Tanque de pressão - trilho, regulador de pressão, sensor de pressão e temperatura do virabrequim e do eixo de comando de válvulas

Tanque de combustível de alta pressão (rail - distribuidor de injeção - rail)

Ele atua como um acumulador de combustível de alta pressão e ao mesmo tempo amortece as flutuações de pressão (flutuações) que ocorrem quando a bomba de alta pressão pulsa o combustível e constantemente abre e fecha os injetores. Portanto, deve ter volume suficiente para limitar essas flutuações, por outro lado, este volume não deve ser muito grande para criar rapidamente a pressão constante necessária após a partida para uma partida e operação do motor sem problemas. Cálculos de simulação são usados ​​para otimizar o volume resultante. O volume de combustível injetado nos cilindros é constantemente reabastecido no trilho devido ao fornecimento de combustível da bomba de alta pressão. A compressibilidade do combustível de alta pressão é usada para alcançar o efeito de armazenamento. Se mais combustível for bombeado para fora do trilho, a pressão permanecerá quase constante.

Outra tarefa do tanque de pressão - trilhos - é fornecer combustível aos injetores de cilindros individuais. O design do tanque é o resultado de um compromisso entre dois requisitos conflitantes: ele tem uma forma alongada (esférica ou tubular) de acordo com o design do motor e sua localização. De acordo com o método de produção, podemos dividir os tanques em dois grupos: forjados e soldados a laser. Seu projeto deve permitir a instalação de um sensor de pressão rail e um limite de acc. válvula de controle de pressão. A válvula de controle regula a pressão para o valor necessário e a válvula restritiva limita a pressão apenas ao valor máximo permitido. O combustível comprimido é fornecido através da linha de alta pressão através da entrada. Em seguida, é distribuído do reservatório para os bicos, sendo que cada bico possui sua própria guia.

1 - tanque de alta pressão (rail), 2 - alimentação da bomba de alta pressão, 3 - sensor de pressão de combustível, 4 - válvula de segurança, 5 - retorno de combustível, 6 - restritor de fluxo, 7 - tubulação para injetores.

Válvula de alívio de pressão

Como o nome sugere, a válvula de alívio de pressão limita a pressão ao valor máximo permitido. A válvula restritora funciona exclusivamente de forma mecânica. Possui uma abertura na lateral da conexão do trilho, que é fechada pela extremidade cônica do pistão na sede. Na pressão de operação, o pistão é pressionado na sede por uma mola. Quando a pressão máxima do combustível é excedida, a força da mola é excedida e o pistão é empurrado para fora da sede. Assim, o excesso de combustível flui através dos orifícios de fluxo de volta para o coletor e para o tanque de combustível. Isso protege o dispositivo da destruição devido ao grande aumento de pressão em caso de mau funcionamento. Nas versões mais recentes da válvula limitadora, está integrada uma função de emergência, graças à qual uma pressão mínima é mantida mesmo em caso de furo de drenagem aberto, e o veículo pode se mover com restrições.

1 - canal de alimentação, 2 - válvula cônica, 3 - orifícios de fluxo, 4 - pistão, 5 - mola de compressão, 6 - batente, 7 - corpo da válvula, 8 - retorno de combustível.

Restritor de fluxo

Este componente é montado no tanque de pressão e o combustível flui através dele para os injetores. Cada bocal tem seu próprio limitador de vazão. O objetivo do restritor de fluxo é evitar vazamento de combustível em caso de falha do injetor. Este é o caso se o consumo de combustível de um dos injetores exceder o máximo permitido pelo fabricante. Estruturalmente, o limitador de vazão consiste em um corpo metálico com duas roscas, uma para montagem no tanque e outra para aparafusar o tubo de alta pressão aos bicos. O pistão localizado no interior é pressionado contra o tanque de combustível por uma mola. Ela faz o possível para manter o canal aberto. Durante o funcionamento do injetor, a pressão cai, o que move o pistão em direção à saída, mas não fecha completamente. Quando o bico funciona corretamente, a queda de pressão ocorre em pouco tempo e a mola retorna o pistão à sua posição original. Em caso de avaria, quando o consumo de combustível ultrapassa o valor definido, a queda de pressão continua até ultrapassar a força da mola. Em seguida, o pistão repousa contra a sede do lado da saída e permanece nesta posição até que o motor pare. Isso desliga o suprimento de combustível para o injetor com falha e evita o vazamento descontrolado de combustível na câmara de combustão. No entanto, o limitador de fluxo de combustível também funciona em caso de mau funcionamento quando há apenas um leve vazamento de combustível. Nesse momento, o pistão retorna, mas não à sua posição original e após um certo tempo - o número de injeções atinge a sela e interrompe o fornecimento de combustível ao bico danificado até que o motor desligue.

1 - conexão de cremalheira, 2 - inserto de travamento, 3 - pistão, 4 - mola de compressão, 5 - carcaça, 6 - conexão com injetores.

Sensor de pressão de combustível

O sensor de pressão é usado pela unidade de controle do motor para determinar com precisão a pressão instantânea no tanque de combustível. Com base no valor da pressão medida, o sensor gera um sinal de tensão, que é então avaliado pela unidade de controle. A parte mais importante do sensor é o diafragma, que está localizado no final do canal de alimentação e é pressionado pelo combustível fornecido. O elemento semicondutor é colocado na membrana como um elemento sensor. O elemento sensor contém resistores elásticos vaporizados no diafragma em uma conexão em ponte. A faixa de medição é determinada pela espessura do diafragma (quanto mais espesso o diafragma, maior a pressão). A aplicação de pressão à membrana fará com que ela dobre (aproximadamente 20-50 micrômetros a 150 MPa) e, assim, altere a resistência dos resistores elásticos. Quando a resistência muda, a tensão no circuito muda de 0 a 70 mV. Essa tensão é então amplificada no circuito de avaliação para uma faixa de 0,5 a 4,8 V. A tensão de alimentação do sensor é de 5 V. Em suma, esse elemento converte a deformação em um sinal elétrico, que é modificado - amplificado e daí vai para a unidade de controle para avaliação, onde a pressão do combustível é calculada usando a curva armazenada. Em caso de desvio, é regulado por uma válvula reguladora de pressão. A pressão é quase constante e independente da carga e da velocidade.

1 - conexão elétrica, 2 - circuito de avaliação, 3 - diafragma com elemento sensor, 4 - conexão de alta pressão, 5 - rosca de montagem.

Regulador de pressão de combustível - válvula de controle

Como já mencionado, é necessário manter uma pressão praticamente constante no tanque de combustível pressurizado, independente da carga, rotação do motor, etc. o excesso de combustível é direcionado para a linha de retorno ao tanque de combustível. Por outro lado, se a pressão no tanque de combustível cair, a válvula se fecha e a bomba acumula a pressão de combustível necessária. O regulador de pressão de combustível está localizado na bomba injetora ou no tanque de combustível. A válvula de controle opera em dois modos, a válvula está ligada ou desligada. No modo inativo, o solenóide não é energizado e, portanto, o solenóide não tem efeito. A esfera da válvula é pressionada na sede apenas pela força da mola, cuja rigidez corresponde a uma pressão de cerca de 10 MPa, que é a pressão de abertura do combustível. Se uma tensão elétrica for aplicada à bobina do eletroímã - corrente, ela começa a atuar na armadura junto com a mola e fecha a válvula devido à pressão na esfera. A válvula fecha até que seja alcançado um equilíbrio entre as forças de pressão do combustível, por um lado, e o solenóide e a mola, por outro. Em seguida, abre e mantém uma pressão constante no nível desejado. A unidade de controle responde às mudanças de pressão causadas, por um lado, pela quantidade flutuante de combustível fornecido e pela retirada dos bicos, abrindo a válvula de controle de diferentes maneiras. Para alterar a pressão, menos ou mais corrente flui através do solenóide (sua ação aumenta ou diminui) e, portanto, a esfera é mais ou menos empurrada para dentro da sede da válvula. A primeira geração common rail utilizava a válvula reguladora de pressão DRV1, a segunda e terceira gerações a válvula DRV2 ou DRV3 é instalada junto com o dispositivo de dosagem. Graças à regulação de dois estágios, há menos aquecimento do combustível, o que não requer refrigeração adicional no radiador de combustível adicional.

1 - válvula de esfera, 2 - armadura solenóide, 3 - solenóide, 4 - mola.

Sensores de temperatura

Os sensores de temperatura são usados ​​para medir a temperatura do motor com base na temperatura do líquido arrefecedor, temperatura do ar de admissão do coletor de admissão, temperatura do óleo do motor no circuito de lubrificação e temperatura do combustível na linha de combustível. O princípio de medição desses sensores é uma mudança na resistência elétrica causada por um aumento na temperatura. Sua tensão de alimentação de 5 V é alterada pela alteração da resistência e, em seguida, convertida em um conversor digital de um sinal analógico para um digital. Em seguida, esse sinal é enviado para a unidade de controle, que calcula a temperatura adequada de acordo com uma determinada característica.

Posição do virabrequim e sensor de velocidade

Este sensor detecta a posição exata e a rotação do motor resultante por minuto. É um sensor Hall indutivo localizado no virabrequim. O sensor envia um sinal elétrico para a unidade de controle, que avalia este valor da tensão elétrica, por exemplo, para iniciar (ou encerrar) injeção de combustível, etc. Se o sensor não funcionar, o motor não dá partida.

Posição da árvore de cames e sensor de velocidade

O sensor de velocidade do eixo de comando é funcionalmente semelhante ao sensor de velocidade do virabrequim e é usado para determinar qual pistão está no ponto morto superior. Este fato é necessário para determinar o tempo exato de ignição para motores a gasolina. Além disso, é usado para diagnosticar o deslizamento da correia dentada ou o salto da corrente e ao dar partida no motor, quando a unidade de controle do motor determina com este sensor como todo o mecanismo de acoplamento da manivela-pistão realmente gira no início. No caso de motores com VVT, um sistema de distribuição variável de válvulas é usado para diagnosticar o funcionamento do variador. O motor pode existir sem esse sensor, mas é necessário um sensor de rotação do virabrequim e, em seguida, a árvore de cames e a velocidade do virabrequim são divididas na proporção de 1: 2. No caso de um motor a diesel, esse sensor desempenha apenas um papel inicial na partida -up, informando à ECU (unidade de controle) qual pistão está primeiro no ponto morto superior (qual pistão está no curso de compressão ou exaustão ao se mover para o ponto morto superior). Centro). Isso pode não ser óbvio no sensor de posição do virabrequim na partida, mas enquanto o motor está funcionando, as informações recebidas desse sensor já são suficientes. Graças a isso, o motor a diesel ainda conhece a posição dos pistões e seu curso, mesmo que o sensor no eixo de comando falhe. Se este sensor falhar, o veículo não dará partida ou demorará mais para dar a partida. Como no caso de falha do sensor no virabrequim, aqui a luz de advertência do controle do motor acende no painel de instrumentos. Normalmente, o chamado sensor Hall.