Дизельный двигатель ЗМЗ-51432 CRS. Руководство - часть 35

 

  Главная      Автомобили - УАЗ     ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МОДЕЛИ ЗМЗ-51432 CRS для автомобилей УАЗ экологического класса 4

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  ..

 

Дизельный двигатель ЗМЗ-51432 CRS. Руководство - часть 35

 

 

 

 
 

138 

Требуемое  быстродействие  включения  форсунок  достигается  благодаря  оп-

тимизации работы электромагнитных клапанов и особой системы регулирования. 

Система  «угол  –  время»  сравнивает  временной  момент  впрыскивания  с  пока-

заниями датчиков положения коленчатого и распределительного валов во время ра-
боты двигателя. Система электронного регулирования работы дизеля подразумевает 
строгую дозировку впрыскиваемого топлива.  

Контур высокого давления системы Common Rail делится на три части: созда-

ния  давления,  его  аккумулирования  и  дозировки  топлива  (рис.102).  Топливный 
насос  высокого  давления  5  снабжен  клапаном  регулирования  давления  6.  С  помо-
щью ТНВД высокое давление аккумулируется в аккумуляторе давления 8, оснащен-
ном датчиком давления 7. Форсунки 1 служат для своевременной подачи топлива в 
нужном  количестве.  Топливопроводы  высокого  давления  связывают  все  эти  части 
друг с другом. 

Топливный насос высокого давления (ТНВД) CP1H (рис.50, 103) 
Назначение 
Основной  функцией  любого  ТНВД  является  обеспечение  подачи  топлива  к 

форсункам под требуемым давлением, на любых режимах работы двигателя и в те-
чение  всего  срока  эксплуатации  транспортного  средства.  В  системе  Common  Rail 
ТНВД необходим лишь для создания резерва топлива и быстрого повышения давле-
ния в топливном аккумуляторе 8 (ри.102). ТНВД 5 создает постоянное давление ве-
личиной до 1450 бар для аккумулятора высокого давления 8 (рис.102).  

Устройство 
В системе Common Rail дизеля ЗМЗ-51432 используется радиальный плунжер-

ный ТНВД СР1Н ф.BOSCH, который создает высокое давление топлива независимо 
от величины цикловой подачи (рис.103). 

ТНВД крепиться на  общем с генератором  кронштейне 28 (рис.6), с левой сто-

роны  двигателя.  Приводится  в  действие  с  помощью  шкива  коленчатого  вала  по-
ликлиновым  ремнем  6РК1600,  а  частота  вращения  вала  ТНВД  не  превышает  3360 
мин

-1

. ТНВД смазывается и охлаждается проходящим через него топливом. 

Клапан  10  регулирования  давления  (рис.103а)  установлен  непосредственно  на 

ТНВД.  Три  плунжера  3,  радиально  расположенные  по  окружности  через  120° 
(рис.103в), сжимают топливо внутри ТНВД. Три рабочих хода каждого плунжера за 
один  оборот  вала  ТНВД  позволяют  обеспечить  незначительную  и  равномерную 
нагрузку  на  вал  привода  с  эксцентриковыми  кулачками.  Крутящий  момент,  дости-
гающий величины  25 Н·м, составляет  около 1/9  от амплитуды  момента, необходи-
мого для привода распределительного ТНВД VE. Таким образом, система Common 
Rail функционирует с меньшими затратами на привод.  

Необходимая для привода ТНВД мощность возрастает пропорционально часто-

те вращения вала насоса и давлению в аккумуляторе высокого давления. 

Принцип действия 
Топливоподкачивающий насос 10 подает топливо к ТНВД через фильтр 2 с се-

паратором  воды  (рис.49).  Пройдя  через  дроссельное  отверстие  защитного  клапана 
14 (рис.103), топливо, используемое также для смазки и охлаждения деталей ТНВД,  

 

 
 

139 

 

а) 

1 – вал привода; 2 – эксцентриковый кулачек; 3 – плунжер с гильзой; 4 – камера над плунже-

ром; 5 – впускной клапан; 7 – выпускной клапан; 8 – уплотнение; 9 – штуцер магистрали, веду-
щей  к  аккумулятору  высокого  давления;  10  –  клапан  регулирования  давления;  11  –  шариковый 
клапан; 12 – магистраль обратного слива топлива; 13 – магистраль подачи топлива к ТНВД; 14 – 
защитный клапан с дроссельным отверстием; перепускной канал низкого давления.

 

 

 

б) 

1  –  вал  привода;  2  –  эксцентриковый  кулачок;              

3  –  плунжер  с  втулкой;  4  –  впускной  клапан;  5  –  вы-
пускной клапан; 6 – подача топлива.

 

в) 

1  –  шарик  клапана;  2  –  якорь;            

3 – электромагнит; 4 – пружина клапа-
на; 5 – корпус электрического разъема.

 

Рис.103. Устройство  ТНВД системы Common Rail [1] 

 

 
 

140 

движется к плунжерам по системе каналов. Вал 1 привода с эксцентриковыми 

кулачками 2 одновременно заставляет поступательно двигаться все три плунжера 3. 

Топливоподкачивающий  насос  создает  давление  подачи,  превышающее  вели-

чину,  на  которую  рассчитан  защитный  клапан  (от  0,5  до  1,5  бар).  Последний  от-
крывает  перепускной  канал  15,  по  которому  топливо  через  впускной  клапан  5  по-
ступает в камеру 4 над плунжером, движущимся вниз (то есть совершающим впуск). 

Когда  НМТ  плунжера  пройдена,  впускной  клапан  закрывается.  Топливо  в 

надплунжерном пространстве сжимается  плунжером, идущим вверх. Когда возрас-
тающее давление достигнет уровня, соответствующего тому, что поддерживается в 
аккумуляторе высокого давления, открывается выпускной клапан 7. 

Сжатое топливо поступает в контур высокого давления. 
Плунжер ТНВД подает топливо до тех пор, пока не достигнет своей ВМТ (ход 

подачи). Затем давление падает, выпускной клапан закрывается. Плунжер начинает 
движение вниз. 

Когда величина давления в надплунжерном пространстве  опускается ниже ве-

личины давления подкачки, впускной клапан открывается и процесс повторяется. 

Мощность подачи 
Так как ТНВД рассчитан на большую величину подачи, на холостом ходу при 

частичных нагрузках возникает избыток сжатого топлива, которое через клапан ре-
гулирования  давления  10  (рис.103)  и  магистраль  обратного  слива  возвращается  в 
топливный  бак.  Здесь  давление  топлива  падает,  и  потенциальная  энергия  потока 
топлива иссякает. Поскольку топливо под давлением нагревается, то под влиянием 
температуры  топлива,  поступающего  из  магистрали  обратного  слива,  постепенно 
повышается температура топлива в баке. Соответственно снижается КПД системы. 

Передаточное отношение 
Величина подачи топлива к аккумулятору высокого давления пропорциональна 

частоте вращения вала ТНВД, и зависит от частоты вращения коленчатого вала ди-
зеля. Передаточное отношение между приводным и коленчатым валами выбрано та-
ким образом, чтобы избыток подаваемого топлива был невелик, но в режиме полной 
нагрузки  полностью  удовлетворялась  потребность  в  топливе.  Передаточное  отно-
шение у дизеля ЗМЗ-51432 составляет 1,34. 

Клапан регулирования давления (рис.103в) 
Назначение 
Клапан регулирования давления устанавливает требуемую величину давления в 

аккумуляторе  в  зависимости  от  нагрузки  на  двигатель.  При  достижении  заданного 
давления в аккумуляторе клапан открывается, и часть топлива  отводится через ма-
гистраль обратного слива назад в топливный бак. 

Аккумулятор высокого давления (Rail) (рис.51) 
Назначение 
Аккумулятор  высокого  давления  (Rail)  содержит  топливо  под  высоким  давле-

нием. Одновременно аккумулятор смягчает колебания давления, которые возникают 
из-за  пульсирующей  подачи  со  стороны  ТНВД,  а  также  из-за  работы  форсунок  во 
время впрыскивания. Этим обеспечивается постоянство давления впрыскивания при 
открытии форсунки. 

Распределение топлива по форсункам также входит в функции аккумулятора. 

 

 
 

141 

Устройство 
Аккумулятор 1 высокого давления в общем виде имеет форму трубки (рис.51), 

на который установлен датчик 2 давления топлива.  

Принцип действия 
Топливо  из  ТНВД  направляется  через  топливопровод  высокого  давления  к 

впускному  штуцеру  4  аккумулятора.  Из  аккумулятора  оно  распределяется  по  вы-
пускным штуцерам 3 к отдельным форсункам. 

Давление  внутри  аккумулятора  измеряется  датчиком  давления  топлива  2  и 

ограничивается клапаном регулирования давления до максимально допустимой ве-
личины в зависимости от параметров системы впрыска и под давлением поступает к 
форсункам.  Объем  аккумулятора  постоянно  наполнен  топливом,  находящимся  под 
давлением.  Величина  этого  давления  поддерживается  на  постоянном  уровне  даже 
при  больших  нагрузках  на  двигатель,  когда  возрастает  расход  топлива  через  фор-
сунки. 

 
Электрогидравлическая форсунка CRI2.14 
 
Назначение 
Требуемые момент начала впрыска, и величина подачи топлива обеспечивают-

ся форсунками с  электромагнитным клапаном. Момент  начала впрыскивания в ко-
ординатах  «угол  –  время»  устанавливается  системой  электронного  регулирования 
работы  дизеля.  Необходимы  также  два  датчика:  один  измеряет  частоту  вращения 
коленчатого вала, другой предназначен для распознавания цилиндров и определения 
фаз на распределительном валу. 

Конструкция 
Форсунка состоит из следующих функциональных блоков: 

  бесштифтовой распылитель; 
  гидравлическая сервосистема; 
  электромагнитный клапан. 

Топливо подается по  магистрали 9 высокого давления (рис.104а)  через  подво-

дящий канал к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 по-
дачи  топлива  –  в  камеру  5  управляющего  клапана.  Через  дроссельное  отверстие  8 
отвода  топлива,  которое  может  открываться  электромагнитным  клапаном,  камера 
соединяется с магистралью 1 обратного слива топлива. 

При  закрытом  дроссельном  отверстии  8  (рис.104а)  гидравлическая  сила,  дей-

ствующая  сверху  на  поршень  11  управлящего  клапана,  превышает  силу  давления 
топлива снизу на конус 6 иглы распылителя. Вследствие этого игла прижимается к 
седлу распылителя и плотно закрывает отверстия 7 распылителя. В результате топ-
ливо не попадает в камеру сгорания. 

При срабатывании электромагнитного клапана якорь электромагнита сдвигает-

ся  вверх  (рис.104),  открывая  дроссельное  отверстие  8  (рис.104б).  Соответственно 
снижаются как давление в камере управляющего клапана, так и гидравлическая си-
ла, действующая на поршень управляющего клапана. Под действием давления топ-
лива на конус 6 игла распылителя отходит от седла, так что топливо через отверстия 
7  распылителя  попадает  в  камеру  сгорания  цилиндра.  Такое  непрямое  управление 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  ..