Схема дизельной форсунки: Устройство и конструкция форсунок

Содержание

Форсунки Common Rail. Посмотрите, как они устроены.

Технология Common Rail (CR) завоевала дизельный мир уже более десяти лет тому назад. Сегодня тяжело найти легковой автомобиль с дизельным двигателем, который оснащен другой системой впрыска топлива. Ключом к продуктивной работе двигателя являются исправные форсунки CR.

Система полная преимуществ и …. недостатков
Рейка с форсунками Common Rail дебютировала в 1997 году в двигателях Alfa Romeo. Данное решение было мгновенно применено другими автопроизводителями. Причины были просты. По сравнению со старыми конструкциями, двигатели с Common Rail характеризировались более низким уровнем выброса выхлопных газов, более ровной и более тихой работой, высоким КПД и меньшим расходом топлива. Можно сказать, что «общая магистраль» (дословный перевод Common Rail) изменила дизеля навсегда. Их перестали считать громкими и некомфортными. Одновременно развеялся также миф о безотказности этих конструкций.

Правильная работа системы Common Rail основывается на исправности расположенных в магистрали форсунок. Эти небольшие подузлы отвечают за дозировку соответствующих порций топлива в цилиндры. Их характеризирует высокая точность и работа под высоким давлением. К сожалению, любое загрязнение в подаваемом дизельном топливе может привести к неисправностям. Почему?

Точность, прежде всего
Хотя сама форсунка – небольшая деталь, но ее устройство сложное. Она состоит из около 30 элементов. Некоторые из них, такие как прокладки, шайбы, шплинты или пружинки – очень мелкие детали.

Производители систем впрыска создали длинную и детальную инструкцию демонтажа и монтажа форсунок. Это процедура, которая требует большой точности, связанная с риском повреждения форсунки или других элементов двигателя. Правильное выполнение этой операции дает шанс отремонтировать форсунку. К сожалению, проведение данной процедуры в стандартных условиях автомастерской заранее обречено на неудачу.

Для каждого типа форсунки производитель указывает соответствующий момент и угол закручивания  затяжки элементов, размеры подкладок и шайб (они могут отличаться на сотые миллиметра). Восстановление заводской работоспособности форсунки Common Rail – задача, которая требует применения профессиональных инструментов. Процесс, который полностью гарантирует успех, называется не ремонтом, а восстановлением.

Почему восстановление лучше?
— Восстановления форсунки Common Rail многоэтапный процесс. Он начинается с полного демонтажа и разделения всех элементов, а затем исключения элементов, которые не пригодны к повторному применению. Затем проводится промывка, которая также делится на несколько этапов, и которая позволяет получить чистоту поверхности форсунки согласно со стандартом.

Поврежденные детали заменяются новыми, а затем все монтируется с соблюдением параметров, указанных производителем. Однако наиболее важным является третий этап восстановления, то есть регулировка элементов форсунки, чтобы получить технические параметры, которые соответствуют параметрам новой заводской форсунки – говорит Томаш Сорока из фирмы Lauber, которая занимается профессиональным восстановлением форсунок.

Восстановление является комплексной работой, которая заключается в проверке всех элементов форсунки, из-за которых она может неправильно работать. Попытка отремонтировать только отдельные элементы является рискованной и часто невыгодной из-за большой вероятности, что операция будет неудачной. Также, учитывая время и расходы на демонтаж и повторный монтаж форсунки, специалисты отговаривают от подобного решения. Рискованно также устанавливать бывшие в употреблении форсунки, снятые с двигателей других автомобилей. Риск заключается, прежде всего, в невозможности правильно оценить работоспособность данных подузлов. Речь идет не только о потенциальных повреждениях, возникших ранее, когда форсунка работала в двигателе, но и о повреждениях, которые могли возникнуть в процессе демонтажа.

Необходимо также учитывать ограниченный ресурс форсунки. Если она работала некоторое время в одном двигателе, то мы не в состоянии предвидеть, как долго она будет работать в другом.

Сложная конструкция форсунок Common Rail способствует тому, что их поломка может подорвать бюджет водителя. Цены на новые форсунки не такие уж и доступные. Однако можно рассчитывать на значительное уменьшение расходов без компромиссов относительно срока службы и гарантии правильной работы. Выбирая восстановленные форсунки, мы получим полноценную заводскую деталь, которая готова к длительной и безотказной работе.

Устройство форсунки Common Rail

Элементы, отмеченные красным цветом, используются для регулировки работы форсунки.

Как отремонтировать дизельные форсунки Bosch?

На чтение 5 мин. Просмотров 817

Главные особенности ремонта: аналоги, признаки неисправностей, причины поломок, выбор сервисного обслуживания, диагностика неполадок, ремонтные работы.

В условиях всеобщего прогресса огромным спросом пользуются автомобили дизельного образца. Современные комплектации дизельных двигателей характеризуют топливные системы Common rail. Её высокая производительность и экологичность были подтверждены не одним исследованием.

Качественный ремонт форсунок этого образца – непростая задача, выполнить которую способны настоящие профессионалы.

Схема форсунок

Сама форсунка представляет собой электромагнитный клапан. Её предназначение: впрыскивание дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси в условиях различных режимов работы дизельных двигателей. Поступающее количество топлива в обмотку катушки электромагнита форсунки зависит от длительности электрического импульса. В самом цилиндре двигателя впрыск горючего форсункой синхронизирован с положением поршня.

Начало процесса впрыска предусматривает первоначальный подъем иглы, отвечающий за подачу небольшого количества топлива в камеру сгорания.

Дальнейшее увеличение давления впрыска поднимает иглу форсунки полностью, таким образом протекает основной впрыск.

Задача двухстадийного впрыска – обеспечить более мягкий процесс сгорания и уменьшить шум.

Аналоги Bosh

Компания Bosh, являющаяся лидирующей в производстве дизельных топливных аппаратов, и разработала систему Common Rail. Её главная особенность – давление впрыска до 2500 кгс/см2, максимальное значение которого создается не в гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Common Rail оснащена:

  • миниатюрным гидроусилителем давления;
  • двумя электромагнитными клапанами, позволяющие варьировать в пределах одного рабочего цикла от количества топлива к моменту впрыска.
Дизельные форсунки Bosch

Топливные форсунки и ремкомплект другого образца этой фирмы имеют устройство в виде небольшого напорного резервуара, задача которого сокращать обратный ход к циклу низкого давления. В результате давление впрыска и КПД системы увеличиваются.

Непосредственно на заводе, каждый корпус дизельных форсунок и ремкомплект Bosch проходит испытательный срок. К тому же они подвергаются повышенным нагрузкам с целью минимизировать вероятность поломки. На практике детали от производителя обладают исключительной точностью распылителей как на грузовом, так и на легковом транспорте.

Признаки неисправностей

Воспользуйтесь услугами профессиональных компаний, если наблюдается:

  • увеличение расхода топлива с условием прежнего режима эксплуатации;
  • появление повышенной дымности и посторонних шумов;
  • снижение мощности дизеля;
  • затруднение запуска двигателя.

Причины поломок

Применения низкокачественного топлива и моторных масел в большинстве случаев являются основными факторами выхода из строя форсунок. Вся топливная система может выйти из строя через примеси или воду, содержащиеся в горючем. Дело в том, что минимальный объем воды при условиях высокой температуры и давления, с легкостью выводит из строя форсунки и ремкомплект, отвечающие за впрыск и распыление топлива. Окончательный диагноз: требуется ремонт, или заменить ремкомплект.

Выбор сервисного обслуживания

Прежде чем начать ремонт, убедитесь, что сервисный центр отвечает запросам:

  • Имеется наличие всего необходимого оборудования и инструментов для проведения диагностики и регулировки.
  • В штате компании работают только опытные, квалифицированные специалисты.
  • Манипуляции проводятся в соответствии с рекомендациями заводов-изготовителей.
  • Предусмотрено тестирование на специальных испытательных стендах.
  • Ремонт деталей сопровождается многоэтапной проверкой качества, которую проводят несколько специалистов.
  • Выдается гарантия на проведенные работы.

Ремонтные работы

Ремонт дизельного двигателя относится к типу комплексных работ. Важно устранить все неполадки, которые связаны не только с работой дизельных форсунок, но и с другими типами впрыска их посредством.

Высока восприимчивость дизеля к некачественному топливу либо маслам. Этот фактор зачастую и становится причиной неисправности. Прочистка деталей с помощью специального оборудования – это тоже ремонт. В этом случае может понадобится новый ремкомплект, так как некоторые детали могут успеть выйти из строя.

Важно знать производителя этих элементов, ремонтопригодность которых определяется исходя из наделенных характеристик. К примеру, диагностика на стенде показала нарушение факела распыла бош79. В таком случае требуется замена и сопла, и самого распылителя.

Этот же производитель предлагает специальный ремкомплект, куда входят уплотнительные кольца. Их повреждения или износ также негативно влияют на функциональность дизельной системы. Полное восстановление форсунок необходимо при условии поломки комплектующей детали, ремонт которой невозможен.

Не стоит забывать, что каждый типовой форсунок наделен ходовым ресурсом, значение которого следующее:

  • легковой транспорт 150 – 200 тыс. км;
  • внедорожники и малый коммерческий транспорт 140 – 150 тыс.км;
  • грузовой транспорт 100 – 140 тыс.км.

Соответственно, их время эксплуатации обуславливается добросовестным обслуживанием, выполнением регламента и использованием качественных запчастей.

Нужно заменить ремкомплект либо форсунок в целом? Не пренебрегайте услугами профессиональных мастерских. Работы по их выкручиванию и последующей установке, требуют правильности выполнения, дабы избежать повреждений этих деталей топливной аппаратуры. Их дальнейшая производительность зависит от соблюдения точных настроек.

Форсунки и его ремкомплект – важные части топливной системы, их техническое состояние влияет на производительность двигателя в целом. Помните, своевременный ремонт дизельных форсунок обязателен. Это позволит избежать сложных поломок двигателя, устранение которых потребует более длительных и дорогостоящих услуг.

Дизельные электромагнитные форсунки. — Автоэлектрика

Требование к экологической безопасности повышаются постоянно. В результате производители дизельных двигателей разрабатывают новые системы топливоподачи. Для повышения качества топливовоздушной смеси и полнейшего сгорания топлива прежде всего повышают давление топлива. Более того дизельные электромагнитные форсунки обеспечивают точную подачу топлива в цилиндры двигателя. Самый простой и эффективный способ регулировки подачи топлива в цилиндры, это применение дизельных электромагнитных форсунок. На данный момент так же существуют форсунки с пьезо управлением. Все эти форсунки схожи по конструкции с механическими форсунками.

В этой статье остановимся подробнее на форсунках с электромагнитным приводом. То есть на форсунках имеющих электромагнитную катушку. Эти форсунки являются гибридом механической дизельной форсунки и электромагнитной форсунки бензинового двигателя.  Как устроена и работает форсунка бензинового двигателя можно прочитать в статье «Инжекторная форсунка». Так как давление топлива на дизельном двигателе более 1500 атмосфер, то применение электромагнитных форсунок бензинового двигателя не возможно.

Устройство дизельной электромагнитной форсунки.

Дизельные электромагнитные форсунки состоитят из корпуса, в котором располагаются клапана, возвратные пружины, каналы. На конце форсунки располагается распылитель. Название и расположение элементов форсунки видно на картинке ниже. Подключение магистрали высокого давления к форсунке осуществляется по средствам штуцера. Более того к форсунке подключается магистраль для обратного слива лишнего топлива. Основным элементом управления форсункой является электромагнитная катушка, которая подключается к электропроводке автомобиля по средствам разъёма.

Распылитель форсунки перекрывается иглой, которая плотно притирается к стенкам распылителя. Электромагнитный управляющий поршень, аналогично якорю бензиновой форсунки перемещается за счёт электромагнитного поля катушки. Управляющий поршень воздействует на клапан камеры управления. В результате поднятие иглы форсунки осуществляется не непосредственно электромагнитной катушкой, а топливом, за счёт разницы давлений.

Принцип работы дизельной электромагнитной форсунки.

В отличие от бензиновой форсунки, дизельная форсунка работает под большим давлением, почти 1800 атмосфер. В результате подача топлива происходит не за счёт электромагнитной катушки, а за счёт давления подаваемого топлива. Следовательно управление форсункой осуществляется клапаном камеры управления. При работе топливного насоса высокого давления происходит подача топлива по каналу высокого  давления, через дроссельное отверстие к нижней части иглы. Точно так же через дроссельное отверстие топливо поступает в управляющую камеру. В результате давление под иглой форсунки и в камере управления становится одинаково. Благодаря дроссельным отверстиям давление в камере управления повышается медленнее, чем под иглой. Под действием пружины игла при этом остаётся прижатой к седлу, следовательно топливо не поступает к распылителю.

При подаче импульса на дизельную электромагнитную форсунку происходит перемещение электромагнитного управляющего поршня вверх. Это освобождает шарик клапана камеры управления. Из-за разницы давления топлива в камере управления происходит открытие клапана. В результате топливо из камеры перетекает в магистраль возврата топлива. Следовательно давление в камере управления падает, что приводит к разнице давлений топлива под иглой форсунки и над поршнем управления. Под действием давления игла поднимается, следовательно топливо поступает через распылитель в цилиндр. Дроссельные отверстия обеспечивают разность скорости падения давления под иглой и камерой управления.

При снятии питания с катушки под воздействием возвратной пружины происходит возврат электромагнитного поршня в исходное положение. В результате происходит закрытие клапана камеры управления. В результате происходит повышение давления в камере управления. Под действием повышенного давления происходит перемещение управляющего поршня вверх, который воздействует на иглу форсунки, то есть закрывает её.

Особенности электромагнитных дизельных форсунок.

Электромагнитные форсунки имеют важное преимущество перед механическими форсунками. Прежде всего они позволяют  более точно дозировать подаваемое топливо. Также имеется  возможность многократного впрыска топлива. Кроме того впрыск топлива производится в самый подходящий момент. Наконец, электромагнитные дизельные форсунки более тонко распыляют топливо, потому что работают при повышенном давлении почти 1800 атм. В результате этого топливо лучшего смешения его с воздухом.

В отличие от форсунок бензинового двигателя при производстве форсунок их характеристики не одинаковы, то есть они отличаются от эталона. Это приводит к различной подаче топлива ы цилиндры. Для компенсации этого недостатка каждая форсунка проходит испытания, при которых проверяют характеристики при нескольких параметрах. После этого на корпус форсунки наносится  код для корректировки подачи топлива. При смене форсунок при помощи диагностического оборудования этот код вводится в память блока управления. В зависимости от производителя код может быть различного вида.

admin 06/04/2020 «Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

виды, принцип работы и обслуживание

Что такое форсунки? Как многим известно — это важный элемент двигателя любого типа, который предназначен для подачи топлива и стабильного функционирования системы впрыска. Попросту говоря, форсунки (или инжектор, как еще их называют) являются своего рода мини-насосом, при помощи слаженной работы которого топливо доходит до конечной точки, преобразуясь впоследствии в энергию. Поломка форсунок может стать серьезной причиной поломки спецтехники. Именно поэтому необходимо уделять должное внимание уходу за форсунками, так как их ремонт может встать в довольно приличную сумму.

Какова же основная цель работы форсунок? Все довольно просто — они распыляют топливо в камере сгорания двигателя, как бензинового, так и дизельного. Это топливо впоследствии протекает через сопло — специальное отверстие, преобразуясь в так называемый факел, который меняет его агрегатное состояние из жидкого в газообразное и смешивает с воздухом.

Таким образом, можно выделить несколько основных задач форсунок:

  • обеспечение правильной дозировки топлива, которое подается в моторный отсек;
  • обеспечение подготовки топливной смеси, а также ее правильное направление;
  • обеспечение стабильной работы системы впрыска и камеры сгорания;
  • обеспечение правильной скорости вброса топлива.


Виды форсунок

Выделяют несколько видов форсунок:

  1. Механические — самая популярная разновидность форсунок катерпиллер, которая используется десятки лет. Это клапан, который, при каждом своем открытии, образует необходимое для работы двигателя давление. Также в конструкции механической форсунки важное значение имеют корпус и игла, которая подвергается воздействию пружины и, тем самым, закрывает сопло, о котором говорилось выше. Надежность использования такого вида форсунок обеспечивает компрессор, который предотвращает возможное перегревание двигателя.
  2. Электромагнитные форсунки  работают по аналогии с механическими, различие лишь в том, что поднятие иглы обеспечивается не пружиной, а магнитом. Как правило, электромагнитные форсунки используются в инжекторных моторах, функционирующих на бензиновом топливе.
  3. Электрогидравлические форсунки нашли свое применение в дизельных двигателях. Это комбинация механических и электромагнитных форсунок: сверху конструкции расположена камера, которая работает в паре с клапаном на электромагните, а снизу, где впрыскивается топливо, функционирует впускной дроссель.
  4. Пьезоэлектрические форсунки работают по схеме электрогидравлических. Но здесь главный элемент, который отвечает за работу всей запчасти, — специальный кристалл. Под его давлением приводится в действие сливная магистраль, расположенная сверху, а основная нагрузка здесь ложится на клапан.

Обслуживание топливных форсунок

Очень важно соблюдать правила ухода за форсунками и проводить регулярную чистку. Так Вы можете избежать непредвиденных поломок.

Специалисты выделяют несколько методов чистки:

  • ультразвуковая (самостоятельно такую чистку выполнить невозможно, она происходит с использованием специального оборудования). Плюсы такой чистки – в быстрых сроках;
  • используйте стенд для чистки, чтобы очистить форсунки, через них будет циркулировать специальная жидкость;
  • можно приобрести очищающие присадки, жидкость заливается в бак, благодаря хорошему составу средства, загрязнения с деталей быстро удалятся;
  • форсунки можно промыть вручную (подготовьте жидкость для промывания, небольшую силиконовую трубку, аккумулятор, два провода, нужные инструменты).

 

Как увеличить срок службы форсунок:

  • приобретайте топливо хорошего качества;
  • используйте присадки для топлива, они хорошо подходят как средство для профилактики;
  • стоит помнить, что профилактическая очистка должна проходить как минимум 1 раз в 2 года.

Регулировка работы форсунок катерпиллер производится исключительно на специальном оборудовании при помощи максиметра, который с высокой точностью поможет определить уровень эффективности данной запчасти. Иногда прибегают к использованию эталонной форсунки для сравнения уровня работы с вышедшей из строя. Основной параметр проверки — герметичность. При отклонении от нормы необходим ремонт форсунок caterpillar c15. Но, как всем известно, новое всегда лучше старого. Не стоит рисковать работой всего двигателя из-за поломки форсунки, стоит попросту заменить ее на новую. В ООО «ИНЖЭКС» Вы всегда сможете подобрать нужные запчасти ко всей спецтехнике  по подходящей цене. Качество наших запчастей вы уже оцените на следующий день.

Система HEUI

На дизельных моторах нередко можно встретить насос-форсунки. Яркий пример — шестилитровый мотор 3116 В компании Caterpillar. Данная система дает более высокую мощность мотора при минимальных топливных затратах для его работы, сравнительно невысокому уровню токсичности и шума. Конструкция насос-форсунок включает в себя, помимо клапана и иглы, еще поршень и плунжер.

Встретить такую разновидность форсунок катерпиллер можно, как правило, на дизельных моторах американского производства. Основное их преимущество — простота в обслуживании.

Самыми надежными в мире неизменно считаются форсунки caterpillar С9. Прогрессивные технологии с течением времени привели концерн к разработке мер по повышению их экологичности, когда европейские производители запчастей старались придумать что-то  новое, американцы совершенствовали уже существующие элементы, причем довольно успешно. Так была создана система HEUI.

Основа данной системы — это насос-форсунки, о которых говорилось ранее. Сменилось их управление — стал использоваться электромагнит, также HEUI получили гидропривод, а впрыск топлива в систему стал производиться двумя этапами. Повысилась эффективность сгорания топлива, в связи с тем, что сначала производится впрыск небольшого его количества, а потом — сжигания основной части.

Система HEUI хорошо подходит для двигателей, установленных на крупногабаритной технике, — тракторах, погрузчиках, самосвалах.

Ну а выбрать форсунки вы уже сейчас можете в ООО «ИНЖЭКС». Товар всегда в наличии, доставку производим от 1 дня удобной вам транспортной компанией в любой город. А также следите за нашими акциями и приобретайте запчасти со скидкой!

Особенности работы топливной аппаратуры дизеля с двухступенчатой системой подачи топлива в цилиндр Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ С ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ЦИЛИНДР

А. А. Савастенко, М.Е. Степанова

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей Инженерный факультет Российский университет дружбы народов Подольское шоссе, 8/5, Москва, Россия, 113093

Работа посвящена исследованию ступенчатого впрыскивания топлива и изучению конструкции двухпружинных форсунок в дизельном двигателе. Известно, что предварительное одноразовое впрыскивание топлива в дизелях способствует снижению шума, но при этом отмечается увеличение выбросов сажи. В статье рассмотрена конструкция форсунок с двумя иглами, применение которых является обоснованно перспективным и эффективным на дизелях отечественного производства.

Ключевые слова: автомобиль, впрыскивание, датчик, дизель, отработавшие газы, топливо, топливоподача, форсунка.

Критериями совершенства топливоподачи являются показатели экономичности, эффективности, шумности работы, динамичности транспортного средства, а также надежности пуска, выбросов токсических компонентов с отработавшими газами и дымности и соблюдение ограничений по давлению в цилиндре, тепловым нагрузкам, температуре газов перед турбиной.

Обобщенно функции топливоподающей аппаратуры (ТПА) изложены в учебнике для вузов [1. С. 456]. Некоторыми особенностями современных систем топ-ливоподачи как с электронным, так и с механическим управлением имеющих достоинства по сравнению с ТПА традиционного типа, являются:

— обеспечение гибкого регулирования цикловой подачи;

— обеспечение минимальной неравномерности подачи по цилиндрам или, напротив, оптимальной неравномерности подачи и угла опережения впрыскивания (УОВ) топлива для каждого цилиндра в соответствии с его особенностями конструкции, изготовления и текущего технического состояния;

— оптимальное регулирование УОВ в соответствии с режимом работы дизеля;

— автоматизация пуска, необходимое обогащение при пуске, выключение подачи на принудительном холостом ходу, регулирование на переходных режимах;

— отключение цилиндров и циклов на холостых ходах и частичных режимах;

— оптимальное регулирование давления и характеристики впрыскивания;

— осуществление двухстадийного или многостадийного впрыскивания, в том числе, с минимальной устойчивой запальной порцией, с регулируемым интервалом между впрысками;

— обеспечение дополнительных впрыскиваний (после основных) для разогрева нейтрализатора DENOX на частичных режимах работы дизелей.

Некоторые из перечисленных требований могут обеспечить двухпружинные форсунки, применяемые в некоторых современных дизелях автотракторного назначения.

Двухпружинные форсунки начали выпускаться фирмой Bosch для автомобильных дизелей как с открытыми, так и с разделенными камерами сгорания (КС) и частотой вращения от 3000 об/мин до 4500 об/мин (БМВ, «Фольксваген», «Мерседес» и др.). Схемы двухпружинных форсунок Bosch для дизелей с неразделенными КС представлены на рис. 1. В дальнейшем к производству форсунок с двухстадийной подачей топлива перешли также японские фирмы Toyota, Isuzu, Nissan и Mitsubishi. Конструктивные схемы этих двухпружинных форсунок несколько отличаются от западно-европейских Bosch.

Двухпружинные форсунки (см. рис. 1) призваны обеспечить ступенчатость переднего фронта характеристики впрыскивания за счет более быстрого открытия иглы 12 по первой пружине 3, запирающей ее через тарель 4 и шток 7. кул = 500

1*;

/ \

. I . j і і і

6 8 10 12 14 16 Фкул град

Рис. 2. Давления впрыскивания при подаче ТНВД VE через двухпружинную форсунку: дц = 10 мг при пкул = 500 и 2100 1/мин

Для ТПА с электронным управлением выпускаются двухпружинные форсунки с датчиком 14 подъема иглы (см. рис. 1 б, в). В этом случае удлиненная штанга 4 является подвижным сердечником 16 индукционного датчика. Успокоитель 15 радиальных биений препятствует образованию шумов сигнала. Форсунка остается малогабаритной: диаметр иглы — 4 мм, носика распылителя — 7 мм, накидной гайки — 17 мм, канала в корпусе 1—1,2 мм.

К негативным свойствам двухпружинных форсунок относят потери напора в запорном конусе и усиление зависимости режимов работы дизеля на давление впрыскивания. R).

Подача двух раздельных управляющих импульсов на пьезо- или электромагнитную форсунки позволяет снизить шумность и выбросы оксидов азота NOx. Общеизвестно, что сгорание запальной порции топлива увеличивает давление и температуру воздуха в цилиндре, уменьшая задержку воспламенения и жесткость сгорания основной подачи топлива (см. рис. 3, 4).

Этот эффект особенно ощутим на частичных нагрузках и низких частотах вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС), так как тепловое состояние заряда здесь ниже [2]. Это имеет особое значение для двигателей с изношенной цилиндро-поршневой группой.

-30 -20 -10 0 10 УПКВ, град ЮОО 2000 3000 п, об/мин

Рис. 3. Давление в цилиндре и скорость Рис. 4. Зона рационального использования

тепловыделения в дизеле JTD Alfa Romeo 156 двухфазной подачи и достигаемое

при однофазной и двухфазной подаче снижение шума (-3—8 дБ) в дизеле

JTD Alfa Romeo 156

Для режимов холостого хода и частичных нагрузок запальная порция топлива должна быть весьма малой, чтобы избежать ухудшения экономичности и увеличения выбросов сажистых частиц (рис. 5) [2].

Дымность, уд. Bosch

0,8 0,6 0,4 0,2

3 4 5 6 NOx, г/кВт-ч

Рис. 5. Дымность отработавших газов дизеля с МЦил = 30—50 кВт, n = 2000 1/мин, Ракк = 80 МПА:

1) однофазный впрыск; 2) двухфазный впрыск, продолжительность запального впрыска 1,8 град УПКВ; 3) то же с продолжительностью 2,8 град.

Двухстадийный впрыск улучшает протекание рабочих процессов на режимах холодного пуска, на холостом ходу; сокращается выброс углеводородов как на установившихся, так и на переходных режимах работы (рис. 6) [2. С. 176].

Системы впрыскивания дизельного топлива с электронным управлением приобретает наибольшую популярность в настоящее время. Они устанавливаются как на легковой, так и на грузовой автомобильный транспорт, эксплуатирующийся в условиях мегаполиса, и отвечают требованиям Евро 3 — Евро 5.

Для автомобильного транспорта и тракторных дизелей, находящихся в эксплуатации в труднодоступных по обеспечению качественным горючим районах, эти системы не подходят. Они очень требовательны к степени очистки дизельного топлива и качеству моторных масел.

О 5 Время, с

Рис. 6. Время запуска дизеля JTD при температуре воздуха -15 °С при различных законах впрыска топлива

Альтернативой аккумуляторным системам CR с электронным управлением здесь могут послужить некоторые типы традиционных механических систем ТПА с двухстадийным процессом подачи топлива. В частности, фирма «Nippon Denso» устанавливает на топливный насос высокого давления (ТНВД) типа VE специальное устройство, обеспечивающее создание предварительной дозы топлива, подаваемой в цилиндр. Описание данной системы подробно описано в работе [3]. Исследование процессов в топливной аппаратуре проводилось на безмоторном топливном стенде КИ-15711 в лаборатории кафедры теплотехники и тепловых двигателей РУДН. Испытания носили сравнительный характер. Исследовался ТНВД распределительного типа VE 4/10 F 2100 RND 498 с узлом предварительного впрыскивания и без него. Форсунка оснащалась датчиком скорости подъема иглы распылителя. Расход топлива через форсунку измерили объемным способом с помощью мерных мензурок с делением 1 мм , установленных на стенде. В качестве датчиков давления использовался пьезодатчик Т-6000. Пьезодатчик давления работал в комплекте с измерительно-вычислительным комплексом ИВК «ДВС». В качестве контролирующей аппаратуры использовался светолучевой осциллограф, с помощью которого визуально наблюдались давления у штуцера форсунки и скорости иглы.

Результаты эксперимента на измерительно-вычислительное устройство выводились в виде массивов данных и сохранялись в ПЭВМ. При обработке массива скорости иглы распылителя определялось перемещение иглы путем интегрирования по углу поворота вала насоса (рис. 7, 8).

Л — без узла о — с узлом

X.—

Ч N *ч ■

> > >

Рис. 7. Законы подачи топлива без узла и с узлом предварительной подачи топлива

О 500 1000 1500 2000 п, 1/мин

Рис. 8. Динамичность процесса топливоподачи с узлом подачи предварительной дозы и без него

В результате экспериментов с углом предварительного впрыскивания снижается динамика процесса топливоподачи вначале впрыскивания; с увеличением частоты вращения динамичность впрыскивания снижается более интенсивно.

Проведенные исследования показывают целесообразность применения устройств для подачи предварительных доз топлива в системах с ТНВД распределительного типа.

Японская фирма Zexel, производящая топливную аппаратуру по лицензии фирмы Bosch, выпускает кулачковую шайбу с двойным выпуклым профилем для ТНВД типа VE. Двойной профиль позволяет организовать двухстадийный впрыск для обычных, однопружинных форсунок. Фирма гарантирует бесшумную работу дизеля на режимах холостого хода и частичных нагрузках, а также более устойчивую работу дизеля 4М40Т (Mitsubishi Pajero) на холостом ходу.

Данные устройства не изменяют в целом конструкцию ТНВД существующих дизелей, но требуют больших технологических затрат на выполнение профильных элементов.

С этой точки зрения, наиболее выгодным является применение двухпружинных форсунок для организации двухстадийной подачи топлива в цилиндр дизеля. Данные форсунки можно перерегулировать на любые давления как по первому впрыскиванию предварительной дозы топлива, так и по второму — основному — впрыскиванию. В этом состоит универсальность применяемых форсунок для различных дизелей. Примером служат форсунки автомобиля Toyota Land Cruiser с дизелем 1HD-FT и 1HD-FTE.

Таким образом, проведенные исследования ступенчатого впрыскивания топлива и существующих конструкций двухпружинных форсунок автомобильных дизелей говорят об эффективности данных систем в эксплуатации и перспективах применения их на дизелях отечественного производства.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Ефимов С.И., Иващенко Н.А., Ивина В.И. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей». 3-е изд. перераб. и доп. / Под общ. ред. А.С. Орлина. — М.: Машиностроение, 1985.

[2] Грехов Л. В. Топливная аппаратура с электронным управлением дизелей и двигателей с непосредственным впрыском бензина: Учебно-практическое пособие. — М.: Легион-Автодата, 2001.

[3] Савастенко А.А., Кузяков В.В., Девянин С.Н. Исследования ступенчатой подачи топлива ТНВД фирмы «Nippon Denso» // Вестник РУДН. Серия «Инженерные исследования». — 2003. — № 1. — С. 74—78.

OPERATION FEATURES OF TWO-STAGE INJECTION PROCES IN DIESIEL FUEL SYSTEM

A.A. Savastenko, M.E. Stepanova

Department of heating engineers and heat engines Faculty of Engineering Peoples’ Friendship University of Russia

Podolskoe shosse, 8/5, Moscow, Russia, 113093

This work is dedicated to phase fuel injection research and double-spring injectors of diesel engines design analysis. It is known that preliminary fuel injection in diesel engines leads to noise reduction but at the same time soot emission increase noted. Article contains design analysis of injectors with two needles, application of which is perspective and effective in domestic diesel engines.

Key words: car, injection, sensor, diesel, exhaust gases, fuel, fuel supply, injector.

Ремонт тепловых пушек на примере Master BV 110 E.

В нашей компании вы сможете взять в аренду тепловые пушки, пока ваша находится в ремонте. К сожалению, услуги по ремонту тепловых пушек
мы не предоставляем.

Тепловые пушки предназначены для непрерывной работы длительное время, и, как и любое оборудование для постоянной работы, требуют периодического обслуживания и ремонта. Обслуживание тепловых пушек заключается в их чистке и настройке таких параметров, как: зазор воздушной заслонки, давление компрессора, давление топливного насоса и т. п. А ремонт тепловых пушек заключается в поиске неисправных деталей и их замены.

Рассмотрим для примера тепловую пушку Master BV 110 E. Это дизельная тепловая пушка непрямого нагрева с электронным контролем пламени.

Принципиальное устройство такой пушки довольно простое. Топливо с помощью топливного насоса подается в форсунку, где оно распыляется в камере сгорания. Перед форсункой расположены два электрода, зажигающие топливо. Также в камеру сгорания нагнетается вентилятором воздух. Если пушка непрямого нагрева, то камера сгорания имеет два независимых контура, что позволяет не смешивать нагретый воздух с продуктами сгорания.

Процесс обслуживание дизельной тепловой пушки заключается в чистке следующих ее компонентов: вентилятор, электроды зажигания, форсунка и диффузор и камера сгорания.

Преступим. Снимаем кожух с задней и передней части.

Теперь имеем доступ к вентилятору и задней решетки. Чтобы добраться до форсунки, отключаем от камеры сгорания: 2 провода электродов зажигания (красные), фотодатчик (черный), топливопровод (медная трубка), а также по 2 провода от тепловых датчиков на камере сгорания. Все провода отсоединяются руками, только для топливопровода нужен ключ.

Чтобы вынуть камеру сгорания, нужно отвернуть один шуруп в нижней передней части корпуса.

Чтобы снять блок с форсункой и диффузором нужно отвинтить две гайки на заднем торце камеры сгорания.

Теперь надо тщательно почистить форсунку, электрода и диффузор.

Камера сгорания неразборная, но ее также можно хорошо очистить от сажи с помощью компрессора.

После очистки тепловой пушки необходимо также выставить нужные зазоры между электродами, а также зазор воздушной заслонки в камеру сгорания.

Всё. На этом обслуживание закончено.

При ремонте тепловых пушек данного типа основной задачей является поиск неисправных деталей. Что может быть как легкой задачей, если поломка механического характера, так и довольно нетривиальной, например, при сбоях системы поддержания пламени, приходится пошагово проверять все элементы системы управления.

После выявления несправной детали, остается найти ее в деталировке и заказать.

Запчасти тепловой пушки Master BV 110 E
Запчасти тепловой пушки Master BV 290 E

Напоследок ссылка на канал с небольшими роликами про ремонт тепловых пушек Master.

Схема форсунки дизельного двигателя

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.
В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания – Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции – с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.

Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

Форсунка дизеля – один из основных составляющих системы питания двигателя, которая напрямую подает топливо в камеру сгорания для получения воздушно-топливной смеси. Эта деталь наиболее сильно подвергается износу и требует периодического обслуживания. От качества ее работы зависит полнота сгорания топлива в цилиндре, запуск, динамика и экономичность мотора, а также токсичность выхлопных газов. Некоторые водители пренебрегают регламентными работами, в результате чего форсунки выходят из строя, требуя ремонта или замены.

Назначение и принцип работы дизельных форсунок

Основная задача форсунки в дизельном двигателе – это распыление топлива при обеспечении герметичности камеры сгорания. Работа систем питания с механическим управлением форсунками происходит в следующем порядке:

  1. Из топливного бака подается горючее к насосу высокого давления.
  2. Насос в необходимой последовательности распределяет и нагнетает топливо в магистрали, ведущие к форсункам.
  3. В форсунке топливо давит на штуцер, а от него расходится по топливным каналам к распылителю, который закрыт иглой с пружиной.
  4. Под воздействием давления игла открывается, и после впрыска закрывается.

В зависимости от способа управления процессом впрыска, дизельные форсунки помимо механических делятся на следующие типы:

  1. Электрогидравлические, характеризуется наличием в конструкции электромагнитного клапана, камеры управления, впускного и сливного дросселя. Принцип их работы основывается на применении давления топлива как во время впрыска, так и при прекращении, с участием электронного клапана, который открывает сливной дроссель по команде с ЭБУ.
  2. Пьезоэлектрические. Отличаются высокой быстротой срабатывания и возможностью многократного впрыска за один цикл. Это осуществляется при помощи пьезоэлемента, воздействующего на корпус толкателя, который открывает переключающий клапан для поступления топлива в магистраль.

Признаки неисправности дизельных форсунок

Неисправности форсунок в дизельном двигателе имеют следующие характерные признаки:

1. При неравномерном распылении (форсунка «льет»):

  • Потеря мощности мотора и наличие сизого дыма из выхлопной трубы;
  • Сильный стук, напоминающий стук шатуна;
  • Неравномерная работа силового агрегата, вызванная нарушением работы отдельных цилиндров.

2. При падении рабочего давления впрыска (по причине усталости пружин или износа дистанционных регулировочных шайб):

  • Наличие сизого или черного дыма из выхлопной;
  • Жесткая работа двигателя.

3. Отсутствие герметичности корпуса форсунки, что проявляется в течи топлива из соединений корпуса.

Проверка дизельных форсунок

При наличии признаков неисправности форсунок, производят их проверку. Проведение процедуры может быть осуществлено как в гаражных условиях, так и на СТО при помощи диагностического стенда. Второй способ наиболее оптимальный, но имеет недостатки в виде высокой стоимости услуг и значительной удаленности сервиса. Существуют следующие способы проверки исправности форсунок:

1. На заведенном дизеле ставят такие обороты, когда сбои его работы слышны особо отчетливо. Форсунки последовательно отключают от магистрали высокого давления, ослабляя накидную гайку крепления на соответствующем штуцере насоса. При отсоединении неисправной форсунки характер работы двигателя не поменяется.

2. Проверка максиметром который выполнен в виде специальной форсунки, имеющей тарировочную шкалу для установки необходимого давления впрыска дизтоплива. Прибор представляет собой контрольный образец, при помощи которого анализируется эффективность распыла и соответствие фактического давления с требуемым в момент впрыска.

3. Проверка при помощи контрольного образца рабочей форсунки, которую сравнивают с остальными. Для этого на топливную аппаратуру устанавливают тройник, при помощи которого одновременно устанавливают рабочую и тестируемую форсунку. Ослабляют затяжки гаек на остальных трубопроводах, ведущих от насоса высокого давления к нетестируемым форсункам, перекрыв подачу топлива. На декомпрессионном механизме ставят максимальную подачу топлива и начинают вращение коленвала мотора. При неисправности форсунка покажет отличия от эталона по моменту начала и качеству впрыска.

Ремонт дизельных форсунок

Загрязнение каналов внутри форсунки, по которым проходит топливо, способствует ухудшению распыления топлива и нарушению образования воздушно-топливной смеси. Максимально равномерную пульверизацию нарушают смолы, содержащиеся в соляре. Проблему нарушения подачи топлива форсунками помогает устранить промывка. Данная процедура обеспечивает удаление загрязнений внутри топливных каналов. Для ее осуществления применяются следующие способы:

1. Чистка при помощи ультразвука. Эффективный способ удаления грязи, который проводится на специальном оборудовании. Снятые форсунки помещают в специальную жидкость и воздействуют ультразвуковыми колебаниями, при которых грязь в сопле разрушается в течение короткого времени.

2. Промывка топливом, содержащим специальные присадки. Наиболее популярен среди автолюбителей, так как не требует применения дорогого оборудования. Представляет собой добавление присадки в топливо, которое при прохождении через форсунку будет растворять отложения. Эффективность метода не доказана.

3. Промывка на стенде при помощи специальных жидкостей. Очищение происходит при высоком давлении за счет циркуляции. Способ отличается надежностью и высокой эффективностью.

4. Ручная промывка, при которой имитируется работа форсунки. Достаточно эффективный и недорогой способ, не требующий применения специального оборудования. Для его проведения форсунки демонтируют вместе с рейкой и фиксируют над емкостью. Подача очищающей жидкости производится по прозрачной силиконовой трубке. Дозатор форсунки активируют электрическим током, подведенным по проводам от аккумулятора. Полная очистка происходит после 5-10 мин. распыления жидкости. Сам процесс состоит из следующих этапов:

  • С форсунки снимают фильтры и резиновые уплотнители, чтобы под воздействием жидкости они не вышли из строя;
  • Организуют герметичное соединение баллона с жидкостью и форсунок через силиконовую трубку;
  • Подводят электропитание от аккумулятора с помощью пары проводов;
  • К разрыву одного провода подводят кнопку для размыкания цепи, второй провод оставляют целым;
  • При нажатии кнопки происходит впрыск, который продолжается до момента равномерного распыления струй жидкости.

Достаточно часто некачественный впрыск происходит по причине засорения или износа сопел форсунки, что достаточно хорошо видно в процессе диагностики неисправностей. Для устранения поломки корпус детали разбирают и тщательно промывают в керосине, наружный нагар удаляют деревянным скребком, а отверстия прочищают мягкой стальной проволокой, диаметр которой меньше отверстия сопла. При увеличении размера сопла более чем на 10 %, или разнице в диаметре отверстий на 5%, распылитель заменяют на новый.

Иногда форсунка может давать течь, которую возможно устранить притиркой иглы к седлу. Течь может возникать и при нарушении уплотнения в торце иглы (уплотняющем конусе). Притирка производится разведенной в керосине пастой ГОИ, при которой избегают ее попадания в зазор между направляющей и самой иглой. После притирки все делали промывают в керосине или чистом дизтопливе, продувают сжатым воздухом, и после сборки снова тестируют на герметичность.

Что бы ваши форсунки служили долго, используйте фильтр дизельного топлива тонкой очистки.

Замена дизельных форсунок

Замена дизельных форсунок производится при полном выходе из строя детали. Процедура, выполненная работниками СТО, достаточно дорогостоящая, но ее можно проделать самостоятельно. Для этого потребуются следующие инструменты:

  1. Динамометрический ключ с удлинителем.
  2. Специальная головка под форсунки.
  3. Рожковый ключ на 17.
  4. Пинцет.

Процедура замены осуществляется в следующем порядке:

  1. Отвинчивание гаек с трубок высокого давления.
  2. Выкручивание самих форсунок (иногда происходит сложно из-за прикипания резьбы).
  3. Демонтаж пинцетом термоизоляционных шайб или их остатков (повторно старые шайбы устанавливать нельзя).
  4. Установка новых термоизоляционных шайб и новых форсунок, которые ввинчивают с необходимым усилием при помощи динамометрического ключа.
  5. Сборка топливной системы в обратном порядке.

Форсунки для дизельных двигателей – это детали топливной аппаратуры, которые наиболее подвержены износу. Считаются самыми простыми в обслуживании и проведении диагностики в условиях сервисных центров. От того, насколько эффективно работают форсунки, зависит качество сгорания топлива в цилиндрах двигателя, его запуск, динамика разгона автомобиля, экономичность и количество вредных выбросов.

Форсунки для дизельных двигателей – что это?

В зависимости от типа распылителей и топливной системы максимальное давление форсунок дизельных двигателей в распылителе в момент впрыска составляет порядка 200 МПа, а время – от 1 до 2 миллисекунд. От качества впрыска зависит уровень шума двигателя, количество выбросов в атмосферу сажи, окислов азота и углеводорода.

Современные модели различаются по форме корпуса, размеру распылителей, а также по способу управления. Отличие различных типов форсунок состоит в использовании различных систем впрыска и видов распылителей, которые бывают штифтовыми и дырчатыми. Штифтовые применяют в двигателях с форкамерной системой зажигания, дырчатые устанавливаются на дизелях с непосредственным впрыском топлива.

По способу управления детали делятся на однопружинные, двухпружинные, с датчиками контроля положения иглы и управляемые пьезоэлектрическими элементами. Кроме всего прочего, схема форсунки дизельного двигателя зависит от способа ее монтажа в головке цилиндров: при помощи фланца, хомута или путем вворачивания в гнездо.

Принцип работы форсунки дизельного двигателя – кратко о сложном

Основное назначение таких деталей заключается в дозировании и распылении топлива, а также герметичной изоляции камеры сгорания. В результате исследований были разработаны насосы-форсунки, которые устанавливаются в каждый цилиндр по отдельности. Принцип работы форсунки дизельного двигателя нового типа заключается в том, что она функционирует от кулачка распределительного вала через толкатель. Подача и слив топлива осуществляется через специальные каналы в головке блока. Дозирование топлива происходит через блок управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны.

Работает насос-форсунка в импульсном режиме, что позволяет перед основным впрыском произвести предварительную подачу топлива. В результате чего значительно смягчается работа двигателя и снижается уровень токсичных выбросов.

Топливные форсунки в большинстве случаев нуждаются в простом уходе, чаще всего, для того чтобы вернуть их в рабочее состояние, достаточно просто их очистить и промыть. Независимо от того, сколько форсунок в двигателе, случается, что при резком нажатии на педаль газа ощущаются рывки и провалы или ощутимо снижается мощность, мотор начинает неустойчиво работать на низких оборотах, значит, произошла закупорка каналов форсунки твердыми смолянистыми отложениями. Что же делать?

Промывка форсунок дизельного двигателя – способы реализации

Загрязнение этого элемента ведет к нарушению распыления топлива и приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси. В идеале пульверизация должна быть максимально равномерной. Основной источник загрязнения – содержащиеся в топливе смолы. Промывка форсунок дизельного двигателя может устранить все нарушения подачи топлива в цилиндры.

Процесс очистки форсунок предусматривает удаление различных загрязнений в топливных каналах. В настоящее время применяется несколько способов:

  • чистка форсунок дизельных двигателей с помощью ультразвука;
  • промывка форсунок топливом с добавлением специальных присадок;
  • промывка с использованием специальных жидкостей на стендах;
  • промывка вручную.

Для автомобилистов наиболее приемлемым является последний вариант, поскольку он позволяет проводить работы по очистке форсунок в домашних условиях. Однако в запущенных случаях приходится обращаться к услугам автоцентров, где проводится очистка при помощи ультразвука, что является более жестким способом. К данному виду очистки рекомендуется прибегать только в случае, если промывка специальными жидкостями не дала положительного результата.

CRD (Bosch) ток цепи форсунки соленоида

Диагностические коды неисправностей

Выбор диагностических кодов неисправностей (DTC), связанных с компонентами:

P0200 — Неисправность цепи форсунки

P0201 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 1

P0202 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 2

P0203 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 3

P0204 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 4

P0205 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 5

P0206 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 6

P0207 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 7

P0208 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 8

P0209 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 9

P0210 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 10

P0211 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 11

P0212 — Неисправность цепи форсунки — цилиндр 12

P0213 — Неисправность форсунки 1 холодного пуска

P0214 — Неисправность форсунки 2 холодного пуска

P0216 — Неисправность цепи управления синхронизацией впрыска

P020A — Время впрыска цилиндра 1

P020B — Время впрыска цилиндра 2

P020C — Время впрыска в цилиндр 3

P020D — Время впрыска цилиндра 4

P020E — Время впрыска цилиндра 5

P020F — Время впрыска цилиндра 6

P021A — Время впрыска цилиндра 7

P021B — Время впрыска цилиндра 8

P021C — Время впрыска цилиндра 9

P021D — Время впрыска цилиндра 10

P021E — Время впрыска цилиндра 11

P021F — Время впрыска цилиндра 12

P0261 — Низкий сигнал цепи форсунки цилиндра 1

P0262 — Высокий показатель цепи форсунки цилиндра 1

P0263 — Ошибка баланса / цилиндра 1

P0264 — Низкий сигнал цепи форсунки 2 цилиндра

P0265 — Высокий показатель цепи форсунки 2 цилиндра

P0266 — Ошибка баланса / баланса цилиндра 2

P0267 — Низкий показатель цепи форсунки 3 цилиндра

P0268 — Высокий показатель цепи форсунки 3 цилиндра

P0269 — Ошибка баланса цилиндра 3

P0270 — Низкий сигнал цепи форсунки 4 цилиндра

P0271 — Высокий показатель цепи форсунки 4 цилиндра

P0272 — Ошибка баланса / цилиндра 4

P0273 — Низкий показатель цепи форсунки 5 цилиндра

P0274 — Высокий показатель цепи форсунки 5 цилиндра

P0275 — Ошибка баланса цилиндра 5

P0276 — Низкий сигнал цепи форсунки 6 цилиндра

P0277 — Высокий показатель цепи форсунки 6 цилиндра

P0278 — Ошибка баланса / цилиндра 6

P0279 — Низкий сигнал цепи форсунки 7 цилиндра

P0280 — Высокий показатель цепи форсунки 7 цилиндра

P0281 — Ошибка баланса / баланса цилиндра 7

P0282 — Низкий сигнал цепи форсунки 8 цилиндра

P0283 Высокий показатель цепи форсунки 8 цилиндра

P0284 — Ошибка баланса / баланса цилиндра 8

P0285 — Низкий сигнал цепи форсунки 9 цилиндра

P0286 — Высокий показатель цепи форсунки 9 цилиндра

P0287 — Ошибка баланса / цилиндра 9

P0288 Низкий сигнал цепи форсунки 10 цилиндра

P0289 Высокий показатель цепи форсунки 10 цилиндра

P0290 — Ошибка баланса / цилиндра 10

P0291 — Низкий сигнал цепи форсунки 11 цилиндра

P0292 — Высокий показатель цепи форсунки 11 цилиндра

P0293 — Ошибка в балансе цилиндра 11

P0294 — Низкий сигнал цепи форсунки 12 цилиндра

P0295 Высокий показатель цепи форсунки 12 цилиндра

P0296 — Ошибка баланса / цилиндра 12

6.0 Power Stroke FICM Супер легкие прямые способы диагностики

6.0 Power Stroke FICM часто неправильно диагностируется и без надобности заменяется. Проблемы калибровки, неисправности компонентов трансмиссии и неисправности FICM могут вызывать аналогичные проблемы с управляемостью.

ПРИМЕЧАНИЕ. Наиболее частыми симптомами неисправности FICM являются: ОТСУТСТВИЕ ЗАПУСКА или ПОСТОЯННАЯ НЕПОЛАДКА ПРИ ЛЮБЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ДВИГАТЕЛЯ. Маловероятно, что другие симптомы вызваны модулем Ford 6.0 FICM.

ПРИМЕЧАНИЕ. Заменяемые FICM не содержат программного обеспечения.Их необходимо запрограммировать перед использованием.

Power Stroke 6.0L МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА — FICM — КОМПЛЕКТАЦИЯ: 4C3Z-12B599-ABRM

FICM управляет соленоидами топливных форсунок на основе команд подачи топлива и синхронизации (через канал * CAN2) от PCM.

Он использует сигналы частоты вращения двигателя и положения (* CKPO, * CMPO), чтобы определить, когда необходимо активировать форсунки.

Выключатель зажигания передает * KEYPWR на FICM. Как только этот сигнал будет обнаружен FICM, выход * MPR FICM включит реле FICM.

Это, в свою очередь, подает на FICM напряжения * FICM PWR и * FICM Logic PWR.

FICM обеспечивает сигнал обратной связи для PCM, указывающий, когда FICM подает управляющие сигналы на форсунку (заправка) (через канал CAN2 и сигнал * FICMM).

FICM будет циклически перебирать выходы инжектора, когда ключ находится в положении ON. Это называется предварительным циклом, и время предварительного цикла зависит от температуры двигателя. Предварительный цикл выполняется как самопроверка цепей форсунок.

6.0 Рабочий ход FICM Напряжение

FICM внутренне генерирует 48 В, используемое для управления соленоидами форсунок.

Каждый отдельный инжектор управляется четырьмя выходами драйвера от FICM. Для катушки открытия и закрытия каждой форсунки есть драйверы со стороны высокого и низкого уровня.

На 2004.25+ (1845117C2 FICM) драйвер низкого уровня фактически распределяется между 4 форсунками. Это означает, что замыкание форсунки на массу на стороне низкого давления может привести к возникновению четырех разных кодов ошибок цилиндров.В 2003.25 (1837127C4 FICM) есть индивидуальные драйверы низкого давления для каждой форсунки. Это означает, что отказ на стороне низкого давления приведет к единственному коду ошибки форсунки.

Примечание. Международные номера деталей FICM указаны на этикетке на стороне разъема модуля.

ОПИСАНИЕ FICM И ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Для приведения в действие топливной форсунки FICM выдает два управляющих сигнала для каждой форсунки.

Открытая катушка приводится в действие (импульсом 20 А) для открытия форсунки.Это переводит золотниковый клапан в форсунке в открытое состояние.

После этого масло под высоким давлением направляется на верхнюю часть поршня усилителя форсунки. В результате топливо поступает через сопло форсунки.

После того, как желаемое топливо было доставлено, как рассчитано PCM / FICM, катушка закрытия приводится в действие (с помощью импульса 20A), чтобы закрыть форсунку. Это останавливает подачу масла под высоким давлением к верхней части поршня усилителя, тем самым прекращая подачу топлива.

Чистое время между импульсами эквивалентно ширине топливного импульса (FuelPW), используемой для обеспечения заправки.

Время включения катушки в настоящее время откалибровано от «400 мкс до 5,8 мс». 5,8 мс для холодного запуска. По мере прогрева двигателя

длительность уменьшается и составляет около 800 мкс в зависимости от количества подаваемого топлива.

FICM изолирован от двигателя с помощью гасителей вибрации. Демпферы уменьшают количество вибрации двигателя, вызываемой модулем, и защищают внутреннюю электронику.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для долгосрочной надежности FICM очень важно, чтобы изоляторы были повторно установлены после выполнения любых работ по обслуживанию.

На двигателях 6.0L 2003.25 демпферы устанавливались непосредственно на FICM.

На двигателях 6,0 л 2004.25, амортизаторы были перемещены в основание кронштейна, поддерживающего FICM.

На шасси

Econoline модуль FICM установлен в моторном отсеке рядом с усилителем тормозов. На FICM установлены гасители вибрации, и они должны быть заменены по завершении любого обслуживания.

Убедитесь, что WDS имеет последний уровень выпуска и что автомобиль обновлен до последней калибровки.

Проверки проводки FICM при такте 6,0

Проверьте жгут проводов FICM на предмет истирания. Перемещение жгута проводов может быть выполнено для проверки целостности соединений на FICM и форсунках.

Проверка покачивания цепи топливной форсунки может использоваться только при работающем двигателе (KOER), поскольку FICM определяет неисправности цепи форсунки, отслеживая низкий или высокий ток форсунки.Потертости в жгуте проводов часто бывает трудно обнаружить. Если обнаружены какие-либо потертости в проводке, при необходимости отремонтируйте и повторно оцените автомобиль.

Некоторые распространенные места натираний FICM 6.0 Power Stroke:

  • Верхняя левая крышка клапана или шпилька крышки клапана рядом с FICM.
  • Натяжной ролик под термостатом (проводка проходит вокруг насоса гидроусилителя руля).
  • Прижимные болты / шпильки левой передней клапанной крышки.
  • Кронштейн датчика давления выхлопных газов (EP) на корпусе термостата.
  • Правая клапанная крышка на модуле управления свечами накаливания (GPCM).
  • Точка поворота педали акселератора под приборной панелью.
  • Жгут проводов PCM на батарейном отсеке.
  • Проводка CKP рядом с компрессором кондиционера и натяжителем ремня.
  • 12A581 Цепь жгута 1044 (WH / YE) возле разъема C1443 (левый задний угол моторного отсека).
  • Впускной коллектор спереди слева рядом с сапунной трубкой и впускным воздуховодом.
  • Внимательно осмотрите проводку, связанную с кодами неисправности форсунки.
  • Осмотрите клеммы на предмет вывернутых и погнутых штифтов.

Для получения дополнительной информации см. Последние бюллетени технического обслуживания или специальные служебные сообщения.

6.0 Обнаружение неисправности Power Stroke FICM
  • Обнаружение неисправности цепи FICM отличается от других цепей Ford. FICM измеряет ток, чтобы определить, разомкнута ли катушка форсунки или закорочена.
  • Открытые катушки производят низкий ток, который устанавливает низкие коды цепи инжектора (т.е.P0261, P0264,…, P0282).
  • Короткое замыкание катушек (боковые замыкания) или замыкание на массу создают высокий ток, который устанавливает высокие коды цепи форсунки (например, P0262, P0265,…, P0283).

Если двигатель пострадал от плохого / недостаточного обслуживания, его характеристики и качество работы пострадают.

Компоненты, которые очень подвержены плохому обслуживанию, — это топливные форсунки.

• Плохо обслуживаемое масло и низкое качество топлива (низкая смазывающая способность или нечистота) могут привести к необратимому повреждению нескольких форсунок в течение короткого периода времени.

Это может заставить техника поверить в то, что FICM неисправен, хотя на самом деле он работает по назначению.

• Одним из способов расследования сомнительного обслуживания с поврежденными форсунками является использование электрического теста форсунок (тест «гудение / щелчок»).

• Поврежденный или плохо обслуживаемый инжектор может работать тише или издавать периодическое гудение / щелчки.

Жужжание / щелчок могут звучать ненормально при низкой температуре моторного масла (температура окружающей среды) и возвращаться к норме по мере того, как температура двигателя

поднимается.

• Причина изменения звука связана с скоплением масляного шлама на концах золотникового клапана в верхней части форсунки.

• Этот тип неисправности не является дефектом продукта, а является результатом плохо выполненного графика технического обслуживания.

6,0 Биодизельное топливо с рабочим ходом

• Было обнаружено, что количество биодизельного топлива выше указанного может вызывать множественные отказы форсунок. Эти множественные отказы могут заставить техника поверить в то, что FICM неисправен.

• В этих случаях FICM работает по назначению, но движение золотника в верхней части инжектора ограничено из-за скопления осадка на концах золотника.

• Этот тип неисправности не является дефектом продукта, а является результатом использования несанкционированного количества биодизельного топлива.

FICM использует сигналы CMPO (выходной сигнал датчика положения распределительного вала) и CKPO (выходной сигнал датчика положения коленчатого вала), которые отправляются PCM для расчета FICM SYNC.FICM SYNC рассчитывается FICM и представляет собой соотношение между штифтом распределительного вала и триггерами коленчатого вала. После достижения FICM SYNC, FICM использует частоту вращения двигателя, MFDES (желаемую массу топлива), EOT и ICP для расчета времени подачи топлива, ширины импульса и использования пилотного впрыска. Если сигналы CMPO и CKPO не синхронизированы должным образом, синхронизация FICM может не произойти.

6.0 КОД НЕИСПРАВНОСТИ FICM OBDII PowerStroke ДИАГНОСТИКА

Приведенные ниже коды неисправностей могут указать вам правильное направление при диагностике 6.0 Силовой ход FICM:

P0261 Низкий сигнал цепи форсунки цилиндра 1

P0264 Низкий сигнал цепи форсунки 2 цилиндра

P0267 Низкий сигнал цепи форсунки 3 цилиндра

P0270 Низкий сигнал цепи форсунки 4 цилиндра

P0273 Низкий сигнал цепи форсунки 5 цилиндра

P0276 Низкий сигнал цепи форсунки цилиндра 6

P0279 Низкий сигнал цепи форсунки 7 цилиндра

P0282 Низкий сигнал цепи форсунки 8 цилиндра

P1378 Низкое напряжение системы модуля управления впрыском топлива

P1379 Высокое напряжение системы модуля управления впрыском топлива

P0148 Ошибка подачи топлива

P2552 Цепь FICMM — цепь блокировки дроссельной заслонки / подачи топлива

U0105 Нарушена связь с FICM

U0306 Несовместимость программного обеспечения с FICM

P0263 Цилиндр 1, вклад / баланс

P0266 Цилиндр 2, вклад / баланс

P0269 Цилиндр 3, вклад / баланс

P0272 Цилиндр 4, вклад / баланс

P0275 Цилиндр 5 Вклад / баланс

P0278 Цилиндр 6 Вклад / баланс

P0281 Цилиндр 7 Вклад / остаток

P0284 Цилиндр 8 Вклад / остаток

P0262 Высокий показатель цепи форсунки цилиндра 1

P0265 Высокий показатель цепи форсунки 2 цилиндра

P0268 Высокий показатель цепи форсунки 3 цилиндра

P0271 Высокий показатель цепи форсунки 4 цилиндра

P0274 Высокий показатель цепи форсунки 5 цилиндра

P0277 Высокий показатель цепи форсунки 6 цилиндра

P0280 Высокий показатель цепи форсунки 7 цилиндра

P0283 Высокий показатель цепи форсунки 8 цилиндра

P0611 Работоспособность модуля управления впрыском топлива

P2614 Обрыв выходной цепи положения распределительного вала

P2617 Обрыв выходной цепи положения коленчатого вала

ГЛОССАРИЙ

CAN2 Link — выделенный канал передачи данных CAN (сеть контроллеров) между PCM и FICM.Канал CAN2 — это сеть, в которой модули могут обмениваться данными, используя «биты» информации. Эти «биты» передаются со скоростью тысячи в секунду.

CKP — Датчик положения коленчатого вала.

CKPO — Буферизованный выходной сигнал датчика частоты вращения / положения коленчатого вала от PCM к FICM.

CMP — Датчик положения распределительного вала.

CMPO — Буферизованный выходной сигнал датчика положения распределительного вала от PCM к FICM.

FICM — Модуль управления впрыском топлива.

FICM Logic Power — Вход питания FICM, используемый для питания логической схемы.

FICM MPWR — Мощность, создаваемая преобразователем постоянного / постоянного тока, направляемая для привода форсунок.

FICM Power — Вход питания FICM, используемый для питания внутреннего DC / DC преобразователя.

FICMM — Выход монитора мощности FICM

FICM SYNC — FICM SYNC вычисляется FICM и является корреляцией между пальцем распределительного вала и триггерами коленчатого вала.

Key PWR (Power) — Напряжение аккумулятора, получаемое от замка зажигания, когда ключ находится в положении ON.

MPR — FICM Управляющий выход реле основного питания от FICM.

SYNC — SYNC достигается, когда PCM получает сигнал от датчика коленчатого вала и датчика распределительного вала, указывающий, что они работают и вовремя.

Power Monitor — Power Monitor используется для того, чтобы гарантировать, что модули в системе не начнут заправляться топливом и не вырабатывают мощность, превышающую потребность.В системе контроля мощности один модуль служит сторожевым таймером для другого модуля. FICM отправляет сигнал, который контролируется TCM (который упакован в PCM). Если обнаруживается что-то не так, два выхода CMPO и CKPO, идущие к FICM, могут быть отключены PCM / TCM, таким образом отключая заправку FICM.

Это видео покажет вам, как легко диагностировать и при необходимости заменить модуль управления впрыском топлива (FICM) на вашем 6.0 Power Stroke.

Список литературы

Международная корпорация грузовых автомобилей и двигателей

Цепи привода форсунок

— Системы управления двигателем Toyota

Ток подается на схемы управления ЭБУ (в примере №10 и №20) через топливные форсунки.Ток течет либо непосредственно от замка зажигания, либо от главного реле EFI. Когда включается схема драйвера ЭБУ, ток течет на землю через катушку соленоида форсунки. Создаваемое магнитное поле заставляет инжектор открываться против натяжения пружины. Когда цепь драйвера ЭБУ отключается, пружина закрывает клапан форсунки.

В настоящее время в двигателях Toyota EFI используются два распространенных типа схем управления; Обе эти схемы драйвера работают по принципу управления напряжением.В одном используется внешний соленоидный резистор и инжектор с низким сопротивлением, в другом — инжектор с высоким сопротивлением без соленоидного резистора. В обоих случаях требуется высокое сопротивление цепи для ограничения тока, протекающего через обмотку форсунки. Без этого управления током, протекающим через форсунку, катушка соленоида перегреется, что приведет к поломке форсунки.

Третий тип схемы драйвера использовался Toyota на зарубежных моделях с двигателем 4A-GE с EFI типа D. Эта схема, называемая управляющей током, никогда не использовалась Toyota на автомобилях, продаваемых в США.S.A., но широко используется другими производителями автомобилей. Этот тип схемы драйвера использует инжектор с низким сопротивлением и ограничивает ток, контролируя усиление транзистора драйвера. Преимуществом схемы драйвера с управлением по току является короткий период времени с момента включения транзистора драйвера до момента фактического открытия инжектора. Это функция скорости, с которой ток достигает своего пика.

Что касается времени открытия впрыска, цепь с внешним резистором, управляемая напряжением, несколько быстрее, чем цепь инжектора с высоким сопротивлением, управляемая напряжением.Однако, похоже, наблюдается тенденция к использованию этого последнего типа схем из-за его более низкой стоимости и надежности. ЭБУ может компенсировать более медленное время открытия, соответственно увеличивая ширину импульса форсунки.

Внимание! Никогда не подавайте напряжение аккумуляторной батареи непосредственно на форсунку с низким сопротивлением. Это вызовет повреждение форсунки из-за перегрева катушки соленоида. Используйте соответствующий провод из нержавеющей стали, чтобы обеспечить надлежащее последовательное сопротивление.

Продолжить чтение здесь: Схема впрыска топлива и время впрыска

Была ли эта статья полезной?

Как проверить топливную форсунку автомобильного двигателя

Топливная форсунка отвечает за подачу топлива в двигатель и является контролируется PCM как часть система впрыска топлива.Давление топлива, подаваемое топливным насосом, измеряется рабочим циклом компьютер, который зависит от нагрузки двигателя. Это руководство покажет вам, как проверить сигнал триггера (заземления) от PCM, цепи питания и работа самого инжектора. Для проверки сигнала форсунки от компьютера контрольная лампа работает лучше всего. Вам понадобится вольтметр, чтобы проверить сопротивление через форсунку. Во время испытаний может присутствовать топливо, поэтому необходимы обычные меры пожарной безопасности. В целях безопасности используйте защитные перчатки и очки.Тестирование только для систем FI.

Проверка топливной форсунки

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

  • Наблюдать за слышимым щелчком, подтверждающим работу форсунки
  • Проверьте выход сигнала запуска от PCM
  • Подтвердите, что форсунка имеет питание
  • Проверить сопротивление обмоток катушки с помощью вольтметра
  • Подтвердите работу клапана форсунки
  • Проверить герметичность корпуса форсунки
  • Проверить поток и схему распыления

Приступим

Простой тест

  1. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.Используя длинный металлический стержень, например отвертку, прикоснитесь концом отвертки к форсунке. Осторожно приложите ухо к противоположному концу стержня или ручки, чтобы услышать слышимый щелчок, подтверждающий работу инжектора.


Проверка питания цепи форсунки

  1. Когда ключ находится во включенном положении, используйте тестовый свет или вольтметр, подключенный к отрицательная сторона АКБ. Осторожно потрогайте обе стороны проводки форсунки. разъем, один из проводов должен среагировать, зарегистрировав около 12 вольт на глюкометр или включив контрольную лампу.Если ни один из проводов не реагирует, проверьте предохранитель топливной форсунки в PDC. Если предохранитель исправен, проводка системы впрыска топлива диаграмма необходима, чтобы помочь отследить провод и отремонтировать соединение. Закройте контрольные точки небольшим количеством силиконовая резина после завершения тестирования.


Тест срабатывания триггера заземления форсунки

  1. PCM замыкает цепь форсунки, чтобы запустить работу форсунки. Для этого лучше всего использовать контрольную лампу для наблюдения за пульсом. производства ПКМ.Прикрепите тест световой провод к положительной стороне аккумулятора и вспомогательный запуск или провернуть двигатель. Проверьте сторону разъема форсунки, противоположную цепи питания, вы должны наблюдать мигание тестовой лампы, которая будет реагировать к оборотам двигателя / нагрузке. Если двигатель работает и пульс не наблюдается, подозревают Плохое соединение проводки или неисправный драйвер инжектора PCM, который гарантирует PCM замена. Закороченная форсунка может помешать работе драйвера форсунки для дополнительные форсунки, отключите все форсунки и повторно проверьте сигнал.Если возврат импульса Подключите форсунки по очереди до тех пор, пока не появится импульс. не работает, замените закороченную форсунку. Если двигатель не работает проверьте угол поворота коленчатого вала датчик, который компьютер использует для открытия форсунок (Примечание. Датчик угла поворота коленчатого вала в большинстве случаев не устанавливает код неисправности).


Проверка обмотки топливной форсунки (ключ выключен)
  1. С помощью вольтметра отрегулируйте настройку на Ом. Этот тест может быть выполнен с установленным или удаленным инжектором.


  2. Снять электрический разъем форсунки

    .

  3. Это обнажит электрические клеммы форсунки.


  4. Подключите выводы вольтметра к клеммам, полярность выводов не имеет значения. Этот тест дает базовые значения сопротивления всех форсунок, эта информация также содержится в руководстве по обслуживанию. Большинство показаний форсунок должно находиться в диапазоне от 11 до 24 Ом.Топливные форсунки следует проверять в холодном состоянии. если не указано иное, изменения температуры изменят показания. Если тест показывает высокое сопротивление или обрыв цепи инжектор потребности замена.


Тест образца распыления форсунки
  1. Для этого теста инжектор необходимо снять. Осмотрите корпус форсунки на предмет утечек и электрические разъемы на предмет коррозии.


  2. Клапан и форма распыления — самая важная часть проверки топлива. инжектор.Проверка клапана может быть проведена при установленной форсунке с использованием манометр топлива, пока горячая проводка топливного насоса остается включенной. Осторожно подключите к форсунке источник питания 12 В (питание и заземление), вы должны иметь возможность видеть колебания манометра при подключении и отключении цепи если клапан форсунки исправен и не забит.
  3. Для проверки формы распыла форсунки необходимо снять форсунку. Прикреплять сжатый воздух на входе в форсунку.Подключите питание 12 В и заземлите источник питания форсунки. Сжатый воздух следует выпустить из выпускной клапан со следами топлива, оставшимися от форсунки (использовать огонь меры предосторожности). Обратите внимание на узор, который должен быть устойчивым, если узор приглушенный инжектор следует заменить.

Посмотрите видео!

Видео о замене топливной форсунки

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Вопросы?

Наша команда сертифицированных механиков готова бесплатно ответить на ваши вопросы.

Статья опубликована 29.11.2020

P0200 — Неисправность электрической цепи форсунки — TroubleCodes.net

Код неисправности Расположение неисправности Возможная причина
P0200 Форсунка — неисправность электрической цепи Проводка, форсунка, ECM

Мы рекомендуем Torque Pro

Что означает код P0200?

Времена карбюраторов давно прошли. Электронный впрыск топлива применяется в автомобилях с 1980-х годов.Впрыск топлива предлагает более точный контроль над распределением топлива. Это приводит к повышению экономичности, производительности и сокращению выбросов.

Одним из основных компонентов современной топливной системы является топливная форсунка. Когда соленоид внутри топливной форсунки находится под напряжением, он открывает клапан внутри форсунки, и топливо распыляется в двигатель. Обычно на одной из двух клемм форсунки всегда есть аккумулятор. Когда требуется впрыск, драйвер модуля управления трансмиссией (PCM) заземляет другой вывод.Это замыкает цепь, и топливо распыляется в цилиндр.

Форсунка топливная

(любезно предоставлено waynesgarage.com)

Двумя наиболее распространенными конструкциями драйверов форсунок являются «переключатель насыщения» и «пик и удержание». С переключателем насыщения максимальный ток подается на инжектор, когда он открыт (импульсный). С другой стороны, конструкция пика и удержания позволяет протекать максимальному току ровно настолько, чтобы открыть инжектор. После этого ток снижается до величины, необходимой для удержания форсунки в открытом состоянии.

Код P0200 означает неисправность цепи форсунки. Это означает, что PCM обнаружил неисправность в одной из цепей инжектора. Другими словами, PCM дал команду на включение / выключение форсунки, но не увидел последующего изменения электрического тока.

Пример схемы подключения цепи управления форсункой

(любезно предоставлено justanswer.com)

Каковы общие причины кода P0200?

Подводя итог, общие причины кода P0200 следующие:

  • Неисправные форсунки
  • Неисправность в цепи форсунки
  • Проблема с PCM (драйвером форсунки)

Каковы симптомы кода P0200?

Помимо горящей лампы проверки двигателя, к симптомам могут относиться следующие: пропуски зажигания в двигателе, двигатель, который глохнет, и двигатель, который проворачивается, но не запускается.Другие коды, такие как коды пропусков зажигания, часто сопровождают код P0200.

Как вы устраняете неисправность, код P0200?

Приведенная здесь информация по поиску и устранению неисправностей также может быть применена к кодам P0201-P0214. Единственная разница в том, что эти коды предназначены для форсунок на определенных цилиндрах. Итак, если у вас есть код цепи форсунки для конкретного цилиндра, вы можете пропустить второй шаг в списке. Следующие шаги помогут вам устранить неисправность кода P0200:

  • Проведите визуальный осмотр форсунок и соединений.

Многие проблемы легко найти в жгуте проводов и разъемах. Итак, начните диагностику с визуального осмотра датчика и его подключения.

  • Проверить пропуски зажигания с помощью диагностического прибора

Сначала проверьте наличие других кодов, которые указывают на пропуск зажигания в цилиндре (P0301 — P0308). Если присутствует код пропуска зажигания, велика вероятность, что неисправность форсунки находится в этом цилиндре. Если в настоящее время коды пропусков зажигания не сохранены, вы можете проверить PID счетчика пропусков зажигания (если у вас есть соответствующий диагностический прибор и ваш автомобиль поддерживает эти параметры).Эти PID помогут определить, в каком цилиндре возникают перебои в зажигании.

Наконец, вы можете проверить пропуски зажигания в цилиндре, используя режим $ 06 на вашем диагностическом приборе. Режим $ 06 показывает фактическое количество пропусков зажигания на каждом цилиндре. Однако информация может быть представлена ​​с использованием справочных кодов, которые необходимо перевести с использованием указанных таблиц. Это продвинутая стратегия, которую лучше всего доверить профессионалам.

  • После того, как вы определили, в каком цилиндре (-ах) возникают пропуски зажигания, вы можете устранить неисправность в цепи форсунки для этих цилиндров.Самый простой способ проверить исправность цепи управления форсунки — использовать непрозрачный свет. Вы просто отсоединяете инжектор и вставляете свет в разъем. Если при проворачивании двигателя световой индикатор мигает, цепь управления функционирует нормально.

Испытание при ношении

(любезно предоставлено plusquip.com)

Если индикатор noid не горит (или горит, но не мигает), значит, проблема. Либо форсунка не заземляет цепь должным образом, либо на форсунку нет питания.Это легко проверить с помощью простой контрольной лампы. Подключите один конец тестовой лампы к земле, а другой коснитесь контакта B + на разъеме инжектора — плотный светильник должен загореться. В противном случае обратитесь к заводской электрической схеме и при необходимости отремонтируйте силовую часть цепи.

Проверка мощности форсунки с помощью контрольной лампы

(Предоставлено 2carpros.com)

Затем убедитесь, что PCM правильно заземляет форсунку. Подсоедините один конец тестовой лампы к источнику питания от батареи, а другой — к заземленной стороне разъема инжектора.При запуске двигателя контрольная лампа должна загореться. Если этого не происходит, проблема с PCM или проводкой к нему.

Вы можете проверить целостность цепи между PCM и форсункой, используя цифровой мультиметр, установленный на омах. Прикоснитесь одним концом измерителя к стороне жгута проводов разъема форсунки, а другим — к штифту привода форсунки на PCM. Превышение предела (OL) на вашем измерителе указывает на разрыв цепи между инжектором и PCM. Если, однако, вы не получаете превышение предельного значения, скорее всего, проблема в PCM.Примечание. Перед установкой нового компьютера важно проверить все значения сопротивления форсунок. Форсунка, значение сопротивления которой выходит за пределы указанного производителем диапазона, может потреблять слишком большой ток, что приведет к повреждению драйвера внутри PCM.

Если цепь в порядке, следующим шагом будет проверка электронной части форсунки. Это делается путем измерения сопротивления между двумя его выводами. Спецификации заводских значений сопротивления можно найти в руководстве по ремонту автомобиля.Конечно, превышение предела (OL) на вашем измерителе указывает на разрыв цепи и необходимость замены инжектора.

Проверка форсунки цифровым мультиметром

(любезно предоставлено: dylansautotronicsblog.blogspot.com/)

Иногда, однако, испытания на статическое сопротивление недостаточно для определения неисправной форсунки. Лучший инструмент для определения исправности форсунок — цифровой осциллограф. Используя осциллограф, вы можете просмотреть диаграмму формы сигнала работы схемы форсунки.Сравнивая форму сигнала на экране с сигналом заведомо исправной форсунки, вы можете быстро определить неисправности цепи форсунки.

Форма сигнала форсунки пиков и удержаний осциллографа

(Предоставлено: Motor Age Training)

График насыщенной формы волны осциллографа

(Предоставлено: Motor Age Training)

Помимо электрических проблем, форсунки могут выйти из строя и засориться. Чтобы определить, ограничены ли форсунки, необходимо выполнить проверку баланса форсунок с помощью специального тестера.Вот хорошее видео, показывающее, как выполнить тест баланса форсунки: https://www.youtube.com/watch?v=K7STocr9FBI

Коды, относящиеся к P0200

  • DTC P0201: Цепь форсунки — цилиндр 1
  • DTC P0202: Цепь форсунки — цилиндр 2
  • DTC P0203: Цепь форсунки — цилиндр 3
  • DTC P0204: Цепь форсунки — цилиндр 4
  • DTC P0205: Цепь форсунки — цилиндр 5
  • DTC P0206: Цепь форсунки — цилиндр 6
  • DTC P0207: Цепь форсунки — цилиндр 7
  • DTC P0208: Цепь форсунки — цилиндр 8
  • DTC P0209: Цепь форсунки — цилиндр 9
  • DTC P0210: Цепь форсунки — цилиндр 10
  • DTC P0211: Цепь форсунки — цилиндр 11
  • DTC P0212: Цепь форсунки — цилиндр 12
  • DTC P0213: Форсунка 1 холодного пуска
  • DTC P0214: Форсунка 2 холодного пуска

Обсуждения команды BAT для P0200

  • PO200 (неисправность цепи форсунки)
    Это проблема, Джим…. вы не знаете, действовало ли давление топлива таким образом [b] ДО того, как [/ b] он работал над этим …… Не уверен, есть ли у вас резиновые топливопроводы или пластиковые … если резиновые, просто перережьте линию подачи и посмотрите, продолжает ли давление падать … если нет, вы знаете, что это po. ..
  • 97 Cadillac Seville Множественные коды ошибок и симптомы ДЕРЬМО !!
    Сохраненные коды P0107 Низкий уровень входного сигнала цепи датчика MAP Стратегия One Output State Monitor проверяет выходы на обрыв или короткое замыкание, наблюдая за уровнем управляющего напряжения соответствующего устройства.Во время тестирования управляющее напряжение устройства должно быть «низким», когда на него дана команда «включить», и должно быть «высоким», когда …
  • Кривошип, без запуска
    [I] Пожалуйста, заполните следующее, чтобы спросить вопрос. [/ I] [B] СДЕЛАТЬ [/ B]: Toyota [B] МОДЕЛЬ [/ B]: Rav4 D-4D [B] ГОД [/ B]: 2008 г. [B] МИЛЬ [/ B]: 126000 [B] ДВИГАТЕЛЬ [/ B]: 2.2 Дизель [B] ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ [/ B] …. Приведен код диагностического теста P0200. Все проверки выполнены на этапах 1-4, как указано в рекомендациях BAT, но при очень высоком напряжении …

Проектирование электрических приводных цепей для топливной форсунки высокого давления и контроль количества впрыскиваемого топлива с использованием метода подбора полиномиальной кривой

Проектирование электрических приводных цепей для топливной форсунки высокого давления и контроль количества впрыскиваемого топлива

с использованием метода аппроксимации полиномиальной кривой

Вен-Чанг Цай, Цзун-Хуа Ву, Пэн-Ченг Ю и Шюэ-бин Чанг

Международный журнал интеллектуальной обработки информации Том 2, номер 2, июнь 2011 г.

Динамические характеристики электронного топливного инжектора », Международная конференция по измерениям

Автоматизация технологий и мехатроники, стр.608-611, 2010.

[3] ZHANG Jingqiu, Ouyang Guangyao «Оптимизация конструкции инжектора

с электронным управлением», Труды Международной конференции IEEE 2009 года по мехатронике и

автоматизации, 9-12 августа, Чанчунь, Китай , pp.1996-2001, 2009.

[4] JM Kang, JW Grizzle, «Нелинейное управление для совместного управления воздухом и топливом в двигателе с интегрированным двигателем»,

в Proceedings of the American Control Conference, San Diego, pp. 17-23 июня 1999 г.

[5] Чжицзюнь Ли, Чжэнмао Е, Хабиб Мохамадян, Сюань Ван, Ин Чжан, Гуанюй Чжан, «Электронная система управления выбросами выхлопных газов

и экономией топлива квазиоднородных бензиновых двигателей

» 2007 American Control Conference, Нью-Йорк,

США, стр. 2973-2978, 11-13 июля 2007 г.

[6] И.В. Колмановский, «Применение нелинейных регуляторов и наблюдателей на основе ляпунова для

с прямым впрыском бензина. заряд двигателя и контроль крутящего момента », в материалах 15-го Международного симпозиума

по математической теории сетей и систем, Южный

Бенд, Индиана, август 2002 г., статья 4722-1.

[7] Вен-Чанг Цай, Пэн-Ченг Ю, Кун-Хе Чен, Цин-Джанг Го, «Разработка и калибровка

системы управления на базе ПК для улучшения характеристик и выбросов 500-кубового двигателя мотоцикла

», ICIC Express Letters, том 4, № 6, стр. 2219-2226, декабрь 2010 г.

[8] Вен-Чанг Цай, Пэн-Ченг Ю, Кун-Хе Чен, Цин-Джанг Го, «Применение Система управления

на базе PC для повышения производительности и выбросов при работе GDI и PFI на испытательном стенде двигателя мотоцикла

объемом 500 куб. см », ICIC Express Letters, vol.5, № 5, стр. 1583-1590, May,

2011.

[9] Джин, Л., Кексун, З., Ци, З., «Конструкция модуля привода электромагнитного клапана для электронного впрыска дизельного топлива

Система », Тр. 2005 Всемирный конгресс SAE, Детройт, Мичиган, 2005-01-0035.

[10] Линь Чен, Цзяньцю Ли, Лей Лю, Фуюань Ян, «Разработка адаптивного модуля привода для дизельного топливного инжектора

с пьезоприводом», Международная конференция по прикладной электронике (AE), 2009 г.,

, стр. 131- 135, 2009.

[11] Вен-Чанг Цай, «Конструкция бензинового двигателя с прямым впрыском высокого давления для мотоциклетного двигателя

объемом 500 куб. См», Международный журнал инженерии и промышленности, том 2, номер 1, стр.73-80 ,

Март 2011г.

Цепь управления дизельной системой впрыска

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на область управления подачей топлива для двигателя внутреннего сгорания и имеет особую полезность по отношению к дизельному двигателю.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Дизельный двигатель внутреннего сгорания или двигатель внутреннего сгорания с высоким воспламенением от сжатия, обычно используемый в настоящее время, обычно приводится в действие механически от регулятора к механизму рейки, который регулирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры. Современные электрические или электронные системы, используемые в некоторых дизельных двигателях, представляют собой устройства постоянного давления, в которых электрический импульс приводит в действие электромагнитный клапан, который позволяет постоянному давлению нагнетать топливо в цилиндр до тех пор, пока соленоид активирован.Однако в большинстве современных систем используется форсунка с рывковым насосом, которая механически работает от толкателя, в результате чего давление изменяется в зависимости от скорости, как и время впрыска. Поскольку использование форсунки рывкового насоса для впрыска топлива является более точным для впрыска топлива, чем устройства постоянного давления, настоящее изобретение заменяет электронное управление сливным клапаном на механическое управление рейкой, но сохраняет рывковый насос для управления давлением.

Хотя электронные системы управления для систем впрыска топлива довольно распространены в предшествующем уровне техники, большинство этих систем регулируют длительность топливного импульса как функцию времени, а не определенного количества градусов на оборот двигателя.Представителями современного уровня техники являются патенты США No. №№ 3 653 365, Monpetit; 3 659 571 — Ланг и 3 800 749 — Адвениер. В патенте Monpetit описана электронная система управления дизельным двигателем, в которой система управляется вращением двигателя, создающим пилообразную волну, наклон которой зависит от скорости вращения.

В патенте, выданном Лангу, показано устройство электронного регулирования скорости для дизельных двигателей, посредством которого вырабатываются входные импульсы, длительность которых изменяется в соответствии с заданной характеристикой скорости-нагрузки двигателя.Входные импульсы от моностабильного мультивибратора имеют длительность, которая зависит от скорости двигателя. Эти входные импульсы вместе с защищенным набором импульсов, длительность которых зависит от состояния клапана форсунки, подаются на компаратор и меняются в соответствии с заданной характеристикой скорости-нагрузки. Патент на Advenier описывает устройство для регулирования длительности прямоугольного сигнала в электронной установке управления впрыском для дизельных двигателей.Схема включает в себя генератор импульсов, подчиненный вращению двигателя для запуска каждого периода впрыска, и функциональный генератор для выработки опорного напряжения. Формируется прямоугольный сигнал задержки для развития регулирующего напряжения, возрастающего от нуля до тех пор, пока оно не будет соответствовать мгновенному значению опорного напряжения, а затем следует за этим значением. Продолжительность сигнала впрыска является функцией этого регулирующего напряжения. Каждый из этих патентов определяет топливный импульс как функцию времени.И наоборот, ни один из этих патентов не определяет длительность топливного импульса для дизельного двигателя или двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием в зависимости от количества градусов вращения коленчатого вала двигателя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение отличается системой управления подачей топлива для двигателя внутреннего сгорания с впрыском топлива с электронным управлением, посредством чего топливо впрыскивается в цилиндры на фиксированное число градусов вращения коленчатого вала двигателя. Изобретение, кроме того, отличается схемой тахометра (32), которая обеспечивает линейный выходной сигнал постоянного тока по отношению к скорости в схему моностабильного мультивибратора (31), длительность выходного импульса которой теперь зависит от скорости и фиксируется в градусах вращения коленчатого вала двигателя в качестве двигателя. частота вращения коленчатого вала увеличивается.Следовательно, регулируя величину тока (крутизну), подаваемого в моностабильную цепь, время включения топлива может быть установлено на фиксированное количество градусов вращения коленчатого вала двигателя.

Соответственно, целью настоящего изобретения является создание электронной системы управления для двигателя внутреннего сгорания, в которой время включения топлива может быть установлено на точное количество градусов вращения коленчатого вала двигателя.

Вышеупомянутые и другие цели этого изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами и формулой изобретения, которые составляют часть этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1-5 иллюстрируют вариант осуществления изобретения, в котором длительность топливного импульса электронной системы управления двигателем равна фиксированному числу градусов вращения коленчатого вала во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя.

РИС. На фиг.6-9 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором длительность топливного импульса электронной системы управления двигателем равна фиксированному и разному числу градусов вращения коленчатого вала для каждого из множества диапазонов частоты вращения коленчатого вала двигателя.

РИС. 10 и 12 иллюстрируют рабочие характеристики электронной системы управления, показанной на фиг. 1-5.

РИС. 11 и 13 иллюстрируют рабочие характеристики электронных систем управления, показанных на фиг. 6-9.

РИС. 14, 15 и 16 иллюстрируют схему, связанную с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 1-9.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1-5 иллюстрируют блок-схему электронной системы управления, которая генерирует импульс для соленоида топливной форсунки, длительность которого фиксирована в градусах коленчатого вала двигателя для всех скоростей двигателя.Детали схемы в этих блоках можно найти на фиг. 14, 15 и 16, а общие рабочие характеристики двигателя под нагрузкой, использующего эту электронную систему управления, показаны на фиг. 10 и 12.

РИС. 1 иллюстрирует блок-схему части электронной системы управления двигателем внутреннего сгорания, в которой используются некоторые особенности этого изобретения. Электронная система управления подает электрический импульс на схему, которая питает соленоид топливной форсунки.До заданной максимальной скорости импульс имеет длительность, равную фиксированному числу градусов вращения коленчатого вала двигателя, независимо от скорости вращения коленчатого вала. Как правило, система механически связана с коленчатым валом двигателя или кулачковым валом 1 для генерации сигнала запуска 10.1, который формируется схемой 20 формирования импульсов для обеспечения сигнала 20.1 для основного генератора 30 импульсов. Генератор 30 импульсов затем выдает сигнал импульс, имеющий длительность в градусах коленчатого вала двигателя, которая фиксируется независимо от частоты вращения двигателя.Сигнальный импульс 30.1 подается на соленоид форсунки или в его цепь питания (не показана), чтобы открывать и закрывать форсунку на время импульса. В системах, где имеется более одного инжектора, можно использовать распределитель (не показан) для распределения соответствующих сигнальных импульсов 30.1 на каждый соленоид. Функция схемы 10 триггера состоит в том, чтобы подавать опорный сигнал 10.1, который идентифицирует конкретную точку вращения коленчатого вала двигателя (например, верхнюю мертвую точку), в которой возникает импульс 30 сигнала.1 от генератора 30 инициируется для управления соленоидом форсунки. Элемент управления 80 изменения времени позволяет регулировать (вручную или автоматически) положение, в котором инициируется импульс 30.1 сигнала, например, до или после верхней мертвой точки. В этом варианте осуществления точка, в которой инициируется импульс сигнала 30.1, автоматически регулируется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

РИС. 2 иллюстрирует блок-схему минимальных компонентов, которые составляют генератор 30 импульсов, показанный на фиг.1. Для генерации сигнального импульса 30.1, имеющего фиксированную длительность в градусах коленчатого вала двигателя, синхронизирующая часть моностабильного мультивибратора 31 принимает сигнал 32.1 частоты вращения коленчатого вала от тахометра 32. Затем сигнал 32.1 подается в синхронизирующую секцию моностабильного мультивибратора. для формирования импульса, длительность которого фиксируется в градусах коленчатого вала двигателя независимо от частоты вращения двигателя.

РИС. 3 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует, как изобретение может использоваться с более чем одним типом двигателей внутреннего сгорания путем добавления схемы, которая позволяет регулировать фиксированное количество градусов поворота коленчатого вала двигателя импульсного сигнала 30.1 для конкретного двигателя (кривая подъема и опускания A1, фиг. 12). Схема, которая выполняет эту функцию, расположена между генератором 32 сигнала скорости тахометра и моностабильным мультивибратором 31. Соответственно, может быть произведена регулировка для обеспечения импульса 30.1, всегда имеющего продолжительность вращения коленчатого вала 10 градусов для одного двигателя и для другого двигателя и В схему можно отрегулировать так, чтобы импульс сигнала 30.1 всегда составлял 12 градусов вращения коленчатого вала двигателя. Это желательно, потому что разные двигатели имеют разные эксплуатационные требования.

РИС. 4 иллюстрирует блок-схему, которая добавляет дополнительные функции к системе, показанной на фиг. 1. В частности, система, показанная на фиг. 4 раскрывает блок управления диапазоном скоростей, который добавляет: (1) дроссель, позволяющий оператору изменять скорость двигателя вручную; и (2) и регулируемый предел максимальной скорости, который не позволяет частоте вращения коленчатого вала двигателя превышать заданную максимальную скорость (кривая движения X, фиг. 12 влево или вправо).

РИС. 5 иллюстрирует в виде блок-схемы компоненты управления диапазоном скоростей, показанных на фиг.4. Управление диапазоном скоростей обычно включает в себя регулятор максимальной скорости или компаратор 36, который принимает сигнал 37.1 от схемы 37 ограничения максимальной скорости и дроссельной заслонки, управляемой оператором двигателя. Регулировка 35 максимального топливного импульса определяет длительность топливного импульса в градусах коленчатого вала двигателя. Регулятор 36, 37 диапазона скорости выдает сигнал 36.1 ограничения максимальной скорости, который определяет максимальную скорость или конечную точку диапазона, в котором будут действовать команды оператора.Например, оператор, перемещающий дроссельную заслонку внутрь и наружу, изменяет скорость коленчатого вала двигателя, но оператор не может превышать максимальную скорость, определяемую схемой 36, 37 управления диапазоном скоростей.

ФИГ. На фиг.6-9 показаны блок-схемы электронной системы управления, которая генерирует импульс для соленоида топливной форсунки, длительность которого различна и фиксируется в градусах коленчатого вала двигателя для каждого из множества диапазонов частоты вращения двигателя. Детали схемы можно найти на фиг.14, 15 и 16, а общие рабочие характеристики двигателя под нагрузкой, использующего эту электронную систему управления, показаны на фиг. 11 и 13.

РИС. 6 иллюстрирует блок-схему части другой электронной системы управления для двигателя внутреннего сгорания, в которой используются дополнительные признаки изобретения. Эта система подает импульсы сигнала 50.1 на схему, которая питает одну или несколько топливных форсунок. До заданной максимальной скорости сигнальные импульсы 50.1 имеют различную фиксированную длительность для каждого из множества диапазонов частоты вращения коленчатого вала.Работа отдельных блоков системы, например триггера 10, формирователя 20 импульсов и средства 80 управления изменением синхронизации, аналогична описанной для фиг. 1-5. Функциональная иллюстрация генератора импульсов 50 приведена на фиг. 7, 8 и 9.

РИС. 7 иллюстрирует в виде блок-схемы, как универсальность электронной системы управления, показанной на фиг. 1 увеличивается за счет добавления еще одного генератора 60 импульсов и компаратора 51 селектора длительности импульса. Обычно селектор 51 длительности импульса сравнивает сигнал 30.1 от первого генератора 30 импульсов до сигнала 60.1 от второго генератора 60 импульсов и принимает более короткий из двух сигналов для управления длительностью управляющего импульса на соленоид инжектора и, следовательно, количеством топлива, впрыскиваемого в двигатель посредством соленоид. В этом описании термин топливный импульс используется для описания продолжительности, в течение которой форсунка подает топливо в двигатель. В этом варианте осуществления, чтобы гарантировать, что топливный импульс никогда не превышает конкретное максимальное количество градусов вращения коленчатого вала двигателя и что частота вращения коленчатого вала двигателя никогда не превышает конкретный максимум, используется компаратор 51 для сравнения длительности сигнала от генератора импульсов. 30, который устанавливает максимумы, для длительности импульса от второго генератора 60 импульсов и принимает длительность, которая является меньшей из двух, в качестве результирующего сигнала 50.1. Длительность результирующего сигнала 50.1 всегда равна длительности, которая не превышает максимума, установленного длительностью сигнала 30.1 от первого генератора 30 импульсов.

Фиг. 8 показана в виде блока, а на фиг. 8 показан второй генератор 60 импульсов. 7. Фиг. 8 аналогичен показанному на фиг. 3 и включает в себя моностабильный мультивибратор 61, который принимает сигнал 68.1 линейного изменения от схемы 68 тахометра для управления длительностью выходных импульсов 60.1 мультивибратора 60.Если определено, что должно быть несколько диапазонов скоростей, например от 0 до 300 об / мин, от 300 до 500 об / мин и от 500 до 1000 об / мин (сквозные диапазоны), и каждый диапазон должен иметь различную длительность импульса, схема включает топливо регулятор 69 импульса и регулятор импульса топлива, состоящий из блоков 62-67, показанных на фиг. 9.

РИС. 9 иллюстрирует дополнительные функциональные детали блок-схемы, показанной на фиг. 8. Фиг. 9 иллюстрирует устройство электронной системы управления, в которой имеется три диапазона скоростей, каждый из которых имеет различную и фиксированную длительность топливного импульса в градусах вращения коленчатого вала двигателя.В этом варианте осуществления имеется схема 62 суммирования, которая принимает сигнал 68.1 от схемы 68 тахометра и от другой схемы 63 суммирования. Без сигнала 63.1 от дополнительной схемы 63 суммирования система работала бы в первом диапазоне скоростей. Когда есть сигнал 67.1 скорости от блока 67 второго диапазона скоростей, компаратор 64 и схема 63 суммирования подает сигнал 63.1 в схему 62 суммирования, которая затем переводит электронную систему управления во второй диапазон скоростей. Электронная система управления будет работать в третьем диапазоне скоростей при наличии сигнала скорости 66.1 из третьего диапазона скоростей блоком 66. В этом случае компаратор 65 затем выдает сигнал 65.1 в суммирующую схему 62, которая, в свою очередь, заставляет всю электронную систему управления работать в третьем диапазоне скоростей. Суммирующая схема 62 или 63 может представлять собой суммирующие или разностные усилители в зависимости от угла выдержки коленчатого вала, выбранного для конкретного диапазона скоростей. Однако в этом случае суммирующая схема 62 и суммирующий усилитель 63 являются суммирующими схемами.

РИС. 10 и 12 — графики, иллюстрирующие частоту вращения коленчатого вала двигателя в зависимости от длительности топливного импульса, показанные на фиг.С 1 по 5. Длительность топливного импульса на фиг. 10 — в миллисекундах, а длительность топливного импульса на фиг. 12 находится в градусах вращения коленчатого вала двигателя. Обратимся теперь к фиг. 10 одна ось представляет собой скорость двигателя в об / мин, а другая ось — длительность топливного импульса в миллисекундах. Время топливного импульса или топлива «включено» равно длительности импульса от генератора 30, показанного на фиг. 1. Линии L-1 и L-2 называются линиями нагрузки. Для конкретного двигателя, имеющего нагрузку L-1, скорость определяется продолжительностью времени, в течение которого топливная форсунка находится под напряжением.Следовательно, двигатель, имеющий нагрузку L-1, будет работать на скорости, при которой линия L-1 пересекает кривую A. И наоборот, двигатель с нагрузкой L-2 будет работать на скорости, при которой линия L-2 пересекает линию X. Линия X максимальная частота вращения коленчатого вала, выше которой производитель двигателя не хочет, чтобы его двигатель работал.

РИС. 12 показано, как конкретный двигатель будет работать при определенных нагрузках L-1 и L-2, когда время включения форсунки составляет фиксированное число градусов коленчатого вала. Когда двигатель имеет первую нагрузку, обозначенную нагрузкой по линии L-1, коленчатый вал двигателя будет вращаться со скоростью, при которой линия L-1 пересекает линию A1.Когда нагрузка двигателя изменяется на нагрузку, обозначенную линией нагрузки L-2, скорость двигателя будет определяться точкой, в которой L-2 пересекает линию X. Когда двигатель работает под третьей нагрузкой (линия L -3) скорость двигателя будет определяться точкой, в которой линия нагрузки L-3 пересекает линию A1. Линия A1 устанавливается с помощью регулировки 35 максимального импульса топлива, показанной на фиг. 3. Линия X устанавливается сигналом 37 ограничения максимальной скорости, показанным на фиг. 4 и 5. Другими словами, линия A1 представляет длительность, выбранную схемой 35 регулировки максимального топливного импульса для конкретного двигателя.И линия X представляет собой максимальную скорость, на которой производитель двигателя не хочет, чтобы его двигатель превышал, и устанавливается схемой, связанной с блоком 37 на фиг. 5.

ФИГ. 11 и 13 — графики, иллюстрирующие частоту вращения коленчатого вала двигателя в зависимости от длительности топливного импульса для электронной системы управления типа, показанного на фиг. С 6 по 9. Фиг. 11 связывает частоту вращения коленчатого вала со временем подачи топлива в миллисекундах, а фиг. 13 связывает частоту вращения коленчатого вала со временем подачи топлива в градусах коленчатого вала. Обратимся теперь к фиг.11 показаны три диапазона скоростей, A, B и C, и максимальная скорость, определяемая линией Y. Линия нагрузки L-1 определяет, с какой скоростью коленчатый вал двигателя будет вращаться для конкретного топлива вовремя в миллисекундах. ИНЖИР. 13 иллюстрирует рабочие характеристики электронной системы управления, имеющей три диапазона скоростей A1, B1 и C1, которые работают в пределах диапазона Y скоростей. Фиг. 13 лучше всего можно понять в связи с фиг. 7. На фиг. 7 сигнал 30.1 устанавливает линии E и Y на фиг. 13. На фиг.7 сигнал 60.1 устанавливает линии A1, B1 и C1 на фиг. 13. Отслеживание начала кривой E за пределами фиг. 7, мы видим, что кривая E устанавливается с помощью регулировки 35 максимального топливного импульса, показанной на фиг. 3, а кривая Y устанавливается сигналом ограничения максимальной скорости, показанным на фиг. 5. Соответственно, прослеживая кривую A1, B1, C1, мы видим, что кривая A1 устанавливается суммирующей схемой 62 на фиг. 9. Остальные линии устанавливаются другими схемами суммирования, такими как схема 63.

ФИГ. 14, 15 и 16 иллюстрируют схему электронной системы управления, которая выполняет функции, описанные на блок-схемах, показанных на фиг.1–9. Чтобы облегчить понимание схемы, входные и выходные сигналы каждой блок-схемы обозначены на схемах.

РИС. 14 показана схема, связанная с генератором 10 запускающих импульсов, формирователем 20 импульсов, регулятором 80 изменения синхронизации, генератором 30 импульсов и компаратором 51. Каждый импульсный сигнал запуска, генерируемый электромагнитным генератором 10 запускающих импульсов, усиливается, и сигнал 10.1 затем формируется формирователем импульсов 20 для получения прямоугольного выходного импульса 20.1. Выходной импульс 20.1 затем вводится в тахометр 32 частоты вращения двигателя и моностабильный мультивибратор 31. Когда частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается, выходной сигнал тахометра 32 выдает линейный сигнал 32.1 линейного напряжения постоянного тока, пропорциональный частоте вращения двигателя. (напряжение в зависимости от оборотов двигателя). Сигнал напряжения 32.1 может быть введен в регулятор длительности импульса сигнала (регулировка максимального импульса топлива) 35 перед введением сигнала 32.1 в моностабильный мультивибратор 31, чтобы установить максимальную (предельную) длительность импульса выходного сигнала 30 мультивибратора.1 и, следовательно, предотвращает превышение коленчатым валом двигателя заданного максимального количества топлива в результате команды оператора дроссельной заслонки или изменений нагрузки. Длительность сигнального импульса 30.1 от мультивибратора 31 регулирует время «включения» форсунки и, следовательно, количество топлива, которое поступает в двигатель через форсунку. Схема 35 регулировки максимального импульса топлива ограничивает время включения топлива до любого из множества заранее определенных градусов поворота коленчатого вала двигателя для каждой скорости вращения коленчатого вала в зависимости от значения резистора 35.6. Хотя точное количество градусов не имеет решающего значения, было определено, что установка на 40 ° является особенно хорошей настройкой для производительности двигателя и экономии топлива. Фиксированная длительность (в градусах коленчатого вала) сигнального (топливного) импульса 30.1 достигается путем подачи части выходного сигнала 32.1 линейного изменения постоянного тока тахометра 32 в моностабильную схему 31. Величина выходного сигнала 32.1 линейного изменения постоянного тока от тахометра 32 в моностабильную схему 31 определяет время включения топлива в конкретном заданном количестве градусов коленчатого вала.Резистор 35.6 схемы 35 регулировки максимального импульса топлива устанавливает максимальное количество градусов поворота коленчатого вала, на которое можно впрыскивать топливо в двигатель, и, следовательно, он устанавливает общий диапазон частоты вращения двигателя. Например, от 10 до 500 об / мин. В пределах общего диапазона могут быть поддиапазоны: от 0 до 100 об / мин, от 101 до 300 об / мин и от 301 до 500 об / мин в сумме до общего диапазона. Для каждого поддиапазона можно установить фиксированное количество степеней продолжительности подачи топлива коленчатым валом, регулируя резисторы 69,6 (первый диапазон), 67.6 (второй диапазон) и 66,6 (третий диапазон).

Регулятор 36 скорости и схема 37 ограничения максимальной скорости обеспечивают определенную длительность топливного импульса для поддержания заданной нагрузки при заданной скорости. Это похоже на управляющее действие, поскольку, если нагрузка изменяется после установки положения дроссельной заслонки, время включения топлива будет увеличиваться или уменьшаться для изменения количества топлива, подаваемого в двигатель для поддержания желаемой скорости. Схема 37 ограничения максимальной скорости запрещает двигателю работать на скорости выше заданной и аналогична использованию точки останова на регуляторе.Этот контур 37 максимальной скорости использует сигнал 32.3 линейного изменения тахометра в качестве эталона и ограничивает максимальную скорость за счет уменьшения времени «включения» топлива (продолжительность впрыска топлива в двигатель в градусах коленчатого вала) выше заданной скорости.

Инициирование времени «ВКЛ» форсунки сигналом пускового импульса 20.1 в зависимости от положения коленчатого вала двигателя называется синхронизацией. Управление изменением синхронизации может использоваться для регулировки инициирования триггерного импульса 10.1 в зависимости от скорости и положения коленчатого вала для опережения или замедления сигнала 50.1 к инжектору. Поскольку триггерная катушка 3, используемая в настоящем изобретении, работает, изменяя магнитный поток, вызывая импульс, амплитуда и длительность которого увеличивается с увеличением скорости, управление амплитудой и длительностью импульса будет управлять синхронизацией. Как и раньше, выходной сигнал 32.2 схемы 32 тахометра используется для определения того, когда следует отрегулировать синхронизацию, и для автоматической настройки синхронизации на эту предварительную установку для оптимальной работы двигателя.

Работа схемы, показанной на фиг.14 можно дополнительно описать следующим образом. Импульс вырабатывается генератором пусковых импульсов 10, когда лопасть 4 лопаточного колеса, которая механически ориентирована в заданное положение рабочего положения коленчатого вала двигателя, вращается мимо катушки 3. Лопастное колесо вращается в ответ на вращение двигателя. коленчатого вала и содержит такое же количество лопаток, что и форсунок, так что каждая форсунка будет активироваться один раз для каждого рабочего цикла двигателя, когда лопатка проходит через катушку. Импульс с катушки 3 подается в формирователь 20 импульсов после прохождения через схему усилителя, которая включает в себя конденсатор и переменный резистор для усиления импульса.Формирователь 20 импульсов включает в себя моностабильный мультивибратор, который является частью усилителя 20.5 интегральной схемы, который выдает выходной сигнал 20.1, который представляет собой прямоугольный импульс, длительность которого постоянна во времени, но изменяется в градусах коленчатого вала по мере увеличения скорости двигателя.

Импульсный сигнал 20.1 подается на тахометр 32, который включает в себя усилитель 32.5 и схему для обеспечения выходного сигнала постоянного тока 32.1, который пропорционален скорости. Этот выходной сигнал 20.1 инициирует впрыск топлива путем включения моностабильного мультивибратора 31, который выдает импульсы, управляющие соленоидами форсунок.Регулируя количество сигнала 32.1 линейного изменения постоянного тока, подаваемого на моностабильный мультивибратор 31, время включения топлива может быть ограничено фиксированным числом градусов вращения коленчатого вала двигателя. Эта регулировка осуществляется путем установки переменного резистора 35,6 на определенное значение. Обычно длительность импульса моностабильного выходного сигнала 30.1 была бы постоянной по шкале времени, но поскольку выходной сигнал тахометра 32.1 подается в моностабильный мультивибратор постоянный ток, фактическая длительность импульса уменьшается во временной шкале по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя. увеличивается.Однако в градусной шкале коленчатого вала длительность (в градусах) выходного импульса 30.1 фиксируется по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Эта схема позволяет ограничить время включения топливных форсунок определенным заранее определенным числом градусов вращения коленчатого вала двигателя (например, 40 °) независимо от скорости двигателя. Как только эта цифра вводится в схему управления подачей топлива, двигатель не может получать топливо на большее количество градусов независимо от изменений нагрузки или изменений дроссельной заслонки оператора.

Цепь 37 ограничения максимальной скорости и цепь 36 регулятора скорости используются для управления рабочей скоростью коленчатого вала двигателя. Максимальный предел скорости устанавливается в устройстве с помощью переменного резистора 37,4. Потенциометр 37.3 — это дроссель, который регулируется оператором двигателя. Таким образом, максимально возможный предел скорости, установленный резистором 37.4, является наивысшим положением потенциометра 37.3. Обе схемы 36 и 37 управляются усилителем 36 интегральной схемы.5, который включает в себя детектор уровня напряжения или схему компаратора, которая также принимает сигнал 32.3 от тахометра 32 и сигнал 37.1 от схемы 37 ограничения максимальной скорости. Если сигнал напряжения 37.1 больше, чем сигнал напряжения 32.3 тахометра 32, будет не будет выходного сигнала из усилителя интегральной схемы 36.5, и длительность моностабильного выходного сигнала 30.1 будет регулироваться только сигналом настройки максимального топливного импульса 35.1. Если же уровень напряжения сигнала 32.3 превышает уровень напряжения сигнала 37.1, длительность сигнала топливного импульса 30.1 будет регулироваться как сигналом 35.1, так и сигналом 36.1 для уменьшения длительности моностабильного выходного сигнала 30.1. Скорость уменьшения моностабильного выходного импульса 30.1 в конце диапазона скоростей (см. Фиг. 10-13, кривые X и Y) будет функцией значения переменного резистора 36.3, который определяет коэффициент усиления усилителя 36.5. Таким образом, эта схема является регулятором или регулятором скорости системы.

Когда двигатель работает на относительно высоких скоростях или нагрузках, выходной сигнал 30.1 будет использоваться для запуска временной логики включения топлива, заключенной в компараторе 51, который, в свою очередь, активирует соленоиды форсунок. Однако при относительно низких скоростях и нагрузках двигателя длительность топливного импульса, например, установленная на 40 ° вращения двигателя, будет слишком большой и даст слишком много топлива. Чтобы облегчить эту проблему, схема 60 подачи топлива с максимальной регулировкой уменьшает время «включения» топливного импульса до меньшего числа градусов двигателя.Кроме того, двигатели не рассчитаны на полную мощность на низких оборотах, и чтобы гарантировать, что мощность ограничена, топливо, подаваемое в форсунки, также ограничено. В то же время при запуске желательно обогащение топлива, так что для запуска двигателя требуется больше топлива, чем требуется в режиме холостого хода. Кроме того, что касается дизельных двигателей, хотя давление в толкающем насосе увеличивается с увеличением скорости, это не является линейной прогрессией, и поэтому на низких оборотах будет впрыскиваться слишком много топлива.

После того, как скорректированная максимальная топливная кривая (фиг. 13, линии A1, B1 и C1) определена для заданных скоростей двигателя и нагрузок, можно определить значения компонентов в контуре 60. Кроме того, схема 60 может быть легко модифицирована в точном соответствии с потребностями конкретного двигателя. Как и в случае с сигналом 30.1, сигнал 60.1 также формируется схемой, делающей сигнал 60.1 функцией градусов вращения коленчатого вала.

РИС. 15 также показана схема 60 электронной системы управления, показанной на фиг.6, 7 и 14, что обеспечивает дополнительные диапазоны скорости для электронной системы управления, показанной на фиг. 1. Схема 60 между сигналом 20.1 и сигналом 60.1 по фиг. 7 показаны на фиг. 15 и содержат моностабильный мультивибратор 61, суммирующий усилитель 62, суммирующий усилитель 63, компаратор 64, компаратор 65, регулировку 66 диапазона №3, регулировку 67 диапазона №2, тахометр 68 и регулировку топливного импульса № 1 67. Схема 60 функционирует аналогично схеме, раскрытой для схемы 30.

Во время работы выходной токовый сигнал 68.1 тахометра 68 подает через усилитель 62.5 на регулятор 69 импульса топлива для первого диапазона, чтобы установить импульсный сигнал 60.1, имеющий длительность, которая равна первому фиксированному числу градусов коленчатого вала для первого диапазона скоростей. Когда частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается до диапазона скоростей № 2, компаратор 64 увеличивает фиксированную длительность в градусах вращения коленчатого вала сигнального импульса 60.1 до продолжительности, установленной схемой второго диапазона скоростей. Это происходит, когда величина выходного сигнала тахометра 68.1, поступающий в усилитель 64,5 компаратора, равен величине выходного сигнала 67,1, также поступающего в усилитель 64,5. Выходной сигнал усилителя 64.1 затем подается в усилитель 63.5, где он добавляется к сигналу 68.1 усилителем 62.5 для получения нового выходного сигнала 60.1 для второго диапазона скоростей. Этот второй сигнал имеет фиксированную длительность (в градусах), отличную от сигнала, подаваемого, когда частота вращения коленчатого вала двигателя находится в первом диапазоне скоростей. Точно так же компаратор 65, который включает в себя усилитель 65 входной цепи.5, обеспечивает базовую длительность выходного импульса 60,1 в третьем диапазоне скоростей.

В схеме, показанной на фиг. 14 и фиг. 15 используются четырехканальные усилители на интегральных схемах, которые показаны в виде треугольника. Эти квадрациклы универсальны и могут быть подключены к схемам как компараторы, а также усилители. Каждый четырехъядерный усилитель включает в себя четыре усилителя, и усилитель в каждой схеме обозначен одним из следующих номеров: 10,5; 20,5; 31,5; 32,5; 36,5; 51,5; 63,5; 64,5; 66.5; 69,5; 80,51; 80,52; и 80,53. Четырехусилители, выбранные изобретателем в реальной схеме, были RCA CA3401E, National 3900N или Motorola MC3301P.

РИС. 16 иллюстрирует оставшуюся схему для распределения мощности по отдельным форсункам с привязкой по времени к рабочему циклу двигателя. После того, как правильная продолжительность и время подачи топлива определены и инициированы, они используются для подачи топлива из топливных форсунок в правильной последовательности зажигания. В этом варианте осуществления это достигается с помощью оптического распределителя, детали которого подробно описаны в U.Заявка на патент S. Сер. № 908,479, озаглавленный «Оптоэлектронный распределитель для безавтоматного зажигания», поданный 30 мая 1978 г. Другие распределители, например, механические, электромагнитные и т.д., также могут быть использованы. Обычно оптический распределитель (34.1-34.4) состоит из множества светоизлучающих диодов (LED), отделенных от детекторов (транзисторов) вращающейся частью (не показана). Временной импульс «ВКЛ» усиливается усилителем 32, который активирует светодиоды 34.1-34.4 (по 1 светодиоду на каждую топливную форсунку).Вращающийся распределитель 36 состоит из круглого диска, содержащего одну прорезь или окно, посредством чего в любой момент времени только один светодиод может передавать визуальные или инфракрасные волны на соответствующий детектор. Свет остальных светодиодов блокируется диском, который вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал двигателя. Прорезь в диске механическая, ориентирована на положение поршня. Включение детектора 34.1 активирует усилители 38.1 и 38.5 для управления мощностью, которая активирует соответствующий соленоид 42 топливной форсунки.1. Хотя это не является решающим для настоящего изобретения, в описанном здесь варианте осуществления используются два соленоида для управления одним топливным инжектором. Как только один из детекторов в матрице активируется соответствующим светодиодом, сигнал активирует соленоид «ВКЛ» для топливной форсунки и одновременно деактивирует соленоид «ВЫКЛ» той же топливной форсунки. По завершении временного импульса «ВКЛ» светодиод в датчике гаснет и соленоид «ВЫКЛ» форсунки включается, полностью деактивируя форсунку.Например, чтобы выключить тот же инжектор, на соленоид 42.13 подается питание от усилителя 42.5 и 42.17, который активируется выключением детектора 34.1. Аналогичным образом детектор 34.2 управляет работой соленоидов 42.2 и 42.14 через усилители 38.2 и 38.6 и усилители 42.6 и 42.18 соответственно. И так далее для каждой дополнительной форсунки.

Схема управления мощностью и продолжительностью подачи топлива, раскрытая в данном документе, получает питание от батареи 46, питающей 24 вольт. Поскольку время нарастания соленоида для источника питания 24 В является относительно медленным, источник 48 высокого напряжения подает дополнительную мощность приблизительно 68 В через двухтактную схему для ускорения времени нарастания соленоидов «включено» и «выключено».Таким образом, общее напряжение питания каждого соленоида составляет примерно 92 вольт.

Выходной сигнал 50.1 включает все светодиоды, но только когда прорезь или окно проходит между светодиодом и соответствующей схемой транзистора Дарлингтона (детектором), транзистор будет активирован на время сигнального импульса 50.1. Если слот или окно были на 34,1, когда сигнал 50.1 присутствовал, светодиоды активируются, транзистор 34.1 проводит, включая усилитель 38.1 и транзистор 38.5, позволяя проводнику проходить в соленоид 42 форсунки.1, включив топливную форсунку. Катушки индуктивности 42.2, 42.3 и 42.4 активируются аналогичным образом за счет использования транзисторов 38.6, 38.7 и 38.8, а также интегральных схем 38.2, 38.3 и 38.4. Одновременно с проводимостью в катушке индуктивности 42.1, выход 38.1 отключается 42.5 и транзистор 42.17. так что ток перестает течь в индукторе 42.13, который является соленоидом «ВЫКЛ» той же форсунки. В конце временного импульса «ВКЛ» выход компаратора 50.1 переходит в ноль, выключая транзистор 32, оптический переключатель 34.1, 38.1 и транзистор 38.5 и повторное включение питания на 42.13 через 42.5 и транзистор 42.17. Аналогичным образом усилители 42.6, 42.7, 42.8, транзисторы 42.20, 42.19 и 42.18, а также катушки индуктивности 42.16, 42.15 и 42.14 отключают соленоид «ВЫКЛ», когда топливо должно быть подано на конкретную топливную форсунку. Прорезь или окно распределителя продолжает вращаться и будет в положении для следующего импульса впрыска, когда катушка запуска P1 снова активирует электронику управления подачей топлива.

Однако было отмечено, что, когда в качестве источника питания используется стандартная батарея на 24 В, время нарастания соленоидов «ВКЛ» и «ВЫКЛ» было медленнее, чем хотелось бы. Можно использовать несколько методов ускорения, все из которых используют более высокое напряжение и / или ток, чем номинальное значение, на короткий промежуток времени для первоначального приведения в действие соленоида. Большинство этих методов разработали напряжение инициирования для соленоидов, которые были активированы в течение относительно длительного периода времени. Однако, когда оба соленоида «ВКЛ» и «ВЫКЛ» используются для одной форсунки, остается мало времени для выработки напряжения инициирования для отключения соленоидов «ВЫКЛ», если имеется только короткий импульс «ВКЛ».Дополнительные проблемы возникают, когда становится понятно, что для восьмицилиндровой системы может потребоваться 16 ампер установившегося тока при 24 вольтах для работы в этом режиме работы; требуется значительное количество энергии и значительное количество тепла для рассеивания. Схема, разработанная для этой операции, использует двухтактный эффект для создания импульса инициирования высокого напряжения 68 вольт для обоих соленоидов, который при добавлении к напряжению батареи в 24 вольта подает на соленоиды общее напряжение приблизительно 92 вольт.Непосредственно перед инициированием импульса включения топлива оба конденсатора 48.1 и 48.2 полностью заряжены до 68 вольт. Когда транзистор 32 включается при активации импульса включения топлива, оба конденсатора 48.1 и 48.2 полностью заряжаются до 68 вольт. Когда транзистор 32 включается при активации импульса включения топлива, конденсатор 48.1 разряжается в катушки индуктивности 42.1, 42.2, 42.3 или 42.4, чтобы включить соответствующий топливный соленоид, тем самым ускоряя время нарастания. Когда импульс «ВКЛ» от транзистора 32 закончился, один из кремниевых выпрямителей 42.9, 42.10, 42.11 или 42.12, соответствующий текущему топливному соленоиду «ВЫКЛ», срабатывает, позволяя конденсатору 48.2 разрядиться в правильную катушку индуктивности. Если, например, запускается катушка индуктивности 42.1, конденсатор 48.1 разряжается в катушку 42.1, а конденсатор 48.2 разряжается в катушку индуктивности 42.13 после срабатывания кремниевого выпрямителя 42.9. SCR 42.9 отключается после разряда, потому что он становится смещенным в обратном направлении при включении транзистора 48.4. И транзистор 48.4, и ИС 48.5 включаются в начале импульса «ВЫКЛ», чтобы пропустить ток через катушку индуктивности 48.3 до тех пор, пока не будет достигнут заданный уровень тока, когда IC 58.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *