25 LAT DOŚWIADCZENIA

Specjalistyczna Pracownia Regeneracji Wtryskiwaczy,

Pompowtryskiwaczy i Pomp Common Rail

Zadzwoń i dowiedz się więcej!

+48 601 856 277

Dlaczego stosujemy zasobnik (szyna) paliwa wysokiego ciśnienia Common Rail – naprawa, budowa jak działają. Bosch, Delphi, Denso, Siemens

W jakim celu stosowane są zasobniki, szyny Common Rail

Zasobnik paliwa wysokiego ciśnienia magazynuje paliwo przetłoczone z pompy wysokiego ciśnienia. Objętość zasobnika jest tak dobrana, że umożliwia tłumienie drgań ciśnienia powstających w wyniku tłoczenia paliwa przez pompę oraz wtrysku. W ten sposób zapewnione jest stałe ciśnienie przy otwarciu wtryskiwacza. Z jednej strony objętość zasobnika musi być na tyle duża, aby spełnić to wymaganie, a z drugiej strony musi być na tyle mała, aby zapewnić błyskawiczny wzrost ciśnienia podczas rozruchu silnika. W celu spełnienia podanych warunków podczas projektowania przeprowadza się odpowiednie obliczenia symulacyjne. Oprócz magazynowania paliwa, innym zadaniem zasobnika paliwa jest rozdział paliwa do poszczególnych wtryskiwaczy.

Zasobnik paliwa:



Zasobnik paliwa

1. Zasobnik paliwa
2. Przewód dopływu paliwa
3. Czujnik ciśnienia paliwa w zasobniku
4. Zawór regulujący ciśnienie w zasobniku
5. Odpływ paliwa z zasobnika
6. Wtryskiwacze
7. Wtrysk dawki paliwa do komory spalania




Konstrukcja budowy zasobnika i dodatkowych elementów szyny




Zasobnik paliwa jest w kształcie rury z ogranicznikami przepływu (opcjonalnie) i możliwością wbudowania czujnika ciśnienia oraz zaworu regulującego ciśnienie w zasobniku.




Tak wygląda przebieg pracy i działania


Sprężone dzięki pompie wysokiego ciśnienia paliwo wędruje do zasobnika paliwa, w którym jest magazynowane a następnie zasila wszystkie wtryskiwacze. Stąd też nazwa tego układu (ang. Common Rail – Wspólna szyna). Chwilowe ciśnienie paliwa w zasobniku jest mierzone czujnikiem ciśnienia, wkręconym w zasobnik i regulowane do żądanej wartości zaworem regulacyjnym. Zawór redukcyjny ciśnienia jest stosowany w niektórych układach wtryskowych, a jego zadaniem jest ograniczenie ciśnienia paliwa w zasobniku do maksymalnie dopuszczalnej wartości. Za pomocą przewodów wysokiego ciśnienia, sprężone paliwo dostarczane jest do wtryskiwaczy. Objętość zasobnika jest stale wypełniona paliwem pod wysokim ciśnieniem. Występująca wskutek wysokiego ciśnienia ściśliwość paliwa jest wykorzystywana do uzyskania efektu magazynowania paliwa w zasobniku. Mimo pobierania z zasobnika paliwa niezbędnego do wtrysku, ciśnienie w zasobniku pozostaje w przybliżeniu stałe.




W jakim celu i dlaczego stosujemy czujniki wysokiego ciśnienia paliwa Common Rail




Czujnik wysokiego ciśnienia CR:



Czujnik wysokiego ciśnienia CR


Zastosowanie czujników ciśnienia – porównanie zastosowania w silnikach ZS i ZI




Czujniki wysokiego ciśnienia stosuje się w pojazdach samochodowych głównie w celu pomiaru ciśnienia paliwa a także płynu hamulcowego.




Common Rail - czujnik ciśnienia paliwa w zasobniku układu CR silnika diesla




Czujnik ciśnienia paliwa w zasobniku mierzy ciśnienie w zasobniku układu wtryskowego CR. Maksymalne ciśnienie robocze w tym układzie wynosi 200 MPa. Ciśnienie paliwa, regulowane w obwodzie regulacji, jest niezależne od obciążenia i prędkości obrotowej oraz w przybliżeniu stałe. Ewentualne odchylenia od wartości znamionowej wyrównuje zawór regulacyjny ciśnienia.




Czujnik ciśnienia paliwa w zasobniku układu bezpośredniego wtrysku benzyny silnika ZI




W silnikach iskrowych o wtrysku bezpośrednim czujnik ciśnienia paliwa mierzy ciśnienie w zasobniku układu bezpośredniego wtrysku benzyny MED-Motoronic, które niezależnie od obciążenia i prędkości obrotowej wynosi 5 – 20 MPa. Zmierzona wartość ciśnienia jest następnie porównywana z ciśnieniem znamionowym, co stanowi podstawę do regulacji ciśnienia w zasobniku. Niezależna od prędkości obrotowej i obciążenia wartość znamionowa ciśnienia jest zapisana w sterowniku komputera, gdzie może być tylko odczytywana w celu porównania z aktualnymi wartościami ciśnienia. Wartość tę można zmienić poprzez zawór regulacyjny ciśnienia w zasobniku.




Czujnik ciśnienia płynu hamulcowego




Czujnik wysokiego ciśnienia mierzy ciśnienie płynu hamulcowego w modulatorze hydraulicznym układów bezpieczeństwa jazdy, które zazwyczaj wynosi 25 MPa. Maksymalne ciśnienie może wzrastać do 35 MPa. Pomiar ciśnienia i jego nadzór są realizowane przez sterownik, który wykorzystuje te informację zmierzone przez czujnik.




Jak zbudowany jest czujnik ciśnienia i jak przebiega działanie w systemie Common Rail




Rdzeń czujnika stanowi stalowa przepona z umieszczonymi na niej tensometrami pomiarowymi. Zakres pomiaru czujnika jest zależny od grubości tej przepony (grubsza przepona dla wyższych ciśnień, cieńsza dla niższych). Jeśli mierzone ciśnienie przez kanał działa na jedną stronę przepony, wskutek jej odkształcenia rezystory zmieniają swoją rezystancję (ok. 20 µm przy 150 MPa). Następnie wytworzone napięcie wyjściowe 0 – 80 mV jest doprowadzane przy pomocy przewodów do układu przetwarzającego czujnika, gdzie sygnał zostaje wzmocniony do 0 – 5 V i przesyła go do sterownika, który na tej podstawie oblicza wartość ciśnienia za pomocą zapisanej w jego pamięci charakterystyki.




Jak możemy regulować ciśnienie paliwa - zawór regulacyjny ciśnienia paliwa Bosch. Analogicznie działają zawory ciśnienia paliwa Delphi, Denso, Siemens




Zadania i cele stosowania zaworów regulacyjnych




Zadaniem zaworu regulacyjnego ciśnienia jest ustalanie i utrzymywanie stałego ciśnienia w zasobniku paliwa niezależnie od obciążenia i prędkości obrotowej silnika. Regulacja trwa w następujący sposób:

- przy zbyt wysokim ciśnieniu zawór otwiera się co powoduje, że część paliwa opuszcza zasobnik paliwa i trafia bezpośrednio do zbiornika paliwa,
- przy zbyt niskim ciśnieniu zawór zamyka się co powoduje odcięcie obwodu niskiego ciśnienia od obwodu wysokiego ciśnienia.




Przegląd budowy i montażu zaworu ciśnienia




Zawór regulacyjny ciśnienia jest mocowany do pompy wysokiego ciśnienia lub zasobnika paliwa. Kotwica zaworu dociska kulkę zaworu do gniazda odcinając tym samym obwód wysokiego ciśnienia od obwodu niskiego ciśnienia. Docisk kotwicy jest realizowany za pomocą sprężyny, której działanie wspomaga po włączeniu elektromagnesu dodatkowa siła działająca na kotwicę. W celu smarowania i chłodzenia, kotwica omywana się stale paliwem.


Zawór regulacyjny ciśnienia DRV1:

Zawór regulacyjny ciśnienia DRV1


Jak jest zasada działania zaworu




Zawór regulacyjny ciśnienia ma dwa układy regulacji:

- elektryczny układ regulacji wolnego działania,
- mechaniczno-hydrauliczny układ regulacji szybkiego działania.




Kiedy jest zawór regulacyjny ciśnienia wyłączony




Paliwo pod wysokim ciśnieniem w zasobniku lub na wyjściu pompy wysokiego ciśnienia dopływa do zaworu regulacyjnego ciśnienia. W związku z tym, że napięcie nie jest przyłożone do elektromagnesu, nie wywiera on żadnej siły co powoduje, że parcie wynikające z ciśnienia paliwa jest mniejsze od siły sprężyny, zawór regulacyjny ciśnienia otwiera się w zależności od wydatku ciśnienia. Sprężyna jest odpowiednio dobrana by ustalać ciśnienie na poziomie 10 MPa.




Moment w , którym zawór regulacyjny ciśnienia jest włączony




W przypadku zapotrzebowania na większe ciśnienie w obwodzie wysokiego ciśnienia, siła sprężyny musi zostać dodatkowa wspomagana przez elektromagnes. Zawór regulacyjny ciśnienia zostaje włączony i tym samym zamyka się aż do chwili osiągnięcia stanu równowagi między siłą parcia wynikającą z ciśnienia paliwa a siłami elektromagnesu i sprężyny. Zawór pozostając w pozycji otwartej, utrzymuje ciśnienie paliwa na stałym poziomie. Zmienny wydatek tłoczenia pompy oraz pobór paliwa z obwodu wysokiego ciśnienia przez wtryskiwacze jest wyrównywany różnym stopniem otwarcia zaworu. Siła elektromagnesu jest proporcjonalna do prądu sterującego. Zmiana tego prądu polega na modulacji szerokości impulsu. Częstotliwość taktowania jest dostatecznie wysoka, aby uniknąć zakłócających ruchów kotwicy oraz wahań ciśnienia w zasobniku paliwa.




Jakie mamy w Common Rail rodzaje zaworów regulacyjnych i ich nazwy według firmy Bosch




W pierwszej generacji układów wtryskowych CR stosowany był zawór regulacyjny ciśnienia DRV1. Układy drugiej i trzeciej generacji działają według zasady dwóch nastawników, według której ciśnienie paliwa w zasobniku jest ustawiane przez dozownik oraz przez zawór regulacyjny ciśnienia. W tych układach stosuje się zawór regulacyjny ciśnienia DRV2 lub jego odmianę DRV3 dla wyższych ciśnień. Dzięki temu, paliwo mniej się nagrzewa przez co można wyeliminować chłodzenie paliwa.

Zawór regulacyjny ciśnienia DRV2/3 różni się od zaworu DRV1 następującymi cechami:

- twarde uszczelnienie granicy wysokiego ciśnienia (krawędziowe),
- zoptymalizowany obwód elektromagnesu, przez co zmniejszono zapotrzebowanie na prąd,
- elastyczny sposób zabudowy (dowolne ukierunkowanie złącza elektrycznego).




Dla bezpieczeństwa są także stosowane w Common Rail zawory redukcyjne ciśnienia




Dlaczego ich stosowanie jest ważne w CR




Uszkodzenie tego zaworu powoduje spadek ciśnienia na magistrali. Bardzo często ignorowany zawór w diagnostyce układu Common Rail, a ma on kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania systemu CR w utrzymaniu prawidłowego ciśnienia na szynie. Sprawdzenie polega na wychwyceniu nieszczelności zaworu (przeciek paliwa na stronę powrotną, przelewową). Zawór redukcyjny ciśnienia ma taki sam cel do realizacji co zawór nadciśnieniowy, z tymże najnowsza generacja zaworów redukcyjnych posiada tryb awaryjny. Zawór redukcyjny poprzez otwieranie odpływu reguluje ciśnieniem paliwa w zasobniku. Wspomniany tryb awaryjny polega na tym, że w zasobniku paliwa pozostaje część paliwa co pozwala na dalsze poruszanie się pojazdem lecz z ograniczonymi mocno parametrami.




Bardzo prosta budowa i sposób działania zaworu upustowego paliwa (bezpieczeństwa)




Zawór redukcyjny zbudowany jest z następujących części:

- korpusu z gwintem zewnętrznym do wkręcenia w zasobnik,
- złącza przewodu przelewowego do zbiornika paliwa,
- ruchomego tłoczka,
- sprężyny.




gggggg

1. Zawór,
2. Tłoczek zaworu,
3. Obwód niskiego ciśnienia,
4. Korpus zaworu,
5. Sprężyna,
6. Podkładka.


Korpus posiada otwór od strony połączenia z zasobnikiem, który jest zamykany stożkowo zakończoną końcówką tłoczka w gnieździe wewnątrz korpusu. Gdy ciśnienie w zasobniku jest prawidłowe, sprężyna dociska tłoczek do gniazda zamykając tym samym odpływ z zasobnika paliwa. W przypadku osiągnięcia ciśnienia maksymalnego, siła parcia wynikająca z wysokiego ciśnienia paliwa działa na tłoczek, który zostaje przesunięty skutkując otwarcie odpływu z zasobnika. Paliwo mogąc się rozprężyć odpływa kanałem odpływowym z zasobnika paliwa wędrując bezpośrednio do zbiornika paliwa. Efektem tego jest spadek ciśnienia paliwa w zasobniku.

Filmy

Lista miejscowości

Mapa miejscowości

Samochody

Ta strona używa cookie i innych technologii. Korzystając z niej wyrażasz zgodę na ich używanie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.