Асноўныя функцыі сістэмы складаюцца ў аптымальным і правільным кіраванні працэсам упырску дызельнага паліва ў патрэбны момант і ў патрабаванай колькасці, л таксама пры неабходным ціску ўпырску, што забяспечваецца ўжываннем электроннай сістэмай кіравання. Такая арганізацыя кіравання працэсам упырску забяспечвае плыўную і эканамічную працу дызеля.
У дадзенай акумулятарнай паліўнай сістэме Common Rail ціск паліва можа дасягаць 160 Мпа.
Гэта сістэма дае магчымасць дабіцца зніжэння ўтрымання цвёрдых часціц сажы ў адпрацаваных газах і аксідаў азоту NO x.
Акумулятарная паліўная сістэма Common Rail уключае ў сябе: прыступку нізкага ціску, прыступку высокага ціску і электронную сістэму кіравання рухавіком.
Асноўнымі элементамі дадзенай сістэмы з'яўляюцца электрагідраўлічныя фарсункі, ТНВД фірмы Bosch (СРЗ) (з датчыкам тэмпературы паліва і клапанам рэгулявання ціску паліва), акумулятар паліва (з датчыкам ціску паліва і рэдукцыйным клапанам), Датчыкі і клапана сістэмы кіравання рухавіком і электронны блок кіравання рухавіком.
Ступень нізкага ціску складаецца з паліўнага бака, паліўнага фільтра і трубаправодаў лініі нізкага ціску.
Ступень высокага ціску ў акумулятарнай паліўнай сістэме Common Rail уключае ў сябе ТНВД, акумулятар паліва, фарсункі, лініі высокага ціску і лініі вяртання паліва.
Схема акумулятарнай паліўнай сістэмы Common Rail.
1 - паліўны бак,
2 - ТНВД,
3 - паліўны фільтр,
4 - рэдукцыйны клапан,
5 - кантрольны (зваротны) клапан,
6 - акумулятар паліва,
7 - датчык ціску паліва ў акумулятары,
8 - фарсунка,
9 - блок кіравання рухавіком.
Струмень паліва ў ТНВД.
1 - паліўны бак,
2 - паліўны фільтр,
3 - ТНВД,
4 - які рэгулюе клапан,
5 - топливоподкачивающий помпа,
6 - клапан рэгулявання ціску паліва,
7 - камера высокага ціску,
8 - акумулятар паліва,
9 - да фарсунак.
У штуцэр (2) ТНВД для падлучэння шланга падачы паліва з паліўнага бака, усталяваны дадатковы паліўны фільтр для лепшага фільтравання паліва, перад яго падачай у лінію высокага- ціску.
1 - штуцэр вяртання паліва,
2 - штуцэр падачы паліва ад паліўнага фільтра,
3 - ТНВД,
4 - клапан рэгулявання ціску паліва,
5 - топливоподкачивающий помпа,
6 - датчык тэмпературы паліва.
Паліўная помпа высокага ціску прыводзіцца праз сістэму шасцерняў ад каленчатага вала і падае паліва пад неабходным ціскам у акумулятар паліва. ТНВД уключае ў сябе топливоподкачивающий помпа (які напампоўвае паліва з паліўнага бака ў плунжерную камеру), датчык тэмпературы паліва, клапан рэгулявання ціску паліва, кулачковы вал і тры плунжера (размешчаныя пад кутом 120°адносна адзін аднаго), якія напампоўваюць паліва пад высокім ціскам у акумулятар паліва.
У плунжерные камеры высокага ціску, неабходная колькасць паліва напампоўваецца з паліўнага бака з дапамогай шестеренчатого топливоподкачивающего помпы. Топливоподкачивающий помпа складаецца з двух шасцерняў з вонкавым зачапленнем, якія верцяцца ў розных кірунках. У помпе паліва з лініі падачы пападае ў зазор паміж зуб'ямі шасцерняў і корпусам і падаецца ў камеру высокага ціску ТНВД. Зварот паліва ў лінію падачы выключаецца за кошт шчыльнага кантакту зуб'яў шасцерняў. Бо хуткасць кручэння топливоподкачивающего помпы залежыць ад частаты кручэння каленчатага вала, тое ўзнікае неабходнасць рэгулявання колькасці напампоўванага ў плунжерные камеры паліва.
Колькасць паліва, які падаецца ў плунжерную камеру высокага ціску рэгулюецца які рэгулюе клапанам топливоподкачивающего помпы. Праз гэты клапан на падвышанай частаце кручэння каленчатага вала частка паліва вяртаецца ў лінію падачы паліва. Клапан рэгулявання ціску паліва рэгулюе колькасць падаванага да акумулятара паліва, тым самым падтрымліваючы сталы ціск у акумулятары паліва. Клапан кіруецца блокам кіравання рухавіком, па сігнале якога клапан адчыняецца і лішняе паліва падаецца ў лінію звароту.
Падаванае ад топливоподкачивающего помпы паліва праходзіць ва впускной канал усярэдзіне помпы. За впускным каналам размешчаны ахоўны клапан. Калі ціск, стваранае топливоподкачивающим помпай, перавышае ціск адкрыцця ахоўнага клапана, тое паліва праходзіць праз дросель клапана ў контур змазкі і астуджэнні ТНВД. Вал прывада з эксцэнтрыкам перамяшчае плунжер у адпаведнасці з уздымам эксцэнтрыка. Паліва праходзіць праз впускной клапан (1) ТНВД ст. камеру высокага ціску (5) помпавага элемента і, пры руху плунжера (8) ўніз рэалізуе ход упускаючы. Вал (6) у корпусе ТНВД усталяваны ў цэнтральным падшыпніку. Эксцэнтрык (7) на вале ТНВД забяспечвае зваротна-паступальны рух плунжараў. Пасля дасягнення ніжняй мёртвай кропкі НМТ плунжера, впускной клапан зачыняецца і паліва ўжо не можа выйсці з верхняй камеры помпавага элемента (плунжара). Затым пры руху плунжера уверх паліва сціскаецца, ціск падвышаецца і выпускны (нагнятальны клапан) (2) адчыняецца, як толькі ціск перавысіць яго ўзровень у акумулятары паліва. Сціснутае паліва паступае затым у контур высокага ціску.
Плунжер ТНВД працягвае падаваць паліва да таго часу, пакуль не дасягне становішча ВМТ (ход нагнятання). Пасля гэтага ціск падае, выпускны клапан зачыняецца і плунжар перамяшчаецца ўніз. Калі ціск у камеры помпавага элемента перавышае ціск падпампоўкі, впускной клапан зноў адчыняецца і працэс паўтараецца.
Датчык тэмпературы паліва ўключае ў сябе вымяральны рэзістар і сілкуецца напругай 5 У. Супраціў рэзістара змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы паліва, што ў сваю чаргу ўплывае на выходную напругу (сігнал) пасыланае датчыкам на блок кіравання. Блок кіравання атрымлівае сігнал ад датчыка і вызначае тэмпературу паліва па закладзеным у яго памяці алгарытме. Дадзеныя атрыманыя ад датчыка тэмпературы паліва выкарыстоўваюцца для разліку цыклавой падачы паліва.
Паліва ад ТНВД пад высокім ціскам паступае ў акумулятар паліва, адкуль яно падаецца да фарсунак. У акумулятары паліва падтрымліваецца аптымальны ціск (25 - 160 Мпа).
Папярочны разрэз ТНВД.
1 - впускной клапан,
2 - выпускны клапан,
3 - спружына,
4 - штурхальнік,
5 - камера высокага ціску,
6 - вал прывада,
7 - эксцэнтрык,
8 - плунжар.
Праца фарсункі.
1 - іголка,
2 - поршань,
3 - гідракамера,
4 - шарыкавы клапан,
5 - якар электрамагнітнага клапана,
6 - абмотка электрамагнітнага клапана,
7 - адтуліна звароту,
8 - адтуліна падачы.
Пры перавышэнні ціску 195 Мпа, частка паліва зліваецца праз рэдукцыйны клапан (усталяваны на акумулятары паліва) у лінію вяртання паліва. На акумулятары паліва ўсталяваны датчык ціску.
1 - рэдукцыйны клапан,
2 - парты для падлучэння паліўных трубак высокага ціску падачы паліва да фарсунак,
3 - датчык ціску ў акумулятары паліва,
4 - порт для падлучэння паліўнай трубкі высокага ціску падачы паліва ад ТНВД,
5 - акумулятар паліва.
У сістэму ўсталяваныя фарсункі з электрамагнітным кіраўніком клапанам. Кіраванне фарсункамі ажыццяўляецца блокам кіравання рухавіком. Кожная фарсунка складаецца з подпружиненного поршня (2), іголкі (1), электрамагнітнага клапана (6) і гідракамеры (3) (гл. малюнак "Праца фарсункі"). Ад акумулятара паліва ў фарсунку падаецца паліва, якое паступае да гідракамеры, праз адтуліну (8) і да іголкі фарсункі. У гідракамеры паліва знаходзіцца пад ціскам, роўным ціску ў акумулятары паліва. Калі фарсунка зачынена, паліва цісне на подпружиненный поршань, які, у сваю чаргу, уздзейнічае на іголку фарсункі, не даючы ёй адкрыцца. Калі электронны блок кіравання рухавіком выдае кіраўнік пускавы сігнал на які адпавядае электрамагнітны клапан фарсункі, паднімаецца якар (5) з шарыкавым клапанам (4). Шарыкавы клапан адчыняе канал (7), Які злучае гідракамеру з лініяй звароту паліва, у выніку чаго частка паліва зліваецца і ціск у гідракамеры фарсункі слабее. У той жа час ціск паліва, які падаецца да іголкі фарсункі, пераадольвае высілак спружыны поршня і іголка адчыняецца, у выніку чаго ажыццяўляецца ўпырск фарсункай паліва ў цыліндр.
У лінію звароту паліва ад фарсунак усталяваны зваротны клапан. Гэты клапан прадухіляе паступленне паліва, які адводзіцца ў лінію звароту ад фарсунак, зваротна да фарсунак.
Блок кіравання рухавіком кантралюе колькасць упырскваемага паліва і момант упырску. Дадзеная паліўная сістэма можа забяспечыць да трох паслядоўных упырскаў (шматстадыйны ўпырск). Кожная фарсунка падлучана да лініі вяртання паліва.
Кіраванне колькасцю ўпырскаў паліва.
1 - сігнал датчыка становішча каленчатага вала,
2 - тры ўпырску,
3 - два ўпырску,
4 - адзін упырск,
5 - пілотны ўпырск,
6 - асноўны ўпырск.
1 - электрамагнітны клапан,
2 - пласціна з адтулінамі,
3 - шарыкавы клапан,
4 - іголка фарсункі,
5 - поршань.
Кіраванне ўпырскам паліва ажыццяўляе блок кіравання рухавіком, на падставе сігналаў шэрагу датчыкаў сістэмы кіравання рухавіком, а гэтак жа ў залежнасці ад рэжыму працы рухавіка. Блок кіравання кіруе колькасцю ўпырскванага паліва, момантам упырску і колькасцю ўпырскаў за адзін такт у кожным цыліндры асобна. Колькасць упырскваемага фарсункай паліва вызначаецца часам адкрыцця іголкі фарсункі, якое ў сваю чаргу залежыць ад часу, на працягу якога блок кіравання рухавіком пасылае кіравальны сігнал на электрамагнітны клапан фарсункі. Час адкрыцця іголкі фарсункі кантралюецца блокам кіравання рухавіком у залежнасці ад націску педалі акселератара і частаты кручэння каленчатага вала. У разліковую колькасць упырскваемага паліва ўносіцца карэкціроўка ў залежнасці ад тэмпературы паветра на ўпуску, масавага расходу паветра, тэмпературы астуджальнай вадкасці і атмасфернага ціску. Таксама блок кіравання ўносіць карэкціроўку колькасці ўпырскваемага паліва для кожнай фарсункі ў залежнасці ад ідэнтыфікацыйнага кода фарсункі, які варта запраграмаваць у памяць блока кіравання рухавіком для кожнай фарсункі ў асобнасці. У гэтым кодзе зашыфраваны механічныя характарыстыкі, індывідуальныя для кожнай асобна ўзятай фарсункі.
Блок кіравання рухавіком увесь час карэктуе колькасць упырскванага- у кожны цыліндр паліва ў залежнасці ад змены частаты кручэння каленчатага вала (асабліва на халастым хаду), Для зніжэння ваганняў частаты кручэння і зніжэння вібрацый.
Момант упырску разлічваецца блокам кіравання на падставе сігналаў розных датчыкаў, рэжыму працы рухавіка, частаты кручэння каленчатага вала і колькасці ўпырскваемага паліва па алгарытме, запісанаму ў памяці блока кіравання. У разліковы час упырску паліва ўносіцца карэкціроўка ў залежнасці ад тэмпературы паветра на ўпуску, тэмпературы астуджальнай вадкасці і атмасфернага ціску.
Ціск упырску напроста залежыць ад ціску ў акумулятары паліва і кантралюецца блокам кіравання рухавіком на аснове сігналу датчыка ціску ў акумулятары паліва.
Ціск паліва рэгулюецца блокам кіравання ў залежнасці ад частаты кручэння каленчатага вала і цыклавой падачы паліва з дапамогай клапана рэгулявання ціску паліва, усталяванага ў ТНВД. Стварэнне аптымальнага ціску ўпырску паліва для кожнага рэжыму працы рухавіка, спрыяе зніжэнню таксічнасці якія адпрацавалі газаў.
Колькасць упырскаў, вырабляных фарсункай у цыліндр, кантралюецца блокам кіравання рухавіком у залежнасці ад умоў руху аўтамабіля і служыць для зніжэння вібрацый і таксічнасці якія адпрацавалі газаў. Дадзеная акумулятарная паліўная сістэма дазваляе рэалізаваць да трох упырскаў у адзін цыліндр за цыкл.
У памяці блока кіравання запраграмаваны некалькі аптымальных алгарытмаў упырску паліва пры розных станах. Так, пры нізкай частаце кручэння каленчатага вала і нізкай нагрузцы вырабляецца тры ўпырску за цыкл, для зніжэння верагоднасці дэтанацыі. Пры высокай частаце кручэння каленчатага вала і высокай нагрузцы, для паляпшэння магутнасных паказчыкаў і 'зніжэння выдатку паліва вырабляецца толькі адзін упырск за цыкл.
Дадатковыя функцыі кіравання служаць для паляпшэння характарыстык па зніжэнні эмісіі шкодных рэчываў у ОГ і расходу паліва або выкарыстоўваюцца для павышэння бяспекі, камфорту і зручнасці кіравання.