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.

• Попередня
• Наступна