Rodzaje pomp cr uis ups wp44, Diagnostyka disla i nie tylko
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
UKýAD ZASILANIASILNIKA ZS
Ukþad zasilania silnika o zapþonie samoczynnym
Olejnapędowyjestzasysanyzezbiornikapojazdupompązasilającą.Płynącezezbiornika
paliwo przepływa przez umieszczony przed pompą filtr siatkowy (tzw. filtr wstępny),
chroniącyukładwtryskowyprzedwiększymizanieczyszczeniami.Pompazasilającatłoczy
paliwo do filtru dokładnego oczyszczania zatrzymującego nawet najdrobniejsze
zanieczyszczenia.Jesttokonieczne,poniewaŜtłokielementówtłoczącychsądobieranedo
cylindrówzbardzomałymluzem.Zfiltrudokładnegooczyszczaniaolejnapędowypłyniedo
komoryzasilaniapompywtryskowejlubpompywysokiegociśnienia(układCommonRail),a
stądprzewodamiwtryskowymijesttłoczonydowtryskiwaczywkręconychwgłowicę.Wtrysk
olejunapędowegomoŜeodbywaćsiędocylindrówwsposóbbezpośrednilubpośredni,do
komory wstępnej bądź wirowej. Dostarczane przez wtryskiwacz dawki paliwa zostają
rozpylonewroboczejprzestrzenicylindra,gdziemieszająsięzzasysanympowietrzem.W
niektórychrozwiązaniachwtryskiwaczewtryskująpaliwowdwóchdawkach,przesuniętych
czasowo. Ten sposób dostarczania paliwa zapobiega nagłemu wzrostowi ciśnienia w
cylindrzeigwarantujedobrewymieszaniepaliwazpowietrzemorazefektywniejszespalanie.
Wsilnikachozapłoniesamoczynnymmontowanychwsamochodachosobowychi
cięŜarowychspotykasięczteryrodzajeukładówzasilania:
V
układzpompąrozdzielaczową;jedenzespółtłoczący,wirującynawałkukolejnozasila
ustawionegwiaździścieprzewodyprowadzącedowtryskiwaczy
V
układCommonRailzpompąwysokociśnieniowąiwtryskiwaczami
elektromagnetycznymilubpiezoelektrycznymi,sterowanymielektronicznie
V
układzpompowtryskiwaczamiUIS(nazywanymitakŜePDE)
V
układpompaprzewódwtryskiwaczUPS(niewystępujewsamochodachosobowych)
ObecnieCommonRailjestobecnienajbardziejrozpowszechnionymsystememwtryskuoleju
napędowego.
Pompa wtryskowa rozdzielaczowa
Układ zasilania składa się ze zbiornika paliwa, pompy zasilającej, filtra dokładnego
oczyszczania,rozdzielaczowejpompywtryskowej,wtryskiwaczyiprzewodówłączących.
Tłoczonepompązasilającapaliwowpływa dogłowicy hydraulicznejwpompie,gdziejest
umieszczonyzespółtłoczący.Wrozdzielaczowej pompie promieniowejzespóltenmoŜesię
składać z dwóch, trzech lub czterech wirujących na wałku tłoczków, które wykonując
promienioweruchytłocząpaliwodoprzewodówciśnieniowychustawionychgwiaździście.W
rozdzielaczowej pompie osiowej zespól tworzy tłok centralny, obracany poprzez tarczę
skokową, który wytwarza wysokie ciśnienie oraz rozdziela paliwo do poszczególnych
cylindrów. Przewody ciśnieniowe doprowadzają dalej paliwo do poszczególnych
wtryskiwaczy.Regulatorwpompiesterujedawkowaniempaliwa,reagującnaniepoŜądane
dla silnika zmiany prędkości obrotowej. Regulator moŜe być mechaniczny odśrodkowy,
hydraulicznyielektronicznyzwanysterownikiempompy.Zadaniemprzestawiaczawtrysku,
którymoŜebyćhydraulicznyalboelektromagnetyczny,jestprzyspieszaniepoczątkuwtrysku
w miarą wzrostu prędkości obrotowej silnika. Odbywa się to przez obrót pierścienia
krzywkowego w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów silnika. W przestawiaczu
hydraulicznymjestonobracanytłokiemzasilanymciśnieniemwytwarzanymprzezpompę
przetłaczającą. Przestawiacz elektromagnetyczny przestawia pierścień krzywkowy
odpowiedniodosygnałówzukładusterowaniaelektronicznegopompy.
WsamochodachosobowychwystępująnajczęściejpompywtryskoweBoschiLucas.
PompawtryskowapromieniowaBosch
VPsterowanaelektronicznie
Przekrójpompywtryskowejosiowej
BoschVEsterowanejelektronicznie
1czujnikpołoŜeniadozatora,
2obrotowyelektromagnesregulatora
wydatkupaliwa,3elektroma
gnetycznyzawórodcinającydopływ
paliwa("STOP"),4tłokrozdzielczy,
5elektromagnetycznyzawór
przestawiaczawtrysku,6dozator
(suwakregulacyjny),7czujnik
temperaturypaliwa
Pompowtryskiwacze
Pompowtryskiwacz,zgodniezeswąnazwą,stanowizwartyzespółłączącywjednącałość
konstrukcyjną pojedynczą sekcję tłoczącą pompy wtryskowej z wtryskiwaczem. Jest
montowany w głowicy silnika, bezpośrednio nad kaŜdym z cylindrów. UŜycie
pompowtryskiwaczy pozwala na całkowitą rezygnację z przewodów wysokiego ciśnienia,
wymagajednakspecjalnegozaprojektowania(lubodpowiedniegozmodyfikowania)głowicy
oraz zapewnienia ich napędu, zwykle na drodze mechanicznej, za pośrednictwem
popychacza lub dźwigni, od wałka rozrządu o duŜej sztywności. Pomimo istotnych zalet
pompowtryskiwaczeznajdowałypoczątkowoograniczonezastosowanie,poniewaŜbyłydość
kosztowne, trudne w produkcji i wymagają zasilania szczególnie czystym paliwem (w
porównaniuzzasilaniemtradycyjnym).
Sterowaneelektronicznie(EDC)urządzeniategorodzajusąstosowanewewspółczesnych
silnikachwysokopręŜnychobezpośrednimwtryskupaliwanapędzającychpojazdyuŜytkowe
(np. Iveco, Scania, Volvo) oraz samochody osobowe i dostawcze (głównie produkty
koncernuVW–Audi,Seat,ŠkodaiVolkswagen,dostawczyFordTransititerenowyLand
Rover).Zapewniająrealizacjęwtryskudwustopniowego(wstępnyizasadniczy),odznaczają
się równieŜ duŜą precyzją dawkowania i wysoką dokładnością początku wtrysku oraz
dobrymrozpyleniempaliwa,zasprawąszybkodziałającychzaworówelektromagnetycznych
owysokimstopniuintegracji.Dziękibrakowiprzewodówwtryskowychwysokiegociśnienia
wartość uzyskiwanego ciśnienia wtrysku sięga 205 MPa. Wadą pompowtryskiwaczy jest
wysoki koszt produkcji, hałaśliwa praca i twardość biegu jednostki napędowej. Obecnie
koncern VW zdecydował o wycofaniu się z tej koncepcji zasilania w samochodach
osobowych. Na rysunkach pokazano budowę pompowtryskiwaczy stosowanych w
samochodachosobowych(lewy)icięŜarowych(prawy).
Common Rail
Zasada działania wtrysku "Common Rail" wywodzi się z wtrysku sekwencyjnego silników
benzynowych, ale przy wykorzystaniu bardzo wysokiego ciśnienia sterowanego
elektronicznie. Pompa wysokiego ciśnienia, napędzana silnikiem, zasila w sposób ciągły
niewielkizbiornikolejemnapędowympodwysokimciśnieniem:jestto"Rail",czylikolektor
zasilania.
Kolektorjestpołączonysztywnymirurkamizewszystkimiwtryskiwaczami.OtwarciekaŜdego
wtryskiwacza jest sterowane zintegrowanym elektrozaworem dwupołoŜeniowym. W
zaleŜności od parametrów silnika sterownik steruje: ciśnieniem w kolektorze, wydatkiem
pompy,czasemotwarciaiwyprzedzeniemotwarcia(wstosunkudopołoŜeniatłoka)kaŜdego
wtryskiwacza.
System Common Rail umoŜliwia wykonanie przez kaŜdy wtryskiwacza kilku wtrysków w
jednym cyklu pracy silnika: wtrysku prowadzący lub wstępnego, wtrysk zasadniczego i
wtrysku uzupełniającego. Wtrysk prowadzący, wywołany przed wtryskiem zasadniczym,
powodujeprzygotowaniekomoryspalaniapodwzględemtemperaturyiciśnienia.Podczas
wtryskupodstawowegospalaniestajesięłagodniejszeicałkowite,wzrostciśnieniamniej
gwałtowny, niŜ spotykany w układach z wtryskiem pojedynczym, co prowadzi do
zmniejszeniahałasuizwiększonejelastyczności,atakŜedozmniejszonegozuŜyciapaliwai
mniejszejemisjiszkodliwychzanieczyszczeń.
WpierwszychukładachwtryskowychCommonRailciśnieniewtryskuwynosiło1350bar.W
Common Rail drugiej generacji ciśnienie wtrysku zwiększono do 1600 bar. Obecnie
powszechnie wykorzystuje system Common Rail z piezoelektrycznymi wtryskiwaczami
paliwadziałającymipodciśnieniem1800…2000bar.KaŜdyzwtryskiwaczyskładasięze
stosu piezoelektrycznych elementów ceramicznych. Kiedy do stosu dociera prąd
elektryczny,elementyrozszerzająswojąobjętość,copozwalawtrysnąćpaliwodocylindra.
Technika ta umoŜliwia wtryskiwanie większej ilości paliwa w czasie krótszym niŜ praca
cewek elektromagnetycznych. Poprawia się spalanie dzięki większej atomizacji paliwa.
SystemmoŜedokonać5…7wtryskównacykl.
PrzykładukładuwtryskowegoCommonRailfirmyBosch
1 przepływomierz powietrza, 2 elektroniczny sterownik, 3 pompa wysokiego ciśnienia, 4
kolektora zasilania Rail, 5 wtryskiwacze, 6 czujnik prędkości obrotowej wału korbowego, 7
czujniktemperaturysilnika,8filtrpaliwa,9czujnikpołoŜeniapedałuprzyspieszenia
[ Pobierz całość w formacie PDF ]