Post on 29-Dec-2015
description
Cap.14
Sisteme de injecţie avansate folosite la motoarele cu aprindere prin comprimare
Tematica cursului cuprinde următoarele subcapitole:
14.1. Evoluţia sistemelor moderne de control al procesului de injecţie de combustibil folosite la m.a.c.
14.2. Principii de funcţionare, cerinţe, clasificare
14.3. Sistemul de injecţie tip rampă comună sau “common rail”
14.4. Sistemul de injecţie tip pompă injector sau injector unitar (PD-pompă-diuză
Bibliografia se poate consulta din:
1. U. Dohle s.a., Advanced Diesel Common Rail Systems for Future Emission Legislation-Robert Bosch GmbH, Stuttgart, Germany,-2003
2. K. Ahlin ,Modelling of pressure waves in the Common Rail Diesel Injection System –LiTH-ISY-3081-2000
3. V.D.Negrea-Procese în motoare cu ardere internă, Editura Politehnica-4. Kraftfahr Technisches Taschenbuch Bosch-Robert Bosch GmbH, Stuttgart,
Germany5. 1.9-Liter TDI Engine with Pump Injection (Pumpe Duse) Design and Function-
Volkswagen of America Inc.,U.S.A. 2003
14.1 Evoluţia sistemelor moderne de control al procesului de injecţie de combustibil folosite la m.a.c.
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000
Număr de autoturisme diesel
Număr total de autoturisme
Fig. 2 Prima pompă de injecţie Bosch
14.2. Principii de funcionare, cerinţe, clasificare
Fig.3 Schema bloc a unui sistem modern de la un motor
Date de intrare
(senzori)
Calculator
ECU
Date de ieşire
(actuatori)
Fig.4 Factorii de influenţă ai optimizarea arderii
Fig.5 Variaţia presiunii de injecţie şi ridicarea acului injetorului
Rezumând cerinţele impuse unui sistem de injecţie avansat putem aminti câteva:
-flexibilitate a presiunii de injecţie -presiunea maximă de injecţie funcţie de aplicaţia dorită -avans flexibil la injecţii şi multinjecţii -posibilitatea realizării injecţiei pilot şi postinjecţiei cu doze mici de
combustibilPe lângă acestea putem adăuga:
-deschiderea rapidă a orificilor injectorului -injecţia redusă pe perioada întârzierii la autoaprindere dar posibilitatea
obţinerii unei injecţii maxime în zonele cu exces de aer local ridicat -creşterea puternică a vitezei de injecţie după începutul arderii -obţinerea unei valori maxime a vitezei de injecţie câtre sfârşitul injecţiei -închiderea rapidă a orificilor injectorului
Figura 6 Optimizarea injecţiei
•Pompă cu distribuitor mecanic de tip VE-VP
Semnificaţia notaţiilor din figura este: 1-Supapă de control al presiunii de intrare; 2-regulator de turaţie; 3-limitator de debit; 4-capul hidraulic ce are rol de realizare şi distribuţie a presiunii 5-;6-Sistem de modificare a avansului de început de injecţie; 7-Camă; 8-Opritor electronic
•Pompă de injecţie cu regulator electronic de turaţie tip DS
•Pompă de injecţie cu control electronic tip Stanadyne
• Piston radial Injector si pompa
•Injector RSN cu sensor electronic
14.2 Sistemul de injecţie tip rampă comună sau “common rail”
Sistemul “common rail”-ansamblul general
Injector folosit la sistemul de injecţie “common rail”
Schema funcţională de principiu a sistemului „common rail 1-rezervor; 2-pompă volumică de alimentare; 3-filtru de combustibil; 4-pompa de injecţie de foarte înaltă
presiune; 5-ventil de reglare a presiunii; 6-unitate electronică de calcul (UEC); 7-traductor de turaţie; 8-traductor pentru poziţia arborelui cu
came; 9-traductor pentru poziţia pedalei de
acceleraţie; 10-traductor pentru presiunea de
supraalimentare; 11-temperatura aerului; 12-temperatura fluidului de răcire; 13-traductor pentru măsurarea
debitului de aer; 14-traductor pentru conducta comună
de foarte înaltă presiune; 15-conducta acumulator pentru
combustibil de foarte înaltă presiune; 16-injectoare
114 1
55
16
3
6
78
9 133
11
10
12
4
2
Schema funcţională de principiu a sistemului „common rail
TRADUCTOARETuratie
Pozitia arborelui si a arborelui cu came
Poziţia pedalei de acceleraţie Presiunea de supraalimentare
Debit de aerTemperatura)aer, fluid de racire
Alti senzori FGRPresiunea atmosferica
traductoare diverse
UECC
COMENZI LA:Recirculare gaze arse
Grup de turbo-supralimentare
Instalaţia de climatizareDiagnosticare pentru
defectiuniComenzi pentru
pompa si ventile de injectie (CAN)
Aparate de bord
Schema de ansamblu a UEC şi funcţiile sale
•Evoluţia sistemelor “common rail”
A treia generaţie injectoare “common rail”
A patra generaţie injectoare “common rail”
Pompa de înaltă presiune
14.4. Sistemul de injecţie tip pompă injector sau injector unitar (PD-pompă-diuză)
Schema de principiu a instalaţiei de injecţie de înaltă presiune IU/UP
Secţiune prin sistemul injector unitar tip IU
Secţiune prin pompa de injecţie de tip UP
Unitate injector pompa cu ventil de comanda cu element piezo
tehnologie utilizată de grupul Volkswagen
2 versiuni PPD 1.0 si PPD 1.1 (dezvoltate de Siemens VDO Automotive AG şi de Volkswagen AG)
Fixarea unitatilor in chiulasa este identica. Diferente ale unitatilor PPD fata de unitatile PD cu ventil magnetic (atentie la numarul ET).
Cu ventil magnetic Cu ventil cu element piezo
Generalitati
Imbunătăţiri
Presiune de injectie Fazele injectiei
Timpi variabili de injectie
max. 2200 bar
min. 130 bar
Generalităţi
Preinjectia incepe pe la 130 bar (initial 160 bar)
Injectie principala: la sarcina maxima pana la 2200bar (initial 2050bar)
Piston pompa
Imbunatatiri (grad de eficacitate)
Camera de presiune ridicata
Pistonas de compensare
Generalitati
(desenele sunt de la unitatile PD cu ventil magnetic )
Supapa de presiune (unisens)
Piston de inchidere
Ventil piezo
Constructie
Noutati tehnice
Inversul efectului piezoelectric
Element piezo fara tensiune U
Element piezo cu tensiune U
Constructie
Element de executie de tip piezo
Modificarea in lungime a unui element de tip piezo
Modificare lungime
Ten
siu
ne
U
Element de executie piezo (schematic)
Constructie
Tensiunea de comanda este dependenta de temperatura elementului piezo si de cantitatea de injectie (cca.100-200V).
Amplificator (mecanism cu parghii)
- pozitie de repaus - elementul piezo activat
- acul ventilului inchis- acul ventilului deschis
Constructie
Supapa de presiune (unisens) pentru camera arcului duzei
de ex. sfarsitul preinjectiei
camera arcului duzei se va umple
Inceputul injectiei principale sau a preinjectiei
Se va mentine presiunea in camera arcului duzei.
Constructie
Piston de inchidere
Intarziere la deschiderea duzei
Accelerare la inchiderea acului duzei
Fanta de scurgere pe langa pistonul de inchidere
Constructie
Preinjectie
• In camera arcului duzei nu este presiune
•Amortizarea acului duzei limiteaza cursa de deschidere a acesteia.
•Acul duzei se deschide la cca. 130 bar.
Procedeul de injectie
Injectia principala si postinjectia
•Camera arcului duzei „se umple“ cu combustibil cu presiune ridicata
•Acul duzei se va deschide complet.
•Acul duzei se deschide de la o presiune de cca. 400-600 bar.
Procedeul de injectie
Cleme de fixare pe canalul pentru cablaj
Manson pentru montaj T10308
Demontare/montare
BIP (Beginning of Injection Period)
Simos PPD 1
BIP (inceputul injectiei)
• Impuls test pentru masurarea BIP-ului la fiecare 5 cicluri de injectie, in pauza dintre injectii
• BIP = inflexiune a curbei de tensiune, la inchiderea acului ventilului.
Timp
Ten
siu
ne
U
Diagnoza
VAS 5051
Ghidul de cautare a defectelor pentru motorul 2,0l-103kW-4V-TDI (BKP) cu PPD1.0
Germana: incepand cu versiunea de soft 59.01
Celelalte limbi: incepand cu versiunea de soft 60.00
Diagnose
Va multumesc pentru atentie.