Dipòsit de pressió: carril, regulador de pressió, sensor de pressió i temperatura del cigonyal i de l'arbre de lleves

Dipòsit de combustible d'alta pressió (rail - distribuïdor d'injecció - carril)

Actua com a acumulador de combustible d'alta pressió i, al mateix temps, esmorteix les fluctuacions de pressió (fluctuacions) que es produeixen quan la bomba d'alta pressió fa pulsar el combustible i obre i tanca constantment els injectors. Per tant, ha de tenir un volum suficient per limitar aquestes fluctuacions, en canvi, aquest volum no hauria de ser massa gran per crear ràpidament la pressió constant necessària després de l’arrencada per a l’arrencada i el funcionament del motor sense problemes. Els càlculs de simulació s’utilitzen per optimitzar el volum resultant. El volum de combustible injectat als cilindres es reposa constantment al carril a causa del subministrament de combustible de la bomba d'alta pressió. La compressibilitat del combustible a alta pressió s’utilitza per aconseguir l’efecte d’emmagatzematge. Si es bomba més combustible del carril, la pressió es manté gairebé constant.

Una altra tasca del dipòsit de pressió - rails - és subministrar combustible als injectors dels cilindres individuals. El disseny del dipòsit és el resultat d'un compromís entre dos requisits en conflicte: té una forma allargada (esfèrica o tubular) d'acord amb el disseny del motor i la seva ubicació. Segons el mètode de producció, podem dividir els dipòsits en dos grups: forjats i soldats per làser. El seu disseny hauria de permetre la instal·lació d'un sensor de pressió de rail i un limitador acc. vàlvula de control de pressió. La vàlvula de control regula la pressió al valor requerit i la vàlvula restrictiva limita la pressió només al valor màxim permès. El combustible comprimit es subministra a través de la línia d'alta pressió a través de l'entrada. Després es distribueix des del dipòsit fins als broquets, amb cada broquet amb la seva pròpia guia.

1 - dipòsit d'alta pressió (rail), 2 - font d'alimentació de la bomba d'alta pressió, 3 - sensor de pressió de combustible, 4 - vàlvula de seguretat, 5 - retorn de combustible, 6 - limitador de cabal, 7 - canonada als injectors.

Vàlvula d'alleujament de pressió

Com el seu nom indica, la vàlvula d’alleujament de la pressió limita la pressió al valor màxim permès. La vàlvula de restricció funciona exclusivament de forma mecànica. Té una obertura al costat de la connexió del carril, que es tanca per l'extrem cònic del pistó al seient. A pressió operativa, el pistó és pressionat al seient mitjançant un ressort. Quan se supera la pressió màxima de combustible, se supera la força del ressort i es treu el pistó del seient. Així, l'excés de combustible flueix pels orificis de flux cap al col·lector i cap al dipòsit de combustible. Això protegeix el dispositiu de la destrucció a causa de la gran pujada de pressió en cas de mal funcionament. En les darreres versions de la vàlvula de restricció, s’integra una funció d’emergència, gràcies a la qual es manté una pressió mínima fins i tot en cas de forat de drenatge obert i el vehicle pot moure’s amb restriccions.

1 - canal d'alimentació, 2 - vàlvula de con, 3 - forats de flux, 4 - pistó, 5 - moll de compressió, 6 - parada, 7 - cos de la vàlvula, 8 - retorn de combustible.

Limitador de cabal

Aquest component està muntat al dipòsit de pressió i el combustible flueix a través d'ell fins als injectors. Cada broquet té el seu propi limitador de flux. L'objectiu del limitador de flux és evitar les fuites de combustible en cas d'avaria de l'injector. Aquest és el cas si el consum de combustible d'un dels injectors supera la quantitat màxima permesa fixada pel fabricant. Estructuralment, el limitador de cabal consta d'un cos metàl·lic amb dues rosques, una per muntar al dipòsit i l'altra per cargolar la canonada d'alta pressió als broquets. El pistó situat a l'interior es pressiona contra el dipòsit de combustible mitjançant una molla. Fa tot el possible per mantenir el canal obert. Durant el funcionament de l'injector, la pressió baixa, la qual cosa mou el pistó cap a la sortida, però no tanca completament. Quan el broquet funciona correctament, la caiguda de pressió es produeix en poc temps i la molla torna el pistó a la seva posició original. En cas de mal funcionament, quan el consum de combustible supera el valor establert, la caiguda de pressió continua fins a superar la força de la molla. A continuació, el pistó es recolza contra el seient del costat de sortida i roman en aquesta posició fins que el motor s'atura. Això tanca el subministrament de combustible a l'injector fallat i evita fuites incontrolades de combustible a la cambra de combustió. Tanmateix, el limitador de cabal de combustible també funciona en cas d'un mal funcionament on només hi ha una lleugera fuita de combustible. En aquest moment, el pistó torna, però no a la seva posició original i després d'un temps determinat: el nombre d'injeccions arriba a la cadira i atura el subministrament de combustible al broquet danyat fins que s'apaga el motor.

1 - connexió de cremallera, 2 - inserció de bloqueig, 3 - pistó, 4 - moll de compressió, 5 - carcassa, 6 - connexió amb injectors.

Sensor de pressió de combustible

La unitat de control del motor utilitza el sensor de pressió per determinar amb precisió la pressió instantània al dipòsit de combustible. A partir del valor de la pressió mesurada, el sensor genera un senyal de tensió, que després és avaluat per la unitat de control. La part més important del sensor és el diafragma, que es troba a l'extrem del canal de subministrament i es pressiona contra el combustible subministrat. L'element semiconductor es col·loca a la membrana com a element sensor. L'element sensor conté resistències elàstiques vaporitzades al diafragma en una connexió de pont. El rang de mesura està determinat pel gruix del diafragma (com més gruixut és el diafragma, més gran és la pressió). Aplicar pressió a la membrana farà que es doblegui (uns 20-50 micròmetres a 150 MPa) i així canviarà la resistència de les resistències elàstiques. Quan la resistència canvia, la tensió del circuit canvia de 0 a 70 mV. A continuació, aquesta tensió s'amplifica al circuit d'avaluació fins a un rang de 0,5 a 4,8 V. La tensió d'alimentació del sensor és de 5 V. En resum, aquest element converteix la deformació en un senyal elèctric, que es modifica - s'amplifica i a partir d'aquí va a la unitat de control per a l'avaluació, on la pressió del combustible es calcula mitjançant la corba emmagatzemada. En cas de desviació, es regula mitjançant una vàlvula reguladora de pressió. La pressió és gairebé constant i independent de la càrrega i la velocitat.

1 - connexió elèctrica, 2 - circuit d'avaluació, 3 - diafragma amb element sensor, 4 - connector d'alta pressió, 5 - rosca de muntatge.

Regulador de pressió de combustible - vàlvula de control

Com ja s'ha dit, cal mantenir una pressió pràcticament constant en el dipòsit de combustible a pressió, independentment de la càrrega, la velocitat del motor, etc. La funció del regulador és que si es requereix una pressió de combustible més baixa, la vàlvula de bola del regulador s'obre i L'excés de combustible es dirigeix ​​​​la línia de retorn al dipòsit de combustible. Per contra, si la pressió al dipòsit de combustible baixa, la vàlvula es tanca i la bomba augmenta la pressió de combustible necessària. El regulador de pressió de combustible es troba a la bomba d'injecció o al dipòsit de combustible. La vàlvula de control funciona en dos modes, la vàlvula està activada o apagada. En el mode inactiu, el solenoide no s'activa i, per tant, el solenoide no té cap efecte. La bola de la vàlvula es pressiona al seient només per la força de la molla, la rigidesa de la qual correspon a una pressió d'uns 10 MPa, que és la pressió d'obertura del combustible. Si s'aplica una tensió elèctrica a la bobina de l'electroimant - corrent, comença a actuar sobre l'induït juntament amb la molla i tanca la vàlvula a causa de la pressió sobre la bola. La vàlvula es tanca fins que s'aconsegueix un equilibri entre les forces de pressió del combustible d'una banda i el solenoide i la molla de l'altra. Aleshores s'obre i manté una pressió constant al nivell desitjat. La unitat de control respon als canvis de pressió provocats, d'una banda, per la fluctuació de la quantitat de combustible subministrada i la retirada dels broquets, obrint la vàlvula de control de diferents maneres. Per canviar la pressió, flueix menys o més corrent a través del solenoide (la seva acció augmenta o disminueix), i així la bola s'empeny més o menys al seient de la vàlvula. La primera generació de rampa comuna utilitzava la vàlvula reguladora de pressió DRV1, la segona i tercera generació la vàlvula DRV2 o DRV3 s'instal·la juntament amb el dispositiu de mesura. Gràcies a la regulació de dues etapes, hi ha menys escalfament del combustible, que no requereix refrigeració addicional al refrigerador de combustible addicional.

1 - vàlvula de bola, 2 - armadura de solenoide, 3 - solenoide, 4 - molla.

Sensors de temperatura

Els sensors de temperatura s’utilitzen per mesurar la temperatura del motor en funció de la temperatura del refrigerant, la temperatura de l’aire de càrrega del col·lector d’admissió, la temperatura de l’oli del motor al circuit de lubricació i la temperatura del combustible a la línia de combustible. El principi de mesura d’aquests sensors és un canvi de resistència elèctrica causat per un augment de la temperatura. La seva tensió d’alimentació de 5 V es canvia canviant la resistència, i després es converteix en un convertidor digital d’un senyal analògic a un senyal digital. A continuació, aquest senyal s'envia a la unitat de control, que calcula la temperatura adequada d'acord amb una característica determinada.

Sensor de posició i velocitat del cigonyal

Aquest sensor detecta la posició exacta i la velocitat del motor resultant per minut. És un sensor Hall inductiu que es troba al cigonyal. El sensor envia un senyal elèctric a la unitat de control, que avalua aquest valor de la tensió elèctrica, per exemple, per iniciar (o acabar) la injecció de combustible, etc. Si el sensor no funciona, el motor no s'engegarà.

Sensor de posició i velocitat de l'arbre de lleves

El sensor de velocitat de l'arbre de lleves és funcionalment similar al sensor de velocitat del cigonyal i s'utilitza per determinar quin pistó es troba al punt mort superior. Aquest fet és necessari per determinar el temps exacte d'encesa dels motors de gasolina. A més, s'utilitza per diagnosticar el lliscament de la corretja de distribució o el salt de la cadena i quan s'engega el motor, quan la unitat de control del motor determina mitjançant aquest sensor com gira realment al principi tot el mecanisme d'acoblament de biela i pistó. En el cas dels motors amb VVT, s'utilitza un sistema de temporització variable de vàlvules per diagnosticar el funcionament del variador. El motor pot existir sense aquest sensor, però es requereix un sensor de velocitat del cigonyal i, a continuació, l'arbre de lleves i la velocitat del cigonyal es divideixen en una proporció d'1: 2. En el cas d'un motor dièsel, aquest sensor només té un paper inicial a l'inici. -amunt, indicant a l'ECU (unitat de control), quin pistó es troba primer al punt mort superior (quin pistó està a la compressió o la carrera d'escapament quan es mou al punt mort superior). centre). Això pot no ser obvi pel sensor de posició del cigonyal a l'engegada, però mentre el motor està en marxa, la informació rebuda d'aquest sensor ja és suficient. Gràcies a això, el motor dièsel encara coneix la posició dels pistons i la seva carrera, fins i tot si falla el sensor de l'arbre de lleves. Si aquest sensor falla, el vehicle no arrencarà o trigarà més a arrencar. Com en el cas d'una fallada del sensor del cigonyal, aquí s'encén el llum d'advertència del control del motor al quadre d'instruments. Normalment l'anomenat sensor Hall.