СИСТЕМА ПИТАНИЯ COMMON RAIL

Следующим шагом в развитии систем топливоподачи дизелей является система Common Rail (рис. 2.94). Ее особенностью стало использование аккумуляторного узла (резервуара), который содержит распределительный трубопровод (общая рампа), линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсун­ ки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование здесь принципа разделения узла, создающего давление (насос высокого давления), и узла впрыскивания (электромагнитная форсунка) обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания (рис. 2.95).

Систему Common Rail, разработанную фирмой Bosch, отличают следующие особен­ ности:

— возможность установки системы без ра­ дикального изменения конструкции са­ мого дизельного двигателя;

— давление топлива поддерживается на необходимом уровне, независимо от час­ тоты вращения коленчатого вала двига­ теля. Это дает возможность увеличить величину крутящего момента при малых оборотах двигателя;

— управление системой осуществляется под контролем электроники, поэтому количе­ ство впрыскиваемого в цилиндры топлива дозируется более точно. Это улучшает про­ цесс сгорания и снижает расход топлива;

Рис. 2.94. Система Common Rail

— топливо впрыскивается под давлением около 135 МПа. Такое высокое давление обеспе­ чивает получение очень мелко распыленного топлива, которое сгорает полнее и приво­ дит к уменьшению вредных выбросов и снижению дымности отработавших газов. Еще более полное сгорание может быть обеспечено применением предварительного впры­ ска или многократного впрыска в течение одного такта;

— организация процесса впрыска с помощью электроники дает возможность существенно снизить шумность дизеля;

В отличие от других систем питания дизелей, управляющих работой кулачковых механиз­ мов, система Common Rail является аккумуляторной системой, в которой топливо находится под высоким давлением в аккумуляторном узле (Rail).

Система Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, конту­ ра высокого давления и системы датчиков.

Рис. 2.95. Схема работы системы Common Rail

В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традици­ онный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным (внут­ ренний слой изготовлен из химически инертного материала).

Электронный блок управления системы Common Rail получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленчатого вала, положения распределительного вала, пе­ ремещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждаю­ щей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива в аккумуляторном узле.

Датчики определяют значения соответствующих физических величин, а ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает коман­ ду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует па­ раметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропус­ кает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумулятор­ ный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 МПа с помощью контрольно­ го клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая фор­ сунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан). При получе­ нии командного электрического сигнала от ЭБУ форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается до тех пор, пока электромагнит­ ный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и сравнивая по­ лученные значения со специальной программой, заложенной в памяти компьютера. Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы.

Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давле­ нии, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. По­ явилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.