С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Тнвд бош с электронным управлением

Тнвд бош с электронным управлением


Распределительные ТНВД, модели VE…EDC (VP 36/37) с управлением регулирующей кромкой

Немного теории.

Опуская основы теории впрыска, отмечу основные требования, предъявляемые к системам дизельного впрыска:

    1.Точное дозирование топлива (цикловая подача)

    2 Точный момент впрыска (Угол опережения впрыска – УОВ)

    3.Тонкость распыла

Способы регулирования цикловой подачей.

В данных насосах реализован способ управления цикловой подачей путем перемещения регулирующей кромки (в обиходе называемой втулкой).

1. Плунжер на такте всасывания топлива:

Плунжер движется влево, открыт канал поступления топлива. Канал подвода топлива к форсункам перекрыт.

2. Конец всасывания, начало нагнетания.

Плунжер поворачиваясь, перекрывает канал поступления топлива. Одновременно открывается канал подачи топлива к форсункам. Плунжер находиться в исходном положении.

3. Начало подачи:

Плунжер начинает движение вправо. Канал поступления топлива закрыт.

Канал подачи топлива к форсункам открыт. При достижении определенного давления в нагнетательном тракте форсунка открывается – начинается впрыск.

ВАЖНО:

1..Давление в подплунжерном пространстве нарастает плавно от «0» до максимального значения. Не является, какой то постоянной величиной. Вот почему при максимальном давлении плунжера в этих насосах до 1000 bar , среднее эффективное давление едва дотягивает до 500 bar.

2.Начало впрыска определяется:

    2а. Началом движения плунжера. Начальная выставка ТНВД, положение волновой шайбы.

    2б. Давлением открытия форсунки.

    2с. Временем движения волны сжатия от плунжера до форсунки (время задержки впрыска). Определяется длиной и конструкцией нагнетательного тракта.

ВАЖНО:

Блок управления начало впрыска не контролирует! Применение датчика положения ротора ТНВД спасает положение. Правда, не учитывается задержка впрыска. Положение спасает датчик подъема иглы форсунки.

4. Конец впрыска:

Регулирующая кромка (втулка) сбрасывает давление в подплунжерном пространстве в полость насоса. Давление в нагнетательном тракте падает, форсунка закрывается. Происходит конец впрыска. Положение регулирующей втулки (кромки) задает блок управления.

Подытожим:

Начало впрыска задается:

    -Положением оликового кольца относительно вала (кулачковой шайбы)

    -Начальной выставкой ТНВД

    -Давлением ТНВД

    -Давлением открытия форсунки

2..Конец впрыска задается положением регулирующей кромки (втулки).

3. УОВ (Угол Опережения Впрыска) блок управления задает только лишь положением кулачковой шайбы. Предварительная выставка ТНВД не учитывается. Так же не учитывается время задержки впрыска (если нет датчика подъема иглы) и давление открытия форсунки.

4.Цикловая подача регулируется только временем сброса давления в полость ТНВД путем перемещения регулирующей кромки (втулки). Начало подачи блоком не контролируется. Контролируется только конец подачи.

Примечание:

По принципам действия насосы Бош, Дэнсо, Дэлфай и пр. – однотипны.

Различия – только в конструктивных исполнениях.

Регулирующая втулка смещается при помощи исполнительного механизма

При отсутствии напряжения на обмотке под действием пружины (на рисунке не показана) ротор находиться в начальном положении. Втулка находиться в нулевой подаче. При подаче напряжения в обмотку ротор проворачивается, и через вал с рычагом (привод) сдвигает регулирующую втулку в сторону максимальной подачи.

Но нам нужны не только нулевые и максимальные подачи! Как поставить ротор в промежуточное положение? Управление исполнительным механизмом осуществляется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Напряжение на обмотке имеет следующий вид:

Как видим, период следования импульсов Т не меняется. А вот ширина импульса Ти имеет разную величину. Под действием этого напряжения ротор начинает вращение в сторону максимального поворота. Но тут импульс пропадает – ротор возвращается в сторону нулевого поворота. Частота следования импульсов выбирается достаточно большой (до 10 кГц) – ротор не успевает пройти от одного крайнего положения до другого. Занимает, какое то положение, определяемое шириной импульсов по отношению к периоду их следования (скважность импульсов). Подключив осциллограф на вход обмотки, мы увидим именно такие импульсы. В зависимости от необходимой цикловой подачи, меняется ширина импульсов при неизменном периоде их следования.

По показаниям различных датчиков блок управления рассчитывает скважность импульсов на обмотку. Но обмотки бывают разными, да и жесткость возвратной пружины может быть разной. Плюс всякие разные возмущающие факторы. Ротор может занять совершенно нерасчетное положение. А ведь его положение напрямую определяет точность цикловой подачи. Как быть?

Положение может спасти только датчик положения ротора (регулирующей втулки). Система управления становиться замкнутой системой с обратной связью:

Блок управления изменяет скважность импульсов до тех пор, пока ротор по показаниям датчика не займет расчетное положение. В качестве датчика положения ротора первоначально использовался обычный потенциометрический датчик. Но у них есть один недостаток – износ дорожки. Начинал давать неверные показания о реальном положении регулирующей втулки. Со всеми вытекающими весьма грустными последствиями. Поэтому в дальнейшем был применен полудифференциальный датчик с замыкающим кольцом.

ЭБУ подает опорный сигнал на катушку подмагничивания (опорную катушку). Частота порядка 10 кГц. Короткозамкнутые медные кольца экранируют создаваемое магнитное поле. Меняя их положение, производим первоначальную калибровку датчика (регулировку начальной точки и крутизны характеристики). Переменное магнитное поле наводит в измерительной катушке сигнал переменного напряжения. Поле в ней экранируется измерительным кольцом, соединенным с валом регулятора. Таким образом, напряжение, наводимое в измерительной катушке, зависит от положения ротора (положения регулирующей втулки). Так как обе катушки идентичны – происходит температурная компенсация, и устраняются другие возмущающие факторы. Применение данной схемы позволило более точно определять положение регулирующей втулки по сравнению с резистивной схемой. Да и надежность выше – нет трущихся деталей.

Ну что же, точность регулирования мы повысили. Далее вспоминаем, что цикловая подача напрямую зависит от плотности топлива. Более горячая солярка имеет меньшую плотность – цикловая подача уменьшается. Более холодная имеет большую плотность – при прочих равных условиях цикловая подача увеличивается. Для корректировки этого параметра ставим датчик температуры топлива. Схема крышки ТНВД приобретает следующий вид:

Катушка подмагничивания (опорная катушка)

Измерительная катушка

Обмотка исполнительного механизма

Датчик температуры топлива

С логикой регулирования цикловой подачей мы разобрались.

Пора приступать к: проверкам.

Проверка системы цикловой подачи.

Перед нами Фольцваген Каравелла (Транспортер). 2004 года рождения, ТНВД распределительного типа с регулирующей втулкой. Производство - Бош.

Жалобы клиента – не заводится. Вечером поставил на стоянку - с утра не завелся.

По характеру прокрутки стартером версию неисправности двигателя пока отбрасываем.

Приоткручиваем трубку, идущую к форсунке. Крутим стартером. Топливо не поступает.

В дизелях с электронной системой управления отсутствие цикловой подачи может вызываться:

    1 Неисправность ТНВД

    2.Отсутствие управления с ЭБУ

Проверку начинаем именно с этого. Что плохо - электроника или механика?

Подключаем осциллограф к входу исполнительного механизма. На данной модели разъем ТНВД находиться в очень труднодоступном месте, поэтому подключаемся к выходу ЭБУ. Теряем информацию о целостности проводки – ничего, ее проверим потом. Должны увидеть импульсы, указанные выше.

Примечание:

Изменение скважности (ширины импульсов) не всегда удобно смотреть осциллографом. Берем в руки обычный тестер. Это инерционный прибор – показывает усредненное напряжение на обмотку. А ведь именно это нам нужно!

Фото не выкладываю – ТНВД расположен крайне неудобно – занимаемся безразборной диагностикой.

Итак, включаем зажигание. ТНВД находиться в нулевой подаче – тестер показывает «0». Скважность равна «0». Затем он переходит в подачу холостого хода. – тестер показывает небольшое напряжение. Сканер в потоке данных в это время показывает степень смещения втулки порядка 10%. Через 4 сек. ЭБУ снова переводит ТНВД в нулевую подачу. Тестер показывает 0 , сканер – 0%. Нажимаем на стартер. – ТНВД должен перейти в максимальную подачу. Видим: Тестер: Порядка 12 вольт. Сканер: Около 100% (двигатель холодный)

Вывод: Система электронного управления (EDC) исправна. Проблемы с ТНВД.

Возможные причины:

    1.Проблемы с плунжером.

    2.Проблемы с исполнительным механизмом (крышкой).

Проверяем п.2. Раньше мы всегда снимали верхнюю крышку и визуально смотрели положение ротора. На этой модели снять ее – много времени займет.

А я,лентяй – не хочу делать ненужную работу!

Подключаем осциллограф к опорной катушке. Видим синусоидальный сигнал с частотой порядка 10 кГц и амплитудой около 3 вольт (на других моделях эти параметры могут отличаться от указанных). Подключаем осциллограф к измерительной катушке датчика положения ротора. Цифровые осциллографы не всегда корректно работают на этой частоте – я пользуюсь электронно-лучевым. Видим синусоидальный сигнал небольшой амплитуды. Подаем 12 вольт на обмотку. Слышен отчетливый щелчок (это шайба переместилась в максимальную подачу). Сигнал на измерительной катушке резко возрастает.

Вывод: Крышка исправна. Ротор проворачивается, датчик исправен.

Ну, тогда «Трэба плунжер менять!».

С выводами не торопимся. Помним – плунжер без давления подкачки не работает! Проверяем. Подключаем манометр к обратке – на этих моделях насосов это самый простой способ.

Давление при работе стартера – порядка 1 bar. Видим «0». Отказ подкачивающего насоса (расположен внутри ТНВД)? Меняем ТНВД? С выводами не торопимся.

А солярка там вообще есть? Подключаем прозрачную трубку на подачу и на обратку. Движения топлива в подаче не видим, на выходе – чистый воздух. Завоздушенный ТНВД!

В отличие от японских автомобилей, помпа ручной подкачки на немецких автомобилях, как правило, отсутствует. Как прокачать пустой ТНВД? Мануалы молчат…

Способы прокачки ТНВД.

«Дедушкин» способ: откручиваем обратку, подаем небольшое давление воздуха от пневмомагистрали в бак. Ждем появление топлива из обратки. Риск: подав большое давление, можем повредить бак. Подав малое давление – результата не добьемся.

Берем пластиковую бутылку из-под Кока-Колы. Заполняем топливом. В пробку вставляем трубку, подсоединяем к подаче. Вешаем под капотом – топливо идет самотеком. Сжимая бутылку руками, помогаем прокачке.

И вот чудо! Из линии обратного слива потекло топливо. Нажимаем на стартер – автомобиль заводиться с пол-оборота.

Автомобиль завели – осталось найти причину завоздушивания. Опускаю подробности поиска, скажу - причина была в построении линии обратного слива от форсунок.

Принципиально у форсунок бываю либо одна, либо две трубки обратного слива.

Первую схему предпочитают применять японские автомобили. Вторую – немецкие.

Причина более чем банальна - слетела заглушка. Автомобиль на ночь был поставлен на пригорке (под наклоном) – топливо через обратный слив (оказался ниже уровня ТНВД) вытекло.

Ставим заглушку, закрываем капот. Найден дефект и причина его возникновения.

Способы проверки УОВ будут рассмотрены в последующих статьях

Продолжение следует

Примечания:

В статье использованы рисунки из официальных источников Бош, выложенных для свободного обращения и авторские рисунки

Рязанов Федор

В Интернете - father

Обсуждение статьи на нашем форуме:http://forum.autodata.ru/7/13906/

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

30.10.2016

Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизелей.Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил.Топливные насосы высокого давления могут быть рядными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

Устройство распределительного ТНВД:

  • редукционный клапан;
  • всережимный регулятор;
  • дренажный штуцер;
  • корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  • топливоподкачивающий насос;
  • лючок регулятора опережения впрыска;
  • корпус ТНВД;
  • электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  • кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а так же от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:

  • - М (4…6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
  • — А (2…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P3000 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P7100 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — P8000 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • — P8500 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • — R (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
  • — P10 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — ZW (M) (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P9 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — CW (6…10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
  • — h2000 (5…8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

ЧЕРТЁЖ - СХЕМА ОДНОПЛУНЖЕРНОГО ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливанияТопливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.Схема и общий вид распределительного насосароторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаномблок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтойавтоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружинэлектромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива

автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Схема топливного насоса: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Дополнительные устройства распределительного ТНВД Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса уста­новлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осу­ществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях час­тота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2. По мере все большего ужесточения норм на выброс вред­ных веществ транспортными средствами, традиционные ме­ханические ТНВД дизелей оказываются не в состоянии обеспечить необходимую точность дозирования топлива и скорость реагирования на изменяющиеся условия движения. Это привело к необходимости электронного регулирования все большим числом составных частей топливной системы дизеля.Фирмами Bosch, Diesel Kiki и Nippon Denso раз­работан ряд систем электронного управления топливоподачей на базе топливного насоса VЕ, которые обеспечили дальнейшее совершенствование процесса топливоподачи – повышение точности дозирования топлива в отдельные цилиндры, уменьшение межцикловой нестабильности процесса сгорания, уменьшения неравномерности работы дизеля на режимах холостого хода. В отдельных системах устанавливается быстродействующий клапан, который позволяет разделить процесс впрыска на две фазы, что уменьшает жесткость процесса сгорания.Точное регулирование не только способствует контролю за выбросом токсичных веществ, но и обеспечивает увеличе­ние мощности и более плавную работу двигателя. Некоторые модели имеют электронное регулирование ре­циркуляции отработавших газов.В электронных системах применяются топливные насосы распределительного типа, с дополнением управляемых ис­полнительных устройств для регулирования положения до­затора и клапана автомата опережения впрыскивания топ­лива.Электронный блок управления получает сигналы от множе­ства датчиков, таких как положения педали акселератора, частоты вращения вала двигателя, температуры охлаж­дающей жидкости и топлива, подъема иглы форсунок, ско­рости движения автомобиля, давления наддува и темпера­туры воздуха на впуске и др.Эти сигналы обрабатываются в электронном блоке управле­ния. Результирующий выходной сигнал посылается в ТНВД, обеспечивая подачу оптимального количества топлива к форсункам и оптимальный угол опережения впрыскивания в соответствии с эксплуатационными условиями. Если подключается дополнительная нагрузка (например, вклю­чают кондиционер воздуха), то в электронный блок управления приходит соответствующий сигнал, и дополнительная нагрузка компенсируется увеличением подачи топлива. Электронный блок управления также контролирует работу свечей накаливания в трех стадиях – период накаливания, установившийся режим работы свечей накаливания и пери­од после накаливания, в зависимости от температуры.В отличие от механических, в электронно-управляемых ТНВД повышенная частота вращения коленчатого вала на холостом ходу, определяется управляющей диафрагмой. Приводимый диафрагмой тросик уп­равляет рычагом повышенной частоты вращения на топливном насосе. При неработающем двигателе рычаг находится в по­ложении повышенной частоты вращения. Во время запуска двигателя в диафрагменном бло­ке создается разрежение, управляемое электронным блоком управления посредством элек­тромагнитного клапана. По мере прогрева двигателя электрон­ный блок открывает клапан, в диаф­рагменном блоке создается разрежение, вследствие чего рычаг повышенной частоты вращения с помощью тросика возвращается в нормаль­ное положение холостого хода.В целях снижения выбросов оксидов азота ТНВД с электронным управлением оборудованы системой рециркуляции отработавших газов. Отбор части отработавших газов во впус­кной тракт управляется электронным блоком управления посредством клапанов системы рециркуляции. Вакуумным насосом в клапане рециркуляции создается разре­жение, которое зависит от частоты вра­щения двигателя, нагрузки и высоты над уровнем моря.

Упрощенная схема электронного регулирования одноплунжерного топливного насоса типа VE фирмы Bosch дизельного двигателя приведена на рисунке.

Схема системы электронного управления одноплунжерного ТНВД:1 – датчик начала впрыска; 2 – датчик ВМТ и частоты вращения коленчатого вала; 3 – расходомер воздуха; 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 – датчик положения педали подачи топлива; 6 – блок управления; 7 – исполнительное устройство ускорителя пуска и прогрева двигателя; 8 – исполнительное устройство управления клапаном рециркуляции отработавших газов; 9 – исполнительное устройство управления углом опережения впрыска; 10 – исполнительное устройство привода дозирующей муфты; 11 – датчик хода дозатора; 12 – датчик температуры топлива; 13 – ТНВДОсновным регулирующим элементом системы является электромагнитное исполнительное устройство 10, которое пе­ремещает дозирующую муфту ТНВД.Управление процессами топливоподачи осуществляется с помощью блока управления 6. В блок управления поступает информация от различных датчиков: начала впрыска 1, установленного в одной из форсунок впрыска топлива; верхней мертвой точки и частоты вращения коленчатого вала 2; расходомера воздуха 3; температуры охлаждающей жидкости 4; положения педали топлива 5 и др. В соответствии с заданными в памяти блока характеристиками управления и полученной информацией от датчиков блок управления выдает выходные сигналы на исполнительные механизмы управления цикловой подачей и углом опережения впрыска топлива. Таким образом, регулируется величина цикловой подачи то­плива от холостого хода до режима полной нагрузки, а также во время холодного пуска.Потенциометр исполнительного устройства посылает сигнал обратной связи в электронный блок управления, определяя точное положение дозирующей муфты. Угол опережения впрыскивания топлива регулируется по­добным же образом.Электронный блок управления формирует сигналы, обеспечивающие протекание регуляторных характеристик, стабилизацию частоты вращения холостого хода, рециркуляцию ОГ, сте­пень которой определяется по сигналам датчика массового расхода воздуха. При этом в блоке управления сопоставляются реальные сигналы датчиков со значениями в запрограммированных полях характеристик, в результате чего на сервомеханизм исполнительных устройств передается выходной сигнал, обеспечивающий требуемое положение дозирующей муфты с высокой точностью регулирования.В систему заложена программа самодиагностики и отработки аварийных режимов, что позволяет обеспечить движение автомобиля при большинстве неисправностей, кроме выхода из строя микропроцессора.

В большинстве случаев для одноплунжерных насосов распределительного типа в качестве исполнительного устройства, регулирующего цикловую подачу. используется электромагнит 6 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 5. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту 5, с помощью которой происходит изменение цикловой подачи.

Управление автоматом опережения впрыска осуществляется быстродействующим электромагнитным клапаном 2, который регулирует давление топлива, действую­щего на поршень автомата. Клапан работает в импульсном режиме «открыт — закрыт», модулируя давление в зависимости от частоты вращения вала двигателя. Когда клапан открыт, давление уменьшается, и угол опережения впрыскивания также уменьшается. Когда клапан закрыт, давление увеличивается, перемещая поршень автомата в сторону увеличения угла опережения впрыска. Отношение импульсов определяется электронным блоком в зависимости от режима работы и температурного состояния двигателя. Для определения момента начала впрыска одна из форсунок имеет индукционный датчик подъема иглы.В качестве исполнительных механизмов, воздействующих на органы, управляющие подачей топлива в ТНВД, применяются пропорциональные электромагнитные, моментные, линейные или шаговые электродвигатели, которые служат в качестве непосредственного привода дозатора топлива в насосах распределительного типа.

В качестве примера на рисунке приводится исполнительный механизм, управляющий подачей топлива, в котором используется электромагнит 2 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 3. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту. Контроль за ее перемещение производится с помощью датчика 1.

 Рис. Электромагнитный исполнительный механизм ТНВД распределительного типа:1 – датчик хода дозатора; 2 – исполнительное устройство (электромагнит); 3 – дозирующая муфта; 4 – клапан изменения угла начала впрыска с электромагнитным приводом

Статьи

Двигатель автомобиля – это его основная система «жизнедеятельности». Она требует от владельца качественного ухода, своевременного ремонта или замены элементов, поддержания в исправном состоянии и вообще особого внимания. Потому как в противном случае неожиданная поломка может привести к самым непредсказуемым последствиям и повлечь за собой массу неприятностей.

ТНВД – важный элемент любого двигателя

Основным конструктивным элементом автомобильного двигателя является топливный насос высокого давления, или ТНВД. Его принцип работы таков: определенное количество топлива нагнетается под давлением и подается в цилиндры, параллельно происходит регулировка начала момента, необходимого для впрыска.

Распространенным является электронное управление моментом впрыска топлива, которое осуществляется за счет функционирования электронной форсунки.

Такие ТНВД чаще всего используются в дизельных двигателях, но могут стоять и в бензиновых. Его система работы довольно непростая и поэтому ремонт ТНВД погрузчика, например, лучше доверить профессионалам. Но разобраться в его основных функциях не помешает.

Основа работы ТНВД с электронным управлением

Современные двигатели оснащены адаптивной системой впрыска, и их управление производится с помощью электроники. Этот факт положительным образом сказывается на оперативной смене режима работы двигателя в соответствии с нагрузкой на автомобиль, стилем езды водителя, скоростью движения и других условий. Если у вас возникли какие-нибудь проблемы с двигателем, ремонт ТНВД в Новосибирске поможет разрешить их.

Основные преимущества электронного управления ТНВД:
  • существенная экономия топлива,
  • наиболее результативное расходование топлива,
  • повышение мощности при работе на высоких оборотах.

Электронный контроль и его система подразумевает следующее: топливо предварительно аккумулируется под высоким давлением, после чего при необходимости происходит его впрыскивание порционно в цилиндры. Чтобы создать нужное давление, применяют насос, который управляется с помощью электронной системы. Это обеспечивает наиболее точную производительность и существенно экономит топливо. Но этого возможно добиться только в случае правильной регулировки работы ТНВД. О том, как настроить ТНВД на дизеле, ниже.

При помощи специального устройства стробоскопа происходит регулировка работы дизельного двигателя. Но если управление выполняется с помощью электроники, то без специалистов вам не обойтись.

Регулировка работы ТНВД

Система, отвечающая за управление деятельностью ТНВД, получает различные сведения о:

  • температуре охлаждающей жидкости,
  • состоянии форсунок,
  • топливе и его температуре,
  • скорости движения автомобиля,
  • в каком положении на данный момент находится педаль акселератора.

После этого все полученные данные проходят сверку с теми, которые уже были внесены программой в блок управления, и на ТНВД поступает соответствующий сигнал о необходимом количестве подачи топлива.

Дозирующая муфта – это специальный игольчатый клапан, при помощи которого и производится регулировка подачи определенного количества топлива. Электромагнит с расположенным в нем сердечником, который имеет поворотный механизм, отвечает за поступающий через муфту объем топлива.

Электромагнитный клапан позволяет динамично изменять угол опережения впрыска и моментально реагировать, изменяя его в соответствии с нагрузкой на автомобильный двигатель. Этот показатель – угол впрыска, должен быть меньше на холостых оборотах или при низкой нагрузке, и увеличиваться, если нагрузка возрастает. 

Топливные системы с насосом VE и электронным регулированием

Все возрастающие требования к дымности, токсичности отработавших газов, топливной экономичности и к другим показателям дизеля приводят к необходимости совершенствовать методы управления топливоподачей в дизелях. Наиболее гибко и комплексно эти проблемы могут быть решены с помощью электрических устройств управления и электронного регулирования.

Первым этапом электронного регулирования процесса подачи топлива в дизель является управление цикловой подачей и углом опережения впрыскивания во всем диапазоне работы дизеля. В топливных системах с насосами распределительного типа по сравнению с многоплунжерными ТНВД эти задачи решаются более просто, так как в распределительных насосах и изменение хода дозатора, и изменение положения кольца с роликами с целью управления углом опережения впрыскивания требуют меньшего перестановочного усилия.

Рис. Схема системы электронного управления ТНВД фирмы Bosch серии VE: 1 — датчик угла опережения впрыскивания; 2 — датчик ВМТ и частоты вращения коленчатого вала; 3 — расходомер воздуха; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — датчик положения педали водителя; 6 — исполнительное устройство управления цикловой подачой топлива; 7 — исполнительное устройство управления углом опережения впрыскивания топлива; 8 — исполнительное устройство управления клапаном рециркуляции ОГ; 9 — вывод на диагностический разъем

Схема электронного регулирования дизеля с одноплунжерным топливным насосом EP/VE приведена на рисунке. Для управления цикловой подачей в микрокомпьютер поступает информация от датчиков. В соответствии с заданными в памяти микрокомпьютера характеристиками управления и полученной информацией микрокомпьютер и электронный регулятор обеспечивают изменение цикловой подачи, подавая управляющие импульсы на исполнительное устройство, перемещающее дозатор. В качестве исполнительного устройства используется электромагнитное исполнительное устройство, что объясняется небольшим перестановочным усилием.

Рис. Топливный насос VE с электронным управлением: 1 — датчик хода дозатора; 2 — электромагнит с поворотным сердечником; 3 — электромагнитный клапан остановки дизеля; 4 — плунжер; 5 — автомат опережения впрыскивания; 6 — дозатор

Управление углом опережения впрыскивания также требует информации от датчиков ВМТ и частоты вращения и от датчика хода дозатора. Микрокомпьютер обрабатывает полученную информацию, и электронный регулятор с помощью электромагнитного клапана управляет положением кольца с роликами и, следовательно, углом опережения впрыскивания. Электронное управление может выполнять и другие функции. Например, управление рециркуляцией отработавших газов, диагностика дизеля.

Как вариант в топливном насосе Bosch VE с электронным управлением в качестве исполнительного механизма, управляющего величиной подачи топлива, используется электромагнит 2 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 6. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается ка угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту. Контроль положения последней производится с помощью датчика 1.

Управление автоматом опережения впрыскивания осуществляется быстродействующим электромагнитным клапаном (2 на рисунке ниже), который регулирует давление топлива, действующего на поршень автомата. Клапан работает в импульсном режиме «открыт — закрыт», модулируя давление в зависимости от частоты вращения вала двигателя. Когда клапан открыт, давление уменьшается и угол опережения впрыскивания также уменьшается. Когда клапан закрыт, давление увеличивается, перемещая поршень автомата в сторону увеличения угла опережения впрыскивания. Отношение импульсов определяется электронным блоком в зависимости от режима работы и температурного состояния двигателя. Для определения момента начала впрыскивания одна из форсунок имеет индукционный датчик подъема иглы.

Рис. Развернутая схема насоса VE с электронным управлением: 1 — топливный насос низкого давления; 2 — электромагнитный клапан управления автоматом опережения впрыскивания; 3 — цилиндр автомата опережения впрыскивания; 4 — дозатор; 5 — электромагнитное устройство измерения подачи топлива; 6 — электронный блок управления; a, b, c, d — датчики; е — педаль управления; f — возврат топлива; g — ЛВД

В корпус форсунки встроена катушка возбуждения 2, на которую электронный блок управления подает опорное напряжение таким образом, что ток в электрической цепи поддерживается постоянным, независимо от изменений температуры. Этот ток создает вокруг катушки магнитное поле. Как только игла форсунки подымается, сердечник 3 изменяет магнитное поле, вызывая изменение сигнала электрического напряжения.

В определенный момент подъема иглы возникает пиковый импульс, который воспринимается электронным блоком управления и используется для управления углом опережения впрыскивания.

Рис. Схема форсунки с датчиками подъема иглы: 1 — регулировочный винт; 2 — катушка возбуждения; 3 — шток; 4 — провод; 5 — фишка электрического разъема

Электронный блок управления формирует сигналы, обеспечивающие протекание регуляторных характеристик, стабилизацию частоты вращения холостого хода, рециркуляцию ОГ, степень которой определяется по сигналам датчика массового расхода воздуха.

В систему заложена программа самодиагностики и отработки аварийных режимов, что позволяет обеспечить движение автомобиля при большинстве неисправностей, кроме выхода из строя микропроцессора.

Фирмами Bosch, Diesel Kiki (ZEXEL) и Nippon Denso разработан ряд систем электронного управления топливоподачей на базе топливного насоса VE, которые обеспечили дальнейшее совершенствование процесса топливоподачи — повышение точности дозирования топлива в отдельные цилиндры, уменьшение межцикловой нестабильности процесса сгорания, уменьшение неравномерности работы дизеля на режимах холодного хода с соответствующим снижением вибраций. Некоторые системы (Model-1) с помощью быстродействующего клапана позволяют ввести элементы управления процессом впрыскивания, разделяя его на две фазы, что уменьшает жесткость процесса сгорания в цилиндре.

В электронном блоке управления сопоставляются реальные сигналы датчиков со значениями в запрограммированных полях характеристик, в результате чего на сервомеханизм исполнительных устройств передается выходной сигнал, обеспечивающий требуемое положение дозирующей муфты с высокой точностью регулирования.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости