Principiul de funcționare al sistemului de injecție de combustibil Common Rail de înaltă-presiune a motorului diesel

Principiul de funcționare al sistemului de injecție de combustibil Common Rail de înaltă{0}}presiune a motorului diesel

Mai devreme am vorbit despre principiul de funcționare al pompei de combustibil mecanice a motorului diesel și despre principiul de funcționare al pompei de combustibil cu control electronic.

https://www.zwcummins.com/news/working-principiul-injecției-mecanice-combustibilului-85619231.html
 

Principiul de funcționare al pompei de injecție mecanică a motorului diesel (pompa de injecție cu piston)

https://www.zwcummins.com/news/working-principiul-motorului{-diesel-electronic-85619240.html-

Principiul de funcționare al pompei controlate electronic ale motorului diesel (pompa de injecție cu control electronic/pompă regulatoare electronică)
 

Acum, să vorbim despre principiul de funcționare al sistemului de combustibil common rail de înaltă-presiune a motorului diesel (atât versiunile profane, cât și cele profesionale).

 

Ⅰ. În primul rând, înțelegeți esența de bază:

Common rail de{0}}înaltă presiune:motorina este presurizată în mod continuu și stocată într-o șină comună de înaltă presiune-(conductă comună) pentru stabilizarea și depozitarea presiunii. Toate injectoarele au această sursă de combustibil de înaltă presiune-; ECU controlează direct supapele solenoide ale injectorului pentru a controla independent injecția pentru fiecare cilindru.

 

Trei module principale:Unitate de alimentare cu combustibil de înaltă-presiune, Unitate de stabilizare a presiunii Common Rail, Unitate de execuție a injectoarelor controlate electronic, ECU cu senzori-lați ai vehiculului.

 

Ⅱ. Procesul complet al sistemului de combustibil (defalcare-cu-pas):

1. Etapa de alimentare cu combustibil cu presiune joasă-(rezervor de combustibil → admisie pompa-înaltă presiune):

1. O pompă electrică de combustibil încorporată în rezervorul de combustibil extrage motorina;
2. Filtru grosier → filtru fin, care filtrează impuritățile și apa;
3. Motorina intră în camera de admisie de joasă presiune-a pompei de combustibil de-înaltă presiune; motorina în exces revine în rezervorul de combustibil prin conducta de retur, realizând stabilizarea prealabilă a presiunii.

 

2. Pompă de combustibil de-înaltă presiune: generează continuu presiune ridicată (componenta de presurizare a miezului)

 

Pompele de-înaltă presiune sunt în mare parte pompe radiale cu trei-piston, antrenate de angrenajele arborelui cotit al motorului. Ei nu fac distincție între cilindri și sunt responsabili doar pentru presurizarea continuă a motorinei:
 

1. Cursa în jos a pistonului:Supapa de admisie se deschide și motorina de joasă presiune-este aspirată în camera pistonului;

2. Cursa în sus a pistonului: Supapa de admisie se închide, iar motorina este comprimată forțat, cu presiunea crescând la 1300~2200 bar (depășind cu mult pompele mecanice);

3. Motorina de-înaltă presiune este introdusă forțat uni-în conducta acumulatorului common rail;

4. Pompa are o supapă de reglare a presiunii combustibilului-încorporată (supapă PCV):ECU-ul elimină excesul de ulei de înaltă presiune-în timp real, în funcție de cererea de presiune a șinei, menținând dinamic presiunea setată în șina comună.

 

Punct cheie:Pompa de-înaltă presiune menține doar presiunea pe șină și nu controlează momentul injecției sau volumul injecției, care este diferența esențială față de o pompă cu piston.

 

3. Conductă Common Rail:Acumulator public de-înaltă presiune „rezervor de ulei de-înaltă presiune” O țeavă groasă, etanșă de oțel de înaltă presiune-stochează motorină de-înaltă presiune, având trei scopuri:

1. Acumularea și stabilizarea presiunii:Atenuează alimentarea cu pulsația pistonului de la pompa de-înaltă presiune, menținând presiunea pe șină stabilă pe tot parcursul, fără a fluctua cu turația motorului;

 

2. Distribuție uniformă a uleiului de-înaltă presiune:Toate injectoarele cilindrice au aceeași sursă de ulei sub presiune;

 

3. Echipat cu un senzor de presiune pe șină și supapă de limitare a presiunii:

- Senzor de presiune șină:Trimite-presiunea reală a șinei în timp real înapoi la ECU pentru control-în buclă închisă;

- Supapă de limitare a presiunii:Eliberează protecția împotriva presiunii atunci când presiunea șinei depășește limita pentru a preveni ruperea conductei.

 

4. Injector controlat electronic:Controlează independent injecția (terminal de acționare)

 

Uleiul de-înaltă presiune de la rampa comună este livrat către fiecare injector de cilindru prin conducte de ramificare de-înaltă presiune. Injectorul are o supapă solenoid-încorporată-de mare viteză (piezoelectrică/electromagnetică), controlată direct de puterea ECU pentru deschidere și închidere.

 

Finalizați injecția de combustibil în patru-etape
1. Stare de așteptare:Supapa solenoidală este oprită și închisă. Uleiul de înaltă presiune-din camera de control a injectorului menține supapa cu ac bine închisă, etanșând duza și împiedicând injecția de combustibil.

2. Începutul injecției:ECU alimentează supapa solenoidală, deschizând orificiul de reducere a presiunii, care eliberează rapid uleiul de-înaltă presiune din camera de control. Presiunea de deasupra supapei cu ac scade, iar motorina de-înaltă presiune de la rampa comună ridică supapa cu ac, atomizând combustibilul în cilindru la presiune ultra-înaltă.

3. Injecție continuă:Supapa solenoidală rămâne alimentată, menținând supapa cu ac ridicată și injectând combustibil continuu. Cu cât este alimentat mai mult, cu atât se injectează mai mult combustibil.

4. Opriți injecția: Electrovalva este oprită, închizând orificiul de evacuare. Camera de control reconstruiește presiunea ridicată, împingând supapa cu ac în jos pentru a etanșa duza, oprind imediat injecția de combustibil.

Capabilitati avansate:Pre-injecție, injecție principală, post-injecție (ceva pur și simplu nu pot face pompele mecanice)

ECU poate acționa supapa solenoidală de mai multe ori într-o singură cursă de putere:

1. Pre-injectare:Injectează o cantitate mică de motorină devreme în cilindru, preîncălzind camera de ardere, reducând zgomotul de ciocănit și prevenind arderea brutală.

2. Injecție principală:Injectează o cantitate mare de motorină pentru a furniza energie.

3. După-injectare:Injectează o cantitate mică la sfârșitul cursei de putere pentru a crește temperatura de evacuare, ceea ce ajută la regenerarea capcanei de particule DPF și la optimizarea emisiilor.

3. Sistem electronic de control în buclă închisă-(ECU Brain)

1. Diferiți senzori colectează condițiile de funcționare:
- Pedala de accelerație:Cererea de sarcină a șoferului;
- Senzori de turație a arborelui cotit/poziția arborelui cu came:Determinați ordinea de aprindere a cilindrului și referința de sincronizare a injecției;
- Senzor de presiune Common Rail:Oferă feedback-în timp real asupra presiunii șinei;
- Temperatura apei, presiunea/temperatura de admisie, presiunea de supraalimentare, senzori de evacuare: parametrii de injecție corectați.

2. Calcule și ieșiri ECU:
ECU are Hărți de calibrare masive, care calculează în timp real-pe baza RPM, sarcină, temperatura apei și altitudine:

1. Presiunea șină țintă necesară, indicând reglajul-regulatorului pompei de înaltă presiune;
2. Timpul de avans al injecției pe cilindru (când se începe injecția);
3. Durata injecției (cât combustibil trebuie injectat);
4. Momentul pentru începerea pre-injecției, injecției principale și post-injecției.
3. Corecție-în buclă închisă.

Presiunea șinei și turația motorului sunt transmise în timp real, parametrii{0}}reglându-se constant, ajustându-se dinamic și adaptiv la toate condițiile de operare de-a lungul procesului.

 

4. Rezumat extrem de concis într-o singură propoziție:

 

Pompa electrică de joasă-presiune furnizează combustibil → pompa de-înaltă presiune crește continuu presiunea, stocând motorină de-înaltă presiune în „rezervorul de combustibil de-înaltă presiune (common rail)” pentru a stabiliza presiunea;

ECU citește condițiile generale de funcționare ale vehiculului, controlează individual fiecare supapă solenoidală a injectorului din cilindru, controlând în mod flexibil sincronizarea injecției, durata și injecțiile multiple;

Presiunea șinei rămâne independent stabilă pe tot parcursul, decuplată de turația motorului, obținând un control al arderii de înaltă{0}}precizie.