Δεξαμενή πίεσης - ράγα, ρυθμιστής πίεσης, αισθητήρας πίεσης και θερμοκρασίας στροφαλοφόρου και εκκεντροφόρου

Δεξαμενή καυσίμου υψηλής πίεσης (ράγα - διανομέας έγχυσης - ράγα)

Λειτουργεί σαν συσσωρευτής καυσίμου υψηλής πίεσης και ταυτόχρονα μειώνει τις διακυμάνσεις της πίεσης (διακυμάνσεις) που συμβαίνουν όταν η αντλία υψηλής πίεσης πάλλεται και ανοίγει και κλείνει συνεχώς τα μπεκ ψεκασμού. Επομένως, πρέπει να έχει επαρκή όγκο για να περιορίσει αυτές τις διακυμάνσεις, από την άλλη πλευρά, αυτός ο όγκος δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλος για να δημιουργηθεί γρήγορα η απαραίτητη σταθερή πίεση μετά την εκκίνηση για απροβλημάτιστη εκκίνηση και λειτουργία του κινητήρα. Οι υπολογισμοί προσομοίωσης χρησιμοποιούνται για τη βελτιστοποίηση του όγκου που προκύπτει. Ο όγκος καυσίμου που εγχέεται στους κυλίνδρους αναπληρώνεται συνεχώς στη ράγα λόγω της παροχής καυσίμου από την αντλία υψηλής πίεσης. Η συμπιεστότητα καυσίμου υψηλής πίεσης χρησιμοποιείται για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα αποθήκευσης. Εάν στη συνέχεια αντλείται περισσότερο καύσιμο από τη ράγα, η πίεση παραμένει σχεδόν σταθερή.

Ένα άλλο καθήκον της δεξαμενής πίεσης - σιδηροτροχιών - είναι η παροχή καυσίμου στα μπεκ των μεμονωμένων κυλίνδρων. Ο σχεδιασμός της δεξαμενής είναι το αποτέλεσμα ενός συμβιβασμού μεταξύ δύο αντικρουόμενων απαιτήσεων: έχει ένα επίμηκες σχήμα (σφαιρικό ή σωληνωτό) σύμφωνα με τη σχεδίαση του κινητήρα και τη θέση του. Σύμφωνα με τη μέθοδο παραγωγής, μπορούμε να χωρίσουμε τις δεξαμενές σε δύο ομάδες: σφυρήλατα και συγκολλημένα με λέιζερ. Ο σχεδιασμός τους θα πρέπει να επιτρέπει την εγκατάσταση ενός αισθητήρα πίεσης σιδηροτροχιάς και ενός περιοριστικού λογ. βαλβίδα ελέγχου πίεσης. Η βαλβίδα ελέγχου ρυθμίζει την πίεση στην απαιτούμενη τιμή και η περιοριστική βαλβίδα περιορίζει την πίεση μόνο στη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή. Το συμπιεσμένο καύσιμο τροφοδοτείται μέσω της γραμμής υψηλής πίεσης μέσω της εισόδου. Στη συνέχεια διανέμεται από τη δεξαμενή στα ακροφύσια, με κάθε ακροφύσιο να έχει τον δικό του οδηγό.

1 - δεξαμενή υψηλής πίεσης (σιδηροτροχιά), 2 - τροφοδοσία από την αντλία υψηλής πίεσης, 3 - αισθητήρας πίεσης καυσίμου, 4 - βαλβίδα ασφαλείας, 5 - επιστροφή καυσίμου, 6 - περιοριστής ροής, 7 - αγωγός προς μπεκ.

Βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης

Όπως υποδηλώνει το όνομα, η βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης περιορίζει την πίεση στη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή. Η βαλβίδα περιορισμού λειτουργεί αποκλειστικά σε μηχανική βάση. Έχει ένα άνοιγμα στο πλάι της σύνδεσης ράγας, το οποίο κλείνει από το κωνικό άκρο του εμβόλου στο κάθισμα. Σε πίεση λειτουργίας, το έμβολο πιέζεται στο κάθισμα από ένα ελατήριο. Όταν ξεπεραστεί η μέγιστη πίεση καυσίμου, γίνεται υπέρβαση της δύναμης του ελατηρίου και το έμβολο ωθείται έξω από το κάθισμα. Έτσι, η περίσσεια καυσίμου ρέει μέσω των οπών ροής πίσω στην πολλαπλή και επάνω στη δεξαμενή καυσίμου. Αυτό προστατεύει τη συσκευή από καταστροφή λόγω της μεγάλης αύξησης της πίεσης σε περίπτωση δυσλειτουργίας. Στις τελευταίες εκδόσεις της βαλβίδας περιορισμού, ενσωματώνεται μια λειτουργία έκτακτης ανάγκης, χάρη στην οποία διατηρείται μια ελάχιστη πίεση ακόμη και σε περίπτωση ανοιχτής οπής αποστράγγισης και το όχημα μπορεί να κινηθεί με περιορισμούς.

1 - κανάλι τροφοδοσίας, 2 - βαλβίδα κώνου, 3 - οπές ροής, 4 - έμβολο, 5 - ελατήριο συμπίεσης, 6 - στοπ, 7 - σώμα βαλβίδας, 8 - επιστροφή καυσίμου.

Περιοριστής ροής

Αυτό το εξάρτημα είναι τοποθετημένο στη δεξαμενή πίεσης και το καύσιμο ρέει μέσω αυτού στα μπεκ ψεκασμού. Κάθε ακροφύσιο έχει τον δικό του περιοριστή ροής. Ο σκοπός του περιοριστή ροής είναι να αποτρέψει τη διαρροή καυσίμου σε περίπτωση βλάβης του μπεκ ψεκασμού. Αυτό συμβαίνει εάν η κατανάλωση καυσίμου ενός από τα μπεκ υπερβαίνει τη μέγιστη επιτρεπόμενη ποσότητα που έχει ορίσει ο κατασκευαστής. Δομικά, ο περιοριστής ροής αποτελείται από ένα μεταλλικό σώμα με δύο σπειρώματα, το ένα για τοποθέτηση στη δεξαμενή και το άλλο για το βίδωμα του σωλήνα υψηλής πίεσης στα ακροφύσια. Το έμβολο που βρίσκεται μέσα πιέζεται πάνω στη δεξαμενή καυσίμου με ένα ελατήριο. Προσπαθεί να κρατήσει το κανάλι ανοιχτό. Κατά τη λειτουργία του μπεκ πέφτει η πίεση, η οποία κινεί το έμβολο προς την έξοδο, αλλά δεν κλείνει τελείως. Όταν το ακροφύσιο λειτουργεί σωστά, η πτώση πίεσης εμφανίζεται σε σύντομο χρονικό διάστημα και το ελατήριο επαναφέρει το έμβολο στην αρχική του θέση. Σε περίπτωση δυσλειτουργίας, όταν η κατανάλωση καυσίμου υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, η πτώση πίεσης συνεχίζεται μέχρι να υπερβεί τη δύναμη του ελατηρίου. Στη συνέχεια, το έμβολο ακουμπάει στο κάθισμα στην πλευρά εξόδου και παραμένει σε αυτή τη θέση μέχρι να σταματήσει ο κινητήρας. Αυτό διακόπτει την παροχή καυσίμου στο μπεκ ψεκασμού που έχει αποτύχει και αποτρέπει την ανεξέλεγκτη διαρροή καυσίμου στον θάλαμο καύσης. Ωστόσο, ο περιοριστής ροής καυσίμου λειτουργεί επίσης σε περίπτωση δυσλειτουργίας όταν υπάρχει μόνο μια μικρή διαρροή καυσίμου. Αυτή τη στιγμή, το έμβολο επιστρέφει, αλλά όχι στην αρχική του θέση και μετά από ορισμένο χρόνο - ο αριθμός των εγχύσεων φτάνει στη σέλα και σταματά την παροχή καυσίμου στο κατεστραμμένο ακροφύσιο μέχρι να σβήσει ο κινητήρας.

1 - σύνδεση rack, 2 - ένθετο ασφάλισης, 3 - έμβολο, 4 - ελατήριο συμπίεσης, 5 - περίβλημα, 6 - σύνδεση με μπεκ.

Αισθητήρας πίεσης καυσίμου

Ο αισθητήρας πίεσης χρησιμοποιείται από τη μονάδα ελέγχου κινητήρα για τον ακριβή προσδιορισμό της στιγμιαίας πίεσης στο ρεζερβουάρ καυσίμου. Με βάση την τιμή της μετρούμενης πίεσης, ο αισθητήρας παράγει ένα σήμα τάσης, το οποίο στη συνέχεια αξιολογείται από τη μονάδα ελέγχου. Το πιο σημαντικό μέρος του αισθητήρα είναι το διάφραγμα, το οποίο βρίσκεται στο τέλος του καναλιού τροφοδοσίας και πιέζεται από το παρεχόμενο καύσιμο. Το στοιχείο ημιαγωγού τοποθετείται στη μεμβράνη ως αισθητήριο στοιχείο. Το αισθητήριο στοιχείο περιέχει ελαστικές αντιστάσεις ατμισμένες στο διάφραγμα σε μια σύνδεση γέφυρας. Το εύρος μέτρησης καθορίζεται από το πάχος του διαφράγματος (όσο πιο παχύ είναι το διάφραγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση). Η άσκηση πίεσης στη μεμβράνη θα προκαλέσει κάμψη (περίπου 20-50 μικρόμετρα στα 150 MPa) και έτσι θα αλλάξει η αντίσταση των ελαστικών αντιστάσεων. Όταν αλλάζει η αντίσταση, η τάση στο κύκλωμα αλλάζει από 0 σε 70 mV. Αυτή η τάση στη συνέχεια ενισχύεται στο κύκλωμα αξιολόγησης σε μια περιοχή από 0,5 έως 4,8 V. Η τάση τροφοδοσίας του αισθητήρα είναι 5 V. Με λίγα λόγια, αυτό το στοιχείο μετατρέπει την παραμόρφωση σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο τροποποιείται - ενισχύεται και από εκεί πηγαίνει στη μονάδα ελέγχου για αξιολόγηση, όπου η πίεση καυσίμου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την αποθηκευμένη καμπύλη. Σε περίπτωση απόκλισης, ρυθμίζεται από βαλβίδα ρύθμισης πίεσης. Η πίεση είναι σχεδόν σταθερή και ανεξάρτητη από το φορτίο και την ταχύτητα.

1 - ηλεκτρική σύνδεση, 2 - κύκλωμα αξιολόγησης, 3 - διάφραγμα με αισθητήριο στοιχείο, 4 - εξάρτημα υψηλής πίεσης, 5 - σπείρωμα στερέωσης.

Ρυθμιστής πίεσης καυσίμου - βαλβίδα ελέγχου

Όπως αναφέρθηκε ήδη, είναι απαραίτητο να διατηρείται μια πρακτικά σταθερή πίεση στο ρεζερβουάρ καυσίμου υπό πίεση, ανεξάρτητα από το φορτίο, τις στροφές του κινητήρα κ.λπ. Η λειτουργία του ρυθμιστή είναι ότι εάν απαιτείται χαμηλότερη πίεση καυσίμου, η σφαιρική βαλβίδα στον ρυθμιστή ανοίγει και Η περίσσεια καυσίμου κατευθύνεται στη γραμμή επιστροφής στη δεξαμενή καυσίμου. Αντίθετα, εάν πέσει η πίεση στη δεξαμενή καυσίμου, η βαλβίδα κλείνει και η αντλία δημιουργεί την απαιτούμενη πίεση καυσίμου. Ο ρυθμιστής πίεσης καυσίμου βρίσκεται είτε στην αντλία ψεκασμού είτε στη δεξαμενή καυσίμου. Η βαλβίδα ελέγχου λειτουργεί σε δύο τρόπους λειτουργίας, η βαλβίδα είναι ενεργοποιημένη ή απενεργοποιημένη. Στην ανενεργή λειτουργία, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν ενεργοποιείται και επομένως η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν έχει καμία επίδραση. Η σφαίρα της βαλβίδας πιέζεται στην έδρα μόνο με τη δύναμη του ελατηρίου, η ακαμψία του οποίου αντιστοιχεί σε πίεση περίπου 10 MPa, που είναι η πίεση ανοίγματος του καυσίμου. Εάν εφαρμοστεί ηλεκτρική τάση στο πηνίο ηλεκτρομαγνήτη - ρεύμα, αρχίζει να ενεργεί στον οπλισμό μαζί με το ελατήριο και κλείνει τη βαλβίδα λόγω πίεσης στην μπάλα. Η βαλβίδα κλείνει μέχρι να επιτευχθεί μια ισορροπία μεταξύ των δυνάμεων πίεσης καυσίμου από τη μία πλευρά και της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και του ελατηρίου από την άλλη. Στη συνέχεια ανοίγει και διατηρεί σταθερή πίεση στο επιθυμητό επίπεδο. Η μονάδα ελέγχου ανταποκρίνεται στις αλλαγές πίεσης που προκαλούνται, αφενός, από την κυμαινόμενη ποσότητα καυσίμου που παρέχεται και την απόσυρση των ακροφυσίων, ανοίγοντας τη βαλβίδα ελέγχου με διαφορετικούς τρόπους. Για να αλλάξετε την πίεση, λιγότερο ή περισσότερο ρεύμα ρέει μέσω της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας (η δράση της είτε αυξάνεται είτε μειώνεται) και έτσι η σφαίρα πιέζεται περισσότερο ή λιγότερο στην έδρα της βαλβίδας. Η πρώτη γενιά common rail χρησιμοποίησε τη βαλβίδα ρύθμισης πίεσης DRV1, η δεύτερη και τρίτη γενιά η βαλβίδα DRV2 ή DRV3 εγκαθίσταται μαζί με τη συσκευή μέτρησης. Χάρη στη ρύθμιση δύο σταδίων, υπάρχει λιγότερη θέρμανση του καυσίμου, η οποία δεν απαιτεί πρόσθετη ψύξη στο πρόσθετο ψυγείο καυσίμου.

1 - σφαιρική βαλβίδα, 2 - οπλισμός ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, 3 - ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, 4 - ελατήριο.

Αισθητήρες θερμοκρασίας

Οι αισθητήρες θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του κινητήρα με βάση τη θερμοκρασία ψυκτικού υγρού, τη θερμοκρασία αέρα πολλαπλής εισαγωγής, τη θερμοκρασία λαδιού κινητήρα στο κύκλωμα λίπανσης και τη θερμοκρασία καυσίμου στη γραμμή καυσίμου. Η αρχή μέτρησης αυτών των αισθητήρων είναι μια αλλαγή στην ηλεκτρική αντίσταση που προκαλείται από την αύξηση της θερμοκρασίας. Η τάση τροφοδοσίας τους 5 V αλλάζει με την αλλαγή της αντίστασης και μετά μετατρέπεται σε ψηφιακό μετατροπέα από αναλογικό σήμα σε ψηφιακό σήμα. Στη συνέχεια, αυτό το σήμα αποστέλλεται στη μονάδα ελέγχου, η οποία υπολογίζει την κατάλληλη θερμοκρασία σύμφωνα με ένα δεδομένο χαρακτηριστικό.

Αισθητήρας θέσης και ταχύτητας στροφαλοφόρου άξονα

Αυτός ο αισθητήρας ανιχνεύει την ακριβή θέση και τις προκύπτουσες στροφές κινητήρα ανά λεπτό. Είναι ένας επαγωγικός αισθητήρας Hall που βρίσκεται στον στροφαλοφόρο άξονα. Ο αισθητήρας στέλνει ένα ηλεκτρικό σήμα στη μονάδα ελέγχου, το οποίο αξιολογεί αυτήν την τιμή της ηλεκτρικής τάσης, για παράδειγμα, για να ξεκινήσει (ή να τερματίσει) την έγχυση καυσίμου κ.λπ. Εάν ο αισθητήρας δεν λειτουργεί, ο κινητήρας δεν θα ξεκινήσει.

Αισθητήρας θέσης και εκκεντροφόρου άξονα

Ο αισθητήρας ταχύτητας εκκεντροφόρου είναι λειτουργικά παρόμοιος με τον αισθητήρα ταχύτητας στροφαλοφόρου και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του εμβόλου που βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο. Αυτό το γεγονός είναι απαραίτητο για τον προσδιορισμό του ακριβούς χρονισμού ανάφλεξης για βενζινοκινητήρες. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για τη διάγνωση της ολίσθησης του ιμάντα χρονισμού ή της παράκαμψης της αλυσίδας και κατά την εκκίνηση του κινητήρα, όταν η μονάδα ελέγχου κινητήρα καθορίζει χρησιμοποιώντας αυτόν τον αισθητήρα πώς πραγματικά περιστρέφεται στην αρχή ολόκληρος ο μηχανισμός στροφάλου-σύζευξης-εμβόλου. Στην περίπτωση κινητήρων με VVT, χρησιμοποιείται ένα σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων για τη διάγνωση της λειτουργίας του μεταβλητού. Ο κινητήρας μπορεί να υπάρχει χωρίς αυτόν τον αισθητήρα, αλλά απαιτείται ένας αισθητήρας ταχύτητας στροφαλοφόρου και, στη συνέχεια, η ταχύτητα του εκκεντροφόρου και του στροφαλοφόρου άξονα διαιρείται σε αναλογία 1: 2. Στην περίπτωση ενός κινητήρα ντίζελ, αυτός ο αισθητήρας παίζει μόνο έναν ρόλο εκκίνησης κατά την εκκίνηση -πάνω, λέγοντας στην ECU (μονάδα ελέγχου), ποιο έμβολο βρίσκεται πρώτο στο πάνω νεκρό σημείο (ποιο έμβολο βρίσκεται στη διαδρομή συμπίεσης ή εξάτμισης όταν μετακινείται στο πάνω νεκρό σημείο). κέντρο). Αυτό μπορεί να μην είναι προφανές από τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου κατά την εκκίνηση, αλλά ενώ ο κινητήρας λειτουργεί, οι πληροφορίες που λαμβάνονται από αυτόν τον αισθητήρα είναι ήδη αρκετές. Χάρη σε αυτό, ο κινητήρας ντίζελ εξακολουθεί να γνωρίζει τη θέση των εμβόλων και τη διαδρομή τους, ακόμη και αν ο αισθητήρας στον εκκεντροφόρο άξονα αποτύχει. Εάν αυτός ο αισθητήρας αποτύχει, το όχημα δεν θα ξεκινήσει ή θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να ξεκινήσει. Όπως και στην περίπτωση βλάβης του αισθητήρα στον στροφαλοφόρο άξονα, εδώ ανάβει η προειδοποιητική λυχνία ελέγχου κινητήρα στον πίνακα οργάνων. Συνήθως ο λεγόμενος αισθητήρας Hall.