Свежие комментарии
Реклама
Расчет транспортного налога

По алфавиту:

Назначение и принцип действия электромагнитных клапанов и нагнетательной секции ТНВД VP44

   Клапан управления наполнением ответственен за дозирование топлива и обеспечение высокого давления впрыска, открывающего топливные форсунки через нагнетательный клапан. Дозирование топлива обеспечивается программными средствами при помощи изменения времени действия импульса тока, поступающего в электрическую обмотку клапана управления наполнением. В течение времени действия импульса происходит нагнетание давления и впрыск топлива топливными форсунками. Время действия клапана поддерживается в требуемом диапазоне электронным модулем за счёт формирования им длительности сигнала управления.


   Клапан опережения впрыска приводит в действие устройство, изменяющее действитель­ное значение угла опережения впрыска топлива — автомат опережения. Клапан управля­ется импульсным током переменной скважности, благодаря изменению которой регулируется величина управляющего давления топлива, действующего на исполнительный эле­мент автомата — подвижный поршень. Изменение положения поршня приводит к некото­рому развороту кулачкового кольца нагнетательной секции относительно корпуса ТНВД и изменению момента впрыска топлива. В зависимости от направления разворота кольца различают опережение и запаздывание момента впрыска.

Таким образом, параметрами дозирования и момента впрыска топлива в ТНВД являются:

>               давление топлива, развиваемое топливоподкачивающим насосом во внутренних полостях ТНВД в зависимости от частоты вращения;

>               длительность импульса тока управления электромагнитным клапаном наполнения, изменяющая продолжительность впрыска топлива;

>               переменная скважность тока управления электромагнитным клапаном опережения впрыска, регулирующая опережения запаздывания впрыска.

Управляемые электромагнитные клапаны применяются в качестве регулирующих и запор­ных устройств в каналах ТНВД VР44. Исполнительным рабочим элементом клапана является подвижный магнитный сердечник — соленоид, расположенный внутри электрической обмотки или ка­тушки, выполненной из проводника электрического тока в форме большого количества витков. Электромагнитные клапаны управляются постоянным или импульсным токами, управление клапанами в ТНВД обеспечивается только импульсными токами. Клапаны работают в режиме, открыт или закрыт, и исполнительный элемент занимает одно из крайних положений, без регулирования сечения проходного каната. Функциональные схемы электромагнитных клапанов приведены на  следующих рисунках.


Функциональная схема электромагнитных клапанов

  На торце соленоида изготавливается клапан, которым соленоид запирает или открывает выполненный в корпусе канал, пропускающий рабочее вещество, конкретно в ТНВД — ди­зельное топливо. Открытие канала происходит в результате перемещениясоленоида внутрь катушки, при этом соленоид может занимать различные положения, чем изменяет­ся проходное сечение у клапана и пропускная способность канала.

   Клапаны имеют входное и выходное отверстая, через которые они встраиваются в управ­ляемые магистрали.

       Действующая магнитная сила втягивает соленоид внутрь катушки, при этом магнитная сила преодолевает сопротивление упругости возвратной пружины. Сила магнитного поля и соответственно, величина хода соленоида прямо пропорциональна силе электрического тока.       Чем выше сила тока, тем выше магнитное действие.

    В результате действия тока на соленоид начинают действовать противоположно направ­ленные силы, и он занимает внутри катушки положение, определяемое балансом магнитной силы и силы упругости сжатой пружины. Таким образом, проходное сечение у клапана и пропускная производительность канала зависят от силы действующего электри­ческого тока.

При обрыве тока обмотки на соленоид прекращают действовать магнитные силы, и он под воздействием возвратной пружины занимает исходное положение, при котором клапан за­пирает проходное отверстие канала. Прохождение по каналу рабочего вещества прекра­щается.

       Клапан управления впрыском является регулируемым гидравлическим клапаном низкого давления, управляемым импульсным током переменной скважности. Клапан обеспечивает изменение проходного сечения управляемого топливного канала, благодаря чему регули­руется величина давления топлива, действующего на исполнительный автомат опереже­ния впрыском топлива. Величина управляемого давления зависит от значения скважности импульсного тока.

   При этом оба клапана ТНВД устроены, так что в открытом состоянии клапана управления наполнением обеспечивается нагнетание высокого давления впрыска, а клапана управле­ния моментом впрыска — изменение угла опережения впрыска топлива.    В закрытом со­стоянии клапана управления наполнением происходит отсечка (прекращение) нагнетания давления топлива и закрытие топливных форсунок, а клапана управления моментом впры­ска — прекращения регулирования величины управляющего давления топлива, угол впры­ска топлива не регулируется.

   Изменение длительности рабочего состояния электромагнитного клапана, зависит от режима работы двигателя и в первую очередь, от числа оборотов и нагрузки на двигатель. В каждом случае контроллер рассчитывает для любого из клапанов оптимальную длитель­ность действия импульса тока управления, определяемую конкретными значениями час­тоты вращения коленчатого вала и величины нагрузки.         Измерение време­ни действия и силы импульсного тока, при котором поддерживается рабочее положение электромагнитных клапанов (например, открытое положение клапана автомата опережения впрыска), производится через понятия времени действия и скважности им­пульса.

Нагнетательная секция

   От топливоподкачивающего насоса топливо поступает к нагнетательной секции для на­полнения камеры высокого давления. Принцип действия нагнетательной секции роторно­го типа приведен на следующем рисунке.

Электромагнитный клапан на нагнетательной секции открывается электрическим сигналом, поступающим от электронного модуля. Открытие клапана означает, что откры­вается нагнетательный канал, по которому топливо под высоким давлением поступает к основным элементам нагнетательной секции, регулирую­щим наполнение топливом и длительность впрыска. Электромагнитный клапан одновременно управляет двумя топливными каналами: каналом управления на­полнением, обеспечивающим наполнение и слив топлива, и нагнетательным каналом, че­рез который топливо под высоким давлением поступает к форсункам. Ротор совместно с плунжерами и роликами вращается внутри кулачкового кольца. Объем между плунжерами образует камеру высокого давления, объем которой может изменяться в результате набегания роликов на кулачки, благодаря чему плунжеры смешаются в ради­альном направлении к центру. Это движение плунжеров соответствует рабочему ходу. В начале встречного движения плунжеров, то есть в момент набегания роликов на возрас­тающий профиль кулачков топливный канал, по которому происходит наполнение и слив, закрывается, В момент открытия клапана осевой канал ротора совмещается с каналом подачи топлива к форсунке. При набегании роликов на кулачки плунжеры перемещаются навстречу друг другу, уменьшая объем полости. В результате уменьшения объема происходит резкое по­вышение давления топлива, которое нагнетается к топливной форсунке. Форсунки откры­ваются давлением топлива, обеспечивая впрыск в камеру сгорания.

            Для прекращения подачи топлива кла­пан управления наполнением закрыва­ется. Закрытие клапана означает про­тивоположное состояние элементов: нагнетательный канал закрывается, но открывается канал управления напол­нением и продолжает оставаться от­крытым. Давление в полости между плунжерами и на форсунках резко снижается, и форсунки закрываются. При дальнейшем рабочем ходе плун­жеров топливо вытесняется в направ­лении слива обратно во внутренние полости ТНВД с низким давлением до набегания роликов на вершины кулачков.     Клапан управления наполне­нием остается закрытым в результате вращения ротора, когда ролики начинают скользить по сбе­гающему профилю кулачков, плунжеры меняют направление движения на противоположное и расходятся от центра к периферии, увеличивая объем камеры высокого давления. В этом случае топливо начинает поступать в направлении наполнения по открытому каналу наполнения, заполняя увеличивающийся объем камеры высокого давления.    Как только плунжеры сместятся на величину высоты профиля кулачка, электромагнитный клапан снова открывается согласно командам элек­тронного модуля для выполнения следующего впрыска. Камера высокого давления при этом будет заполнена топливом.   Положение плунжеров относительно профилей кулачков кулачкового кольца зависит от угла поворота вращающегося ротора, поэтому электронный модуль управления постоянно контролирует угловое положение ротора согласно поступающим сигналам с датчика по­ложения ротора  ТНВД.   Клапан управления наполнением расположен напротив торца ротора, для удобства объяснения принципа его действия на схеме положение клапана показано произвольно. топливоподкачивающего насоса. Необходимое количество топлива сливается из полости над поршнем автомата посредст­вом изменения проходного сечения сливного канала, в котором установлен электромаг­нитный клапан управления впрыском. При подаче тока управления клапан открывает сливной канал на требуемую величину открытия и часть топлива начинает сливаться из полости над поршнем, обеспечивая поддержание необходимого давления. Насосы VР44 не имеют системы смазки трущихся деталей, функцию смазки выполняет топливо, вследствие чего падение давления топлива внутри ТНВД и выход из строя топливоподкачивающего насоса являются недопустимыми.


Оставить комментарий