Dieselenjin-inspuitingstelsel - direkte inspuiting met roterende pomp VP 30, 37 en VP 44

Voortdurend stygende brandstofpryse het vervaardigers gedwing om die ontwikkeling van dieselenjins te versterk. Tot aan die einde van die 80's het hulle behalwe petrolenjins slegs die tweede viool gespeel. Die belangrikste skuldiges was hul omvang, geraas en vibrasie, wat nie vergoed is deur selfs aansienlik laer brandstofverbruik nie. Die situasie moes vererger gewees het deur die komende verskerping van wetlike vereistes om die uitstoot van besoedelstowwe in uitlaatgasse te verminder. Net soos op ander gebiede, het die almagtige elektronika 'n helpende hand gegee aan dieselenjins.

In die laat 80's, maar veral in die 90's, is die elektroniese dieselmotorbeheer (EDC) geleidelik bekendgestel, wat die prestasie van dieselenjins aansienlik verbeter het. Die belangrikste voordele was 'n beter brandstofverstuivering wat verkry word deur hoër druk, sowel as elektronies beheerde brandstofinspuiting volgens die huidige situasie en die behoeftes van die enjin. Baie van ons sal uit die werklike ervaring onthou watter soort "go-ahead" die bekendstelling van die legendariese 1,9 TDi-enjin veroorsaak het. Soos 'n towerstaf, het die tot dusver lywige 1,9 D / TD 'n flink atleet geword met 'n uiters lae energieverbruik.

In hierdie artikel sal ons u vertel hoe 'n roterende inspuitpomp werk. Ons sal eers verduidelik hoe meganies beheerde roterende lobpompe werk en dan elektronies beheerde pompe. 'N Voorbeeld is die inspuitpomp van Bosch, wat die pionier en die grootste vervaardiger van inspuitingstelsels vir dieselenjins in passasiersmotors was en bly.

Die inspuitingseenheid met 'n draaipomp verskaf gelyktydig brandstof aan alle silinders van die enjin. Die verspreiding van die brandstof na die individuele inspuiters word uitgevoer deur 'n verdelersuier. Afhangende van die beweging van die suier, word die lobpompe verdeel in aksiaal (met een suier) en radiaal (met twee tot vier suiers).

Roterende inspuitpomp met aksiale suier en verspreiders

Vir die beskrywing gebruik ons ​​die bekende Bosch VE-pomp. Die pomp bestaan ​​uit 'n voerpomp, 'n hoë druk pomp, 'n spoed kontroleerder en 'n inspuiting skakelaar. Die voerwaaipomp lewer brandstof aan die suigruimte van die pomp, vanwaar die brandstof die hoëdrukafdeling binnedring, waar dit saamgepers word tot die vereiste druk. Die verdelersuier voer terselfdertyd 'n gly- en rotasiebeweging uit. Die glybeweging word veroorsaak deur 'n aksiale nok wat stewig met die suier verbind is. Dit laat toe dat brandstof ingesuig word en deur die drukkleppe aan die hoëdruklyn van die enjin se brandstofstelsel voorsien word. As gevolg van die rotasiebeweging van die beheersuier, word bereik dat die verspreidingsgroef in die suier teenoor die kanale draai waardeur die hoë druklyn van die individuele silinders met die pompkopruimte bo die suier verbind is. Brandstof word ingesuig tydens die beweging van die suier na die onderste dooie sentrum, wanneer die deursnee van die inlaatkanaal en groewe in die suier vir mekaar oop is.

Roterende inspuitpomp met radiale suiers

Die roterende pomp met radiale suiers bied 'n hoër inspuitdruk. So 'n pomp bevat twee tot vier suiers wat die nokringe, wat in die suier in hul silinders vasgemaak is, na die inspuitskakelaar beweeg. Die nokring het soveel tappe as die gegewe enjinsilinder. Terwyl die pompas draai, beweeg die suiers langs die trajek van die nokring met behulp van rollers en druk die nokuitsteeksels in die hoë drukruimte. Die rotor van die voerpomp is gekoppel aan die dryfas van die inspuitpomp. Die voerpomp is ontwerp om brandstof uit die tenk aan die hoëdruk -brandstofpomp te voorsien teen die druk wat nodig is vir die korrekte werking daarvan. Die brandstof word aan die radiale suiers verskaf deur die verdelerrotor, wat stewig aan die inspuitpompas gekoppel is. Op die as van die verdelerrotor is daar 'n sentrale gat wat die hoë drukruimte van die radiale suiers met dwarsgate verbind om brandstof uit die voedingspomp te voorsien en om hoëdrukbrandstof aan die inspuiters van die individuele silinders af te voer. Die brandstof kom uit in die spuitpunte op die oomblik dat die dwarssnit van die rotorboring en die kanale in die pompstator verbind word. Vandaar vloei die brandstof deur 'n hoëdrukleiding na die individuele inspuiters van die enjinsilinders. Die regulering van die hoeveelheid ingespuitte brandstof vind plaas deur die vloei van brandstof wat vanaf die voerpomp vloei na die hoëdrukgedeelte van die pomp te beperk.

Elektronies beheerde roterende inspuitpompe

Die mees algemene elektronies beheerde hoëdruk-draaipomp wat in voertuie in Europa gebruik word, is die Bosch VP30-reeks, wat hoë druk met 'n aksiale suiermotor opwek, en die VP44, waarin dit 'n positiewe verplasingspomp met twee of drie radiale suiers skep. Met 'n aksiale pomp is dit moontlik om 'n maksimum mondstukdruk van tot 120 MPa te bereik, en met 'n radiale pomp tot 180 MPa. Die pomp word beheer deur die elektroniese enjinbeheerstelsel EDC. In die vroeë jare van produksie is die beheerstelsel in twee stelsels verdeel, waarvan een deur die enjinbestuurstelsel beheer is, en die ander deur die inspuitpomp. Geleidelik het een algemene beheerder wat direk op die pomp geleë is, begin gebruik word.

Sentrifugaalpomp (VP44)

Een van die algemeenste pompe van hierdie tipe is die VP 44 radiale suierpomp van Bosch. Hierdie pomp is in 1996 bekendgestel as 'n hoëdruk -brandstofinspuitingstelsel vir passasiersmotors en ligte handelsvoertuie. Die eerste vervaardiger wat hierdie stelsel gebruik het, was Opel, wat 'n VP44-pomp in die viersilinder-dieselenjin van sy Vectra 2,0 / 2,2 DTi geïnstalleer het. Daarna volg Audi met 'n 2,5 TDi -enjin. In hierdie tipe word die begin van die inspuiting en die regulering van die brandstofverbruik volledig elektronies beheer deur middel van solenoïde kleppe. Soos reeds genoem, word die hele inspuitingstelsel óf beheer deur twee afsonderlike beheereenhede, afsonderlik vir die enjin en die pomp, óf een vir beide toestelle wat direk in die pomp geleë is. Die beheereenheid (s) verwerk seine van 'n aantal sensors, wat duidelik in die onderstaande figuur gesien kan word.

Uit 'n ontwerpoogpunt is die werkingsbeginsel van die pomp in wese dieselfde as die van 'n meganies aangedrewe stelsel. Die inspuitpomp met radiale verspreiding bestaan ​​uit 'n lamppomp met 'n drukbeheerklep en 'n vloeigasklep. Sy taak is om brandstof op te suig, druk binne die akkumulator te skep (ongeveer 2 MPa) en brandstof aan te vul met 'n hoëdruk radiale suierpomp wat die nodige druk skep vir fyn atomisering-inspuiting van brandstof in die silinders (tot ongeveer 160 MPa) . ). Die nokas draai saam met die hoëdrukpomp en verskaf brandstof aan die individuele inspuitcilinders. 'N Vinnige solenoïdeklep word gebruik om die hoeveelheid brandstof wat ingespuit word, te meet en te reguleer, wat deur seine met 'n veranderlike polsfrekwensie via die el beheer word. die eenheid is op die pomp geleë. Die opening en sluiting van die klep bepaal die tyd waartydens brandstof deur die hoë drukpomp voorsien word. Gebaseer op die seine van die omgekeerde hoeksensor (hoekposisie van die silinder), word die oombliklike hoekposisie van die dryfas en die nokring tydens omkering bepaal, die rotasiesnelheid van die inspuitpomp (in vergelyking met die seine van die krukas sensor) en die posisie van die inspuitskakelaar in die pomp word bereken. Die magneetklep pas ook die posisie van die inspuitingskakelaar aan, wat die nokring van die hoë drukpomp dienooreenkomstig draai. As gevolg hiervan kom die asse wat die suiers aandryf, vroeër of later in aanraking met die nokring, wat lei tot 'n versnelling of vertraging in die begin van kompressie. Die inspuitingskakelklep kan deur die beheereenheid voortdurend oop en toegemaak word. Die stuurhoeksensor is geleë op 'n ring wat sinchronies met die nokring van die hoë drukpomp draai. Die polsgenerator is op die pompaandrywingas geleë. Die kronkelende punte stem ooreen met die aantal silinders in die enjin. As die nokas draai, beweeg die skuifrollers langs die oppervlak van die nokring. Die suiers word na binne gestoot en druk brandstof onder hoë druk. Kompressie van brandstof onder hoë druk begin na die opening van die magneetklep deur 'n sein van die beheereenheid. Die verdeelas beweeg na 'n posisie voor die saamgeperste brandstofuitlaat na die ooreenstemmende silinder. Die brandstof word dan deur die gasklep na die inspuiter gelei, wat dit in die silinder inspuit. Die inspuiting eindig met die sluiting van die magneetklep. Die klep sluit ongeveer nadat die onderste dooie sentrum van die pomp radiale suiers oorkom is, word die begin van die drukstyging beheer deur die nok oorvleuelingshoek (beheer deur die inspuitskakelaar). Brandstofinspuiting word beïnvloed deur spoed, vrag, enjintemperatuur en omgewingsdruk. Die beheereenheid evalueer ook inligting van die krukas -posisiesensor en die dryfashoek in die pomp. Die beheereenheid gebruik die hoeksensor om die presiese posisie van die dryfas van die pomp en die inspuitskakelaar te bepaal.

1. - Vane ekstrusiepomp met drukbeheerklep.

2. – rotasie hoek sensor

3. - pomp beheer element

4. - hoëdrukpomp met nokas en dreineerklep.

5. - inspuitingskakelaar met skakelklep

6. - hoë druk solenoïde klep

Aksiale pomp (VP30)

'N Soortgelyke elektroniese beheerstelsel kan toegepas word op 'n roterende suierpomp, soos die Bosch-tipe VP 30-37-pomp, wat sedert 1989 in passasiersmotors gebruik word. In 'n VE -aksiale vloei -brandstofpomp wat deur 'n meganiese eksentrieke goewerneur beheer word. die effektiewe reis- en brandstofdosis bepaal die posisie van die rathefboom. Natuurlik word meer presiese instellings elektronies bereik. Die elektromagnetiese reguleerder in die inspuitpomp is 'n meganiese reguleerder en sy bykomende stelsels. Die beheereenheid bepaal die posisie van die elektromagnetiese reguleerder in die inspuitpomp, met inagneming van seine van verskillende sensors wat die werkverrigting van die enjin beheer.

Laastens 'n paar voorbeelde van die genoemde pompe in spesifieke voertuie.

Roterende brandstofpomp met aksiale suiermotor VP30 gebruik bv Ford Focus 1,8 TDDi 66 kW

VP37 gebruik 'n 1,9 SDi en TDi -enjin (66 kW).

Roterende inspuitpomp met radiale suiers VP44 gebruik in voertuie:

Opel 2,0 DTI 16V, 2,2 DTI 16V

Audi A4 / A6 2,5 TDi

BMW 320d (100 kW)

’n Soortgelyke ontwerp is ’n roterende inspuitpomp met Nippon-Denso radiale suiers in die Mazde DiTD (74 kW).