Учебное пособие Топливные системы дизелей с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД.
Перевод с английского.
К современным двигателям внутреннего сгорания (ДВС) предъявляются все более высокие требования.
С одной стороны, они должны становиться все более мощными и менее шумными, и в то же время, с другой стороны, должны иметь высокую топливную экономичность и удовлетворять нормам по токсичности отработавших газов (ОГ).
Особенно большие успехи, благодаря новейшим разработкам в области технологии топливных систем, в последние несколько лет были достигнуты в дизелестроении.
Среди наиболее значительных новаций в этой области следует назвать топливные системы с насос-форсунками (UIS) и с индивидуальными ТНВД (UPS).
Эти топливные системы обеспечивают точное дозирование топлива индивидуально для каждого цилиндра, при очень высоком давлении впрыска и в точно установленный момент впрыска.
В результате процесс сгорания оказывается значительно более эффективным, чем в случае обычных топливных систем.
Это, в свою очередь, позволяет получить более высокую мощность, меньший расход топлива и более низкие уровни шума и содержание вредных выбросов в ОГ.
В данном "Техническом руководстве" представлены материалы для изучения топливной системы с насос-форсунками для дизелей легковых и коммерческих автомобилей и топливной системы с индивидуальными ТНВД для дизелей легковых автомобилей.
Руководство содержит также информацию о работе компонентов рассматриваемых топливных систем и взаимодействии между ними.
Детально рассматриваются концепция систем топливоподачи с высоким давлением впрыска и конструкция деталей, система электронного управления (EDC) и работа датчиков.
Мы пока ещё не успели снять видеообзор для данного товара, поэтому просто показываем вам, что из себя представляют мануалы от этого производителя.
Оглавление
Скрыть оглавление
Процесс сгорания в дизелях
Характеристики впрыска топлива
Снижение вредных выбросов с ОГ
Применение топливных систем дизелей
Системы подачи топлива с насос–форсунками и индивидуальными ТНВД
Система подачи топлива (ступень низкого давления)
Топливные фильтры
Топливоподкачивающий насос
Распределительная труба, клапан – регулятор низкого давления и охладитель топлива
Насос – форсунки (UI)
Установка и привод
Устройство и конструкция
Принцип работы
Электромагнитный клапан высокого давления
Индивидуальный ТНВД
Форсунки и распылители форсунок
Форсунки
Сопловые распылители
Электронное управление дизелей (EDC)
Технические требования
Обзор систем электронного управления
Топливная система с насос – форсунками для дизелей легковых автомобилей
Топливные системы с насос – форсунками и индивидуальными ТНВД для дизелей коммерческих автомобилей
Датчики
Температурные датчики с положительным (PTC) и отрицательным (NTC)температурными коэффициентами
Микромеханические датчики давления
Индуктивные датчики частоты вращения и положения вала
Датчики положения педали акселератора
Массовый расходомер воздуха HFM5 с пленочным термоанемометром
Электронный блок управления
Эксплуатационные условия, устройство и конструкция, обработка данных
Система электронного управления: принцип работы, передача данных другим системам
Исполнительные устройства (приводы)
Электропневматические исполнительные устройства
Тормозные системы непрерывного действия, управление вентилятором системы охлаждения двигателя, системы облегчения пуска
ПРИМЕРЫ ТЕКСТА ИЗ КНИГИ, БЕЗ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЭТИ ЖЕ
СТРАНИЦЫ В ПОЛНОЦЕННОМ ВИДЕ В ФОРМАТЕ PDF ДОСТУПНЫ ПО ССЫЛКЕ
Пример текста из раздела " Топливные системы дизелей ":
Новые дизели легковых и коммерческих автомобилей оснащаются только электронными системами управления (EDC – Electronic Diesel Control) В соответствии с современными техническими решениями, это главным образом топливные системы, обеспечивающие высокое давление впрыска Устройство ТНВД Рядные ТНВД Все рядные многоплунжерные ТНВД имеют отдельную плунжерную пару для каждого цилиндра Она включает в себя втулку и плунжер, который при активном ходе, то есть для подачи топлива, перемещается под воздействием кулачкового вала ТНВД с приводом от коленчатого вала двигателя, а возвращается под действием возвратной пружины Плунжерные пары обычно располагаются в ряд и ход каждого плунжера не регулируется Для изменения величины подачи на плунжере выполнена отсечная кромка спиральной формы При перемещении рейки ТНВД плунжеры поворачиваются, изменяя взаимное положение отсечной кромки и перепускного (отсечного) отверстия, в результате чего изменяется активный ход плунжера и, соответственно, цикловая подача Между нагнетательной полостью ТНВД и линией высокого давления (ЛВД) к форсунке в штуцере ТНВД устанавливается нагнетательный клапан, конструкция которого определяется требуемыми характеристиками топливной системы Нагнетательный клапан не только обеспечивает быстрое и точное прекращение процесса впрыска и предотвращение подвпрыска, но и обеспечивает протекание семейства характеристик топливоподачи ТНВД ТНВД типа PE Начало подачи определяется входным отверстием, которое закрыто верхней кромкой плунжера Величина подачи определяется перепускным отверстием, которое открывается спиральной отсечной кромкой, выполненной в плунжере фрезерованием Положение рейки ТНВД определяется механическим регулятором (с центробежными грузами) или регулятором с электромагнитным клапаном (EDC) ТНВД с дозирующей муфтой Регулирование цикловой подачи в этой конструкции рядных ТНВД отличается от обычных ТНВД наличием дозирующей муфты, которая может перемещаться вверх/вниз вдоль плунжера Положение дозирующей муфты, определяющей активный ход плунжера, то есть момент открытия перепускного отверстия, регулируется валом привода Положение дозирующей муфты является функцией различных переменных По сравнению с рядными ТНВД PE, вариант с дозирующий муфтой позволяет получить дополнительную степень свободы ТНВД распределительного типа ТНВД распределительного типа могут иметь механический регулятор частоты вращения или электронную систему управления со встроенным автоматом опережения впрыска ТНВД распределительного типа имеют только одну плунжерную пару для всех цилиндров двигателя ТНВД распределительного типа с аксиальным расположением плунжера В ТНВД распределительного типа с аксиальным расположением плунжера топливо в корпус ТНВД подается лопастным топливным насосом низкого давления Высокое давление и распределение топлива по цилиндрам обеспечиваются центральным плунжером За один оборот вала привода плунжер совершает число рабочих ходов, равное числу цилиндров двигателя Поступательновращательное движение передается плунжеру торцевыми кулачками на кулачковой шайбе, которые набегают на ролики, закрепленные на роликовом кольце при вращении вала привода Активный ход плунжера и, соответственно, количество подаваемого топлива в серийных ТНВД VE с механическими регуляторами частоты вращения осуществляется дозирующей муфтой, как и в ТНВД с электромагнитным приводом дозирующей муфты Начало подачи топлива регулируется автоматом опережения впрыска путем соответствующего поворота кольца с роликами В ТНВД с электронным управлением величину топливоподачи вместо дозирующей муфты регулирует клапан с быстродействующим электромагнитным приводом Управляющие сигналы с обратной связью и без обратной связи обрабатываются в двух ЭБУ (ЭБУ двигателя и ЭБУ ТНВД) Быстродействие контролируется соответствующими электронными устройствами Роторный ТНВД В роторных ТНВД топливо в корпус насоса подается лопастным топливным насосом низкого давления Насос высокого давления с кулачковым кольцом и двумя или четырьмя радиально расположенными
Пример текста из раздела " Системы подачи топлива ":
Ступень низкого давления в системе подачи топлива служит для хранения топлива, его очистки в топливных фильтрах и подачи в ступень высокого давления на всех эксплуатационных режимах при обусловленном низком давлении В некоторых топливных системах топливо также охлаждается Ступень низкого давления включает в себя следующие компоненты (рис 1): – Топливный бак (1); – Фильтр – топливоприемник (2) (его нет в системе с насос–форсунками для дизелей легковых автомобилей); – Охладитель ЭБУ (опция) (3); – Топливоподкачивающий насос (4) с обратным клапаном; – Фильтр тонкой очистки топлива (5); – Топливный насос низкого давления (6); – Редукционный клапан (7); – Охладитель топлива (9) (опционально); – Трубопроводы низкого давления топлива Индивидуальные компоненты могут быть объединены в виде модулей (например, топливный насос и ограничитель давления) В топливных насосах распределительного типа VE и VR, как и в системе Common Rail, топливный насос низкого давления интегрирован в корпус ТНВД Топливный бак Как следует из его названия, топливный бак служит для хранения топлива Он должен быть выполнен из материала, устойчивого к коррозии и не иметь утечек топлива даже при давлении, в два раза превышающем рабочее, но по крайне мере при превышении давления на 0,3 бар Топливный бак должен быть оснащен предохранительными клапанами, чтобы сбрасывать избыточное давление Не должно быть утечек топлива ни после топливозаливной горловины, ни через устройства выравнивания давления Это также относится к случаям воздействия неровностей дороги, поворотам (закруглениям дороги) или наклонным положениям автомобиля Топливный бак должен располагаться в отдалении от двигателя с тем, чтобы исключить возможность воспламенения топлива в случае аварии Трубопроводы низкого давления Трубопроводы ступени низкого давления могут быть выполнены из цельнотянутых стальных труб или из пламезащитных и устойчивых против воздействия топлива синтетических шлангов Они должны быть защищены от механических повреждений и проложены таким образом, чтобы исключить возможность появление капель или испарение топлива, скапливающегося на нагретых деталях, где оно может воспламениться Нормальная работа трубопроводов не должна нарушаться в случае деформации кузова при аварии и связанных с этим перемещением двигателя или подобными движениями Все элементы ступени низкого давления должны быть защищены от нагрева, который также может нарушить нормальную работу топливной системы Топливные фильтры Топливный фильтр удаляет из топлива твердые частицы, снижая его загрязнение Системы подачи топлива 16 Система подачи топлива (ступень низкого давления) 1 4 5 6 7 3 9 8 2 Рис 1 UMK1727Y 1 – топливный бак, 2 фильтр – топливоприемник, 3 охладитель ЭБУ, 4 топливоподкачивающий насос с обратным клапаном, 5 фильтр тонкой очистки топлива, 6 топливный насос низкого давления, 7 – редукционный клапан (системы с насос – форсунками и индивидуальными ТНВД), 8 – распределительный коллектор (система с насос – форсунками для легковых автомобилей), 9 – охладитель топлива (системы с насос – форсунками, индивидуальными ТНВД и Common Rail) Компоненты ступени подачи топлива низкого давления
Пример текста из раздела " Форсунки и распылители форсунок ":
Форсунки и установленные в них распылители являются элементами топливной системы, непосредственно обеспечивающие впрыск топлива Они оказывают непосредственное влияние на процесс сгорания и, следовательно, на мощность двигателя, на выброс вредных веществ с ОГ и шумность Для обеспечения оптимальной работы форсунок и их распылителей требуется не только множество вариантов конструкций, но также исключительно точная адаптация к данному двигателю Форсунки и их распылители должны отвечать следующим требованиям: – Обеспечение требуемой характеристики впрыска топлива (распределение давления впрыска и количества впрыскиваемого топлива по углу пкв) – Необходимые тонкость распыливания и распределение топлива по камере сгорания – Уплотнение форсунки в камере сгорания Топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылители форсунок, которые в топливных системах с индивидуальными ТНВД устанавливаются отдельно в головке блока цилиндров В топливных системах Common Rail и с насос – форсунками распылители интегрированы в корпус форсунки Игла распылителя форсунки поднимается под действием давления топлива, и количество впрыскиваемого топлива в основном определяется сопловыми отверстиями и продолжительностью впрыска Распылители должны соответствовать различным условиям, определяемым конструкцией двигателя, и которыми являются: – Тип камеры сгорания (предкамера, вихревая камера, открытая камера – непосредственный впрыск топлива) – Форма камеры сгорания – Форма и направления факела распыливания топлива – «Проникающая способность» факела и тонкость распыливания топлива – Продолжительность впрыска – Количество впрыскиваемого топлива по углу пкв Необходимая гибкость и минимум вариантов индивидуальных деталей обеспечиваются стандартами размеров и отдельных узлов Форсунки и распылители форсунок 34 Форсунки и распылители форсунок 2 3 4 1 Рис 1 UMK1719Y 1 – форсунка с пружиной, фильтром и соединениями, 2 – распылитель форсунки, 3 – головка блока цилиндров, 4 – камера сгорания Пример использования форсунки в дизеле с непосредственным впрыском топлива Топливная система Штифтовые распылители Сопловые распылители Стандартные форсунки Форсунки со ступенчатым упором Двухпружинные форсунки Одноплунжерные ТНВД Х Х Х Х Х Стандартные рядные ТНВД Х Х Х Х Х ТНВД с дозирующей муфтой – Х Х Х Х ТНВД распределительного типа с аксиальным расположением плунжера (VE) Х Х Х Х Х Роторные ТНВД распределительного типа (VR) – Х Х Х Х Топливные системы с индивидуальными ТНВД – Х Х Х – Топливные системы с насос – форсунками – Х – – – Топливная система Common Rail – Х – – – Таблица 1 Форсунки и распылители форсунок: применение
Пример текста из раздела " Электронный блок управления ":
Современные цифровые технологии позволяют применять широкий ряд управляющих функций в автомобиле Много параметров, влияющих на его работу, могут приниматься во внимание одновременно, так что управление различными системами может осуществляться с максимальной эффективностью Электронный блок управления (ЭБУ) получает электрические сигналы от датчиков или от генераторов в ожидаемом интервале значений, оценивает их и затем проводит вычисление пусковых сигналов для исполнительных устройств (приводов) Программа управления хранится в специальной памяти, а за реализацию этой программы отвечает микропроцессор Эксплуатационные условия К ЭБУ предъявляются очень высокие требования по отношению к следующим факторам: – температуре окружающей среды (во время нормальной работы находиться в пределах – 40+ 85°C для коммерческих автомобилей и – 40+ 70°C для легковых автомобилей – к воздействию со стороны таких материалов как масло и топливо и тп – к воздействию к влажности окружающей среды – обладать механической прочностью, например, при наличии вибраций при работе двигателя Одновременно очень высокие требования касаются электромагнитной совместимости и защите от высокочастотных помех Устройство и конструкция ЭБУ (рис 1 с 57) размещается в металлическом корпусе и соединяется с датчиками, исполнительными устройствами и источником питания через многоштырьковый разъем (1) Компоненты электронной системы для непосредственным управлением исполнительными устройствами располагаются в корпусе ЭБУ таким образом, чтобы обеспечить хорошее рассеяние тепла в окружающую среду Если ЭБУ устанавливается непосредственно на двигателе, то отвод тепла осуществляется через встроенный в корпус ЭБУ охладитель, в котором постоянно течет топливо (только для коммерческих автомобилей) Большинство компонентов ЭБУ выполняется по технологии SMD (SurfaceMounted Device платы с поверхностным монтажом) Обычная проводка используется только в некоторых элементах питания и в разъемах, так что здесь могут быть применены компактные конструкции небольшой массы Обработка данных Входные сигналы Наряду с периферийными исполнительными устройствами, датчики представляют интерфейс между автомобилем и ЭБУ, который является блоком обработки данных ЭБУ получает электрические сигналы от датчиков по проводке автомобиля и через разъемы Эти сигналы могут быть следующих типов: Аналоговые входные сигналы В пределах заданного диапазона аналоговые входные сигналы принимают значения напряжения Примерами физических величин, которые рассматриваются как аналоги измеренных значений напряжения, являются массовый расход воздуха на впуске, напряжение аккумуляторной батареи, давление во впускном коллекторе и давление наддува, температура охлаждающей жидкости и воздуха на впуске Аналого–цифровой преобразователь (АЦП) в микропроцессоре ЭБУ преобразует эти значения в цифровые сигналы, с которыми затем микропроцессор проводит расчеты Разрешающая способность сигналов зависит от числа каскадов, используемых во время преобразования Цифровые входные сигналы Эти входные сигналы имеют только два состояния – “высокий уровень” и “низкий уровень” Примерами цифровых входных сигналов являются сигналы включения/выключения или сигналы цифровых датчиков,
Рассчитать доставку
Выберите один из подарков
Выберите один из товаров, чтобы получить подарок
Книга: Топливные системы дизелей с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД | Легион-Aвтодата
