common rail

Аккумулаторна горивна система Common Rail

Преглед на горивните системиОбласт на приложениеСъздаването през 1927 г. на първата многобутална линия ГНП поставя началото

на промишленото производство на дизеловата горивната система на фирма Bosch. Горивните системи, обезпечаващи налягане с впръскване на гориво до 1350 бар, се използват за достигане на мощност от порядъка 160 кВт/цилиндър.

В продължение на години широкия спектър изисквания, свързани, в частност, с монтаж на дизеловите двигатели с директно впръскване на горивото (DI) на малки търговски и пътнически автомобили, доведе до създаването на различни системи за дизелово гориво, на съответните изисквания на конкретното приложение. Най-важните постижения, свързани със създаването на такива системи са не само увеличаване на специфична мощност на двигателите, но и намаляване на разхода на гориво, шум и емисии на вредни вещества от отработените газове (ОГ).

В сравнение с конвенционалните системи за гориво, горивната система Bosch "Common Rail" (CR) за дизелови двигатели с директно впръскване на горивото осигурява значително по-голяма гъвкавост при адаптирането на горивната система на двигателя, като например:

-широката област на приложение (леки и лекотварни автомобили с цилиндрова мощност до 30 кВт/цилиндр, така и форсирани автомобили, и корабни дизели цилиндровой мощност до 200 кВт/цилиндр);

-високо налягане на впръскване на горивото до 1400 бар;-промяна на момента на вприскване -възможност за двуфазно и многофазно впъскване;-соответствие на налягането със скоростта и натоварването.Принцип на работаСъздаване на налягане и директно инжектиране в акумулаторната горивна

система CR, са напълно отделени. Високо налягане в горивната система се създава, независимо от честотата на въртене на коляновия вал на двигателя и количеството впръскване на гориво. Горивото, готово за впръскване, е под високо налягане в акумулатора. Количеството впръскано гориво (цикличен поток) се определя от действията на шофьора, а ъгъла на впръскване под налягане се определят от електронен блок за управление (ЕБУ) на базата на програмируема матрица от характеристики, съхранявани в паметта на микропроцесора. ЕБУ дава управляващи пускови сигнали до съответните електромагнитни клапани, в резултат на което се осъществява инжекция в дюзата на всеки цилиндър. Акумулаторна горивна система CR включва следните елементи на електронното управление:

-ЕБУ;-датчик на честотата на въртене на коляновия вал;-датчик на честотата на въртене на разпределителния вал;-датчик на положението на педала на гаста;-датчик на налягане;-датчик на налягане в акумулатора;-датчик на температурата на охлаждащата течност;-дибитомер.

Използването на входните сигнали указани от датчика, EБУ регистрира положението на педала на газта и се определя в моментната работата на двигателя и автомобила като едно цяло. Въз основа на получената информация ЕБУ може чрез затворени и отворени очертания да осъществи управляващото действие на автомобила и особено на двигателя. Скоростта на въртене на двигателя се измерва от датчика за честотата на въртене на коляновия вал, а редът за редуване на горивото - датчик за честотата на въртене (положение) на разпределителния вал. Електрическия сигнал, образуващ се на педала на газта от потенциометъра, информира ЕБУ за това, колко силно водачът настъпва педала на газта, с други думи на исканията за размера на въртящ момент.

Дебитомера предоставя на EБУ данни за мигновен въздушен поток с цел адаптиране на горивния процес, в съответствие с практиките на емисиите на вредни вещества от отработените газове. Ако двигателят с турбо е с регулиране налягането на тласъка, то измерването на последния се осъществява от датчика за налягането на тласъка. При ниски температури на околната среда и студен двигател EБУ използва информацията от датчика на температурата за охлаждане на течността и температурата на въздуха, за да коригира получените данни, за установка ъгъла на предварително инжектиране, използване на допълнителна инжекция (след първата) и други параметри в зависимост от работната среда. В зависимост от конкретното превозно средство, за да отговори на повишените изисквания за безопасност и комфорт, могат да бъдат използвани от други сензори, които изпращат сигнали към EБУ. 

Фигура 2 показва дадена схема с четири цилиндров дизелов двигател, снабден с акумулаторна CR горивната система. 

Основни функции Основните функции на системата са, правилно управление на процеса на

впръскване на дизелово гориво, в точното време и в необходимото количество, както и необходимото налягане инжекция. Това осигурява гладка и икономична работа на дизелово гориво.

Допълнителни функцииДопълнителни функции за контрол с и без обратна връзка се използват за

подобряване на производителността чрез намаляване на емисиите на вредни вещества от отработените газове и на разхода на гориво или се използва за подобряване на безопасността, комфорта и контрола. Като примери за система за рециркулация на газовете, регулиране на нарастването на налягането, системата за поддържане на постоянна скорост на автомобила (круиз контрол), електронен имобилайзер.

Система за предаване на данни САN позволява обмена на данни между различните електронни системи в моторните превозни средства (например, антиблокираща спирачна система (ABS), система за управление на скоростната кутия). При проверка на автомобила в автосервиз диагностическия интерфейс позволява да се оценят данните, съхранявани в паметта на електронната система за контрол.

Фиг.2. Схема на местоположение на акумулаторна горивна система Common Rail четири-цилиндров дизелов двигател

1 – датчик за потока на въздуха, 2 – ЕБУ, 3 - ТНВД, 4 – акумулатор с високо налягане на горивото, 5 - дюза, 6 - габарит на въртене на коляновия вал, 7 – датчик за температурата охлаждащ течността, 8 - горивен филтър, 9 – датчик за положението на педала на ускоритела.

Характеристики на впръскването на горивоХарактеристики на впръскване в традиционните горивни системиВ тадиционните горивни системи, които използват роторни или редови ГНП

разпределителен тип, характеристики за впръскване на горивото включват в себе си само едно основно впръскване, без предварително и вторично, т.е. еднофазово (фиг. 3). В ГНП разпределителен тип помпа с електромагнитни клапани управлението на подаването може да обезпечи организацията на двуфазно впръскване с фаза на предварително впръскване. Традиционните системи за гориво на дизеловите двигатели в процеса на създаване на високо налягане и обезпечаване необходимото подаване на гориво са взаимосвързани механизми на работа на камерата и буталото (буталата). Това оказва следните влияния върху характеристиките на инжектиране:

-впръскване под налягане се увеличава с бързина и цикъл подаване;-по време на процеса на впръскване налягането на впръска се увеличава и след

това намалява, когато получаването на иглата в инжектора на седлото.Следствие от този процес са:по-малко гориво, се инжектира на по-ниско налягане, в сравнение с

инжектирането на големи количества гориво (фиг. 3);-максималното налягане (връх кривата на налягането) повече от два пъти от

средното налягане инжектиране;- в съответствие с изискванията за ефективно изгаряне на горивото крива

впръскване под налягане е почти триъгълна.

Максималното налягане е решаващ фактор при определянето на натоварването на горивната помпа и нейните компоненти. За горивната система като цяло това е важно от гледна точка на качеството на гориво-въздушната смес, образуваща се в горивната камера.

Фиг.3. Характеристики на инжектиране под налягане в конвенционалните системи за гориво

P1 - средно налягане инжекция, Р2 - максималното налягане на впръскване.

Характеристики на инжектиране в горивната система Common Rail В сравнение с конвенционалните системи за гориво, за да получи идеална

характеристики на впръскване на горивните системи CR те трябва да отговарят на следните изисквания: 

- независимо една от друга величината на подаване (количеството впръскано гориво) и налягането на впръскване на гориво трябва да се определят за всички работни условия на двигателя (което дава свобода за постигане на идеалното съотношение гориво въздух); 

- в началото на процеса на впръскване количество трябва да бъде възможно най-минимално (преди впръска в периода на задържане запалването между началото на инжектиране и началото на горене). 

Тези изисквания се извършват в акумулаторната горивна система CR с двуфазно инжектиране (фиг. 4 и 6). 

Горивна система Common Rail е модулна система, и нейните компоненти са отговорни за осигуряване на характеристиките на инжектиране:

-инжектори с електромагнитни контрол, в главата на цилиндровия блок;-акумулатор за гориво;- ГНП.С цел обезпечаване на горивната система също се изискват следните компоненти:-електронен блок на управление (EБУ);- датчик на честотата на въртене на коляновия вал на въртене;-датчик на честотата на въртене на разпределителния вал (фаза детектор).В горивната система на дизелови леки автомобили за високо налягане на

горивото, се използва радиално-бутални ГНП. Процесът на създаването на високо налягане в система CR се осъществява независимо от процеса на впръскване. Привеждането на вала ГНП се се осъществява непосредствено от коляновия вал на двигателя с постоянно предаване. Този фактът, че подаването на гориво в акумулатора се явява равномерно, което означава, че в сравнение с конвенционалните системи за гориво, ГНП в системата на Common Rail е с много по-малък размер, както и факта, че нейното задвижване не е подложено на голямо натоварване от силата на двигателя.

Дюзите са свързани с акумулаторното гориво кратки тръби линии на високо налягане, което е най-важното, включва електромагнитен клапан, който е включен в работата по сигнала EБУ в началото на инжектиране.  Инжектирането спира, при деактивацията на електромагнитен клапан на сигнала EБУ. Тъй като в горивната система се поддържа постоянно високо налягане на горивото в акумулатора, величината на подаване се явява пряко пропорционално в периода на електромагнитния клапан (дозиране времето на открития инжектор). Този процес не зависи от честотата на въртене на вала на двигателя или ГНП.

Необходимата скорост на сработване на електромагнитните клапани се постига чрез използване на енергия с високо налягане и ток. Това означава, че началната фаза на електромагнитния клапан трябва да съответства на проектираната в EБУ.

Ъгълът на изпреварване на впръскването се контролира от системата, предвидена в електронен контрол върху дизеловото гориво (ЕDC). За това с системата се използват датчици за честотата на въртене на коляновия вал и положението на разпределителния вал.

Предварителна инжекция

Ъгълът на предварение на предварителното инжектиране (запалителна порция гориво) може да достигне 90` по ъгъла на въртене на коляновия вал (п.к.в.) до ГМТ. Ако ъгълът на изпреварване на впръскването е по-малко от 40` п.к.в. до ГМТ, капката гориво може да се отлага по повърхността на буталата и стените на цилиндрите, което може да доведе до разреждане на моторни масла.

При наличието на предварително впръскване в горивната камера се инжектира малко количество дизелово гориво (1 ... 4 mm3), в резултат от подобреното ефективно изгаряне, както и за постигане на следните показатели:

-благодарение началото на реакцията на горене налягането на свиване не се увеличава много, което от своя страна води до намаляване на периода запалване незабавно след основното впръскване;

-горивния процес протича по-гладко, в резултат на намаляване на максималното налягане горене (намалява твърдостта на горивния процес).

Това намалява шума на работния цикъл на процеса на изгаряне, намалява разхода на гориво и в много случаи намалява емисиите на вредни вещества от отработените газове.В случай на еднофазно инжектиране, без използване на предварително впръскване, има плавно покачване кривата на инжектиране под налягане непосредствено преди ГМТ и на сравнително рязкото покачване, максимално пик налягане след ГМТ (фиг. 5). Такова рязко покачване на налягането в цилиндъра предизвиква значителен шум от горенето.Както се вижда върху характерните промени на налягането в цилиндъра (фиг. 6), използването на предварително инжектиране води до факта, че натискът, близо до ГМТ достига по-висока стойност, и последващите увеличения на налягането на изгаряне са по-меки, отколкото в предишния случай.

Фиг.5. Характерни промени в налягането в цилиндъра на двигателя и повдигане

на иглата на инжекцията по честотата на въртене на коляновия вал при липса на предварително инжектиране

фиг. 6. Характерни промени в налягането в цилиндъра на двигателя и повдигане

на иглата при инжектиране по честотата на въртене на коляновия вал при наличието на предварително инжектиране

Тъй като дву фазовото впръскване на гориво намалява периода на забавяне на запалването, може да се каже, че предварителното инжектиране внася косвен принос за формирането на кривата на въртящия момент на двигателя. При това ефективния разход на гориво може да се увеличава или намалява в зависимост от ъгъла на предварение на основното инжектиране и периода между предварителното и основно инжекция. 

Основна инжекция Енергията на двигателя идва от главното впръскване на горивото. Това също така

означава, че само основната инжекция гарантира развитието на въртящия момент на двигателя. В акумулаторната горивна система CR налягане на впръскване по време на целия процес остава почти постоянна.

Вторично впръскване на гориво Вторичната впръскване на горивото може да се използват за намаляване на

емисиите на азотни окиси при пускане на двигателя, някои версии на каталитични преобразуватели. Това впръскване следва основното и произхожда по време на процеса на разширяване, с интервал от до 200 градуса п.к.в. след ГМТ. На втората инжекция в цилиндъра, вече в присъствието на ОГ, се въвежда точно дозираното количество гориво. 

За разлика от процесите на предварителния и основния пуск, допълнителното впръскване на гориво по линията разширения не се възпламеняват, но благодарение на топлината на ОГ, добре се изпарява в тях. По време на производствения цикъл се формира смес от отработени газове и гориво отстранени от изпускателната клапа в изпускателната система, като част от горивото обратно в бутилката чрез рециркулиране на изпуснатите газове, и произвежда, като по този начин, същия ефект като преди инжектиране. При инсталиране на необходимия каталитичен конвертор NOx допълнителна доза от гориво се използва в ОГ като агент, който намалява съдържанието на NOx в ОГ. 

Понеже вторичния впръск може да доведе до разреждане на маслото, този процес на инжектиране трябва да бъдат одобрен от производителите на двигателя. 

Намалена токсичност на ОГ Образуване на токсичновъздушна смест и процес на горене В сравнение с бензиновите двигатели, в дизеловите протича изгаряне на гориво с

ниско изпарение (висока точка на кипене), както и формиране на горивната смес ,въздух трябва не само по време на забавяне запалването, но също така и по време на процеса на горене.В резултат на смесване на гориво с въздух сместа не е напълно хомогенна. 

Образоване на горивната смес се определя от следните фактори: -налягане на инжектирането; -продължителност на процеса на инжектиране; -факел рязане на гориво (броят на дюзните дупки, размера на факли разпалване,

по посока на реактивно гориво);-ъгълът на изпреварване на впръскването; -структура на потока на въздуха в камерата за горене; -маса на въздуха. Тези фактори влияят върху емисиите на вредни вещества от отработените газове и

на разхода на гориво. Високата температура на горене и високата концентрация на кислород води до повишаване на образованието NOx. Увеличението на емисиите на сажди, за разлика от това, се появява, когато липсва кислород или лошо смесване на горивото с въздуха. 

Измерванията на двигателя Положителният ефект за намаляване на емисиите на вредни вещества от

изпускателната уредба дава правилния избор на формата на горивната камера и канала на входа. Ако газодинамичната структура на потока в горивната камера е внимателно

подбран и съответства по формата на факела разпалване на горивото, е налице ефективно смесване на въздух и гориво, а оттам и пълното изгаряне на горивото което се ннжектира. Освен това, положителният ефект се постига, когато се получи хомогенна смес на въздух и рециркулация на отработилите газове. Двигатели с четири клапана на цилиндър и турбо-надув с променлива геометрия на турбината (VTG - с променлива геометрия на турбината), също допринасят за намаляване на емисиите на вредни вещества и подобряване на двигателя.

Рециркулация на отработваните газове (EGR)Без система за рециркулация ОГ емисията NOx се оказва по-висока от

установените законодателни норми, дори като емисията на свиване се оказва в пределите, е в необходимите норми. Рециркулацията ОГ (EGR -Exhaust-gas recircilation) – това е метод за снижение емисиите NOx без съществено увеличение образуване сажди в двигателя. Това обстоятелство може да бъде винаги ефективно приложено в дизелите с акумулаторна горивна система CR благодарение на прек-расната възможност за достижение почти идеална гориво-въздушна смес като резултат от високото налягане на впръска. В системата за рециркулацията ОГ на режим частични натоварвания ОГ се насочва в пусков колектор. Това не е само да намалява съдържанието на кислород в камерата на горене, но също така влияе на протичане процеса на горене и снижава максималната температура във фронта на пламъка, в резултат на което протича снижение на емисиите NOx. Обаче, при доста голяма степен на рециркулация, превишаваща 40% от обема на въздуха на впуска, протича увеличение на емисиите сажди, СО, ОН и увеличение разхода на гориво поради липса на кислород.

Влияние на показателите на впръска на горивоНа горивната икономичност и емисията на вредни изхвърляния ОГ от дизеловите

двигатели оказва съществено влияние величината на ъгъла предварителното впръскване, характеристиката на впръска (формата на характеристиката на налягане на впръска) и тънкостта на разпалване на горивото.

Ъгъл на предварително впръскванеПри не-голям ъгъл на предварително впръскване, т.е. при късно впръскване,

процеса на горене протичат при ниски температури, което снижава емисията NOx, обаче, ако ъгъла на предварително впръскване е доста малък, то се увеличава изхвърлянето на въглеводород СН и разхода на гориво, както и емисията сажди са на режим на големи натоварвания. При отклонение ъгъла на предварителното впръскване от оптималното само на един градус емисията NOx може да се увеличи с 5%. Отклонението на ъгъла на два градуса в страна може да доведе към увеличение максималното налягане на горене с 10 бара, а отклонението на ъгъла с два градуса в страна забавя увеличението на температурата от отработените газове с 20'С. Такава висока чувствителност се нуждае от много точно регулиране ъгъла на предварително впръскване.

Характеристика на налягането на инжекциятаКривата на характеристиките на налягането на впръска определят изменението на

количеството впръскано гориво в течение на един цикъл (от началото на впръска, т.е. от момента на започване на подема иглата на инжектора, до края на впръска). Характеристиката на налягането на впръска определя също така количеството гориво, впръскано в периода на забавяне възпламеняването, а доколкото това оказва влияние на разпределението на горивото по камерата за горене, то също така влияе на ефек-тивността на използване въздуха в процеса на горене.

Кривата на характеристиките на налягането на впръска трябва да има плавен подем, за което подаването на гориво в периода на забавяне възпламеняването трябва да бъде сведено към минимум. Тази порция гориво моментално изгаря, докато започва възпламеняването, със съпътстващи негативни ефекти по шум в двигателя и емисии NOx. Кривата на характеристиките на налягането трябва рязко "да пада", за да предотврати лошото качество на разпалване горивото, водещо към увеличаване емисиите СН и саждите и увеличаване разхода на гориво във финалната фаза на процеса на горене.

Разпалване на горивотоТънкостта на разпалване на горивото способства ефективното размесване на въз-

духа с гориво, което обезпечава снижаването на емисиите на въглеводорода и саждите. Доброто качество на разпалване на горивото обезпечава високи налягания на впръска и оптимална геометрическа конфигурация на дюзовите отверстия в разпалителя на инжектора. За да се предотврати видимо изхвърляне на сажди от ОГ, количеството впръскано гориво трябва да съответства на разхода на въздуха, което предвижда количеството излишен въздух, в крайна сметка, с 10 - 40% (Х= 1,1-1,4). Както само иглата на инжектора седи в седлото, горивото в дюзовите отвори може да се изпарява, и емисията на въглеводорода СН в процеса се увеличава. Това означава, че тези вредни обеми трябва да бъдат сведени до минимум.

Горивна системаАкумулаторната горивна система Common Rail включва в себе си степен на

ниско налягане, степен на високо налягане и ЕБУ. Схемата на горивната система CR е показана на фиг. 7.

Създаване на ниско наляганеСтепен на ниско налягане в гориванта система CR включва:-горивни резервоари (1) с филтър-гориво приемник (2);-горивната помпа (3);-изящни горивния филтър (4);-тръби с ниско налягане (5).

Резервоар за горивоКакто следва от наименованието му, резервоара за гориво служи за съхраняване

на горивото. Той трябва да бъде направен от материал, устойчив на корозия, и да не позволява теч на гориво даже при налягане, два пъти превишаващо работното, но в крайна сметка при превишаване налягането с 0,3 бара. Резервоара за гориво трябва да бъде оборудван с предохранителни клапани, за да отстрани свръхналягането. Не трябва да има теч на гориво нито преди нито след устройство за изравняване на налягането. Това също така се отнася към случаите въздействие неравности по пътя, завъртане или наклонени положения на автомобила.

Резервоара за гориво и двигателя трябва да са на достатъчно разстояние един от

друг, така че в случай на авария да е изключена опасност от пожар. Това не се отнася за тракторите с открита кабина и мотоциклети. За транспортните средства с открита кабина, трактори и автобуси се приемат специални правила, касаещи разположението на резервоара за гориво и защитни екрани.

Тръбопроводни линии с ниско налягане на горивотоКато алтернатива на стоманени тръби, по реда на ниско налягане може да се

използва огнеустойчиви засилени гъвкави маркучи. Те трябва да бъдат защитени от механични повреди и инсталирани така, че да се предотврати появата на капки или изпаряване на гориво по горещите части, където могат да се запалят.

В случай на деформация по време на инцидент или преместване на двигателя не трябва да има разрушителен ефект на горивната система. Всички тръбопроводи на горивната система трябва да са защитени от топлина. В автобуса с горивни тръбопроводи не трябва да са разположени в купето или кабината на шофьора, и не трябва да се осъществява подаване на гориво под въздействието на сили на тежести.

Компоненти при етап с ниско налягане Покачваща помпаПомощната помпата може да бъде електрическа с филтър за гориво.Помпата

поема горивото от резервоара за гориво и непрекъснато го подава в необходимото количество в помпата с високо налягане.

Фин горивен филтърНедостатъчната филтрация на гориво може да доведе до увреждане на елементи

на ТНВД , клапаните и дюзите. Горивния филтър почиства горивото, преди пристигането му в горивната помпа и по този начин предотвратява преждевременното износване на прецизните детайли на ГНП.

Създаване степен на високо наляганеСтепен на високо налягане в акумулаторната горивна система Common Rail

включва в себе си следните компоненти (рис.7):-ГНП (6) с редукционни клапани;-тръбопроводи линии за високо налягане (7);-акумулатор на гориво с високо налягане (8) с датчик за налягане, клапани-

регулатори налягането и ограничители на подаване;-инжектори (9);-линии за връщане на гориво (10).Компоненти на степен с високо наляганеГНП ГНП повишава налягането на горивото в система до 1350 бара и го направлява

чрез горивопровода за високо налягане в акумулатора за горивоУстройство и работа на компонентите на горивната системаСтепен на ниско наляганеСтепен на ниско налягане (фиг. 8) обезпечава горивото на етап на високо

налягане. Най-важни компоненти на етапа на ниско налягане се явяват:-резервоара за гориво (1);-горивоподкачващи помпи (3) с филтри-горивоприемници (2);-тръбопроводи линии с ниско налягане и линии за връщане на гориво (5,7);-филтър за тънко почистване горивото (4);-секция за ниско налягане в ГНП (6).

Горивна помпаГоривната помпа в един етап на гориво с ниско налягане се използва за

осигуряване на необходимото гориво за елементите на степента под високо налягане. В този вид, горивната помпа предвижда:

-Независимост от режима на работа на двигателя;-Минимален шум;-Осигуряване на необходимото налягане;-Ресурса на работа, съответстващ на пълния живот на един автомобил.Понастоящем има два варианта за горивната помпа: стандартната версия -

електрически ротационни (ролкови) помпа, и една алтернатива - шестзъбни помпи с механическо задвижване.

Електрическа горивопокачваща помпаГоривна помпа с електрическо задвижване (фиг. 9 и 10) се използва само в

двигатели на леки и лекотоварни автомобили. Тази помпа не само служи за подаване на гориво в ГНП , но и в състава на системата за текущ контрол при подаване на гориво в случай на авария.

Започвайки с превъртане стартера на двигателя, електрическа горивна помпа работи с постоянна скорост, независимо от оборотите на двигателя. Това означава, че помпата непрекъснато подхранва гориво от резервоара за гориво в ГНП чрез горивния филтър. Излишъкът на гориво е насочен обратно в резервоара чрез байпас клапан.

Контур за безопасност служи за прекратяване подаването на гориво в случай, на запалване при неработещ двигател.

Съществуват два варианта монтаж на горивопокачващи помпи с електрическо задвижване - по линия ниско налягане между горивния резервоар и филтъра за тънко почистване на горивото, и вътре в горивния резервоар. Първия се крепи на каросерията на автомобила, а втория се установява на специални опори вътре в горивния резервоар. Освен това откритите електрически и хидравлически съединения, на тази опора също така се крепят на филтър-горипоприемчик, индикатор на нивото на горивото и тангенциална кухина, служеща като резервоар за гориво. Електрическите горивоподкачващи помпи включват в себе си три функционални елемента (фиг. 9):

-помпа (А);-електромотор (В);-капак (С).Има множество различни варианти помпи, приложими в зависимост от

конкретната област на приложение. В горивната система CR се използват роторни помпи от ролков тип. Такъв тип помпа включва ексцентрично разположена камера с установени в нея ротори и ролки, които могат да се разместват в прорезите на ротора. Въртенето на ротора заедно със създаваното налягане на гориво заставя ролките да се разместват на периферията на прорезите, на повърхността. В резултат ролките действат

като въртящи се уплътнители, посредством което между ролките съседните прорези и вътрешните, работни на повърхността на корпуса помпи, се образува камера.

Електромотора включва в себе си постоянен магнит и котва, конструкцията на който се определя от необходимата величина за подаване при дадено ниско налягане. Електромотора и помпата са разположени в общ корпус. При работа на помпата те постоянно се обливат с гориво, така че постоянно се охлаждат. Такава конструкция позволява да се получи добра характеристика на електромотора без необходимост от създаване на сложни уплътнителни елементи между секцията на помпата и електромотора.

КАПАКА на нагнетателната страна има електрически извод и връзка за хидрав-лическо съединение. В нея също могат да бъдат установени смущаващи елементи.

Горивоподкачваща помпа от типа шестограмен механизъмНа леките, търговските и всички сухопътни автомобили с горивна система

Common Rail се използват горивоподкачващи помпи от типа шестограмен механизъм. Те могат да бъдат интегрирани в корпуса на ГНП и, следователно, имат общ с тях привод или непосредствено монтирани на двигателя и имат свое задвижване. Обикновено се прилагат зъбчати рамена.

Основни елементи на тези помпи се яваяват два зъбчати колела (фиг. 11), които се намират в сцепление помежду си, посредством което горивото "се поема" в камерата, образуваща се между зъбците и стените на корпуса на помпата, и се насочво към изхода в страна за освобождаване. Контактните повърхности между зъбците на въртящите се шестограми обезпечават уплътнение между страните засмукване и освобождаване и така, предотвращават притока на гориво обратно към засмукване.

Величината на подаване практически е пропорционална на честотата на въртене на коленчатовия вал на двигателя, затова величината на подаване се намалява от дросела или се ограничава от пропускателния клапан от страна на освобождаване.

Филтър за почистване на горивотоЗамърсяването на горивото може да увреди клетките (гнездата за леене под

налягане вентили и дюзи). Което изисква инсталирането на горивен филтър, който трябва да отговаря на изискванията на специална система за гориво на дизеловите, в противен случай не може да бъде гарантиран дълъг живот на компоненти на системата. Дизеловото горивото може да съдържа вода или във вид на емулсия, или в свободна форма (конденз поради температурни промени) и, ако водата се намира на компонентите на горивната система, води до повреди, причинени от корозия.

Подобно на горивните системие от друг тип, система Common Rail също изискват филтър за почистване на горивото със сепаратор за вода (рис. 12), откъдето

водата може да се отстранява през определени интервали от време. Увеличаващият се брой дизелови автомобили, води към появата на автоматически индикатори за наличие на вода във вид контролна лампа, която сигнализира за необходимост за оттичане водата от камерата.

Степен на високо налягане Освен създаване на високо налягане в степени на високо налягане се разглежда и

разпределението на гориво по цилиндрите и дозиране на гориво. Най-важни компоненти при степени с високо налягане се явяват (фиг. 13):

-ГНП (1) с клапани за прекратяване подаването (2) и регулиране налягането (3);-акумулатор на гориво (5);-датчик за налягане на гориво (6) в акумулатора;-предохранителен клапан (7) (регулатор на налягането);-ограничител на подаването (8);-инжектор (9);- ЕБУ(Ю).ГНПЗначение ГНП (фиг. 14 и 15), установени между линията за ниско налягане и степента на

високо налягане, служат за създаване необходимото високо налягане по време на работа на автомобила.

Той също включва в себе си устройство за обезпечаване пусковото подаване и за бързо повишаване налягането в акумулатора.

ГНП постоянно създава високо налягане в горивната система, както е необходимо за акумулатора на гориво. Това, следователно, означава, че за разлика от обикновените горивни системи на дизеловите коли, налягането на гориво не е задължително специално да се повишава за извършване на всеки рабитен цикъл.

Устройство и конструкцияУстановка ГНП на двигателя трябва да бъде предпочитана за ГНП

разпределителен тип. Задвижването ГНП се осъществява от вал на двигателя (половина честота на въртене на вала на двигателя, но не повече от 3000 мин) чрез муфа, шестограмно предаване, или зъбчати рамена. Смазката се осъществява с подаването ГНП дизелово гориво.

В зависимост от разполагаемото пространство, редукционния клапан се намира

непосредствено на ГНП или отделно.

Работа на ГНП Горивото от резервоара за гориво на входа на горивната помпа (фиг. 14 позиция

13) горивопокачващата помпа през филтъра за фино почистване на гориво със сепаратора за вода. Още гориво минава през противодренажния клапан (14) с дросел в контура за смазване и охлаждане на ГНП. Задвижващ вал (1) от камерата (2) води до постъпателно-възвратното движение на буталото (3), в съответствие с формата на палец.

Доколкото налягането подавайки по-голямо налягане отваря противодренажния клапан (14) (0,5 - 1,5 бара), горивопокачващата помпа може да подава гориво през пусковия клапан в камерата (4), разположен над буталото (рис. 14) елементите на помпата, които в дадения момент се движат "отдолу", т.е. осъществяват засмукването на гориво. Входния клапан се затваря, когато буталото преминава ДМТ и, доколкото горивото не може да излезе от надбуталната камера, то после може да бъде сгъстено до подаването в акумулатора. При достигане това налягане се отваря пусковия клапан (7), и сгъстеното гориво постъпва в линията от високо налягане и акумулатора.

Буталото на ГНП продължава да подава гориво до този момент, докато не достигне ГМТ (хода нагнетяване), след което налягането пада, и пускателния клапан се затваря. Налягането на горивото в надбуталната камера също пада, и буталото отново се движи в страна ДМТ.

След като налягането в камерата за буталото падне под налягането на изпомпване, входа на вентила се отваря и процеса на създаване на високо налягане започва отново.

Величина подаване на горивоТъй като ТНВД се проектира за обезпечаване голямо подаване на гориво, то на

режимите на работа на празен ход и частично натоварване подаването на гориво под високо налягане ще бъде излишно. В тези случаяи излишното гориво се връща в резервояра за гориво през редукционния клапан. Налягането на гориво в резервоара пада, и енергията, разходвана за свиване на горивото, частично се губи. Общия КПД процес също намалява вследствие изполваното за подгряване гориво.

Изключването на елементите на помпа: Когато един от елементите на помпата (3 на фиг. 14) е отворен, то количеството гориво, доставяно на акумулатора намалява. Отварянето елементите на помпата заставят пусковия клапан (5 на фиг. 14) да остане постоянно отворен. При получаване на пусков сигнал на електромагнитния клапан спусъка, запасите, свързани с котвата на електромагнитния клапан, поддържат пусковия клапан постоянно отворен. В резултат на горивото подавано в нодбуталната

камера не може да се компресира по време на инжектиране и налягането на горивото в камерата не се увеличава, тъй като горивото протича обратно в канала на ниско налягане. При един изключен елемент на помпата, когато е необходима не голяма мощност на двигателя, ГНП продължава постоянно да подава гориво, но само с кратки интервали на прекратяване на подаването.

Регулатор на наляганетоРегулатора на налягането поддържа работното налягане в акумулатора, в

зависимост от натоварването на двигателя:- при излишното налягане в акумулатора клапана на регулатора се отваря и част от горивото се връща от акумулатора в резервоара за гориво по линията на връщане на гориво.- ако налягането в акумулатора е твърде ниско, а след това регулаторът се затваря и припокрива степента на висока налягане от линията на ниско налягане.

Устройство и конструкцияРегулатора на налягането (фиг. 16) има монтажен фланец за закрепване към ТНВД

или към акумулатора за налягане.За херметичното разделение степента на високо и ниско налягане има сферичен

клапан, установен на арматурата на електромагнита. Има две сили, действащи на арматурата. Закрепянето на балона на седлото се осъществява под действие на пружини, а подема на клапана - при включване на електромагнита.

Работа на регулатора за наляганеРегулатора на налягането е включен в два управляващи контура:-управляващ контур с ниско бързодействие за монтиране променливите средни

налягания в акумулатора;-механически управляващ контур с високо бързодействие за компенсация

високочастотните колебания на налягане.Ако захранване на електромагнита не се подава: В този случай високото налягане в

акумулатора или на изхода ТНВД приложено към клапан-регулатора на налягането през входния щуцер под високо налягане. Тъй като в този случай електромагнитните сили не действат, силите на налягане преодоляват съпротивлението на пружината, в резултат на което управляващия клапан се отваря и остава отворен в зависимост от величината на подаване. Пружината е проектирана така, че максималното налягане за отваряне на клапана достига до 100 бара.

Ако захранване на електромагнита се подава: Ако високото налягане трябва да бъде увеличено, то към усилието на пружината се добавя електромагнитната сила. При подаване на захранване на електромагнита сферичния клапан се затваря и остава затворен до този момент, докато не се наруши равновесието между слоя високо налягане от една страна и комбинираните сили на пружината и електромагнита от друга. После клапана се отваря, и налягането на горивото се поддържа постоянно. Изменението на величината на подаване ГНП или изтичането на гориво от степен с

високо налягане се компенсира изменението на положението на клапана. Електро-магнитните сили са пропорционални на захранващия ток, който се изменя под действие на ширината-импулсна модулация. Честота пулсиращи колебания 1 кГц е напълно достатъчна за предотвратяване нежелано разместващи се арматури на електромагнита и/или колебания на налягане в акумулатора.

Акумулатор на високо наляганеАкумулатора (фиг. 17) служи за захранване на гориво под високо налягане и

едновремено обезпечава затихващите колебания на налягане, генерирани при подаване на гориво от ГНП.

Високото налягане в акумулатора се явява общо за всички цилиндри, откъдето и следва названието горивна система "Common Rail". Даже при голямо подаване в акумулатора се поддържа практически постоянно високо налягане, което обезпечава постоянство на налягането по време на впръска на гориво.

Устройство и конструкцияЗа обезпечаване условията на инсталиране на множество различни двигатели

системата CR трябва да се конструира в различни модификации по разположение и конструкция на датчиците с високо налягане, предохранителните клапани и клапаните-ограничители на налягането.

Работа на акумулатораВътрешната кухина на акумулатора постоянно се запъва със сгъстено гориво.

Ефект от работата на акумулатора се достига в резултат на сгъстяването на горивото, достигано при високо налягане, което по време на впръска остава в акумулатора практически постоянно. В акумулатора се компенсират също така колебанията на налягане на гориво, явяващо се следствие от работата на ГНП.

Датчик за налягането на горивото в акумулатораЗа това че изходния сигнал за напрежение, изпратен от ЕБУ, съответства на

приложеното налягане, датчика за налягането на горивото в акумулатора трябва да измерва моментното налягане с адекватна точност и бързодействие.

-Вграден датчик, заварен към тялото на сензора;-Платка с електронни схеми за обработка на сигнали;- корпус на датчика с електрически изводи.Гориво влиза в датчика през отвора в акумулатора и канал в корпуса на датчика,

затворен в края на диафрагмата, т.е. горивото под налягане действа на диафрагмата. Чувствителен елемент (полупроводник), монтиран на диафрагмата преобразува налягането в електрически сигнал. Този сигнал се усилва в производствена верига и се изпраща на EБУ.

Работа на датчикаДатчика под налягането на горивото в аккумулятора работи по следния начин:

При изменение формата на диафрагмата електрическото съпротивление на слоевете, прикрепени към диафрагмата,също се изменя. Изменението на формата, т.е. огъването на диафрагмата е приблизително с 1 мм при налягане 1500 бара, изменя електрическото съпротивление и предизвиква изменение на напрежението в измери-телния мост, на който се подава захранване 5 В.

Първичния сигнал се изменя в диапазон 0-70 мВ, в зависимост от приложеното налягане, и след това се усилва в контура на обработка сигнала до 0,5-4,5 В.

Точното измерение на налягането на горивото в акумулатора се явява определящ фактор за правилното функциониране на горивната система. Това е една от причините за поставяне на много точни допуски за датчика при измерване налягането. Точността на измерване налягането в датчика в главния работен диапазон е ±2% от пълната скала. В случай на неизправност на датчика налягането на клапан-регулатора оказва "сляпо" налягане, и системата започва да работи в авариен режим ("limp-home" режим) при фиксирани значения на налягането.

Клапан-регулатор на наляганетоКлапан-регулатор за налягане служи като предохранителен клапан. В случай на

силно превишено разчетно налягане клапана ограничава налягането в акумулатора по пътя на откриване изтичане по канала. Максималното налягане, кратковременно допускаемо за клапаните, е равно на 1500 бара (150 МПа).

Устройство и конструкцияКлапан-регулатор за налягането (фиг.20) има механично устройство,

включващо следните елементи:-корпус с външна резба за завинтване в акумулатора;-вътрешна резба за съединяване с реда на връщане на горивото-бутало;-пружина.От страна на подсъединението към акумулатора в корпуса на клапана има канал,

обструкция на коничната част на буталото, което е в седлото вътре в корпуса. При нор-мално работно налягане (до 1350 бара) пружината притиска конус буталото към седлото, и освобождава гориво от акумулатора под ниско налягане не се осъществява.

Ограничителя за подаване предотвратява излизане на гориво от акумулатора през дюзата. За обезпечаване на тази функция в случаи, когато количеството гориво, излизащо от акумулатора, превишава разчетеното значение, ограничителя затваря линията с високо налягане на неизправната дюза.

Устройство и конструкция

Ограничителя за подаване (фиг. 21) се състои от метален корпус с външна резба за завинтване в акумулатора (страна високо налягане) и с външна резба за съединение с линията за високо налягане на дюзата. Канала вътре в корпуса обезпечава хидравлическото съединение на акумулатора с тръбопровода по линия високо налягане.

ДюзиЪгъла на началото на впръска и количеството впръскано гориво се регулира с

електрически пускови сигнали на дюзата. Такива дюзи изместват обикновения тип дюзи с отделен спрей в корпуса.

Подобно съществуващо устройство за дизеловите автомобили с непосредствено впръскване на гориво (DI), за монтаж на дюзите в главата е с предимство. Това означава, че дюзите на система Common Rail могат да се използват при съществуващите дизели с непосредствено впръскване на гориво без особено изменение в конструкцията на цилиндровата глава на блока.

Устройство и конструкцияГоривото в дюзата се подава през входния щуцер под високо налягане (4) и после в

канала (10) и камерата за хидроуправление (8) през жигльор (7). Камерата за хидроуправление се съединява с линията за връщане на гориво (1) през жигльор в камерата за хидроуправление (6), която се отваря с електромагнитен клапан.

При закрит жигльор (6) силите на хидравлическото налягане, приложени към управляващата дюза (9), превишават силата на налягане, приложени към иглата (11) на дюзата. В резултат иглата стои в седлото и затваря прохода на гориво под високо налягане в горивната камерата.

Работа на дюзатаРаботата на дюзата може да бъде разделена на четири работни стадии при работещ

двигател и създаване на високо налягане от ГНП:-дюзата се затваря с приложено високо налягане;-дюзата се отваря (начало на впръска);-дюзата напълно се отваря;-дюзата се затваря (край на впръска).Тези работни стадии се явяват резултат от действащите сили, приложени към

детайлите на дюзата. При спиране на двигателя и отсъствие на налягане в акумулатора дюзата е закрита под действие на пружината.

Разпръсквачите, в корпуса на дюзата на горивната система Common Rail, трябва

да бъдат щателно подбрани за дадения двигател по условията на работата му. Конструк-цията им определя следните важни показатели на горивната система:

-дозиране на горивото – периода на впръска и количеството впръскано гориво по ъгъла на зъвъртане на коленчатия вал (в градуси п.к.в.);

-управлението на подаване на гориво, разпределението на гориво по обем в камерата на горене;

-уплътнение в камерата на горене.ПриложениеВ дизелите с непосредствено впръскване на гориво (DI) и горивната система

Common Rail се прилагат разпалители 'Тип Р" с диаметър на иглата на дюзата 4 мм. Тези разпалители биват два типа:

-разпалители с подиглов обем;-разпалители със спиращи конуси.Устройство и конструкцияДюзовите отвори са разположени на върха (фиг. 24). Количество отвори и

диаметъра им зависят от:-количеството впръсквано гориво;-формата на камерата на горене;-завъртане потока в камерата за горене.За снижаване емисиите на въглеводородите е много важно, запълняни с гориво

(остатъчен обем) по-малко дупки на седлата на иглите на дюзата, е сведен към минимума. Това се достига с използване дюзите затварящи конуса.

Система за електронно управление на дизелови автомобили (EDC)Системата с електронно управление на дизелите (EDC) с горивна система

Common Rail включва в себе си три главни системни блока:1.Датчици и генератори на импулси за регистрация експлуатационни условия

и генериране на желаните значения параметри. Те преобразуват различните физически параметри в електрически сигнали.

Електронния блок на управление (ЕБУ) обработват информацията, получена от датчиците и генераторите в съответствие с дадените алгоритми за управление за генериране изходните електрически сигнали.

Изпълнителните устройства, преобразуват електрическите изходни сигнали ЕБУ в механически величини.

Датчици(фиг. 28)Датчик на честотата на въртене на коляновия валМомента на започване на впръска на гориво в камерата на горене се определя от

положението на праха в цилиндровия двигател. Всички прахове се съединяват с коляновия вал с помощта на пръти и, следователно, датчика за честота на въртене на коленчатовия вал обезпечава получената информация за положението на всички бутала в цилиндрите. Честотата на въртене се определя от броя обороти на коляновия вал в минута.Тази важна входна промяна се разчита в ЕБУ по сигнала на индуктив-ните датчици за честотата на въртене в коляновия вал.

Генериране на сигналаНа коляновия вал е закрепен датчик с ъглови импулси - диск 60 зъби и с пропуск

два зъба, образуващи голям пропуск, разположението на който определя положението на първия цилиндъа. Датчика на честотата на въртене на коляновия вал регистрира преминаването на зъбите на диска в тяхната последователност. Датчика включва постоянен магнит и сърдечник от магнитомеко желязо с медна бубина (фиг. 27). Магнитния поток в датчика се изменя при преминаването на зъбите и пропуска между тях, в резултат на което се генерира синусоидално променливо напрежение с амплитуда, рязко увеличиваща се при увеличение честотата на въртене на коленчатовия вал. Амплитудата на напрежение се регистрира, започвайки с честотата на въртене 50 мин'.

Разчет на честотата на въртенеРедуването на подхода на буталото към ГМТ такта на свиване по ъгъла

съответстват два пълни оборота на коленчатовия вал (720"), започвайки от работния цикъл на първия цилиндър. В случай на равномерно редуване на огнища това

означава, че ъгъла между огнищата в камерата на горене е равен 720"/брой цилиндри.

В четири цилиндровите двигатели този период е равен на 180', с други думи, датчика за честотата на въртене на коленчатия вал трябва да сканира 30 зъби между двете огнища. Необходимия период от време за замерване се определяе от времето на преминаване пропуска на зъбите, а средната скорост на неговото преминаване на коленчатовия вал има честота на въртене на двигателя.

Датчик на честотата на въртене на разпределителния валРазпределителния вал управлява моментите за отваряне и затваряне пусковите и

изпускателните клапани на двигателя. Честотата на въртене на разпределителния вал представлява половина честота на въртене на коляновия вал. Когато буталото се движи в направление ГМТ, положението на разпределителния вал се определя в зависимост от това, явява ли се този момент на такова свиване с последващо възпламенение, или такъв изпускател ОГ. Тази информация не може да бъде получена от колчновия вал по неговото положение в момент на началото на впръска на гориво. От друга страна, при нормална работа на двигателя информацията, подадена от датчика за честота на въртене на коленчатовия вал, е достатъчна за определяне състоянието на двигателя. С други думи, това означава, че в случай на неизправност на датчика за честота на въртене на разпределителния вал по време на движение на автомобила, ЕБУ ще получава информация за състоянието на двигателя от датчика за честотата на въртене на коляновия вал.

В датчика за честотата на въртене на разпределителния вал за определяне положението на вала се използва ефекта на Холл. Към разпределителния вал е прикрепен зъб от феромагнитен материал. Когато този зъб премине по полупроводниковите пластини на датчика на разпределителния вал, неговото магнитно поле отклонява потока електрони в полупроводниковите пластини под прав ъгъл към направлението на тока, протичащ през пластината. В резултат се появява кратък импулс на напрежение (напрежението на Холл), който информира ЕБУ, което в първия цилиндър започва такт на свиване.

Температурен датчикТемпературните датчици се инсталират в различни места на двигателя:-в охлаждащата система за измерване температурата на охлаждащата течност

(фиг.29);-в пусковия колектор зя измерване температурата на въздуха на пуска;-в системата за смазка на двигателя за измерване температурата на маслото

(установява се в зависимост от комплектуването);- по линия на възврата на гориво за измерване температурата на горивото

(установява се в зависимости от комплектуването).Всички датчици имащи термозависим резистор с отрицателни температурни кое-

фициенти (NTC), съпротивлението на които зависи от температурата. Датчиците имат част от схеми с делител напрежение, байпас напрежение 5 V.

Падането на напрежението на резистора се предава в ЕБУ чрез аналого-цифров преобразовател (АЦП) и се явява, мярка за измерване на температура. Температурната характеристика на датчика се съхранява в паметта на микропроцесора ЕБУ двигателя, който определя температурата като функция от полученото значение на напрежението (фиг. 30).

Разходомер на въздуха с термоанемометър

За да се съобрази с ограничаване емисиите от вредни веществи с ОГ двигател, продиктувано от законо приети правила, е необходимо точно обезпечаване необходимия състав гориво-въздушни смеси в камерата на горене. Това е особено важно, когато двигателя работи на неустойчив режим. Зато са необходими датчици, които могат точно да измерват действителния разход на въздух, подаван в цилиндрите на двигателя. Точността на измерване на датчиците не е зъдължително да зависят от пулсацията, обратни потоци, рециркулация ОГ, променливите фази газоразпределение и от изменението на температурата на въздуха на пуска.

Всички тези условия се извършва расходомер на въздух с термоанемометър. В термоанемометричниия масов разходомер на въздуха датчика представлява една нишка термоанемометър, нагрята с електрически ток и охлаждана от потока въздух на пуска (фиг. 31). Използваната тук система микромеханическо измерване регистрира разхода на въздух и неговата посока. В тази система също така се определят обратните потоци въздух, при наличие на пулсация на потока.

Чувствителния елемент на датчика в микромеханичната система за измервания се разполага в канала в корпуса на датчика (5 на фиг. 31). Корпуса на датчика може да бъде раположен във въздушния филтър или в измерителната тръба в смукателния колектор.

Има различни размери измерителни тръби, зависещи от величината на максималния разход на въздух. Характеристиката на сигналите на напрежение като функцията на разхода на въздуха е разделена на сектори по сигнали на прекия поток и обратните потоци. За да се повиши точността на измерване, измерващите сигнали се съпоставят с еталонно напрежение, формирани в системата за управление на двигателя. Формата на кривата на характеристиките е представена така, че позволява майсторите в сервиза да използват системата за управление на двигателя за диагностициране отворената електрическа верига. Датчика може да бъде използван за измерване температурата на въздуха на входа.

Регулиране минималната честота на въртене празния ход Разхода на гориво на режима на празния ход основно зависи от механичния

КПД на двигателя и честота на въртене. Тъй като голяма част от разхода на горимо на автомобилите се използва за движение в условие на натоварен трафик, очевидно, е че честотата на въртене на празния ход трябва да се поддържа колкото може по-ниска. При това минималната честота на въртене на празен ход не задължително да се снижава под натоварването, което води към неравномерна работа на двигателя и даже към неговото спиране. Това може да се използва,

например, при увеличение натоварването в електрическата система на автомобила, когато е включен кондиционер, включително предаване в автоматическа трансмисия или при работа на усилителя на кормилното управление. За регулиране минималната честота на въртене на контролера на празния ход изменя величината на подаване на гориво докато, действителната честота на въртене не стане равна на необходимата за дадените условия. Необходимата честота на въртене и характеристиката на управление зависят също така от температурата на охлаждащата течност на двигателя. Освен отчета на влияние на външните натоварвания, следва също така да се вземат под внимание моментите на вътрешно триене и да ги компенсираме със съответните регулирани честоти на въртене. Тези изменения минимално, но постоянно се осъществяват през целия срок на експлуатация на автомобила.

Регулиране плавността на работа на двигателя. Поради отклонения в процеса на работа от производствените изисквания и в зависимост от износването на двигателя има различия в големината на въртящия се момент, създадени от отделните цилиндри. Това особено се проявява при минимален режим на празен ход, което води към неравномерна работа на двигателя. Системата на управление плавността на работа на двигателя проследява изменението в неговата работа във всеки момент от време, когато протича искра в цилиндрите, и сравнява работата на цилиндрите един с друг. После следва регулиране количеството впръскано гориво във всеки цилиндър в зависимост от измерените различия в честотата на въртене между отделните цили-ндри, в резултат на което приноса на всеки цилиндър в създаване на въртящия момент на двигателя се оказва единакъв. Регулирането плавността на работа на двигателя се осъществява само в области с малки честоти на въртене на двигателя.

Управление скоростта на автомобил (система Cruise Control ) Контролера на системата за поддържане скоростта на автомобила (Cruise Control)

позволява обезпечаване управлението на автомобила със зададена постоянна скорост на движение. Той поддържа скоростта на автомобила в съответствие със значението, избрано от водача с помощта на превключвател, намиращ се на таблото.

На този режим подаването на гориво се увеличива или намалява до достигане действителната скорост, равна на зададената. "Cruise Control" се намира в действие до този момент, докато водача не натисне педала на съединителя или педала на газта. Ако натисне педала на газта, то автомобила може да ускори повече скоростта, а ако го отпусне, то отново ще се поддържа по-рано установлената скорост. Ако системата "Cruise Control" е изключена, то за повторно избиране на постоянна скорост водача е достатъчно да кликне върху бутона за включване на системата.

Управление при режим на ограничено подаване на горивоИма ред причини, когато величината на подаване на гориво, по желание на водача

да трябва да бъде намалено. Такива причини се явяват:-висока емисия вредни вещества от ОГ;-наличие на много нагар;-механическо прегряване при максимален момент или при голямо превишение

честотата на въртене;-термическо прегряване като резултат от прекалено висока температура на

охлаждащата течност, масло или отработени газове в турбокомпресора.Ограничението на количеството впръсквано гориво се формира по ред входни

параметри, например, по дебитомер, честота на въртене на коляновия вал и температурата на охлаждащата течност.

Демпфиране колебанията на честотитеВ случай на рязко натискане или отпускане педала на газта възникват бързи

изменения на величината на подаване, което, по своята същност, предизвиква бързо изменение на въртящия момент, на разработване на двигателя. Такива резки изменения на натоварване на двигателя водят към образуване на вибрации в двигателя и трансмисията, като резултат колебанието на честотата на въртене (фиг. 33).

Активния демпфер намалява тези периодически колебания на честотите на въртене по пътя на изменение величината на подаване с тази честота, че и честотата на колебание честотите на въртене, а имено: малко количество гориво се впръсква при увеличение честотата на въртене и голямо - при намаляване. Така се достига ефективно демпфиране колебанията.

Спиране на двигателяДизеловите автомобили се явяват двигатели с възпламеняване от свиване. Това

означава, че те могат да бъдат изключени само при прекратяване подаването на гориво.

При наличие на система с електронно управление дизел (EDC) двигателя се изключва по обусловена в EDC програма "нулево" подаване на гориво. Системата разглежда също така различни допълнителни пътища за изключване на двигателя.

Изпълнителни устройства (фиг.34)

ДюзаВ горивната система CR се прилагат електрохидравлични дюзи с управляващ

електромагнитен клапан, които обезпечават ефективното пускане и точно дозиране количеството гориво.

В началото на процеса на впръска на електромагнитния клапан се подава голямо количество ток, което обезпечава бързото отваряне на клапана. Като само иглата на дюзата напълно се повдига и, следователно, спрей дюзата напълно е отворена, тока на намотката на клапана се намалява до задържаните величини. Величината на подаване се определя след отваряне на дюзата и налягането в акумулатора на гориво. Процеса на впръска спира при прекратяване захранването на електромагнитния клапан и, като резултат, на неговото затваряне.

Регулатор на наляганетоЕБУ използва регулатор на налягането за регулиране налягането в акумулатора с

гориво.При подаване на напрежение на намотката на електромагнита клапана на

регулатора на налягането на електромагнитните сили "свива" котвата на седлото, и клапана се затваря. Страните на високо и ниско налягане се оказват при това изолирани една от друга, и налягането в акумулатора се повишава.

В режим на изключване захранването с електромагнитна сила на котвата не действа, клапана се отваря, и горивото може да изтича от акумулатора обратно в резервоара през колектор линията на връщане на гориво. Налягането на горивото в акумулатора пада.

В системата има възможност да се измени налягането в акумулатора подаването на пулсиращия пусков ток. Диапазона на регулиране периодите на отваряне и затваряне на клапана на регулатора на налягането зависи от приемането на работния цикъл.

Контролиращ блок на свещитеЕБУ свещите служат за обезпечаване надеждно пускане на дизела. Той също така

съкращава периода за загряване на двигателя, което очевидно, е ефективно за снижаване емисията вредни вещества от ОГ. Времето за предварително затопляне се явява функция на температурата на охлаждащата течност, а бъдещата фаза за затопляне по време на пуска или когато двигателя вече е започнал работа, се определя от определен брой параметри, включващи честотата на въртене на двигателя и цикъла на подаване. Системата за управление работата на свещите използва силовото реле.

Електропневматичен преобразователКлапаните или амортисьорите за регулиране въздушния поток на пуска, клапан

система за рециркулация ОГ и байпас клапана ОГ на турбокомпресора имат механично задвижване, работещи под действие на налягане или разреждане. ЕБУ на двигателя формира съответстващ електрически сигнал, който се преобразува от електропневматичния преобразовател, подаващ към съответстващия клапан налягане или разреждане.

Клапан за пропускане ОГ в турбокомпресораТурбодвигателите на леките автомобили трябва да имат висок завъртащ момент

даже при режим с ниска скорост. Следователно, преминаващото сечение на каналите в корпуса на турбокомпресора се проектира за не голям масов разход ОГ. Затова за предотвратяване развитието на доста голямо високо налягане в условия на високо масовия разход на потока газове ОГ трябва да се заобикалят от турбината в системата на пуска посредством клапана за пропускане. За това проходно сечение клапана на пропускане ОГ (фиг. 35) се изменя в зависимост от честотата на въртене коленчатовия вал на двигателя, количеството впръсквано гориво и т.н.

Вместо клапана на пропускане може да се използва конструкцията на турбокомпресора с въртящи се лопатки на дюзовия апарат (VTG). В този случай може да се изменя ъгъла на входа ОГ в колелото на турбината, което, съответно, изменя високото налягане на въздуха.

Регулатор на изкривяването на потока въздуха на входа Регулатора на изкривените потоци въздух на входа служи за изменение момента

на количеството на движение на потока на въздуха на входа в цилиндрите на двигателя. Самото изкривяване обикновено се създава от специално профилирани спирални пускови канали, а интензивността на изкривяване определя интенсивността на смесване гориво и въздух в камерата на горене и, следователно, оказва значително влияние на качеството на процеса горене. Като правило, по-силното изкривяване се създава на ниски честоти на въртене, а слабо изкривяване - на високи. Интензивността на изкривяване може да се регулира посредством регулатора на

изкривяване, разположен близо до входния клапан.

Клапан в рециркулационната система ОГВ системата за рециркулиране ОГ се предвижда байпас част ОГ във входния

колектор на двигателя. Увеличението съдържанието на остатъчните газове в цилиндъра в определена степен дава положителен ефект на преобразуването енергията и, следователно, при снижаване емисиите вредни вещества от ОГ. В зависимост от работния режим на двигателя масата на въздуха с газове, подавана в цилиндъра, може да съдържа до 40% пропускащи ОГ (фиг. 36 и 37). Управлението на системата за рециркулация ОГ се осъществява ЕБУ, който сравнява измерването на дебитомера от инсталирането на неговото значение във всяка точка на работа на дви-гателя. Клапана на системата за рециркулация ОГ се отваря по сигнал на управляващия контур, позволявайки ОГ да се влива в пусковия колектор.

Връзка между електронните блокове за управлениеВръзката между ЕБУ двигателя и другите ЕБУ автомобили се осъществява

чрез контролер мрежи - система шини за предаване на данни CAN. Тази система служи за предаване на желаните и установени значения параметри, експлуатационни данни и информации за състоянието на системата, което трябва за определяне грешките и ефективното управление.

Външно влияние на величината на цикловото подаване на горивоВъншното влияние на величината на цикловото подаване оказва ЕБУ на други

системи (например, ABS, TCS), които информируат ЕБУ двигателя за това, нужно ли е да се изменя величината на въртящия се момент на двигателя (и, следователно, величината на подаване), и ако е така, то колко.

Електронен имобилайзерЕдна от мерките за защита от кражба на автомобилите се явява ЕБУ имобилайзер,

който може да бъде поставен за предотвратяване неразрешеното пускане на двигателя. При това водача може да използва сигнал с дистанционно управление, да съобщи на ЕБУ, че той има намерение да използва автомобила. ЕБУ имобилайзера съобщава за това на ЕБУ двигателя, че спирането на подаването на гориво може да бъде отстранено, и двигателя може да бъде включен.

Вградена система за диагностикаТекущи датчици за контролЗа да се удостовери в наличието на нормално напрежение захранването и в това,

че изходния сигнал на датчика да се намира в допустимите предели (например, за температурния датчик диапазон между -40 и +150'С), работата на датчиците се монтират вградени диагностични устройства. По възможност, важните сигнали се

дублират и, така винаги има възможност за получаване на друг подобен сигнал в случай на неизправност.

Модул текущ контролВ добавка към микропроцесора в ЕБУ двигателя има също така модул за текущ

контрол, при това те следят взаимната работа. Ако в процеса на работа се открие наличие на грешка, всеки от блоковете в системата може да прекрати подаването на гориво независимо от другия блок.

Определяне неизправносттаОпределянето неизправността е възможно само в пределите на диапазона на работа

на дадения датчик. Нека пътя на сигнала да се идентифицира като неизправност, ако тя присъства за по-дълъг период в сравнение с предварително установените. В този случай кода за неизправност се съхранява в паметта на ЕБУ двигателя заедно с предварително зададените условия, при които се е случила тази неизправност. За много неизправности е възможна повторна проверка на датчика ("OK again"), при това пътя на преминаване на сигнала трябва да бъде идентифициран като неповреден за определен период от време.

Реакция в случай на наличие на неизправностАко изходния сигнал от датчика излиза от допустимите предели, то следва

превключване на значението на сигнала по подразбиране. Тази процедура се използва при следните входни сигнали:

-напрежение в акумулаторната батерия,-температурата на охлаждащете течност, въздуха на входа, моторното масло,-високо налягане,-атмосферномо налягане,-разход на въздух на входа.Освен това, протича замяна на сигнала на датчика за положение педала на

съединителя в случай на недостоверен сигнал от датчика за положението на педала на газта или съединителя.