UkŁad Zasilania Silnika Zs

of 4 /4
UKLAD ZASILANIA SILNIKA ZS Uklad zasilania silnika o zaplonie samoczynnym Olej napędowy jest zasysany ze zbiornika pojazdu pompą zasilającą. Płynące ze zbiornika paliwo przepływa przez umieszczony przed pompą filtr siatkowy (tzw. filtr wstępny), chroniący układ wtryskowy przed większymi zanieczyszczeniami. Pompa zasilająca tłoczy paliwo do filtru dokładnego oczyszczania zatrzymującego nawet najdrobniejsze zanieczyszczenia. Jest to konieczne, poniewaŜ tłoki elementów tłoczących są dobierane do cylindrów z bardzo małym luzem. Z filtru dokładnego oczyszczania olej napędowy płynie do komory zasilania pompy wtryskowej lub pompy wysokiego ciśnienia (układ Common Rail), a stąd przewodami wtryskowymi jest tłoczony do wtryskiwaczy wkręconych w głowicę. Wtrysk oleju napędowego moŜe odbywać się do cylindrów w sposób bezpośredni lub pośredni, do komory wstępnej bądź wirowej. Dostarczane przez wtryskiwacz dawki paliwa zostają rozpylone w roboczej przestrzeni cylindra, gdzie mieszają się z zasysanym powietrzem. W niektórych rozwiązaniach wtryskiwacze wtryskują paliwo w dwóch dawkach, przesuniętych czasowo. Ten sposób dostarczania paliwa zapobiega nagłemu wzrostowi ciśnienia w cylindrze i gwarantuje dobre wymieszanie paliwa z powietrzem oraz efektywniejsze spalanie. W silnikach o zapłonie samoczynnym montowanych w samochodach osobowych i cięŜarowych spotyka się cztery rodzaje układów zasilania: układ z pompą rozdzielaczową; jeden zespół tłoczący, wirujący na wałku kolejno zasila ustawione gwiaździście przewody prowadzące do wtryskiwaczy układ Common Rail z pompą wysokociśnieniową i wtryskiwaczami elektromagnetycznymi lub piezoelektrycznymi, sterowanymi elektronicznie układ z pompowtryskiwaczami UIS (nazywanymi takŜe PDE) układ pompa-przewód-wtryskiwacz UPS (nie występuje w samochodach osobowych) Obecnie Common Rail jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym systemem wtrysku oleju napędowego.

Embed Size (px)

description

Diesel motor system injection, zasilanie silnika o zapłonie samoczynnym

Transcript of UkŁad Zasilania Silnika Zs

UKAD ZASILANIA SILNIKA ZSUkad zasilania silnika o zaponie samoczynnym Olej napdowy jest zasysany ze zbiornika pojazdu pomp zasilajc. Pynce ze zbiornika paliwo przepywa przez umieszczony przed pomp filtr siatkowy (tzw. filtr wstpny), chronicy ukad wtryskowy przed wikszymi zanieczyszczeniami. Pompa zasilajca toczy paliwo do filtru dokadnego oczyszczania zatrzymujcego nawet najdrobniejsze zanieczyszczenia. Jest to konieczne, poniewa toki elementw toczcych s dobierane do cylindrw z bardzo maym luzem. Z filtru dokadnego oczyszczania olej napdowy pynie do komory zasilania pompy wtryskowej lub pompy wysokiego cinienia (ukad Common Rail), a std przewodami wtryskowymi jest toczony do wtryskiwaczy wkrconych w gowic. Wtrysk oleju napdowego moe odbywa si do cylindrw w sposb bezporedni lub poredni, do komory wstpnej bd wirowej. Dostarczane przez wtryskiwacz dawki paliwa zostaj rozpylone w roboczej przestrzeni cylindra, gdzie mieszaj si z zasysanym powietrzem. W niektrych rozwizaniach wtryskiwacze wtryskuj paliwo w dwch dawkach, przesunitych czasowo. Ten sposb dostarczania paliwa zapobiega nagemu wzrostowi cinienia w cylindrze i gwarantuje dobre wymieszanie paliwa z powietrzem oraz efektywniejsze spalanie.

W silnikach o zaponie samoczynnym montowanych w samochodach osobowych i ciarowych spotyka si cztery rodzaje ukadw zasilania: ukad z pomp rozdzielaczow; jeden zesp toczcy, wirujcy na waku kolejno zasila ustawione gwiadzicie przewody prowadzce do wtryskiwaczy ukad Common Rail z pomp wysokocinieniow i wtryskiwaczami elektromagnetycznymi lub piezoelektrycznymi, sterowanymi elektronicznie ukad z pompowtryskiwaczami UIS (nazywanymi take PDE) ukad pompa-przewd-wtryskiwacz UPS (nie wystpuje w samochodach osobowych) Obecnie Common Rail jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym systemem wtrysku oleju napdowego.

Pompa wtryskowa rozdzielaczowaUkad zasilania skada si ze zbiornika paliwa, pompy zasilajcej, filtra dokadnego oczyszczania, rozdzielaczowej pompy wtryskowej, wtryskiwaczy i przewodw czcych. Toczone pomp zasilajca paliwo wpywa do gowicy hydraulicznej w pompie, gdzie jest umieszczony zesp toczcy. W rozdzielaczowej pompie promieniowej zespl ten moe si skada z dwch, trzech lub czterech wirujcych na waku toczkw, ktre wykonujc promieniowe ruchy tocz paliwo do przewodw cinieniowych ustawionych gwiadzicie. W rozdzielaczowej pompie osiowej zespl tworzy tok centralny, obracany poprzez tarcz skokow, ktry wytwarza wysokie cinienie oraz rozdziela paliwo do poszczeglnych cylindrw. Przewody cinieniowe doprowadzaj dalej paliwo do poszczeglnych wtryskiwaczy. Regulator w pompie steruje dawkowaniem paliwa, reagujc na niepodane dla silnika zmiany prdkoci obrotowej. Regulator moe by mechaniczny odrodkowy, hydrauliczny i elektroniczny zwany sterownikiem pompy. Zadaniem przestawiacza wtrysku, ktry moe by hydrauliczny albo elektromagnetyczny, jest przyspieszanie pocztku wtrysku w miar wzrostu prdkoci obrotowej silnika. Odbywa si to przez obrt piercienia krzywkowego w kierunku przeciwnym do kierunku obrotw silnika. W przestawiaczu hydraulicznym jest on obracany tokiem zasilanym cinieniem wytwarzanym przez pomp przetaczajc. Przestawiacz elektromagnetyczny przestawia piercie krzywkowy odpowiednio do sygnaw z ukadu sterowania elektronicznego pompy. W samochodach osobowych wystpuj najczciej pompy wtryskowe Bosch i Lucas.Pompa wtryskowa promieniowa Bosch VP sterowana elektronicznie

Przekrj pompy wtryskowej osiowej Bosch VE sterowanej elektronicznie 1 - czujnik pooenia dozatora, 2 - obrotowy elektromagnes regulatora wydatku paliwa, 3 - elektromagnetyczny zawr odcinajcy dopyw paliwa ("STOP"), 4 - tok rozdzielczy, 5 - elektromagnetyczny zawr przestawiacza wtrysku, 6 - dozator (suwak regulacyjny), 7 - czujnik temperatury paliwa

PompowtryskiwaczePompowtryskiwacz, zgodnie ze sw nazw, stanowi zwarty zesp czcy w jedn cao konstrukcyjn pojedyncz sekcj toczc pompy wtryskowej z wtryskiwaczem. Jest montowany w gowicy silnika, bezporednio nad kadym z cylindrw. Uycie pompowtryskiwaczy pozwala na cakowit rezygnacj z przewodw wysokiego cinienia, wymaga jednak specjalnego zaprojektowania (lub odpowiedniego zmodyfikowania) gowicy oraz zapewnienia ich napdu, zwykle na drodze mechanicznej, za porednictwem popychacza lub dwigni, od waka rozrzdu o duej sztywnoci. Pomimo istotnych zalet pompowtryskiwacze znajdoway pocztkowo ograniczone zastosowanie, poniewa byy do kosztowne, trudne w produkcji i wymagaj zasilania szczeglnie czystym paliwem (w porwnaniu z zasilaniem tradycyjnym). Sterowane elektronicznie (EDC) urzdzenia tego rodzaju s stosowane we wspczesnych silnikach wysokoprnych o bezporednim wtrysku paliwa napdzajcych pojazdy uytkowe (np. Iveco, Scania, Volvo) oraz samochody osobowe i dostawcze (gwnie produkty koncernu VW Audi, Seat, koda i Volkswagen, dostawczy Ford Transit i terenowy Land Rover). Zapewniaj realizacj wtrysku dwustopniowego (wstpny i zasadniczy), odznaczaj si rwnie du precyzj dawkowania i wysok dokadnoci pocztku wtrysku oraz dobrym rozpyleniem paliwa, za spraw szybko dziaajcych zaworw elektromagnetycznych o wysokim stopniu integracji. Dziki brakowi przewodw wtryskowych wysokiego cinienia warto uzyskiwanego cinienia wtrysku siga 205 MPa. Wad pompowtryskiwaczy jest wysoki koszt produkcji, haaliwa praca i twardo biegu jednostki napdowej. Obecnie koncern VW zdecydowa o wycofaniu si z tej koncepcji zasilania w samochodach osobowych. Na rysunkach pokazano budow pompowtryskiwaczy stosowanych w samochodach osobowych (lewy) i ciarowych (prawy).

Common RailZasada dziaania wtrysku "Common Rail" wywodzi si z wtrysku sekwencyjnego silnikw benzynowych, ale przy wykorzystaniu bardzo wysokiego cinienia sterowanego elektronicznie. Pompa wysokiego cinienia, napdzana silnikiem, zasila w sposb cigy niewielki zbiornik olejem napdowym pod wysokim cinieniem: jest to "Rail", czyli kolektor zasilania. Kolektor jest poczony sztywnymi rurkami ze wszystkimi wtryskiwaczami. Otwarcie kadego wtryskiwacza jest sterowane zintegrowanym elektrozaworem dwupooeniowym. W zalenoci od parametrw silnika sterownik steruje: cinieniem w kolektorze, wydatkiem pompy, czasem otwarcia i wyprzedzeniem otwarcia (w stosunku do pooenia toka) kadego wtryskiwacza. System Common Rail umoliwia wykonanie przez kady wtryskiwacza kilku wtryskw w jednym cyklu pracy silnika: wtrysku prowadzcy lub wstpnego, wtrysk zasadniczego i wtrysku uzupeniajcego. Wtrysk prowadzcy, wywoany przed wtryskiem zasadniczym, powoduje przygotowanie komory spalania pod wzgldem temperatury i cinienia. Podczas wtrysku podstawowego spalanie staje si agodniejsze i cakowite, wzrost cinienia mniej gwatowny, ni spotykany w ukadach z wtryskiem pojedynczym, co prowadzi do zmniejszenia haasu i zwikszonej elastycznoci, a take do zmniejszonego zuycia paliwa i mniejszej emisji szkodliwych zanieczyszcze. W pierwszych ukadach wtryskowych Common Rail cinienie wtrysku wynosio 1350 bar. W Common Rail drugiej generacji cinienie wtrysku zwikszono do 1600 bar. Obecnie powszechnie wykorzystuje system Common Rail z piezoelektrycznymi wtryskiwaczami paliwa dziaajcymi pod cinieniem 18002000 bar. Kady z wtryskiwaczy skada si ze stosu piezoelektrycznych elementw ceramicznych. Kiedy do stosu dociera prd elektryczny, elementy rozszerzaj swoj objto, co pozwala wtrysn paliwo do cylindra. Technika ta umoliwia wtryskiwanie wikszej iloci paliwa w czasie krtszym ni praca cewek elektromagnetycznych. Poprawia si spalanie dziki wikszej atomizacji paliwa. System moe dokona 57 wtryskw na cykl.

Przykad ukadu wtryskowego Common Rail firmy Bosch 1 - przepywomierz powietrza, 2 - elektroniczny sterownik, 3 - pompa wysokiego cinienia, 4 kolektora zasilania Rail, 5 - wtryskiwacze, 6 - czujnik prdkoci obrotowej wau korbowego, 7 czujnik temperatury silnika, 8 - filtr paliwa, 9 - czujnik pooenia pedau przyspieszenia