Sistem de alimentare cu combustibil (Mazda BT-50 (1))

Noua generație de motor WL este echipat cu un sistem de injecție de combustibil Bosch common rail.

Principalele funcții ale sistemului sunt controlul optim și corect al procesului de injecție a motorinei la momentul potrivit și în cantitatea necesară, precum și la presiunea de injecție necesară, care este asigurată prin utilizarea unui sistem de control electronic. Această organizare a controlului procesului de injecție asigură funcționarea lină și economică a motorului diesel.

În acest sistem de alimentare cu baterii Common Rail, presiunea combustibilului poate ajunge la 160 MPa.

Acest sistem permite obținerea unei reduceri a conținutului de particule de funingine în particule din gazele de eșapament și oxizi de azot NO_x.

Sistemul de combustibil common rail include: o treaptă de joasă presiune, una de înaltă presiune și un sistem electronic de management al motorului.

Elementele principale ale acestui sistem sunt injectoare electro-hidraulice, pompa de injectie de la Bosch (SRZ) (cu senzor de temperatură a combustibilului și supapă de reglare a presiunii combustibilului), acumulator de combustibil (cu senzor de presiune combustibil și supapă de reducere a presiunii), senzori și supape ale sistemului de management al motorului și unității electronice de control al motorului.

Etapa de joasă presiune constă dintr-un rezervor de combustibil, un filtru de combustibil și conducte de conductă de joasă presiune.

Etapa de înaltă presiune a unui sistem de alimentare cu rampă comună include pompa de injecție, acumulatorul de combustibil, injectoarele, conductele de înaltă presiune și conductele de retur de combustibil.







Un filtru de combustibil suplimentar este instalat în fitingul (2) al pompei de injecție pentru conectarea furtunului de alimentare cu combustibil de la rezervorul de combustibil pentru o mai bună filtrare a combustibilului înainte de a fi alimentat la conducta de înaltă presiune.





Pompa de combustibil de înaltă presiune este antrenată printr-un sistem de viteze de la arborele cotit și furnizează combustibil la presiunea necesară la acumulatorul de combustibil. Pompa de injecție include o pompă de amorsare a combustibilului (pomparea combustibilului din rezervorul de combustibil în camera pistonului), senzor de temperatură a combustibilului, supapă de control al presiunii combustibilului, arbore cu came și trei piston (situați la un unghi de 120° unul față de celălalt) care pompează combustibil la presiune ridicată în acumulatorul de combustibil.

În camerele pistonului de înaltă presiune, cantitatea necesară de combustibil este pompată din rezervorul de combustibil folosind o pompă de amorsare a combustibilului cu angrenaje. Pompa de amorsare a combustibilului este alcătuită din două angrenaje angrenate extern, care se rotesc în direcții diferite. În pompă, combustibilul din conducta de alimentare intră în golul dintre dinții angrenajului și carcasă și este alimentat în camera de înaltă presiune a pompei de injecție. Revenirea combustibilului la conducta de alimentare este eliminată datorită contactului strâns al dinților angrenajului. Deoarece viteza de rotație a pompei de combustibil depinde de viteza arborelui cotit, devine necesară reglarea cantității de combustibil pompat în camerele pistonului.





Cantitatea de combustibil furnizată în camera pistonului de înaltă presiune este controlată de supapa de control a pompei de amorsare a combustibilului. Prin această supapă, la o turație crescută a arborelui cotit, o parte din combustibil este returnată la conducta de alimentare cu combustibil. Supapa de control al presiunii combustibilului reglează cantitatea de combustibil furnizată acumulatorului, menținând astfel presiunea constantă în acumulatorul de combustibil. Supapa este controlată de unitatea de comandă a motorului, la un semnal de la care supapa se deschide și surplusul de combustibil este furnizat la conducta de retur.

Combustibilul furnizat de la pompa de amorsare a combustibilului trece în pasajul de admisie din interiorul pompei. O supapă de siguranță este situată în spatele orificiului de admisie. Dacă presiunea creată de pompa de amorsare a combustibilului depășește presiunea de deschidere a supapei de siguranță, atunci combustibilul trece prin clapeta supapei în circuitul de lubrifiere și răcire al pompei de injecție. Arborele de antrenare excentric deplasează pistonul în funcție de ridicarea excentricului. Combustibilul trece prin supapa de admisie (1) a pompei de injecție. camera de înaltă presiune (5) a elementului de pompare și, când pistonul (8) se deplasează în jos, realizează cursa de admisie. Arborele (6) din carcasa pompei de injecție este instalat în rulmentul central. Excentricul (7) de pe arborele pompei de injecție asigură mișcarea alternativă a pistonilor. După atingerea punctului mort inferior al pistonului, supapa de admisie se închide și combustibilul nu mai poate ieși din camera superioară a elementului de pompare (plonjor). Apoi, pe măsură ce pistonul se mișcă în sus, combustibilul este comprimat, presiunea crește și ieșirea (supapa de refulare) (2) se deschide de îndată ce presiunea depășește nivelul său în acumulatorul de combustibil. Combustibilul comprimat intră apoi în circuitul de înaltă presiune.



Pistonul pompei de injecție continuă să furnizeze combustibil până când ajunge în poziția PMS (cursa de descărcare). După aceasta, presiunea scade, supapa de evacuare se închide și pistonul se mișcă în jos. Când presiunea din camera elementului pompei depășește presiunea de pompare, supapa de admisie se deschide din nou și procesul se repetă.

Senzorul de temperatură a combustibilului include un rezistor de măsurare și este alimentat de o tensiune de 5 V. Rezistența rezistenței se modifică în funcție de temperatura combustibilului, care la rândul său afectează tensiunea de ieșire (semnal) trimisă de senzor către unitatea de control. Unitatea de control primește un semnal de la senzor și determină temperatura combustibilului conform unui algoritm stocat în memoria sa. Datele primite de la senzorul de temperatură a combustibilului sunt utilizate pentru a calcula alimentarea ciclică cu combustibil.

Combustibilul de la pompa de injecție de înaltă presiune intră în acumulatorul de combustibil, de unde este alimentat la injectoare. Acumulatorul de combustibil menține presiunea optimă (25 - 160 MPa).





Când presiunea depășește 195 MPa, o parte din combustibil este drenată prin supapa de reducere a presiunii (montat pe acumulatorul de combustibil) la conducta de retur de combustibil. Un senzor de presiune este instalat pe acumulatorul de combustibil.





Sistemul este echipat cu injectoare cu supapă de control electromagnetică. Injectoarele sunt controlate de unitatea de control al motorului. Fiecare duză constă dintr-un piston cu arc (2), un ac (1), o supapă electromagnetică (6) și o cameră hidraulică (3) (vezi figura "Funcționarea duzei"). Din acumulatorul de combustibil, combustibilul este alimentat către injector, care curge către camera hidraulică, prin orificiul (8) și către acul injectorului. În camera hidraulică, combustibilul este sub presiune egală cu presiunea din acumulatorul de combustibil. Când injectorul este închis, combustibilul apasă pe pistonul cu arc, care, la rândul său, împinge pe acul injectorului, împiedicând deschiderea acestuia. Când ECU furnizează un semnal de comandă de pornire electrovalvei corespunzătoare a injectorului, armătura (5) cu supapa cu bilă (4) este ridicată. Supapa cu bilă deschide un canal (7) care conectează camera hidraulică la conducta de retur a combustibilului, în urma căruia o parte din combustibil este drenată și presiunea din camera hidraulică a injectorului scade. În același timp, presiunea combustibilului furnizat acului injectorului învinge forța arcului pistonului și acul se deschide, rezultând injectarea combustibilului în cilindru de către injector.



O supapă de reținere este instalată în conducta de retur de combustibil de la injectoare. Această supapă împiedică combustibilul deviat de la conducta de retur a injectorului să curgă înapoi către injectoare.

Unitatea de control al motorului controlează cantitatea de combustibil injectată și momentul injecției. Acest sistem de alimentare poate asigura până la trei injecții secvențiale (injecție în mai multe etape). Fiecare injector este conectat la o conductă de retur de combustibil.





Injecția de combustibil este controlată de unitatea de comandă a motorului, pe baza semnalelor de la un număr de senzori din sistemul de management al motorului, precum și în funcție de modul de funcționare a motorului. Unitatea de control controlează separat cantitatea de combustibil injectată, momentul injecției și numărul de injecții pe cursă în fiecare cilindru. Cantitatea de combustibil injectată de injector este determinată de timpul de deschidere al acului injectorului, care, la rândul său, depinde de timpul în care unitatea de comandă a motorului trimite un semnal de control către electrovalva injectorului. Timpul de deschidere al acului injectorului este controlat de unitatea de comandă a motorului în funcție de presiunea pedalei de accelerație și de viteza arborelui cotit. Cantitatea de combustibil injectată calculată este ajustată în funcție de temperatura aerului de admisie, debitul masei de aer, temperatura lichidului de răcire și presiunea atmosferică. Unitatea de control reglează, de asemenea, cantitatea de combustibil injectată pentru fiecare injector în funcție de codul de identificare a injectorului, care ar trebui să fie programat în memoria unității de comandă a motorului pentru fiecare injector individual. Acest cod codifică caracteristicile mecanice care sunt individuale pentru fiecare injector individual.



Unitatea de control al motorului reglează constant cantitatea de combustibil injectată în fiecare cilindru în funcție de modificările turației arborelui cotit (mai ales la ralanti), pentru a reduce fluctuațiile de viteză și vibrațiile.

Timpul de injecție este calculat de unitatea de comandă pe baza semnalelor de la diverși senzori, a modului de funcționare a motorului, a turației arborelui cotit și a cantității de combustibil injectat conform unui algoritm stocat în memoria unității de comandă. Timpul estimat de injecție de combustibil este ajustat în funcție de temperatura aerului de admisie, temperatura lichidului de răcire și presiunea atmosferică.

Presiunea de injecție depinde direct de presiunea din acumulatorul de combustibil și este controlată de unitatea de comandă a motorului pe baza semnalului de la senzorul de presiune din acumulatorul de combustibil.

Presiunea combustibilului este reglată de unitatea de comandă în funcție de turația arborelui cotit și de alimentarea ciclică cu combustibil folosind supapa de control a presiunii combustibilului instalată în pompa de injecție. Crearea presiunii optime de injecție a combustibilului pentru fiecare mod de funcționare a motorului ajută la reducerea toxicității gazelor de eșapament.

Numărul de injecții produse de duza în cilindru este controlat de unitatea de comandă a motorului în funcție de condițiile de conducere ale vehiculului și servește la reducerea vibrațiilor și a toxicității gazelor de eșapament. Acest sistem de alimentare cu baterie permite până la trei injecții într-un cilindru per ciclu.

Mai mulți algoritmi optimi de injecție de combustibil pentru diferite condiții sunt programați în memoria unității de control. Astfel, la viteză mică a arborelui cotit și la sarcină mică, se efectuează trei injecții pe ciclu pentru a reduce probabilitatea detonării. La viteze mari ale arborelui cotit și la sarcini mari, se efectuează o singură injecție pe ciclu pentru a îmbunătăți performanța puterii și a reduce consumul de combustibil.

Funcțiile suplimentare de control servesc la îmbunătățirea performanței în reducerea emisiilor de substanțe nocive și a consumului de combustibil sau sunt utilizate pentru îmbunătățirea siguranței, confortului și ușurinței în exploatare.