Форсунка Common Rail Delphi.Форсунка Delphi

ОПИСАНИЕ

Форсунка системы Common Rail состоит из следующих элементов:

• Распылителя с отверстиями и его иглы.

• Корпуса форсунки, имеющего отверстия для подачи и возврата топлива.

• Обмотки, встроенной в корпус форсунки.

• Соединительного разъема, установленного на верхней оконечности корпуса форсунки.

• Щелевого фильтра, установленного в отверстии подачи топлива.

• Траверсы с камерой управления и калиброванными жиклерами, необходимыми для управления движением иглы форсунки.

• Клапана и его опоры.

• Гайки.

Угловое позиционирование распылителя, траверсы,

опоры клапана и корпуса форсунки осуществляется с помощью несимметрично расположенных штифтов во избежание ошибок при сборке.

Регулировка преднатяга пружины клапана осуществляется за счет подбора опоры пружины необходимой длины.

 

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Нагнетание давления

Нагнетание давления в форсунке происходит в несколько этапов:

• Топливо под высоким давлением сначала проходит через корпус форсунки, затем в траверсу, и далее через жиклеры в следующем порядке:

- INO: подача в камеру управления.

- NPO: подача во внутреннюю полость распылителя.

- SPO: подача в камеру клапана.

• Топливо под высоким давлением постепенно заполняет камеру клапана, камеру управления и винтовые канавки иглы распылителя.

На данном этапе, значения давления уравновешиваются во всей форсунке.

Форсунка в закрытом положении

За счет равновесия давлений форсунка удерживается в закрытом положении. Клапан остается закрытым благодаря одинаковой геометрии противоположных кромок золотника. Когда обе кромки золотника находятся под одинаковой нагрузкой, клапан удерживается в равновесии.

Управление обмоткой

Когда ЭБУД подает ток на обмотку, клапан открывается, если сила притяжения больше силы пружины. Открытие клапана вызывает перепуск топлива в контур возврата форсунки и спад давления:

• в камере клапана

• в SPO

• в INO

Несмотря на этот спад давления, игла по-прежнему остается в прижатом положении на седле, так как спад давления еще не затрагивает камеру управления, следовательно, впрыск не производится.

Начало впрыска

Впрыск начинается, когда происходит спад давления в камере управления. Разница давлений, воздействующих на 2 конца иглы, выводит ее из равновесия. Это вызывает поднятие иглы, так как давление, воздействующее на конус иглы, выше, чем в камере управления. Начинается перемещение топлива через NPO для его подачи к распылителю.

Примечание:

Проход топлива через жиклер подачи к распылителю (NPO) вызывает потерю давления, которая зависит от давления в топливной рампе. При максимальном давлении в топливной рампе (1600 бар), эта потеря превышает 100 бар. Давление, воздействующее на конус иглы (давление впрыска), соответственно, ниже давления в топливной рампе.

Окончание впрыска

В момент, когда ЭБУД прекращает подавать ток на обмотку, клапан под воздействием пружины снова закрывается.

С момента закрытия клапана, в соответствующих полостях форсунки снова поднимается давление. При этом игла продолжает оставаться в поднятом положении , единственный способ вернуть ее в закрытое положение - это приложить разное давление на ее концах. Данная разница давлений для закрытия форсунки создается за счет сопротивления жиклера подачи топлива к распылителю NPO, который вызывает появление разницы давлений, воздействующих на концы иглы распылителя.

Когда давление в камере управления становится выше давления, воздействующего на конус иглы, впрыск прекращается.

 

УПРАВЛЕНИЕ ФОРСУНКАМИ

Ток управления обмоткой имеет форму, показанную на графике Импульс впрыска.

Двухступенчатая форма импульса позволяет снизить потери за счет снижения тепловых потерь в ЭБУД и форсунке.

Ток форсирующего импульса (Ia) выше рабочего тока удержания (Im), так как в фазе удержания

• зазор между клапаном и обмоткой уменьшается (на значение хода клапана, т.е. около 30 мкм) , электромагнитная сила, прилагаемая к клапану, также может быть уменьшена.

• Больше нет необходимости преодолевать инерцию клапана.

 

СБРОС ДАВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ФОРСУНОК

Примечание:

Данная информация не относится к системам, оснащенным клапаном высокого давления.

Когда давление в топливной рампе необходимо резко снизить (например, в случае, когда сигнал с датчика положения педали равен 0 (педаль отпущена), или в случае неисправности, требующей быстрого сброса давления в топливной рампе), закрытие клапана низкого давления не позволяет достаточно быстро достигнуть нового значения давления, определяемого ЭБУД. В связи с этим, система использует форсунки для сброса давления в топливной рампе. Такой режим работы основан на управлении клапаном в течение более короткого времени, чем время реагирования форсунок.

Чтобы сбросить давление в контуре высокого давления без риска попадания топлива в цилиндры, нужно подавать на обмотку импульс, достаточно продолжительный для того, чтобы перевести клапан в открытое положение и, таким образом, напрямую связать топливную рампу с контуром возврата форсунки, но при этом достаточно короткий для того, чтобы предотвратить поднятие иглы форсунки и, соответственно, внезапное попадание топлива в камеру сгорания.

Такой режим работы возможен только в том случае, если удается точно контролировать время реагирования форсунки, т.е. время от начала подачи тока на электромагнитный клапан до момента поднятия иглы форсунки. Это время, естественно, различно для каждой форсунки, так как зависит от начальных характеристик форсунки (С21) и от состояния износа форсунки (ее обкатки). Поэтому необходимо точно знать начальную характеристику и отклонение каждой  форсунки.

 

C2I: ИНДИВИДУАЛЬНАЯ КОРРЕКЦИЯ ФОРСУНКИ

Примечание:

Сокращение C2I означает: C - коррекция I - индивидуальная I - форсунки, цифра 2 означает 2 I

Описание

Расход при впрыске пропорционален длительности впрыска (импульса) и давлению топливной рампы. Кривые расхода в зависимости от длительности импульса и давления в топливной рампе называются характеристиками форсунки.

Форсунки системы Common Rail являются высокоточными устройствами. Они способны осуществлять впрыск от 0,5 до 100 мг/впрыск под давлением от 150 до 1800 бар. Необходимая точность требует чрезвычайно малых допусков обработки (несколько мкм) для диаметра жиклеров и функциональных зазоров между различными частями, находящимися в движении. Тем не менее, вследствие различия размеров в поле допуска на обработку, потери давления и механическое трение между частями в движении и сила притяжения магнита могут быть различны в разных форсунках. В связи с этим, возможна разница в расходе, которая может достигать 5 мг/впрыск.

Это означает, что если применять одинаковый импульс для двух форсунок, можно получить разницу в 5 мг/впрыск.

Невозможно эффективно управлять двигателем при такой разнице в подачах форсунок. Поэтому необходимо использовать коррекцию, позволяющую впрыскивать нужное количество топлива, вне зависимости от начальной характеристики форсунки. Для этого необходимо знать эту характеристику и корректировать импульс, подаваемый на форсунку, в зависимости от разницы между этой характеристикой и значением, используемым ЭБУД.

Характеристика, записанная в ЭБУД, называется базовой характеристикой. Она соответствует средней характеристике расходов, измеряемых по репрезентативной выборке форсунок. Данная базовая характеристика используется для пересчета запрашиваемого расхода Q в длительность импульса Т. Однако, данные импульсы

не могут подаваться непосредственно на форсунку, так как характеристики последней в эксплуатации отклоняются от базовой характеристики. Поэтому необходимо рассчитать длительность импульса Т с использованием собственной характеристики форсунки. Эта характеристика определяется по измерениям расхода при различных значениях давления. C2I обеспечивает корректировку этих характеристик.

Процедура

Форсунки тестируются на испытательном стенде в конце технологической цепочки. Измеренные значения обрабатываются для определения коэффициентов коррекции. Эти коэффициенты записываются на форсунках в двух видах: кода матрицы данных и буквенно-цифровых символах.

Чтобы скорректировать разницу значений расхода между форсункой и базовым значением, для каждой форсунки при заданном давлении составляется график разницы между базовой и реальной длительностью импульса в зависимости от расхода:

• На полученной кривой определяются корректировки, соответствующие расходам при предварительном и основном впрыске, и так для 4 значений давления (200, 800, 1200 и 1600 бар), т.е. всего 8 коэффициентов.

• Таким образом, мы получаем трехмерную зависимость (давление, расход и корректировка), которая показывает корректировки, необходимые для пересчета

базового значения длительности импульса для получения нужного расхода.


Информация

Diesel Centre

Схема проезда

Санкт-Петербург, ул. Салова, д.68, тел. (812) 406-81-97; 8-901-372-30-74.

Сертификат

Diesel Service