СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Библиографический список

1.Макушев, Ю.П. Системы питания двигателей внутреннего сгорания: методические указания к лабораторным и практическим работам по профилю подготовки «Двигатели внутреннего сгорания» / Ю.П. Макушев. – Омск: СибАДИ, 2012. – 84 с.

2.Макушев, Ю.П. Методика диагностики топливной аппаратуры дизеля по изменению давления на

входе в форсунку и движения иглы / Ю. П. Макушев, Л. Ю. Михайлова, А. В. Филатов // Материалы Международной научно-практической конференции. – Пермь, 2012. – Т. 1. – С. 347 – 354.

3.Коньков, А.Ю. Основы технической диагностики локомотивов: учеб. пособие /А. Ю. Коньков. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. – 98 с.

4.Михайлова, Л.Ю. Датчик давления для осциллографирования хода иглы распылителя форсунки/

Л.Ю. Михайлова // Материалы всероссийской 65 научно-технической конференции ФГБОУ ВПО «СибАДИ». Ориентированные фундаментальные прикладные исследования – основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России.–

Омск, 2011. – Книга 2. – С. 397 – 402.

5. Трусов, В.И. Форсунки автотракторных дизелей / В.И. Трусов, В.П. Дмитриенко, Г.Д. Масляный. – М.: Машиностроение, 1977. – 167 с.

DIAGNOSING OF THE FUEL EQUIPMENT DIESEL PIEZOELECTRIC

PATCH PRESSURE SENSOR

D. A. Malko

Abstract. Proposed invoice piezoelectric sensor to record the fuel pressure in the pipeline. With the help of sensor and instrumentation written test waveform of fuel pressure in the pipeline to fuel equipment. By comparing the characteristic points and plots of the control waveform data set waveform having a characteristic fault, determine the technical condition of fuel equipment and its possible failure.

Keywords: diagnostics, duct, nozzle, sensor, pressure.

401

Малко Дмитрий Александрович (Россия, г. Омск) – студент СибАДИ, группы ДВСб13-А1 (644 080,

г. Омск, Проспект Мира, 5. e mail.ru: makusev321@mail.ru).

Malko Dmitry Aleksandrovich (Rossia,Omsk) – student of SibADI, group ДВСб13-A1, The Siberian State Automobile and Highway University (SibADI) (644080, Omsk, Mira, 5, e-mail.ru: makusev321@mail.ru).

УДК 621.436

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ

MODERN FUEL INJECTION SISTEM IN DIESEL ENGINE

В.Д. Мадеев

Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ), Россия, г. Омск

Аннотация. В данной статье рассмотрены основные современные системы управления впрыском топлива в дизельных двигателях. Описаны электронные системы управления для дизелей. Рассмотрены перспективы улучшения показателей топливной экономичности и токсичности отработавших газов при установке на дизель опытных систем управления. Использование электронных пьезоэлектрических устройств позволило произвести увеличение точности впрыска с количественным увеличением фаз впрыска, добиться простоты диагностики и обслуживания.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

другими системами, рядный насос громоздок и тяжел, поэтому он широко используется только на мощных автомобильных и тракторных двигателях.

На рисунке 1 изображен рядный ТНВД.

Рисунок 1 – Рядный ТНВД

Основу рядного ТНВД составляют плунжерные пары, число которых равно числу цилиндров. В общем случае, плунжерная пара представляет собой цельнометаллический цилиндр (плунжер), движущийся в гильзе. Двигаясь вверх, плунжер сжимает топливо, по достижении определенного давления открывается нагнетательный клапан, который выпускает сжатое топливо — оно направляется к форсунке, которой впрыскивается в цилиндр. Двигаясь в

обратную сторону, плунжер открывает впускной канал, и пространство над ним наполняется новой порцией топлива. Для заполнения плунжерной пары топливом служит специальный подкачивающий насос.

Плунжеры приводятся в движение кулачковым валом по типу распределительного вала двигателя. Вал приводится в движение двигателем, ТНВД связан с двигателем через муфту опережения впрыска, которая позволяет настраивать работу насоса в зависимости от оборотов 403 и тактов двигателя.

Рисунок 2 – ТНВД распределительного типа

ТНВД распределительного типа (рис. 2) по устройству в целом повторяет рядный ТНВД, однако в нем используется только одна или две плунжерных пары (одна пара может обслуживать от 2 до 6 цилиндров). Принцип работы распределительного насоса сводится к тому, что плунжер двигается не только вверх и вниз, но и одновременно вращается вокруг оси и поочередно открывает выпускные отверстия, через которые топливо под давлением подается к цилиндрам.

Более современный и эффективный тип распределительного ТНВД — роторный. В нем

используется ротор с установленными плунжерами (от 2 до 4, они движутся навстречу друг другу), который вращается и распределяет топливо по цилиндрам.

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Распределительный насос компактен и легок, однако он требует более тщательной настройки, поэтому сегодня для его управления широко применяются электронные регуляторы.

На рисунке 3 представлена система с насос-форсункой, в которой объединены форсунка и

насосная секция, а в основе лежит все та же плунжерная пара.

Рисунок 3 – Система с насос-форсункой

Преимущество такого решения в том, что оно позволяет легко регулировать подачу топлива в каждый цилиндр, а при выходе из строя одного насоса остальные останутся в строю.

Насос-форсунка имеет большое преимущество, так как управлять ею можно с помощью распределительного вала двигателя, который расположен в головке цилиндров, то есть — там

же, где и форсунки. Так что здесь не нужно использовать отдельную систему привода, а достаточно использовать уже имеющийся вал ГРМ.

Насос-форсунка достаточно широко используется на дизельных двигателях грузовых

автомобилях, а также на двигателях внедорожников.

Электронная система впрыска топлива Common Rail

На рисунке 4 представлена Common Rail — самая современная система впрыска топлива, 404

которая может обеспечить наилучшие характеристики работы двигателя.

Эта система стала использоваться с конца 1990-х годов компанией Bosch, и к сегодняшнему

дню ею оснащается практически три четверти всех сходящих с конвейеров дизельных двигателей [1].

В отличие от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива (с рядными насосами или насос-форсунками), такой двигатель оборудован аккумулятором топлива -

рампой, куда под большим давлением (от 1350 до 2500 бар) подается дизельное топливо и далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами или с пьезокристаллами внутри. Последние поколения систем Common Rail отличаются применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска с количественным увеличением фаз впрыска, а также повышением давления подачи топлива в рампу (свыше 2500 бар).

Конструкция имеет два контура давления подачи топлива – низкое давление до ТНВД (от

вакуума до 6 бар) и высокое давление от ТНВД до форсунок (от 1350 до 2500 бар). В зависимости от конфигурации, погружной электрический насос в баке или вакуумный насос на задней части ТНВД поставлет дизельное топливо через подогреватель топлива и фильтр к насосу высокого давления. ТНВД приводится в работу двигателем (через ремень или распределительный вал) и направляет топливо под высоким давлением в рампу. Для нормальной работы системы необязательно поддерживать постоянное высокое давление. Трубки рампы имеют одинаковую длину и заканчиваются форсунками. На рампе также расположен регулятор давления, который отправляет лишнюю часть топлива обратно в топливный бак через охладитель [4].

На современных двигателях Common Rail полностью управляется электроникой. Блок управления на основе данных с нескольких датчиков определяет количество подаваемого топлива, моменты его подачи в цилиндры и т.д. Это позволяет достичь наилучшей работы двигателя и снизить его токсичность на всех режимах[5].

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Рисунок 4 – Система Common Rail

По способу управления давлением топлива система Common Rail может иметь несколько вариаций:

Фундаментальные и прикладные исследования молодых учёных: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 8-9 февраля 2017 г.