Serbatoio a pressione - rail, regolatore di pressione, sensore di pressione e temperatura dell'albero motore e dell'albero a camme

Serbatoio carburante alta pressione (rail - distributore iniezione - rail)

Agisce come un accumulatore di carburante ad alta pressione e allo stesso tempo smorza le fluttuazioni di pressione (fluttuazioni) che si verificano quando la pompa ad alta pressione pulsa carburante e apre e chiude costantemente gli iniettori. Pertanto, deve avere un volume sufficiente per limitare queste fluttuazioni, d'altra parte, questo volume non dovrebbe essere troppo grande per creare rapidamente la pressione costante necessaria dopo l'avviamento per un avviamento e un funzionamento senza problemi del motore. I calcoli di simulazione vengono utilizzati per ottimizzare il volume risultante. Il volume di carburante iniettato nei cilindri viene costantemente reintegrato nel rail grazie all'alimentazione di carburante dalla pompa ad alta pressione. La compressibilità del carburante ad alta pressione viene utilizzata per ottenere l'effetto di accumulo. Se viene poi pompato più carburante dal rail, la pressione rimane quasi costante.

Un altro compito del serbatoio a pressione - rails - è fornire carburante agli iniettori dei singoli cilindri. Il design del serbatoio è il risultato di un compromesso tra due esigenze contrastanti: ha una forma allungata (sferica o tubolare) in accordo con il design del motore e la sua collocazione. In base al metodo di produzione, possiamo suddividere i serbatoi in due gruppi: forgiati e saldati al laser. Il loro design dovrebbe consentire l'installazione di un sensore di pressione rail e un acc. limitatore. valvola di controllo della pressione. La valvola di controllo regola la pressione al valore richiesto e la valvola restrittiva limita la pressione solo al valore massimo consentito. Il carburante compresso viene fornito attraverso la linea ad alta pressione attraverso l'ingresso. Viene quindi distribuito dal serbatoio agli ugelli, con ogni ugello dotato di una propria guida.

1 - serbatoio ad alta pressione (rail), 2 - alimentazione dalla pompa ad alta pressione, 3 - sensore pressione carburante, 4 - valvola di sicurezza, 5 - ritorno carburante, 6 - limitatore di flusso, 7 - tubazione agli iniettori.

Valvola di sovrappressione

Come suggerisce il nome, la valvola limitatrice di pressione limita la pressione al valore massimo consentito. La valvola limitatrice funziona esclusivamente su base meccanica. Ha un'apertura sul lato del collegamento della rotaia, che è chiusa dall'estremità rastremata del pistone nella sede. Alla pressione di esercizio, il pistone viene premuto nella sede da una molla. Quando viene superata la pressione massima del carburante, viene superata la forza della molla e il pistone viene spinto fuori dalla sede. Pertanto, il carburante in eccesso scorre attraverso i fori di flusso tornando al collettore e al serbatoio del carburante. Ciò protegge il dispositivo dalla distruzione a causa del forte aumento di pressione in caso di malfunzionamento. Nelle ultime versioni della valvola limitatrice è integrata una funzione di emergenza, grazie alla quale viene mantenuta una pressione minima anche in caso di foro di scarico aperto e il veicolo può muoversi con limitazioni.

1 - canale di alimentazione, 2 - valvola a cono, 3 - fori di flusso, 4 - pistone, 5 - molla di compressione, 6 - arresto, 7 - corpo valvola, 8 - ritorno carburante.

Limitatore di flusso

Questo componente è montato sul serbatoio a pressione e il carburante scorre attraverso di esso verso gli iniettori. Ogni ugello ha il proprio limitatore di flusso. Lo scopo del limitatore di flusso è prevenire perdite di carburante in caso di guasto dell'iniettore. Questo è il caso se il consumo di carburante di uno degli iniettori supera la quantità massima consentita stabilita dal produttore. Strutturalmente il limitatore di portata è costituito da un corpo metallico con due filetti, uno per il montaggio sul serbatoio e l'altro per l'avvitamento del tubo alta pressione agli ugelli. Il pistone situato all'interno viene premuto contro il serbatoio del carburante da una molla. Fa del suo meglio per mantenere aperto il canale. Durante il funzionamento dell'iniettore, la pressione scende, il che sposta il pistone verso l'uscita, ma non si chiude completamente. Quando l'ugello funziona correttamente, la caduta di pressione si verifica in breve tempo e la molla riporta il pistone nella posizione originale. In caso di malfunzionamento, quando il consumo di carburante supera il valore impostato, la caduta di pressione continua fino a superare la forza della molla. Successivamente il pistone si appoggia alla sede lato scarico e rimane in questa posizione fino all'arresto del motore. Ciò interrompe l'alimentazione di carburante all'iniettore guasto e impedisce perdite incontrollate di carburante nella camera di combustione. Tuttavia, il limitatore di flusso del carburante funziona anche in caso di malfunzionamento quando c'è solo una leggera perdita di carburante. In questo momento, il pistone ritorna, ma non nella sua posizione originale e dopo un certo tempo - il numero di iniezioni raggiunge la sella e interrompe l'alimentazione di carburante all'ugello danneggiato fino allo spegnimento del motore.

1 - connessione a cremagliera, 2 - inserto di bloccaggio, 3 - pistone, 4 - molla di compressione, 5 - alloggiamento, 6 - connessione con iniettori.

Sensore pressione carburante

Il sensore di pressione viene utilizzato dalla centralina del motore per determinare con precisione la pressione istantanea nel serbatoio del carburante. In base al valore della pressione misurata, il sensore genera un segnale di tensione, che viene poi valutato dalla centralina. La parte più importante del sensore è il diaframma, che si trova all'estremità del canale di alimentazione ed è premuto dal carburante fornito. L'elemento semiconduttore è posto sulla membrana come elemento sensibile. L'elemento sensibile contiene resistenze elastiche vaporizzate sulla membrana in collegamento a ponte. Il campo di misura è determinato dallo spessore del diaframma (più spesso è il diaframma, maggiore è la pressione). L'applicazione di pressione alla membrana ne causerà la flessione (circa 20-50 micrometri a 150 MPa) e quindi modificherà la resistenza dei resistori elastici. Quando la resistenza cambia, la tensione nel circuito cambia da 0 a 70 mV. Questa tensione viene quindi amplificata nel circuito di valutazione in un intervallo compreso tra 0,5 e 4,8 V. La tensione di alimentazione del sensore è di 5 V. In breve, questo elemento converte la deformazione in un segnale elettrico, che viene modificato - amplificato e da lì va all'unità di controllo per la valutazione, dove la pressione del carburante viene calcolata utilizzando la curva memorizzata. In caso di deviazione, è regolato da una valvola di controllo della pressione. La pressione è pressoché costante e indipendente dal carico e dalla velocità.

1 - collegamento elettrico, 2 - circuito di valutazione, 3 - diaframma con elemento sensibile, 4 - raccordo alta pressione, 5 - filettatura di montaggio.

Regolatore di pressione del carburante - valvola di controllo

Come già accennato, è necessario mantenere una pressione praticamente costante nel serbatoio del carburante pressurizzato, indipendentemente dal carico, dalla velocità del motore, ecc. La funzione del regolatore è che se è richiesta una pressione del carburante inferiore, la valvola a sfera nel regolatore si apre e il carburante in eccesso è diretto alla linea di ritorno al serbatoio del carburante. Al contrario, se la pressione nel serbatoio del carburante diminuisce, la valvola si chiude e la pompa aumenta la pressione del carburante richiesta. Il regolatore di pressione del carburante si trova sulla pompa di iniezione o sul serbatoio del carburante. La valvola di controllo funziona in due modalità, la valvola è accesa o spenta. Nella modalità inattiva, il solenoide non è eccitato e quindi il solenoide non ha alcun effetto. La sfera della valvola viene premuta nella sede solo dalla forza della molla, la cui rigidità corrisponde ad una pressione di circa 10 MPa, che è la pressione di apertura del carburante. Se viene applicata una tensione elettrica alla bobina dell'elettromagnete - corrente, questa inizia ad agire sull'armatura insieme alla molla e chiude la valvola a causa della pressione sulla sfera. La valvola si chiude fino a raggiungere un equilibrio tra le forze di pressione del carburante da un lato e il solenoide e la molla dall'altro. Quindi si apre e mantiene una pressione costante al livello desiderato. L'unità di controllo risponde alle variazioni di pressione causate, da un lato, dalla quantità fluttuante di carburante erogato e dall'arretramento degli ugelli, aprendo la valvola di controllo in modi diversi. Per modificare la pressione, meno o più corrente scorre attraverso il solenoide (la sua azione aumenta o diminuisce), e quindi la sfera viene più o meno spinta nella sede della valvola. Il common rail di prima generazione utilizzava la valvola di regolazione della pressione DRV1, la seconda e la terza generazione la valvola DRV2 o DRV3 è installata insieme al dispositivo di misurazione. Grazie alla regolazione a due stadi, il riscaldamento del carburante è inferiore, il che non richiede un ulteriore raffreddamento nel radiatore del carburante aggiuntivo.

1 - valvola a sfera, 2 - armatura solenoide, 3 - solenoide, 4 - molla.

Sensori di temperatura

I sensori di temperatura vengono utilizzati per misurare la temperatura del motore in base alla temperatura del liquido di raffreddamento, alla temperatura dell'aria di sovralimentazione del collettore di aspirazione, alla temperatura dell'olio motore nel circuito di lubrificazione e alla temperatura del carburante nella linea del carburante. Il principio di misura di questi sensori è una variazione della resistenza elettrica causata da un aumento della temperatura. La loro tensione di alimentazione di 5 V viene modificata variando la resistenza, quindi convertita in un convertitore digitale da segnale analogico a segnale digitale. Quindi questo segnale viene inviato all'unità di controllo, che calcola la temperatura appropriata in base a una determinata caratteristica.

Posizione dell'albero motore e sensore di velocità

Questo sensore rileva la posizione esatta e la velocità del motore risultante al minuto. È un sensore di Hall induttivo che si trova sull'albero motore. Il sensore invia un segnale elettrico alla centralina, che valuta questo valore della tensione elettrica, ad esempio per iniziare (o terminare) l'iniezione di carburante, ecc. Se il sensore non funziona, il motore non si avvia.

Posizione albero a camme e sensore di velocità

Il sensore di velocità dell'albero a camme è funzionalmente simile al sensore di velocità dell'albero motore e viene utilizzato per determinare quale pistone si trova nel punto morto superiore. Questo fatto è necessario per determinare l'esatta fasatura dell'accensione per i motori a benzina. Inoltre, viene utilizzato per diagnosticare lo slittamento della cinghia di distribuzione o il salto della catena e all'avvio del motore, quando l'unità di controllo del motore determina utilizzando questo sensore come ruota effettivamente l'intero meccanismo manovella-giunto-pistone all'inizio. Nel caso di motori con VVT, viene utilizzato un sistema di fasatura variabile delle valvole per diagnosticare il funzionamento del variatore. Il motore può esistere senza questo sensore, ma è necessario un sensore di velocità dell'albero motore, quindi la velocità dell'albero a camme e dell'albero motore sono divisi in un rapporto di 1: 2. Nel caso di un motore diesel, questo sensore svolge solo un ruolo iniziale all'avvio -up, indicando all'ECU (unità di controllo), quale pistone è il primo al punto morto superiore (quale pistone si trova sulla corsa di compressione o di scarico quando si sposta al punto morto superiore). centro). Questo potrebbe non essere evidente dal sensore di posizione dell'albero motore all'avvio, ma mentre il motore è in funzione, le informazioni ricevute da questo sensore sono già abbastanza. Grazie a ciò, il motore diesel conosce ancora la posizione dei pistoni e la loro corsa, anche se il sensore sull'albero a camme si guasta. Se questo sensore si guasta, il veicolo non si avvia o impiegherà più tempo per avviarsi. Come nel caso di avaria del sensore sull'albero motore, anche in questo caso si accende la spia controllo motore sul quadro strumenti. Di solito il cosiddetto sensore Hall.