможно по причине инерционности традиционных форсунок с электромагнитным управлением.
Одним из путей совершенствования системы «коммон рейл» является увеличение быстродействия открытия форсунки. Минимальное время открытия форсунки для электромагнита с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого срабатывания форсунки в настоящее время применяется пьезокерамическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее.
Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.
Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно  чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Рис. Пьезоэлемент

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.
Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.
Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравличе­ской форсунки:
1 ­– патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.
Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.
Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки:
1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Из-за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском основной дозы топлива подается небольшая капля топлива (1…2 мм3) «пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление остальной части топлива. Предварительный впрыск позволяет топливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом возрастают медленнее чем при обычном впрыске, что уменьшает «жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным снижением выбросов окислов азота. Характер процесса двойного впрыска показан на рисунке:

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.
Благодаря тому, что пьезофорсунки имеют намного меньшее время срабатывания, чем традиционные электромагнитные, стало возможным разделение горючей смеси на несколько отдельных микродоз: после многократных предварительных впрыскиваний очень небольших количеств горючей смеси следуют либо основное впрыскивание, либо при необходимости многие так называемые «послевпрыскивания».

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.
Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.
Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.
В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.
Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.
Форсунки с повышенным давлением впрыска соответствуют нормам Евро-6.

Позначення системи Common Rail

Позначення системи

В залежності від марки виробника автівок системи позначають по різному.

Автовиробник	Позначення системи	Модель авто
BMW	D-серія	BMW 320D
Cummins	XPI та CCR	Моделі КамАЗ
Daimler AG	CDI та CRD	Mercedes-Benz E220 CDI
Fiat	MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DDiS, Quadra-Jet
Ford Motor	TDCi Duratorq та Powerstroke	Ford Fusion 1.4 TDCi
General Motors	CDTi	Opel Antara 2.0 CDTI
Isuzu	DTi
Honda	i-CTDi	Honda Civic 2.2 i-CTDi
Hyundai	CRDi	Hyundai Accent 1.5 CRDi VGT
Land Rover	TD4	Land Rover Freelander II 2.2 TD4
Mahindra	CRDe
Maruti Suzuki	DDiS (по ліцезії Fiat)	Suzuki Swift 1.3 DDiS
Mazda	CiTD	Mazda 6 2.0 CiTD
Mitsubishi	DI-D	Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D
Nissan	dCi	Nissan Primastar 1.9 dCi
PSA Peugeot Citroën	HDI або HDi	Citroën C8 2.2 HDI
Renault	dCi	Renault Megane 1.5 dCi
SsangYong	XDi	SsangYong Rexton 2.7 Xdi
Subaru	TD	Subaru Impreza 2.0 TD
Tata	DICOR	Tata Xenon Double Cabine 2.2 Dicor
Toyota	D-4D	Toyota Auris 2.2 D-4D
Volkswagen Group	2.0 TDI, 4.2 V8 TDI, 2.7 i 3.0 TDI (V6)	Volkswagen Passat 2.0 TDI
Volvo	JTD, 2.4D, D5	Volvo XC90 1.9 Jtd
Škoda	TDI	Škoda Octavia II 2,0 TDI

Будова Common Rail

Будова

При розробці даної системи, було взято за основу систему, із безпосереднім впорскуванням палива у циліндри двигуна. Також система Common-rail укомплектована ЕБК(8), що дозволяє якісно підвищити продуктивність усієї системи живлення.

Контур низького тиску

Контур низького тиску включає в себе такі елементи:

• Паливний бак (7)
• Паливний насос низького тиску(підкачуючий)

Традиційні для дизельних систем живлення поршневі ППН задовільняють потреби системи але є непрактичними. Як правило у системі застосовуються паливні насоси шестеренчастого та роторного(роликового типу) із автономним електропривідом, які занурені у паливному баці. Тиск подачі визначається заповненням плунжерного простору та мащенням і становить 0,5...0,8 МПа.

• Паливний фільтр(відстійник)(6)
• Паливопроводи низького тиску
• Охолоджувач палива(теплообмінник)

Теплообмінник призначений для зниження температури палива. У зв’язку із великим тиском подачі застосовується декілька теплообмінників, на які подається охолоджуюча рідина, що має свій низькотемпературний радіатор. Цей контур відповідає за подачу чистого палива у контур високого тиску.

Контур високого тиску

Контур високого тиску включає в себе такі елементи:

• ПНВТ із клапаном регулювання тиску (1)
• Паливний акумулятор(рампа) із регулятором тиску(3)

Деталь закріплюється на головці блоку циліндрів у вигляді товстостінного трубопроводу.
Розміри акумулятора фірми Bosch:

1. Внутрішній діаметр: 10мм
2. Зовнішній діаметр: 18мм
3. Довжина: 280...600мм
4. Об’єм: 22...60мл

• Паливопроводи високого тиску
• Паливні форсунки(5)

Електронна система керування

Електронна система керування складається з таких компонентів:

• Електронний блок керування(ЕБК)(8)
• Паливний насос низького тиску
• Датчик положення(швидкості обертання) колінчастого валу(14)
• Датчик положення розподільного валу(13)
• Датчик положення педалі акселератора(12)
• Датчик масової витрати повітря(11)
• Датчик температури повітря(9)
• Датчик температури охолоджуваної рідини(10)
• Датчик тиску наддуву
• Датчик тиску палива(2)
• Паливні форсунки(5)
• Клапан-регулятор тиску палива
• Коло керування свічками розжарення

Інформація від різних датчиків надходить в ЕБК, який обробляє ці сигнали. Згідно з характеристичними картами, які зберігаються в пам’яті, блок вираховує оптимальну кількість впорскування палива для кожного циліндра на всіх режимах роботи двигуна. Також ЕБК виконує функцію моніторингу та самодіагностики, що полегшує пошук несправностей.

Common Rail

Common Rail (комон-рейл), (англ. загальний шлях, магісталь) - сучасна система живлення дизельних ДВЗ із безпосереднім впорскуванням палива в циліндри, основним елементом якої є паливний акумулятор.

Вперше системи живлення акумуляторного типу застосовували на суднових дизельних двигунах починаючи із 1910 року. Високий тиск впорскування дозволяв підтримувати роботу двигуна на всіх режимах. Але механічні системи мали чимало недоліків: металоємність та габаритність, недостатня живучість після розгерметизації одного із з’єднань, необхідність автономної зарядки акумулятора перед запуском. Нові вимоги до систем живлення та дизельних двигунів вцілому, а саме: керування тиску, характеристики паливоподачі та керування кутом випередження впорскування, нові екологічні стандарти, призвели до створення нового покоління акумуляторних паливних систем з електронним управлінням. Вперше, серійно застосована, електронна акумуляторна система була впроваджена компаніями Fiat та Elasis. Після того як дизайн та концепція системи були розроблені, концерн Fiat продав її компанії Bosch GmbH. Першими автомобілями із такою системою були Alfa Romeo 156 1.9 JTD та Mercedes-Benz C 220 CDI, серійний випуск цих моделей датується 1997 роком. У наш час роботи по вдосконаленню системи проводяться компаніями-виробниками систем живлення, зокрема такі як: Bosch GmbH, Lucas та інші.