2.3.3 Клапан регулювання тиску
Клапан регулювання тиску розташований між паливною рейкою і стороною низького тиску насоса високого тиску HDP1 і створює необхідний тиск в паливній рейці за рахунок дроселювання подачі палива насосом HDP1. Надлишок поданого палива повертається в контур низького тиску.
Сигнал, змодульований по ширині імпульсу, забезпечує надходження струму в обмотку 3 (рис. 2.4). Відповідно зі скважністю імпульсів кулька клапана припіднімається над сідлом 8 більшою чи меншою мірою. Це дозволяє, залежно від потреби, змінювати поперечний переріз вихідного отвору цього клапана.
Для того, щоб забезпечити необхідний тиск в паливній рейці навіть за відсутності керуючого сигналу, клапан регулювання тиску нормально знаходиться в закритому положенні. Для захисту елементів від дуже високого тиску, що існує в паливній рейці, цей клапан має функцію механічного обмеження тиску.
2.3.4 Форсунка високого тиску
Форсунка високого тиску є перехідним пристроєм між паливною рейкою і камерою згорання. Завдання цієї форсунки полягає в тому, щоб забезпечувати дозування палива і шляхом його розпилювання добиватися контрольованого змішування палива і повітря в певній зоні камери згорання. Залежно від режиму роботи двигуна, паливо концентрується у зоні навколо свічки запалення (пошаровий розподіл заряду) або рівномірно розпилюється по всій камері згорання (гомогенний розподіл заряду).
Форсунка високого тиску (рис. 2.5) складається з наступних елементів: корпуса 5; сідла 7; голки розпилювача 6 з якорем соленоїда; пружини 3; соленоїда 4. Коли електричний струм проходить через обмотку соленоїда, створюється магнітне поле. За рахунок цього голка, протидіючи тиску пружини, піднімається над сідлом і відкриває інжектуючий отвір 8 форсунки. За рахунок різниці в тиску між паливною рейкою і камерою згорання паливо вприскується в камеру згорання.
При відключенні електричного струму голка розпилювача під дією зусилля пружини опускається на сідло клапана і перериває потік палива. Форсунка швидко відкривається, забезпечуючи при відкритті постійну площу поперечного перерізу отвору і знову закривається, долаючи тиск в паливній рейці. Вприснута кількість палива (при даній площі поперечного перерізу отвору) залежить від тиску в паливній рейці, протитиску в камері згорання і тривалості відкриття форсунки. За рахунок відповідної геометрії розпилювача на кінці форсунки досягається досить хороше розпилювання палива.
1 - надходження палива (сторона низького тиску); 2 - вихід до паливної рейки (сторона високого тиску); 3 - повернення витоків палива; 4 - випускний клапан; 5 – впускний клапан; 6 - поршень насоса, 7 - кільце ущільнювача поршня, 8 - циліндр насоса; 9 – клапан регулювання кількості палива; 10 - демпфер тиску
Рисунок 2.3 - Будова одноциліндрового насоса
На відміну від вприскування у впускний трубопровід, паливо при безпосередньому вприскуванні поступає в камеру згорання швидше, точніше і з кращим формуванням струменя палива. Істотними відмінностями безпосереднього вприскування палива, в порівнянні з вприскуванням у впускний трубопровід, є вищий тиск палива і істотно менший час для надходження палива безпосередньо в камеру згорання.
При вприскуванні палива у впускний трубопровід вприскування забезпечується за два оберти колінчастого валу. При частоті обертання колінчастого валу 6000 об./хв. це відповідає тривалості вприскування 20 мс. При безносередньому вприскуванні палива ця тривалість значно менша. При гомогенному розподілюванні суміші паливо повинно вприскуватися при такті впуску. При цьому процес вприскування палива повинен відбуватися тільки за півоберта колінчастого валу. При частоті обертання колінчастого валу 6000 об/хв це відповідає тривалості вприскування 5 мс.
При безпосередньому вприскуванні палива потреба в паливі на режимі холостого ходу набагато менша у порівнянні з режимом повного навантаження при вприскуванні у впускний трубопровід (відношення 1:12). Звідси тривалість вприскування палива на холостому ході рівна приблизно 1,4 мс.
Для того, щоб забезпечити визначений і реалізований процес вприскування палива, форсунка високого тиску повинна включатися по складній точковій характеристиці. Контролер в блоці керування двигуном подає цифровий сигнал на включення форсунки. На основі цього сигналу спеціальний керуючий модуль створює дійсний сигнал на виході, за допомогою якого кінцевий сигнал приводу форсунки забезпечує вприскування палива.
Конденсатор створює керуючу напругу в 50-90 В, достатньо високу для отримання великого електричного струму на початку процесу включення і, завдяки цьому, забезпечує швидкий підйом голки. При відкритій форсунці (максимальний хід голки) достатньо меншого керуючого електричного струму, для того, щоб підтримувати постійним підйом голки. При цьому постійному підйомі голки досягається пропорційність кількості вприснутого палива тривалості вприскування. При розрахунку тривалості вприскування палива враховується час попереднього намагнічення, в період якого форсунка ще не відкривається.