0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель pde

Обзор систем впрыска дизельных двигателей

Можно долго и нудно объяснять принцип действия различных систем впрыска применяемых в моторостроении, принцип работы самого двигателя и системы его управления. Из той информации – реально для владельца важна лишь 1/10 часть: количество потребляемого топлива на 100 км пути, вид установленной на моторе системы впрыска топлива, мощность мотора, «живучесть» системы и, если всё же потребуется, стоимость ремонта/новой детали.

На сегодняшний день в моторостроении применяется несколько систем впрыска топлива от 5 основных производителей, представленных в нашей стране. Это компании BOSCH, ZEXEL(Diesel-Kiki), DENSO(NIPPON-DENSO), DELPHI(Lucas), Continental/VDO(Siemens).

Львиную долю рынка занимает концерн BOSCH (Германия) — «пионеры» в серийном производстве топливной аппаратуры (с 1925 г.)

1927 г. Топливный насос для легкового автомобиля Stoewer. При объеме 2.6 литра этот мотор развивал 27 л.с. примерно 20 кВт.

Данная конструкция ТНВД (PE –type) дожила до наших дней, претерпев множество изменений.

Топливный насос для автомобиля MAN TG-A. Мощность 460 л.с. (345 кВт). На данный момент является конечным этапом развития ТНВД с рядной компоновкой. В отличие от предыдущих поколений механизм опережения встроен в корпус. Имеет электромеханическое управление количеством впрыска и углом начала впрыска.

Но в связи с невозможностью обеспечить всё более ужесточающиеся экологические требования, дальнейшая модернизация не проводится. Концерн разработал за прошедший век топливные насосы различных конструкций.

Примерно в те же годы развивается и основной конкурент BOSCH — LUCAS CAV (Великобритания). Создаются и разрабатываются конструкции, принципиально отличающиеся, но выполняющие функции такие же как и немецкие аналоги. Для грузовиков создается ТНВД со съемной головкой высокого давления (аналогичная схема использована в ТНВД Алтайского Завода Прецизионных Изделий и TGL(ГДР) – для IFA). Позднее для тяжелых двигателей была разработана собственная система насос-форсунок и индивидуальных насосов с электроуправляемыми клапанами, построенная по собственной технологии (несмотря на схожесть с немецкими аналогами). Для быстроходных двигателей создается семейство распределительных насосов DPA(лицензионным производством которых занялся венгерский завод «MEFIN»). На смену DPA пришел DPC, а позднее DP 200(210), EPIC (ТНВД с управлением электроклапанами, в России наиболее часто встречается на автомобилях FORD Transit и Mercedes-Benz). Схема оказалась настолько «живучей», что была применена при разработке ТНВД для Common Rail, по такому же принципу создан насос VP44 (BOSCH). В начале 2000 года фирма LUCAS CAV была приобретена американским концерном DELPHI. Продукция концерна поставляется многим автопроизводителям.

Бренд ZEXEL появился в 1939 году, когда японская фирма DIESEL KIKI купила лицензию у BOSCH на производство дизельных топливных насосов высокого давления, и с помощью немецких специалистов организовала их выпуск. В 1990-м году, компания производящая продукцию под маркой Zexel, стала называться Zexel Corporation. В 2000-м году была реорганизована под названием Bosch Automotive Systems Corporation (RBAJ), то есть стала японским отделением корпорации BOSCH. Топливная аппаратура данного производителя хотя и повторяет модельный ряд BOCSH, но имеет ряд конструктивных особенностей. Таких, как система электромеханических регуляторов.

Свою историю компания DENSO начала в 1949 году под названием Nippon Denso. В 1996 она была преобразована в корпорацию DENSO, так как предыдущее название переводилось с японского языка, как «Японские электронные запчасти», что не соответствовало достигнутому уровню развития компании, которая расширила рынок продаж своих комплектующих, кроме Японии, на рынки Европы, Америки и Азии. Долгое время компания производила распределительные насосы по лицензии BOSCH. Но DENSO в 1995 году впервые в мире применила систему Common Rail на серийном автомобиле Toyota – Hino, после чего данная система получила признание во всем мире. По похожей схеме разработана система BOSCH CP2.

Компания SIEMENS AG/VDO представлена на российском рынке в основном системами Common Rail. Принципиальным отличием от остальных производителей является использование управляющего элемента из пьезокристаллического пакета. Это повышает скорость срабатывания управляющего элемента в несколько раз, в сравнении с индуктивными элементами.

Читать еще:  Двигатель ваз 2107 инжектор расход топлива

Ещё одна компания, активно присутствующая на российском рынке – MOTORPAL(Чехия). Данная фирма выпускает рядные ТНВД для спецтехники и сельхозтехники, а так же Газель (механические насос-форсунки) и УАЗ Hunter(рядный ТНВД). Компания активно проводит разработки альтернативы системе Common Rail (TIER 3).

Ну, вот с производителями ТНВД мы определились, теперь попробуем определиться «что за зверь такой создает давление?».

Рядные ТНВД (PE – type) классификация Bosch

Из названия класса – расположение насосных секций в ряд, по одной на каждый цилиндр. Имеет собственный корпус, кулачковый вал, систему изменения цикловой подачи в зависимости от изменения режима нагрузки на двигатель (центробежный и/или всережимный регулятор), автомат опережения впрыска, топливоподающий насос. В более поздних версиях механические регуляторы уступили место электромеханическим (RE – type).

Распределительные ТНВД (VE – type)

Класс ТНВД применяемый в основном на легковых автомобилях и легком коммерческом транспорте. Имеют один плунжер, могут поддерживать работу от 2 до 6 цилиндров. Плунжер, двигаясь аксиально – создает давление, одновременно вращаясь – распределяет топливо под высоким давлением по цилиндрам. В корпусе конструктивно объединены несколько систем: Приводной вал, топливоподающий насос, центробежный и всережимный регуляторы, автомат опережения впрыска, механизм коррекции цикловой подачи по давлению наддува или в зависимости от положения над уровнем моря, автомат облегчения старта. Несмотря на весьма обширный список устройств, все они расположены в одном корпусе, довольно малого размера и веса. С 1986 года применяются как механические регуляторы, так и электромеханические.

Распределительные ТНВД DP(A/C) –type(VP44/VRZ)

Данный тип был разработан фирмой Lucas CAV. Принципиальным отличием от Bosch VE является использование 2, 3 или 4 радиально движущихся навстречу друг другу плунжеров. Ротор, в котором находятся плунжера, вращаясь, распределяет топливо по цилиндрам. Остальные функциональные возможности и принципы действия систем похожи на описанные выше насосы VE. С разработкой и внедрением быстродействующих клапанов, появились насосы серий EPIC(Lucas), VP44(Bosch), VRZ(ZEXEL), V4(DENSO). Для корректировки погрешностей механической обработки применяется метод программного корректирования.

Насос-форсунки (PDE/UIS)

Данная система объединяет в одном корпусе насосную секцию и форсунку. Привод насосной секции осуществляется от распределительного вала двигателя. Регулировка подачи топлива осуществляется как с помощью зубчатой рейки (регулятор установлен на двигателе), так и с помощью электромагнитного клапана. В насос-форсунках американских двигателей применены гидравлические привода. Система находит применение не только на грузовых автомобилях, но и на легковых (Land Rover, VW) Система выпускается четырьмя производителями — Bosch, Delphi, Continental/VDO, Motorpal.

Индивидуальные насосы (PLD/UPS)

Насосная секция в данной системе, как и в предыдущей, приводится в действие от распределительного вала двигателя (при установке непосредственно в ГБЦ), так и от отдельного кулачкового вала (при установке в отдельный корпус). Для впрыска топлива в цилиндры применяется обычная форсунка. Различие с традиционными системами впрыска состоит в том, что применяется короткая трубка высокого давления с минимальными изгибами, в свою очередь это позволяет добиться более стабильных результатов. Для регулирования количества подачи применяется как зубчатая рейка, так и электроклапан. Наиболее широко эта система применяется на строительной технике и грузовых автомобилях. Таких как DAF XF95, MERSEDES Atego/Actros, RENAULT Magnum.

Common Rail (общая дорога (англ.)). Аккумуляторная система впрыска

На данный момент система является вершиной эволюции ТПА. За счет увеличения давления впрыска (до 2000 бар.) удалось добиться снижения расхода топлива, снижения токсичности выхлопа (за счет выполнения до 9 впрысков за один рабочий такт в цилиндре). Топливные насосы производства BOSCH, DENSO и SIEMENS построены по схожим схемам. DELPHI использует собственную схему, пришедшую от серии DPA/DPC. Впрыск топлива в цилиндры осуществляется через электроуправляемые форсунки SIEMENS и BOSCH используют в своих инжекторах пьезокерамические пакеты, в качестве управляющих элементов. Система применяется практически всеми производителями дизельных моторов, как легковых, так и грузовых автомобилей.

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

Система SCR состоит из:

  • 1 Бак мочевины
  • 2 Управляющий модуль * (включает в себя блок управления, насос и фильтр)
  • 3 Трубопровод мочевины
  • 4 Подогрев бака мочевины
  • 5 Форсунка впрыска мочевины **
  • 6 Датчики температуры ОГ
  • 7 Датчик 2NOx ***
  • 8 Восстановительный катализатор ****
  • 9 Дроссельная заслонка трубопровода подогрева
  • 10 Пароотводящая трубка *****
  • 11 Температурный датчик мочевины
Читать еще:  Citroen berlingo какой двигатель лучше

Примечания:
* Насос мочевины представляет собой мембранный насос, привод которого осуществляется бесщёточным двигателем постоянного тока. Он интегрирован в корпус управляющего модуля и управляется блоком управления.

Задачи насоса мочевины различаются в зависимости от положения клапана обратной перекачки.

● При включённом двигателе и выполнении условий, необходимых для работы системы нейтрализации SCR, насос подаёт мочевину из бака к форсунке мочевины под давлением около 5 бар.

● При выключении дизельного двигателя он перекачивает мочевину из трубопровода подачи мочевины от форсунки обратно в бак.

Расчёт количества впрыскиваемой мочевины:

Требуемое для впрыска количество мочевины рассчитывается блоком управления и зависит от следующих факторов:

● режима работы двигателя;

● доли оксидов азота в массовом потоке ОГ.

Доля оксидов азота, поступающая в восстановительный катализатор, рассчитывается блоком управления. Массовый поток ОГ соответствует массовому расходу воздуха во впускном канале, который определяется расходомером воздуха, и массе впрыснутого топлива.

** Форсунка дозирует подачу мочевины в поток отработавших газов. Управление форсункой осуществляет блок управления с помощью сигнала с широтнооимпульсной модуляцией.

В форсунке мочевина находится под давлением, создаваемым насосом. В положении покоя игла форсунки перекрывает выходное отверстие за счёт усилия пружины. Для впрыска мочевины блок управления посылает управляющий сигнал на электромагнитную катушку форсунки. При этом возникает магнитное поле, которое вытягивает якорь форсунки и иглу форсунки. Форсунка открывается, и происходит впрыск мочевины. Если управляющий сигнал на электромагнитную катушку больше не поступает, магнитное поле исчезает, и игла форсунки перекрывает отверстие под действием пружины.

*** Датчик 2 NOx вкручен в трубу выпуска ОГ непосредственно за восстановительным катализатором. С его помощью определяется доля оксидов азота в ОГ, которая анализируется блоком управления датчика 2 NOx.

**** Конструкция восстановительного катализатора представляет собой сотообразный керамический элемент, покрытие которого состоит из цеолита меди. Оно предназначено для восстановления оксидов азота.

***** Система вентиляции предназначена для выравнивания давления в баке.
При заправке мочевины необходимо следить за тем, чтобы в баке оставался достаточный свободный объём для расширения мочевины.

Топливо поступает на всасывающий фильтр (3) где из него удаляются загрязнения в 1 микрон. Калибр фильтра 10 микрон.

Продвигаясь к насосу низкого давления (5) дизельное топливо проходит через охладитель электронного блока (1), таким образом, охлаждая его. Далее топливо поступает в насос низкого давления (5).

Насос низкого давления (5) повышает давление топлива до 9-12 бар и направляет его к насосу высокого давления (7). Однако перед попаданием в насос высокого давления дизельное топливо доочищается в напорном фильтре (4) имеющем калибр 3 микрона.

Наконец топливо достигло насоса высокого давления (7). В насосе высокого давления давление топлива возрастает и может достигать 500 — 2500 бар. Рабочее давление регулируется с помощью количества топлива, которое впускной дозирующий клапан (6) пропускает к насосу высокого давления (7). Управляет дозирующим клапаном (6) электронный блок (1), постоянно измеряя давление топлива в гидроаккумуляторе (8) с помощью датчика (10).

И так вернемся к насосу высокого давления. Топливо с насоса высокого давления (7) поступает в гидроаккумулятор (8) и к форсункам (11). Благодаря этому все форсунки находятся под постоянным высоким давлением. Запаса топлива в гидроаккумуляторе всегда хватает, не зависимо от оборотов двигателя. Давление в гидроаккумуляторе, как было сказано ранее, постоянно измеряется датчиком давления (10) и корректируется электронным блоком (1) по средствам впускного дозирующего клапана (6). Если давление топлива превысит предельное значение 3000 бар откроется механический предохранительный клапан (9) и возвратит топливо обратно в бак через возвратный коллектор (12).

Читать еще:  Бензин в масле двигателя tsi причины

Управляемые электронным импульсом форсунки (11) подают порцию топлива в цилиндры двигателя. Количество впрыскиваемого топлива зависит от времени открытия и может с высокой точностью быть рассчитано блоком (1), так как у форсунки отсутствует механическая связь с распределительным валом двигателя, а давление топлива всегда прогнозируемо и измеряется датчиком (10). Это одна из отличительных особенностей системы XPI (Common Rail) перед существующими ранее дизельными топливными системами.

Еще одна особенность дизельной системы XPI (Common Rail) это многократный впрыск. Небольшое количество топлива, впрыскивается форсункой в цилиндр двигателя, непосредственно перед основным впрыском. Благодаря этому снижается шум работы двигателя. Затем происходит основной впрыск топлива в цилиндры двигателя. И завершает цикл небольшой последующий впрыск, который способствует снижению количества сажи и оксидов азота NOx.

Излишки топлива, как и в традиционных топливных системах, возвращаются обратно в бак, через возвратный коллектор (12). Если Вы внимательно знакомились с работой топливной системы, то у Вас наверное возник вопрос как через возвратный коллектор (12) может возвращаться излишки топлива с форсунок (11) с мизерным давлением и топливо с предохранительного клапана (9), которое в 1000 разы выше?
Просто эти два канала разделены внутри возвратного коллектора (12) однако имеют общий выход.

Подводя итог хотелось выделить преимущества топливной системы XPI (Common Rail):

  1. Момент впрыска и длительность впрыска не зависят от положения распределительного вала;
  2. Давление впрыска можно регулировать независимо от частоты вращения двигателя и количества впрыскиваемого топлива;
  3. Клапанный механизм стал проще в виду отсутствия толкателей для форсунок;
  4. Возможность многократного впрыска.

Однако рассмотренная топливная система очень требовательна к качеству топлива. Низкого качества топливо способно повредить детали форсунки и топливного насоса. К примеру, задающий клапан форсунки имеет ход 47 микрон (0.047мм). Грязь, попавшая в него, может привести к износу или заклиниванию. Такая же ситуация и с насосом высокого давления. Зазор между плунжером и цилиндром составляет 5 микрон (0.005мм).

Многие узлы топливной системы длительное время после остановки двигателя находятся под давлением примерно 2000 бар, что очень опасно. Поэтому при ремонте подобных систем важно соблюдение техники безопасности и понимание принципа ее работы.

XU10J4R

Это тоже двухлитровый мотор, который можно встретить под маркировкой RFV, он 16-клапанный. Его выпускали в 1995 года по 2005 год, расход топлива – около 8 литров в смешанном цикле на каждые 100 км пути. Такой двигатель ставили на следующие модели авто:

  • Peugeot 306;
  • Peugeot 405;
  • Peugeot 605;
  • Peugeot 806;
  • Citroen Xsara;
  • Citroen Xantia;
  • Citroen Xsara Picasso;
  • Citroen XM.

Технические данные ДВС:

Рабочий объем2,0 литра
Система питанияИнжектор
Мощность мотора132 лошадиные силы
Крутящий момент180 Нм
Материал БЦ и его типЧугунный R4
Материал ГБЦ и её типАлюминиевая 12v
Диаметр цилиндра86 мм
Ход поршня86 мм
Степень сжатия10,4
Наличие гидрокомпенсаторовДа
Привод ГРМЗубчатый ремень
Наличие фазорегуляторовНет
Наличие турбонагнетателяНет
Тип моторного масло и его объем4,25 литра синтетического масла 5W-40
Тип топливаБензин АИ-92
Экологический классЕВРО 2/3
Примерный ресурсНе менее 320 000 км

В двигатель нужно заливать качественное масло, иначе гидрокомпенсаторы пострадают. Есть проблема с плавающими оборотами из-за сбоев в РХХ, свечи и катушки зажигания чувствительны к плохому бензину. Нужно менять ремень ГРМ каждые 60-90 тысяч километров пробега (в зависимости от его состояния), а не через 120 тысяч, как утверждает производитель. Встречается течь сальников и легкий масложор. Сложно найти на автомобильных разборках пластиковый впускной коллектор, который часто может трескаться. Зимой обмораживается вентиляция картера.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector