Топливные системы с насосом VE и электронным регулированием

Все возрастающие требования к дымности, токсичности отработавших газов, топливной экономичности и к другим показателям дизеля приводят к необходимости совершенствовать методы управления топливоподачей в дизелях. Наиболее гибко и комплексно эти проблемы могут быть решены с помощью электрических устройств управления и электронного регулирования.

Первым этапом электронного регулирования процесса подачи топлива в дизель является управление цикловой подачей и углом опережения впрыскивания во всем диапазоне работы дизеля. В топливных системах с насосами распределительного типа по сравнению с многоплунжерными ТНВД эти задачи решаются более просто, так как в распределительных насосах и изменение хода дозатора, и изменение положения кольца с роликами с целью управления углом опережения впрыскивания требуют меньшего перестановочного усилия.

Рис. Схема системы электронного управления ТНВД фирмы Bosch серии VE: 1 — датчик угла опережения впрыскивания; 2 — датчик ВМТ и частоты вращения коленчатого вала; 3 — расходомер воздуха; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — датчик положения педали водителя; 6 — исполнительное устройство управления цикловой подачой топлива; 7 — исполнительное устройство управления углом опережения впрыскивания топлива; 8 — исполнительное устройство управления клапаном рециркуляции ОГ; 9 — вывод на диагностический разъем

Схема электронного регулирования дизеля с одноплунжерным топливным насосом EP/VE приведена на рисунке. Для управления цикловой подачей в микрокомпьютер поступает информация от датчиков. В соответствии с заданными в памяти микрокомпьютера характеристиками управления и полученной информацией микрокомпьютер и электронный регулятор обеспечивают изменение цикловой подачи, подавая управляющие импульсы на исполнительное устройство, перемещающее дозатор. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное исполнительное устройство, что объясняется небольшим перестановочным усилием.

Рис. Топливный насос VE с электронным управлением: 1 — датчик хода дозатора; 2 — электромагнит с поворотным сердечником; 3 — электромагнитный клапан остановки дизеля; 4 — плунжер; 5 — автомат опережения впрыскивания; 6 — дозатор

Управление углом опережения впрыскивания также требует информации от датчиков ВМТ и частоты вращения и от датчика хода дозатора. Микрокомпьютер обрабатывает полученную информацию, и электронный регулятор с помощью электромагнитного клапана управляет положением кольца с роликами и, следовательно, углом опережения впрыскивания. Электронное управление может выполнять и другие функции. Например, управление рециркуляцией отработавших газов, диагностика дизеля.

Как вариант в топливном насосе Bosch VE с электронным управлением в качестве исполнительного механизма, управляющего величиной подачи топлива, используется электромагнит 2 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 6. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается ка угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту. Контроль положения последней производится с помощью датчика 1.

Управление автоматом опережения впрыскивания осуществляется быстродействующим электромагнитным клапаном (2 на рисунке ниже), который регулирует давление топлива, действующего на поршень автомата. Клапан работает в импульсном режиме «открыт — закрыт», модулируя давление в зависимости от частоты вращения вала двигателя. Когда клапан открыт, давление уменьшается и угол опережения впрыскивания также уменьшается. Когда клапан закрыт, давление увеличивается, перемещая поршень автомата в сторону увеличения угла опережения впрыскивания. Отношение импульсов определяется электронным блоком в зависимости от режима работы и температурного состояния двигателя. Для определения момента начала впрыскивания одна из форсунок имеет индукционный датчик подъема иглы.

Рис. Развернутая схема насоса VE с электронным управлением: 1 — топливный насос низкого давления; 2 — электромагнитный клапан управления автоматом опережения впрыскивания; 3 — цилиндр автомата опережения впрыскивания; 4 — дозатор; 5 — электромагнитное устройство измерения подачи топлива; 6 — электронный блок управления; a, b, c, d — датчики; е — педаль управления; f — возврат топлива; g — ЛВД

В корпус форсунки встроена катушка возбуждения 2, на которую электронный блок управления подает опорное напряжение таким образом, что ток в электрической цепи поддерживается постоянным, независимо от изменений температуры. Этот ток создает вокруг катушки магнитное поле. Как только игла форсунки подымается, сердечник 3 изменяет магнитное поле, вызывая изменение сигнала электрического напряжения.

В определенный момент подъема иглы возникает пиковый импульс, который воспринимается электронным блоком управления и используется для управления углом опережения впрыскивания.

Рис. Схема форсунки с датчиками подъема иглы: 1 — регулировочный винт; 2 — катушка возбуждения; 3 — шток; 4 — провод; 5 — фишка электрического разъема

Электронный блок управления формирует сигналы, обеспечивающие протекание регуляторных характеристик, стабилизацию частоты вращения холостого хода, рециркуляцию ОГ, степень которой определяется по сигналам датчика массового расхода воздуха.

В систему заложена программа самодиагностики и отработки аварийных режимов, что позволяет обеспечить движение автомобиля при большинстве неисправностей, кроме выхода из строя микропроцессора.

Фирмами Bosch, Diesel Kiki (ZEXEL) и Nippon Denso разработан ряд систем электронного управления топливоподачей на базе топливного насоса VE, которые обеспечили дальнейшее совершенствование процесса топливоподачи — повышение точности дозирования топлива в отдельные цилиндры, уменьшение межцикловой нестабильности процесса сгорания, уменьшение неравномерности работы дизеля на режимах холодного хода с соответствующим снижением вибраций. Некоторые системы (Model-1) с помощью быстродействующего клапана позволяют ввести элементы управления процессом впрыскивания, разделяя его на две фазы, что уменьшает жесткость процесса сгорания в цилиндре.

В электронном блоке управления сопоставляются реальные сигналы датчиков со значениями в запрограммированных полях характеристик, в результате чего на сервомеханизм исполнительных устройств передается выходной сигнал, обеспечивающий требуемое положение дозирующей муфты с высокой точностью регулирования.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)

Подача топлива в ТНВД

Закрывание канала (начало подачи) Как только плунжер ТНВД прошел определенное расстояние в направлении ВМТ, нижний край втулки управления закрывает сливной канал плунжера. Теперь давление в камере высокого давления над плунжером возрастает и начинается подача топлива. Открывание канала (конец пода...

Впрыск топлива в дизельном двигателе и его регулировка

В такте впуска дизельный двигатель впускает только воздух. В такте сжатия этот воздух нагревается до температуры настолько высокой, что дизельное топливо, впрыснутое в цилиндр в конце такта сжатия, воспламеняется самостоятельно. Количество топлива в двигателе дозируется с помощью топливного насоса в...

Проверка и регулировки топливных насосов (ТНВД) Bosch VE

Топливные насосы Bosch VE и выпускаемые по лицензии фирмы Bosch ТНВД VE ZEXEL (Diesel Kiki) и Nippon Denso имеют широкое применение и устанавливаются на дизели автомобилей европейского и японского производства Audi, VW, BMW. Volvo, Peugeot. Ford, FIAT, Mazda, Nissan. Mitsubishi и другие. Подготовит...

Материалы плунжерных пар ТНВД. Изготовление и контроль

Плунжерные пары, насосов высокого давления работают в условиях больших нагрузок и интенсивного истирания В процессе возвратно-поступательного движения плунжера и при малых зазорах происходят большие износы как цилиндрических поверхностей плунжера и гильзы, так и их кромок и торцов. Эти износы обусло...

Требования предъявляемые к защите системы дизельного топлива

Система питания является одной из важнейших систем дизеля. Она предназначена для обеспечения нормального питания дизеля топливом при различных режимах его работы. От степени совершенства системы питания и ее технического состояния в процессе эксплуатации зависят показатели рабочего процесса дизеля, ...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶