Система впорскування палива з електронно-керованим ТНВД

Система електронного контролю уприскування застосовується як дизельних, так і бензинових двигунах. При установці на бензиновий двигун система уприскування з електронно-керованим ТНВД служить для економії і більш ефективного витрачання палива. У випадку ж з дизельним двигуном, крім перерахованих вище факторів, система дозволяє домогтися від мотора хорошої віддачі потужності на більш високих, ніж це буває у дизельних агрегатів, обертах.

Історія створення систем упорскування з електронним ТНВД

Система електронного прогаммируемого контролю уприскування EPIC для дизельних двигтелей була розроблена і запатентована компанією Lucas в кінці сімдесятих років. На даний момент EPIC та її різновиди вважається найбільш досконалою, так як дозволяє досягти максимально ефективного згоряння дизельного палива. EPIC і її модифікації встановлюється на дизельні двигуни Citroen, Mercedes-Benz, Peugeot, Ford, Toyota і ряд інших.

Як правило, у разі застосування електронно-керованої системи упорскування на бензиновому двигуні, до абревіатурі, що служить позначенням модифікації двигуна, додається літера "Е". Та ж сама літера в назві дизельного двигуна означає застосування ТНВД з електронним управлінням. Приміром, автомобілях Toyota можуть бути оснащені двигунами 1HD-FTE, 2С-ТІ, ЗС-ТІ або 1KZ-TE.

Що таке ТНВД з електронним управлінням

Ряд сучасних двигунів, як дизельних, так і бензинових, обладнаний розподіленим уприскуванням палива з електронним управлінням. Система безпосереднього вприскування для бензинових двигунів і всіх без винятку дизельних двигунів побудована на принципі попереднього акумулювання певного запасу палива під високим тиском. Надалі це паливо палива кількома порціями впорскується, в більшості випадків, безпосередньо в циліндр, протягом такту стиснення і робочого ходу.

Для створення тиску в системах упорскування використовується паливний насос високого тиску або ТНВД. У найбільш сучасних системах ТНВД, як і всі інші компоненти системи упорскування, працює під управлінням електроніки для того, щоб всі параметри можна було контролювати з високою точністю. Це дозволяє домогтися більш високих показників потужності і раціональності витрати палива в порівнянні з двигунами, оснащеними системами на основі звичайного ТНВД.

Електронно-керовані насоси можуть застосовуватися як на дизелях з вихровою камерою, де відбувається попереднє змішування палива з повітрям, тобто створення суміші, так і на двигунах з уприскуванням безпосередньо в циліндри. Відмінності в конструкції двигунів не грають особливої ролі - різниця лише в тиск палива в рампі, створенням і підтриманням якого і займається ТНВД. Якщо в вихорокамерних двигунах впорскування здійснюється під тиском 350 кгс/см2, то в двигунах з безпосереднім уприскуванням тиск доходить до 1000 кгс/см2.

Електронно-керовані ТНВД різних поколінь

Покоління насосів діляться за принципом застосованого в них приводу плунжера. Перше покоління (насоси типу Bosch VE) оснащені торцевим кулачковим приводом, а насоси другого покоління (роторні насоси Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS) - внутрішнім кулачковим приводом. Чим же була обгрунтована необхідність у зміні поколінь? Справа в тому, що максимальний тиск в системі на основі насоса типу VЕ складає всього 150 кгс/см2, і подальше підвищення обмежена конструкцією привода. Тому з появою більш досконалого внутрішнього приводу з'явилися ТНВД другого покоління Lucas DPC і тому подібні.

Завдяки застосуванню нового типу приводу ПНВТ з радіальним рухом плунжерів здатні створювати більш високого тиску - до 1000 кгс/см2.

Регулювання параметрів вприскування в системах з електронно-керованим ТНВД

Якщо раніше механічні ТНВД служили лише для створення необхідного тиску, то сучасні електронно-керовані ТНВД разом з виконавчими пристроями – так званими дозуючими муфтами, відповідають як за кількість палива, уприскуваного за один цикл, так і за зміну режиму роботи двигуна в різних дорожніх умовах.

Сучасні електронні ТНВД називаються насосами розподільного типу.

Електронний блок управління, який відповідає за роботу ТНВД, отримує сигнали від різних датчиків температури ОЖ і палива, частоти обертання коленвала, датчика положення голки форсунок, датчика швидкості, положення педалі акселератора та інших. Всі ці сигнали зіставляються з закладеними в програмі блоку налаштуваннями, і на ТНВД подається сигнал, що забезпечує подачу необхідної кількості палива до форсунок і оптимальний УОВ (кут випередження уприскування) з урахуванням поточного навантаження на двигун.

Регулювання подачі палива проводиться дозуючої муфтою. Муфта являє собою голчастий регулюючий клапан. Підйомом і опусканням голки, а отже, потужністю потоку проходить через муфту палива, відає кроковий електродвигун або електромагніт з поворотним серцевиною. В залежності від сигналу від блоку управління він може відкривати або закривати клапан з високою точністю. Сервомотор володіє високою швидкістю реагування, що забезпечує швидке перемикання режимів подачі палива в залежності від навантаження на двигун.

Кут випередження впорскування (параметр, схожий з кутом випередження запалювання в бензинових двигунах) регулюється аналогічним чином, за допомогою електромагнітного клапана. Для різної навантаження і швидкості обертання коленвала оптимальним буде своє значення кута випередження. Наприклад при роботі на холостих в районі 800 об/хв кут повинен бути 3°, при 1000 об/хв - 4° і так далі. З цієї причини в електронних системах упорскування організовано динамічний зміна кута випередження впорскування в залежності від навантаження. Кут випередження впорскування необхідно зменшувати при зниженні навантаження на двигун і збільшувати при зростанні.

Одна з форсунок забезпечена датчиком підйому голки. Сигнал від нього передається в блок керування двигуном. Піковий імпульс від датчика служить орієнтиром для управління кутом випередження. Його значення порівнюється з даними так званої «карти» (таблиці значень), містить дані по різним режимам роботи двигуна, залежно від яких відбувається вибір значення кута.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read