Характеристики впрыска топлива

Характеристики впрыска в традиционных топливных системах

В традиционных топливных системах, использующих многоплунжерные рядные или ТНВД распределительного типа, характеристика впрыска топлива включает в себя только один главный впрыск, без предварительного и вторичного, то есть является однофазным (рис. 3). В ТНВД распределительного типа с электромагнитным клапаном управления подачей может быть обеспечена организация двухфазного впрыска с фазой предварительного впрыска. В традиционных топливных системах дизелей процессы создания высокого давления и обеспечения требуемой подачи топлива связаны между собой работой кулачкового привода и плунжера (плунжеров) ТНВД.

Это оказывает следующее влияние на характеристики впрыска:

- давление впрыска увеличивается с увеличением частоты вращения и цикловой подачи;

- в период процесса впрыска давление впрыска увеличивается и затем падает при посадке иглы форсунки на седло.

Следствиями такого процесса являются:

- меньшее количество топлива впрыскивается при меньшем давлении, по сравнению с впрыском большого количества топлива (рис. 3);

- максимальная величина давления (пик кривой давления) более чем в два раза превышает среднее давление впрыска;

Характеристика давления впрыска в традиционных топливных системах рт - среднее давление впрыска, ps - максимальное давление впрыска.

 

Рис. 3

 

 

- в соответствии с требованиями для эффективного сгорания топлива кривая давления впрыска является практически треугольной.

Максимальная величина давления впрыска является решающим фактором, определяющим нагрузку на ТНВД и его компоненты. Для топливной системы в целом это важно с точки зрения качества топливовоздушной смеси, образующейся в камере сгорания.

 

Характеристики впрыска в топливной системе CommonRail

По сравнению с традиционными топливными системами, для получения идеальных характеристик впрыска к топливной системе CR предъявляются следующие требования:

- независимо друг от друга величина подачи (количество впрыскиваемого топлива) и давление впрыска топлива должны быть одинаковы для всех режимов работы ДВС (что обеспечивает свободу достижения идеального состава топливовоздушной смеси);

- в начале процесса впрыска величина подачи должна быть по возможности минимальной (предварительный впрыск) в период задержки воспламенения между началом впрыска и началом сгорания).

Эти требования выполняются в аккумуляторной топливной системе с сдвухфазным

впрыском (рис. 4).

Топливная система CommonRail является модульной системой, и следующие ее ком-поненты являются ответственными за обеспечение характеристик впрыска:

Рис. 4

Предварительный впрыск приводит к уменьшению задержки воспламенения основного впрыска, процесс сгорания происходит мягче, жескость работы двигателя снижается. мощность ДВС получает от основного впрыска, давление которого не падает до конца впрыска.

 

Топливная система

Аккумуляторная топливная система CommonRail включает в себя ступень низкого давления, ступень высокого давления и ЭБУ. Схема топливной системы CR показана на рис. 7.

Создание низкого давления

Ступень низкого давления в топливной системе CR включает в себя:

топливный бак (1) с фильтром-топливоприемником (2); топливоподкачивающий насос (3); фильтр тонкой очистки топлива (4); трубопроводы линии низкого давления (5).

Ступень высокого давления: ТНВД (6); трубопроводы высокого давления (7); аккумулятор (8); форсунку (9); линии возврата топлива (10); ЭБУ (11),

 

Рис. 7

Топливный бак. Как следует из его названия, топливный бак служит для хранения топлива. Он должен быть выполнен из материала, устойчивого к коррозии, и не иметь утечек топлива даже при давлении, в два раза превышающем рабочее, но, по крайней мере при превышении давления на 0,3 бар. топливный бак должен быть оснащен предохранительными клапанами, чтобы сбрасывать избыточное давление. Не должно быть утечек топлива ни после топливно-заливной горловины, ни через устройства выравнивания давления. Это также относится к случаям воздействия неровностей дороги, поворотам (закруглениям дороги) или наклонным положениям автомобиля. Топливный бак и двигатель должны отстоять достаточно далеко один от другого, чтобы в случае аварии была исключена опасность пожара. Это не относится к тракторам с открытой кабиной, мотоциклам и мопедам. Для транспортных средств с открытой кабиной, тракторов и автобусов принимаются специальные правила, касающиеся расположения топливных баков и защитных экранов.