Tlaková nádoba - koľajnica, regulátor tlaku, snímač tlaku a teploty kľukového a vačkového hriadeľa

Vysokotlaková palivová nádrž (koľajnica - rozdeľovač vstrekovania - koľajnica)

Pôsobí ako vysokotlakový akumulátor paliva a súčasne tlmí kolísanie tlaku (kolísanie), ku ktorému dochádza vtedy, keď vysokotlakové čerpadlo pulzuje palivo a neustále otvára a zatvára vstrekovače. Preto musí mať dostatočný objem, aby obmedzil tieto výkyvy, na druhej strane by tento objem nemal byť príliš veľký na to, aby po štarte rýchlo vytvoril potrebný konštantný tlak pre bezproblémové štartovanie a chod motora. Na optimalizáciu výsledného objemu sa používajú simulačné výpočty. Objem paliva vstrekovaného do valcov sa neustále dopĺňa do koľajnice v dôsledku dodávky paliva z vysokotlakového čerpadla. Na dosiahnutie efektu skladovania sa používa vysokotlaková stlačiteľnosť paliva. Ak sa potom z koľajnice odčerpá viac paliva, tlak zostane takmer konštantný.

Ďalšou úlohou tlakovej nádrže - koľajníc - je dodávať palivo do vstrekovačov jednotlivých valcov. Konštrukcia nádrže je výsledkom kompromisu medzi dvoma protichodnými požiadavkami: má podlhovastý tvar (guľatý alebo rúrkový) v súlade s konštrukciou motora a jeho umiestnením. Podľa spôsobu výroby môžeme nádrže rozdeliť do dvoch skupín: kované a laserom zvárané. Ich konštrukcia by mala umožňovať inštaláciu snímača tlaku v koľajnici a obmedzovača podľa. tlakový regulačný ventil. Regulačný ventil reguluje tlak na požadovanú hodnotu a obmedzovací ventil obmedzuje tlak len na maximálnu prípustnú hodnotu. Stlačené palivo sa dodáva cez vysokotlakové vedenie cez vstup. Potom je distribuovaný zo zásobníka do trysiek, pričom každá tryska má svoje vlastné vedenie.

1 - vysokotlaková nádrž (koľajnica), 2 - napájanie z vysokotlakového čerpadla, 3 - snímač tlaku paliva, 4 - poistný ventil, 5 - spiatočka paliva, 6 - obmedzovač prietoku, 7 - potrubie k vstrekovačom.

Pretlakový ventil

Ako naznačuje názov, pretlakový ventil obmedzuje tlak na maximálnu prípustnú hodnotu. Regulačný ventil funguje výlučne na mechanickom základe. Má otvor na boku spojenia koľajnice, ktorý je uzavretý zúženým koncom piestu v sedle. Pri prevádzkovom tlaku je piest tlačený do sedla pružinou. Pri prekročení maximálneho tlaku paliva je prekročená sila pružiny a piest je vytlačený zo sedadla. Prebytočné palivo teda prúdi prietokovými otvormi späť do rozdeľovača a ďalej do palivovej nádrže. To chráni zariadenie pred zničením v dôsledku veľkého nárastu tlaku v prípade poruchy. V najnovších verziách obmedzovacieho ventilu je integrovaná núdzová funkcia, vďaka ktorej je aj v prípade otvoreného odtokového otvoru zachovaný minimálny tlak a vozidlo sa môže pohybovať s obmedzeniami.

1 - prívodný kanál, 2 - kužeľový ventil, 3 - prietokové otvory, 4 - piest, 5 - tlačná pružina, 6 - doraz, 7 - teleso ventilu, 8 - spiatočka paliva.

Obmedzovač prietoku

Tento komponent je namontovaný na tlakovej nádrži a palivo cez ňu prúdi do vstrekovačov. Každá tryska má vlastný obmedzovač prietoku. Účelom obmedzovača prietoku je zabrániť úniku paliva v prípade poruchy vstrekovača. To je prípad, ak spotreba paliva jedného zo vstrekovačov prekročí maximálne povolené množstvo stanovené výrobcom. Konštrukčne pozostáva obmedzovač prietoku z kovového telesa s dvoma závitmi, jedným na montáž na nádrž a druhým na priskrutkovanie vysokotlakového potrubia k dýzam. Piest umiestnený vo vnútri je pružinou pritlačený k palivovej nádrži. Snaží sa udržať kanál otvorený. Počas prevádzky vstrekovača dochádza k poklesu tlaku, ktorý posúva piest smerom k výstupu, ale ten sa úplne nezatvorí. Keď tryska funguje správne, pokles tlaku nastane v krátkom čase a pružina vráti piest do pôvodnej polohy. V prípade poruchy, keď spotreba paliva prekročí nastavenú hodnotu, pokles tlaku pokračuje, kým neprekročí silu pružiny. Potom sa piest opiera o sedlo na výstupnej strane a zostáva v tejto polohe, kým sa motor nezastaví. Tým sa preruší prívod paliva do poškodeného vstrekovača a zabráni sa nekontrolovanému úniku paliva do spaľovacej komory. Obmedzovač prietoku paliva však funguje aj v prípade poruchy, keď dôjde len k miernemu úniku paliva. V tomto čase sa piest vráti, ale nie do pôvodnej polohy a po určitom čase - počet vstrekov dosiahne sedlo a zastaví prívod paliva do poškodenej trysky, kým sa motor nevypne.

1 - hrebeňové pripojenie, 2 - blokovacia vložka, 3 - piest, 4 - tlačná pružina, 5 - puzdro, 6 - spojenie so vstrekovačmi.

Snímač tlaku paliva

Snímač tlaku využíva riadiaca jednotka motora na presné určenie okamžitého tlaku v palivovej nádrži. Na základe hodnoty nameraného tlaku snímač vygeneruje napäťový signál, ktorý následne vyhodnotí riadiaca jednotka. Najdôležitejšou časťou snímača je membrána, ktorá je umiestnená na konci prívodného kanála a je pritláčaná privádzaným palivom. Polovodičový prvok je umiestnený na membráne ako snímací prvok. Snímací prvok obsahuje elastické odpory naparené na membráne v mostíkovom zapojení. Rozsah merania je určený hrúbkou membrány (čím hrubšia membrána, tým vyšší tlak). Pôsobením tlaku na membránu dôjde k jej prehnutiu (približne 20-50 mikrometrov pri 150 MPa) a tým k zmene odporu elastických odporov. Pri zmene odporu sa napätie v obvode zmení z 0 na 70 mV. Toto napätie sa potom vo vyhodnocovacom obvode zosilní na rozsah 0,5 až 4,8 V. Napájacie napätie snímača je 5 V. Tento prvok skrátka premieňa deformáciu na elektrický signál, ktorý sa upraví - zosilní a odtiaľ ide do riadiacej jednotky na vyhodnotenie, kde sa pomocou uloženej krivky vypočíta tlak paliva. V prípade odchýlky sa reguluje tlakovým regulačným ventilom. Tlak je takmer konštantný a nezávislý od zaťaženia a rýchlosti.

1 - elektrická prípojka, 2 - vyhodnocovací obvod, 3 - membrána so snímacím prvkom, 4 - vysokotlaková armatúra, 5 - montážny závit.

Regulátor tlaku paliva - regulačný ventil

Ako už bolo spomenuté, v tlakovej palivovej nádrži je potrebné udržiavať prakticky konštantný tlak bez ohľadu na zaťaženie, otáčky motora a pod.. Funkciou regulátora je, že pri potrebe nižšieho tlaku paliva sa otvorí guľový ventil v regulátore a prebytočné palivo smeruje spätným potrubím do palivovej nádrže. Naopak, ak tlak v palivovej nádrži klesne, ventil sa uzavrie a čerpadlo vytvorí požadovaný tlak paliva. Regulátor tlaku paliva je umiestnený buď na vstrekovacom čerpadle alebo na palivovej nádrži. Regulačný ventil pracuje v dvoch režimoch, ventil je zapnutý alebo vypnutý. V neaktívnom režime nie je solenoid napájaný, takže solenoid nemá žiadny účinok. Guľôčku ventilu tlačí do sedla len sila pružiny, ktorej tuhosť zodpovedá tlaku cca 10 MPa, čo je otvárací tlak paliva. Ak sa na cievku elektromagnetu privedie elektrické napätie - prúd, začne spolu s pružinou pôsobiť na kotvu a tlakom na guľu uzavrie ventil. Ventil sa zatvára, kým sa nedosiahne rovnováha medzi tlakovými silami paliva na jednej strane a solenoidom a pružinou na strane druhej. Potom sa otvorí a udržiava konštantný tlak na požadovanej úrovni. Na zmeny tlaku spôsobené jednak kolísavým množstvom dodávaného paliva a odberom trysiek reaguje riadiaca jednotka rôznym spôsobom otváraním riadiaceho ventilu. Na zmenu tlaku preteká cez solenoid menší alebo väčší prúd (jeho pôsobenie sa buď zvyšuje alebo znižuje), a tým sa gulička viac-menej zatlačí do sedla ventilu. Common rail prvej generácie využíval tlakový regulačný ventil DRV1, druhá a tretia generácia ventilu DRV2 alebo DRV3 sa inštaluje spolu s dávkovacím zariadením. Vďaka dvojstupňovej regulácii dochádza k menšiemu ohrevu paliva, čo si nevyžaduje dodatočné chladenie v prídavnom chladiči paliva.

1 - guľový ventil, 2 - solenoidová kotva, 3 - solenoid, 4 - pružina.

Snímače teploty

Teplotné snímače sa používajú na meranie teploty motora na základe teploty chladiacej kvapaliny, teploty plniaceho vzduchu sacieho potrubia, teploty motorového oleja v mazacom okruhu a teploty paliva v palivovom potrubí. Princíp merania týchto senzorov je zmena elektrického odporu spôsobená nárastom teploty. Ich napájacie napätie 5 V sa zmení zmenou odporu a potom sa prevedie v digitálnom prevodníku z analógového signálu na digitálny signál. Potom je tento signál odoslaný do riadiacej jednotky, ktorá vypočíta príslušnú teplotu v súlade s danou charakteristikou.

Snímač polohy a rýchlosti kľukového hriadeľa

Tento senzor detekuje presnú polohu a výsledné otáčky motora za minútu. Jedná sa o indukčný Hallov senzor, ktorý je umiestnený na kľukovom hriadeli. Senzor vysiela elektrický signál do riadiacej jednotky, ktorá vyhodnotí túto hodnotu napätia, napríklad na spustenie (alebo ukončenie) vstrekovania paliva atď. Ak snímač nefunguje, motor sa nespustí.

Snímač polohy a rýchlosti vačkového hriadeľa

Snímač otáčok vačkového hriadeľa je funkčne podobný snímaču otáčok kľukového hriadeľa a používa sa na určenie, ktorý piest je v hornej úvrati. Táto skutočnosť je potrebná na určenie presného načasovania zapaľovania pre benzínové motory. Okrem toho slúži na diagnostiku prešmykovania rozvodového remeňa či preskakovania reťaze a pri štartovaní motora, kedy riadiaca jednotka motora pomocou tohto snímača určí, ako sa vlastne na začiatku celý mechanizmus kľuka-spojka-piest otáča. V prípade motorov s VVT sa na diagnostiku činnosti variátora používa systém variabilného časovania ventilov. Motor môže existovať aj bez tohto snímača, ale je potrebný snímač otáčok kľukového hriadeľa a potom sa otáčky vačkového hriadeľa a kľukového hriadeľa rozdelia v pomere 1 : 2. V prípade naftového motora hrá tento snímač iba iniciačnú úlohu pri štarte -up, oznamuje ECU (riadiacej jednotke), ktorý piest je prvý v hornej úvrati (ktorý piest je v kompresnom alebo výfukovom zdvihu pri pohybe do hornej úvrati). centrum). To nemusí byť zrejmé zo snímača polohy kľukového hriadeľa pri štartovaní, ale keď motor beží, informácií získaných z tohto snímača je už dosť. Vďaka tomu naftový motor stále pozná polohu piestov a ich zdvih, aj keď zlyhá snímač na vačkovom hriadeli. Ak tento snímač zlyhá, vozidlo nenaštartuje alebo bude naštartovanie trvať dlhšie. Rovnako ako v prípade poruchy snímača na kľukovom hriadeli sa aj tu rozsvieti kontrolka ovládania motora na prístrojovej doske. Zvyčajne takzvaný Hallov senzor.