Аккумулятор топлива высокого давления

Назначение

Аккумулятор топлива служит для поддержания высокого давления топлива. Колебания давления топлива, вызванные пульсациями при подаче топлива ТНВД и циклическим характером процесса впрыска, демпфируются в объёме аккумулятора топлива. Это обеспечивает постоянство давления топлива в момент открытия форсунки. С одной стороны, для выполнения этого требования объём аккумулятора должен быть достаточно большим. Но с другой стороны, он должен быть небольшим, чтобы обеспечивать достаточно быстрый подъём давления при пуске двигателя. Для оптимизации технических характеристик во время фазы проектирования топливной системы выполняются моделирующие расчёты.

Кроме выполнения функции аккумулирования, аккумулятор топлива также распределяет его по форсункам.

Конструкция

Рис.7. 1-Аккумулятор топлива; 2-Клапан регулирования давления; 3-Линия возврата топлива из аккумулятора в топливный бак; 4-Вход топлива от ТНВД; 5-Датчик давления в аккумуляторе топлива; 6-Линии высокого давления к форсункам.

Аккумулятор топлива в виде трубчатого коллектора (1 на рис. 7) может иметь так много конструктивных решений, сколько имеется вариантов установки двигателей. На аккумуляторе топлива устанавливаются датчик давления 5 и предохранительный и/ или клапан регулирования давления 2.

Принцип действия

Сжатое топливо, подаваемое ТНВД, проходит по линии высокого давления 4 в аккумулятор топлива, откуда распределяется по форсункам (отсюда происходит термин «Common Rail» - «аккумулятор топлива», «общий путь»).

Давление топлива измеряется датчиком давления в аккумуляторе и регулируется до требуемой величины клапаном регулирования давления. В качестве альтернативы клапану регулирования давления, в зависимости от требований к системе впрыска, используется предохранительный клапан, в функцию которого входит ограничение давления в аккумуляторе топлива до максимально допустимого значения. Топливо под очень высоким давлением поступает из аккумулятора к форсункам по линиям высокого давления.

Внутренняя полость аккумулятора постоянно заполняется сжатым топливом. Сжимаемость топлива под очень высоким давлением используется для достижения эффекта аккумулирования. После впрыска топлива форсунками давление в аккумуляторе топлива, даже при большой цикловой подаче, практически остаётся постоянным.

Датчики высокого давления

Применение

Датчики высокого давления автомобильного применения используются для измерения давления топлива и тормозной жидкости.

Рис.8. 1-Электрический разъём; 2-Вычислительный контур; 3-Стальная диафрагма с деформационными резисторами; 4- Соединительный штуцер; 5-Резьба.

Датчик давления в аккумуляторе топлива дизеля

Датчик давления в аккумуляторе топлива дизеля измеряет давление топлива, максимальное (номинальное) значение которого ртах равно 160 МПа (1600 бар). Величина давления регулируется замкнутой системой управления (с обратной связью) и остаётся практически постоянной, независимо от нагрузки и частоты вращения двигателя. Любые отклонения от заданной величины давления компенсируются клапаном регулирования давления.

Датчик давления в аккумуляторе топлива бензинового двигателя

В соответствии с названием, датчик измеряет давление в аккумуляторе топлива бензинового двигателя с непосредственным впрыском топлива (DI Motronic). Давление в аккумуляторе топлива является функцией нагрузки и частоты вращения двигателя, равно 5-12 МПа (50 - 120 бар) и используется также как действительное (измеряемое) значение для его регулирования в аккумуляторе в замкнутой системе управления. Установочное значение давления, зависящее от нагрузки и частоты вращения двигателя, сохраняется в карте характеристик и регулируется клапаном регулирования давления.

Рис.9. 1-Электрический разъём; 2-Вычислительный контур; 3-Стальная диафрагма с деформационными резисторами; 4- Соединительный штуцер; 5-Резьба.

Датчик давления тормозной жидкости /font>

Установленный в гидравлическом модуляторе такой системы безопасности, как ESP, этот датчик высокого давления используется для измерения давления тормозной жидкости, которое обычно равно 25 МПа (250 бар). Максимальное значение давления рmах может достигать 35 МПа (350 бар). Измерение и отслеживание величины давления осуществляется электронным блоком управления двигателя с учётом обратной связи (обратных сигналов).

Конструкция и принцип действия

Основным компонентом датчика является стальная диафрагма с деформационными резисторами, нанесённым на неё методом осаждения паров в форме мостовой схемы (3 на рис. 8). Диапазон измерения датчика давления зависит от толщины диафрагмы (более толстая диафрагма предназначена для измерения более высоких давлений, более тонкая - для измерения более низких давлений). При подаче давления через соединительный штуцер 4 к одной стороне диафрагмы, сопротивление резисторов моста изменяется вследствие её деформации (приблизительно 20 мкм при 1500 бар).

Выходное напряжение (0 - 80 мВ), генерируемое в схеме моста, передаётся в вычислительный контур, который усиливает сигнал в диапазоне 0...5 В. Этот сигнал является входным сигналом электронного блока управления двигателя, который сопоставляет значение сигнала с величиной хранящейся в памяти карт характеристик для расчёта величины давления (рис. 9).