Змест: Сістэма ўпырску з віхравы камерай ↡ Сістэма ўпырску з форкамерай…↡ Прамы ўпырск ↡ Сістэма Common Rail ↡ Паліўныя помпы высокага ціску (ТНВД) ↡ ТНВД размеркавальнага тыпу ↡ Радныя ТНВД ↡ Рэгулятар колькасці абарачэнняў ↡ Зніжэнне ўзроўню шуму працы рухавіка ↡
Калі ў бензінавага рухавіка падаецца топливовоздушная сумесь, якая пасля запальваецца ад іскры свечкі запальвання, то ў дызельным рухавіку гэта адбываецца пад уздзеяннем высокай тэмпературы паветра. У канцы такту сціску ціск паветра ў цыліндры дасягае 28 бар, а тэмпература - каля +700°C. Паліва ўзгараецца пад уздзеяннем гарачага паветра, і ціск у камеры згарання дасягае 145 бар (D, TD) або 1350 бар у CDI. У дызелі распыленае паліва імгненна згарае. Калі і колькі паліва трэба ўпырснуць у камеру, вызначаецца рэгуляваннем і ўсталёўкай упырску.
Сістэма ўпырску з віхравы камерай
Мал. 4.60. Разрэз галоўкі цыліндраў з віхравы камерай: 1 - фарсунка; 2 - свечка напальвання; 3 – віхравая камера з впускным каналам; 4 - цыліндр
У дызеляў з віхравы сістэмай (мал. 4.60) камера згарання падзелена. Віхравая камера злучаная з надпоршневай прасторай, і пры падыходзе поршня да верхняй кропкі ў ёй ствараецца віхравы струмень, які эфектыўна змешвае паліва з паветрам. Сумесь, загарэўшыся, праходзіць у асноўную камеру згарання. Рухавікі з віхравы камерай добра зарэкамендавалі сябе, асабліва на вялікіх абарачэннях (больш за 5000 мін⁻¹).
Сістэма ўпырску з форкамерай (перадкамерай)
Мал. 4.61. Разрэз галоўкі цыліндраў з форкамерай: 1 - фарсунка; 2 - свечка напальвання; 3 – форкамера з впускным каналам; 4– цыліндр
Пры форкамерной сістэме (мал. 4.61), якая ўжываецца на дызельных рухавіках Mercedes, працоўныя камеры падзеленыя, як і ў віхравы сістэмы. Форкамера знаходзіцца зверху ў галоўцы блока цыліндраў. Узгаранне паліва ў камеры згарання адбываецца праз тонкія соплы, якія ідуць ад форкамеры.
Арыгінальны артыкул знаходзіцца на партале MercedesMAN.ru
Прамы ўпырск
Пры прамым упырску паліва падаецца ў камеру згарання і згарае імгненна.
Дадзеная сістэма валодае высокай эканамічнасцю, але яна мае свае недахопы: высокі ўзровень шуму рухавіка, асабліва пры пуску і рэзкім падвышэнні абарачэнняў.
Сістэма Common Rail
Мал. 4.62. Прамое ўпырск у сістэме Common Rail: 1 - фарсунка; 2 – впускной патрубак; 3 – поршань са спецыяльнай выточкай
Мал. 4.63. Схема сістэмы Common Rail: 1 - агульная паліўная рампа; 2 - датчык ціску; 3 – помпа; 4 - фарсунка; 5 - рэгулявальны клапан ціску
Сістэма Common Rail (мал. 4.62, 4.63, 4.68) не толькі забяспечвае эканамічнасць і мінімальны выкід па-экалагічнаму шкодных газаў, але і па камфорце і ўзроўню шуму працы рухавіка пераўзыходзіць сучасныя дызельныя рухавікі з форкамерным упырскам. Таму дызельныя рухавікі CDI занялі асноўнае месца ў развіцці маторабудавання Mercedes-Benz.
"Common Rail" азначае "Агульная магістраль". Калі ў сістэмах з прамым упырскам паліва пад ціскам падавалася на кожную фарсунку ў асобнасці, то ў сістэме Common Rail паліва незалежна ад чарговасці ўпырску знаходзіцца ў агульнай паліўнай рампе, так званым акумулятары.
Электроннае кіраванне рэгулюе ціск упырску ў залежнасці ад ліку абарачэнняў і нагрузкі матора. Сэнсарныя датчыкі, якія прымаюць дадзеныя аб рэжыме працы размеркавальнага і каленчатага валаў, выдаюць каманды на аптымальны ўпырск паводле рэжыму працы рухавіка. Прычым падача паліва і ўпырск незалежныя сябар ад сябра.
Мал. 4.64. Асноўныя элементы сістэмы Common Rail: 1 - помпа высокага ціску; 2 – нагнятальная помпа; 3 - фарсунка; 4 – магнітны клапан якая дазуе сістэмы; 5 - зваротны паліваправод; 6 - трубаправод высокага ціску; 7 - датчык ціску паліва; 8 - акумулятар ціску; 9 – клапан рэгулявання ціску паліва
Асаблівасцю гэтай распрацоўкі з'яўляецца спецыяльны назапашвальнік (акумулятар) 8 (мал. 4.64), у якім заўсёды захоўваецца ціск да 1350 бар. Гэта неабходна для таго, каб у магістралі, якая злучае помпа з фарсункамі, заўсёды знаходзілася паліва пад патрэбным ціскам, гатовае да ўпырску.
Магістраль злучаецца з фарсункамі. На кожнай фарсунцы стаіць магнітны клапан, які рэгулюе ціск і колькасць падачы паліва. Мікракампутар кіруе працай клапана зыходзячы з рэжыму працы і нагрузкі рухавіка. Гэтая сістэма істотна падвысіла эканамічнасць працы рухавіка і спрыяла значнаму памяншэнню выкіду ў атмасферу шкодных газаў.
Паліўныя помпы высокага ціску (ТНВД)
ТНВД служаць для падачы дызельнага паліва ў фарсункі пад высокім ціскам (каля 120 бар). 4- і 5-цыліндравыя рухавікі абсталёўваюцца размеркавальным ТНВД. У 6-цыліндравага рухавіка варта радны ТНВД. Усе ТНВД размешчаны злева на рухавіку і прыводзяцца ланцугом ад каленчатага вала. Пры гэтым частата кручэння вала ТНВД удвая меншая за частату кручэння каленчатага вала. ТНВД маюць электроннае ўпраўленне.
ТНВД размеркавальнага тыпу
Рухавікі Е 220 D і E 290 TD забяспечаны ТНВД размеркавальнага тыпу (мал. 4.64, 4.65). ТНВД мае ўбудаваныя топливоподкачивающий помпа і датчык тэмпературы, з дапамогай якога выдаецца сігнал на спыненне падачы паліва. Звонку размешчаны электрамагнітныя клапаны, адзін для спынення рухавіка, другі для падачы паліва. Падачу паліва ТНВД ажыццяўляе праз тонкія каналы ў які адпавядае цыліндр.
Мал. 4.65. ТНВД размеркавальнага тыпу, які ўсталёўваецца на мадэлях E 220D і E 290 TD
Вал помпы злучаны з каналам галоўкі, і нагнятальныя поршні аддзеленыя сябар ад сябра пад ціскам паліва (каля 8 бар), пакуль выступы на кулачковай шайбе не вырабляюць намаганні на апорныя тарцы. Падчас павароту вала нагнятальны канал зачыняецца і адчыняецца канал высокага ціску.
У галоўцы размеркавальнай помпы знаходзяцца 4 (ці 5 для 5-цыліндравага рухавіка) нагнятальных каналаў і адпаведна ім 4 (5) каналаў высокага ціску. Як толькі кулачкі на кулачковай шайбе сумяшчаюцца з апорнымі выступамі, поршні пачынаюць сціскаць паліва, ціск павялічваецца, і пры дасягненні каля 120 бар адбываецца ўпырск.
Колькасць упырскваемага паліва вызначаецца даўжынёй ходу нагнятальнага поршня, які рэгулюецца восевым перасоўваннем апорных выступаў. Восевая ўсталёўка вала размеркавальнай помпы рэгулюецца двума магнітнымі клапанамі і зваротнай спружынай рэгулятара колькасці паліва.
Кут апярэджанне ўпырску паліва рэгулюецца становішчам кулачковай шайбы па стаўленні да галоўкі размеркавальнай помпы. Паваротам шайбы супраць напрамкі кручэння усталёўваецца больш ранні час упырску, адпаведна па кірунку кручэння - пазней. Паварот кулачковай шайбы вакол восі вала ажыццяўляецца з дапамогай рэгулявальнага клапана і зваротнай спружыны. Пры ўсталёўцы ў становішча "ранняе" рэгулявальны клапан будзе адчынены, ціск падвысіцца, і які рэгулюе поршань пайдзе налева. Пры зачыненні клапана ціск паніжаецца, і поршань пад дзеяннем спружыны ідзе направа.
Радныя ТНВД
Мал. 4.66. ТНВД размеркавальнага тыпу, які ўсталёўваецца на мадэлях Е 220 D і E 290 TD, у разрэзе
На мадэлях Е 300 D усталёўваецца радны ТНВД (мал. 4.66) з электронным кіраваннем - ERE (Elektronisch geregeltes Reien-Einspritzsystem). Радныя ТНВД маюць асобную помпавую секцыю для кожнага цыліндру, якая падае паліва да адпаведнай фарсункі па сталёвым трубаправодзе высокага ціску. Асноўнымі вузламі ERE-сістэмы з'яўляюцца радны ТНВД і блок электроннага кіравання сістэмай упырску.
Мал. 4.68. Радны ТНВД (ERE) у разрэзе: 1 - прыёмная частка для злучэння трубаправода высокага ціску з фарсункай; 2 - нагнятальны клапан; 3 - плунжар; 4 - механізм рэгулявання колькасці абаротаў (ERE); 5 – кіравальная рэйка; 6 – рычаг усталёўкі плунжера; 7 - раз'ём; 8 – ролікавы штурхач; 9 – спружына плунжара; 10 – паліўная помпа; 11 - электрагідраўлічны рэгулятар; 12 - кулачковы вал
У ніжняй частцы помпы ўсталяваны кулачковы вал 12 (мал. 4.68). З дапамогай яго кулачкоў прыводзяцца ў дзеянне помпавыя секцыі паводле чарговасці ўпырску. Асноўнымі часткамі помпавай секцыі з'яўляюцца: нагнятальны клапан 2, цыліндр і плунжар 3, паваротная плунжерная ўтулка і спружына 9.
Калі плунжер знаходзіцца ў ніжнім становішчы, праз впускную адтуліну паражніну над ім запаўняецца палівам. Кулачок вала помпы перамяшчае штурхач уверх, спружына плунжера сціскаецца, плунжер перакрывае впускную адтуліну, ціск узрастае.
Калі ціск дасягне 120 бар, паднімаецца іголка фарсункі і паліва паступае ў предкамеру. Упырск ажыццяўляецца датуль, пакуль плунжер не адкрые выпускную адтуліну рэгулявання падачы паліва. У гэты момант ціск над плунжарам рэзка падае, нагнятальны клапан зачыняецца, папярэдне прапусціўшы невялікую колькасць паліва зваротна ў цыліндр. Ціск у паліўнай трубцы і фарсунцы рэзка падае. Фарсунка закрываецца.
Плунжер мае на бакавой паверхні шрубападобны шліфаваны канал, і ў залежнасці ад становішча плунжера выходная адтуліна рэгулявання падачы паліва застаецца некаторы час зачыненым. Шлях, які праходзіць плунжер пры зачыненай выходнай адтуліне, завецца ходам нагнятання. Чым больш ход нагнятання, тым больш палівы ўпырскваецца ў цыліндр рухавіка.
Паваротныя ўтулкі плунжараў усіх помпавых секцый злучаны праз кароткі рычаг з кіравальнай рэйкай. Пры зборцы помпы паваротныя ўтулкі ўсталёўваюцца такім чынам, што ўсе помпавыя секцыі нагнятаюць аднолькавую колькасць паліва.
Рэйка рэгулявання падачы паліва з'яўляецца важнай часткай ТНВД, з дапамогай якой адбываецца дазаванне нагнятанага паліва ў кожны цыліндр. Кіравальная рэйка злучаецца з педаллю акселератара праз электронна-кіраваны рэгулятар ліку абарачэнняў (ERE).
Мал. 4.67. Радны ТНВД тыпу ERE, які ўсталёўваецца на мадэлі Е 300D
Рэгулятар колькасці абарачэнняў
Электронны рэгулятар ліку абарачэнняў знаходзіцца з задняга боку паліўнай помпы і кіруе рэйкай. Рэгулятар кіруецца прастакутнай імпульснай напругай з частатой каля 190 Гц. У залежнасці ад рэжыму змяняецца сіла дзеяння выканаўчага магніта, і ён, пераадольваючы высілак спружыны, прасоўвае рэйку ў напрамку "Start" ці, адпаведна, "Volllast" (поўная нагрузка). Даўжыня ходу рэйкі пры гэтым складае 19,5 мм.
Зніжэнне ўзроўню шуму працы рухавіка
У раней ужывалых ТНВД з прамым упырскам пры вялікім ціску (да 145 бар), шум працы рухавіка быў нашмат вышэй, чым у форкамерных мадэляў. Сістэма Common Rail перад асноўнай порцыяй паліва ўпырсквае невялікую, так званую пілотную, дозу паліва, якая забяспечвае "падагрэў" камеры згарання. Дзякуючы гэтаму ствараюцца аптымальныя ўмовы для ўзгарання асноўнага паліва, яно запальваецца нашмат хутчэй, бо ціск і тэмпература паднімаюцца плыўна, а не скачкападобна. Гэта ўплывае не толькі на паніжэнне шуму, але і на памяншэнне таксічнасці якія адпрацавалі газаў.
Таму спецыялісты Mercedes-Benz прынялі дадатковыя меры па зніжэнні ўзроўню шуму рухавіка. Да іх ставяцца адмысловы шумапаглынальны кажух (дэмпфер) галоўкі цыліндраў і впускного калектара, узмацненне картэра і вечкі размеркавальнага вала.