Горивна система (Mazda BT-50 (1))

Двигателят WL от ново поколение е оборудван със система за впръскване на гориво Common Rail на Bosch.

Основните функции на системата са оптималното и правилно управление на процеса на впръскване на дизелово гориво в точното време и в необходимото количество, както и при необходимото налягане на впръскване, което се осигурява от използването на електронна система за управление. Тази организация на управление на процеса на впръскване осигурява гладка и икономична работа на дизеловия двигател.

В тази горивна система на батерията Common Rail налягането на горивото може да достигне 160 MPa.

Тази система позволява да се постигне намаляване на съдържанието на прахови частици сажди в отработените газове и азотни оксиди NO_x.

Горивната система Common Rail включва: степен с ниско налягане, степен с високо налягане и електронна система за управление на двигателя.

Основните елементи на тази система са електрохидравлични инжектори, инжекционна помпа от Bosch (SRZ) (със сензор за температура на горивото и клапан за регулиране на налягането на горивото), акумулатор за гориво (със сензор за налягане на горивото и редуцир клапан), сензори и клапани на системата за управление на двигателя и електронния блок за управление на двигателя.

Етапът за ниско налягане се състои от резервоар за гориво, горивен филтър и тръбопровод за ниско налягане.

Етапът на високо налягане на горивната система Common Rail включва инжекционна помпа, горивен акумулатор, инжектори, линии за високо налягане и линии за връщане на гориво.







Във фитинга (2) на инжекционната помпа е монтиран допълнителен горивен филтър за свързване на маркуча за подаване на гориво от резервоара за гориво за по-добро филтриране на горивото преди подаването му към тръбопровода за високо налягане.





Горивната помпа за високо налягане се задвижва чрез зъбна предавка от коляновия вал и подава гориво с необходимото налягане към горивния акумулатор. Инжекционната помпа включва помпа за зареждане с гориво (изпомпване на гориво от резервоара за гориво в камерата на буталото), сензор за температура на горивото, клапан за регулиране на налягането на горивото, разпределителен вал и три плунжера (разположени под ъгъл 120° един спрямо друг), които изпомпват гориво под високо налягане в акумулатора за гориво.

В буталните камери с високо налягане необходимото количество гориво се изпомпва от резервоара за гориво с помощта на зъбна горивна помпа. Горивната помпа се състои от две външни зъбни колела, въртящи се в различни посоки. В помпата горивото от захранващия тръбопровод навлиза в междината между зъбите на зъбното колело и корпуса и се подава към камерата за високо налягане на инжекционната помпа. Връщането на гориво към захранващия тръбопровод се елиминира поради плътния контакт на зъбите на зъбното колело. Тъй като скоростта на въртене на горивната помпа зависи от скоростта на коляновия вал, става необходимо да се регулира количеството гориво, изпомпвано в камерите на буталото.





Количеството гориво, подадено към камерата на буталото с високо налягане, се контролира от контролния клапан на помпата за зареждане с гориво. Чрез този клапан при повишени обороти на коляновия вал част от горивото се връща обратно в захранващия тръбопровод. Клапанът за регулиране на налягането на горивото регулира количеството гориво, подавано към акумулатора, като по този начин поддържа постоянно налягане в акумулатора. Клапанът се управлява от блока за управление на двигателя, при сигнал, от който клапанът се отваря и излишното гориво се подава към връщащата линия.

Горивото, подавано от помпата за зареждане с гориво, преминава през входния канал вътре в помпата. Предпазен клапан е разположен зад входния отвор. Ако налягането, създадено от помпата за зареждане с гориво, надвишава налягането на отваряне на предпазния клапан, тогава горивото преминава през дросела на клапана в веригата за смазване и охлаждане на инжекционната помпа. Ексцентричният задвижващ вал движи буталото според повдигането на ексцентрика. Горивото преминава през входния клапан (1) на горивната помпа. камерата за високо налягане (5) на помпения елемент и, когато буталото (8) се движи надолу, то реализира всмукателния ход. Валът (6) в корпуса на инжекционната помпа е монтиран в централния лагер. Ексцентрикът (7) на вала на инжекционната помпа осигурява възвратно-постъпателното движение на буталата. След достигане на долната мъртва точка на буталото, входящият клапан се затваря и горивото вече не може да излезе от горната камера на помпения елемент (буталото). След това, докато буталото се движи нагоре, горивото се компресира, налягането се увеличава и изходът (изпускателен клапан) (2) се отваря веднага щом налягането надвиши нивото си в горивния акумулатор. След това компресираното гориво влиза във веригата с високо налягане.



Буталото на инжекционната помпа продължава да подава гориво, докато достигне положението на ГМТ (удар на разтоварване). След това налягането пада, изпускателният клапан се затваря и буталото се движи надолу. Когато налягането в камерата на помпения елемент превиши налягането на изпомпване, входящият клапан се отваря отново и процесът се повтаря.

Сензорът за температура на горивото включва измервателен резистор и се захранва от напрежение 5 V. Съпротивлението на резистора се променя в зависимост от температурата на горивото, което от своя страна влияе на изходното напрежение (сигнал), изпратен от сензора към управляващия блок. Блокът за управление получава сигнал от сензора и определя температурата на горивото по алгоритъм, записан в паметта му. Данните, получени от сензора за температура на горивото, се използват за изчисляване на цикличното захранване с гориво.

Горивото от инжекционната помпа за високо налягане влиза в горивния акумулатор, откъдето се подава към инжекторите. Горивният акумулатор поддържа оптимално налягане (25 - 160 MPa).





Когато налягането надвиши 195 MPa, част от горивото се източва през редуцирния клапан (монтиран на акумулатор за гориво) към тръбопровода за връщане на гориво. На акумулатора за гориво е монтиран сензор за налягане.





Системата е оборудвана с инжектори с електромагнитен контролен клапан. Инжекторите се управляват от блока за управление на двигателя. Всяка дюза се състои от пружинно бутало (2), игла (1), електромагнитен клапан (6) и хидравлична камера (3) (вижте фигурата "Работа на дюзата"). От горивния акумулатор горивото се подава към инжектора, което тече към хидравличната камера, през отвора (8) и към иглата на инжектора. В хидравличната камера горивото е под налягане, равно на налягането в горивния акумулатор. Когато инжекторът е затворен, горивото притиска пружинното бутало, което на свой ред притиска иглата на инжектора, предотвратявайки отварянето му. Когато ECU подаде управляващ сигнал за стартиране към съответния електромагнитен клапан на инжектора, арматурата (5) със сферичния кран (4) се повдига. Сферичният кран отваря канал (7), свързващ хидравличната камера с връщащия тръбопровод за гориво, в резултат на което част от горивото се източва и налягането в хидравличната камера на инжектора отслабва. В същото време налягането на горивото, подадено към иглата на инжектора, преодолява силата на пружината на буталото и иглата се отваря, което води до впръскване на гориво в цилиндъра от инжектора.



В тръбопровода за връщане на гориво от инжекторите е монтиран възвратен клапан. Този клапан не позволява на горивото, отклонено от връщащата линия на инжектора, да тече обратно към инжекторите.

Блокът за управление на двигателя контролира количеството впръскано гориво и момента на впръскване. Тази горивна система може да осигури до три последователни инжекции (многоетапно инжектиране). Всеки инжектор е свързан към тръбопровод за връщане на гориво.





Впръскването на гориво се контролира от блока за управление на двигателя, въз основа на сигнали от редица сензори в системата за управление на двигателя, както и в зависимост от режима на работа на двигателя. Блокът за управление контролира количеството впръскано гориво, момента на впръскване и броя на впръскванията на такт във всеки цилиндър поотделно. Количеството гориво, впръскано от инжектора, се определя от времето за отваряне на иглата на инжектора, което от своя страна зависи от времето, през което блокът за управление на двигателя изпраща управляващ сигнал към електромагнитния клапан на инжектора. Времето за отваряне на иглата на инжектора се контролира от блока за управление на двигателя в зависимост от натиска на педала на газта и скоростта на коляновия вал. Изчисленото количество впръскано гориво се регулира в зависимост от температурата на входящия въздух, въздушния масов поток, температурата на охлаждащата течност и атмосферното налягане. Блокът за управление също регулира количеството впръскано гориво за всеки инжектор в зависимост от идентификационния код на инжектора, който трябва да бъде програмиран в паметта на блока за управление на двигателя за всеки инжектор поотделно. Този код кодира механични характеристики, които са индивидуални за всеки отделен инжектор.



Блокът за управление на двигателя постоянно регулира количеството гориво, впръскано във всеки цилиндър в зависимост от промените в скоростта на коляновия вал (особено на празен ход), за намаляване на колебанията в скоростта и намаляване на вибрациите.

Моментът на впръскване се изчислява от управляващия блок въз основа на сигнали от различни сензори, режим на работа на двигателя, честота на въртене на коляновия вал и количеството впръскано гориво по алгоритъм, записан в паметта на управляващия блок. Очакваният момент на впръскване на гориво се регулира в зависимост от температурата на входящия въздух, температурата на охлаждащата течност и атмосферното налягане.

Налягането на впръскване директно зависи от налягането в горивния акумулатор и се управлява от блока за управление на двигателя въз основа на сигнала от сензора за налягане в горивния акумулатор.

Налягането на горивото се регулира от управляващия блок в зависимост от скоростта на коляновия вал и цикличното подаване на гориво с помощта на клапана за регулиране на налягането на горивото, монтиран в инжекционната помпа. Създаването на оптимално налягане на впръскване на гориво за всеки режим на работа на двигателя помага за намаляване на токсичността на отработените газове.

Броят на впръскванията, произведени от дюзата в цилиндъра, се контролира от блока за управление на двигателя в зависимост от условията на шофиране на превозното средство и служи за намаляване на вибрациите и токсичността на отработените газове. Тази акумулаторна горивна система позволява до три впръсквания в един цилиндър на цикъл.

Няколко оптимални алгоритъма за впръскване на гориво за различни условия са програмирани в паметта на контролния блок. Така при ниска скорост на коляновия вал и ниско натоварване се извършват три инжекции на цикъл, за да се намали вероятността от детонация. При високи обороти на коляновия вал и големи натоварвания се извършва само едно впръскване на цикъл, за да се подобри мощността и да се намали разходът на гориво.

Допълнителните контролни функции служат за подобряване на производителността при намаляване на емисиите на вредни вещества и разхода на гориво или се използват за подобряване на безопасността, комфорта и лекотата на работа.