Работа системы Common Rail в дизельных двигателях Weichai WP12

30.09.2021

Работа системы Common Rail в дизельных двигателях Weichai WP12

Двигатели серии Weichai WP12 соответствуют экологическим стандартам Евро-4/5, так как в топливной системе используется самая современная технология впрыска топлива Common Rail.  Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.

Эта система способна удовлетворить экологические нормативы, такие как Euro-VI, Tier-IV, Euro Stage IV для тяжелых дизелей, таких как Weichai WP12 Евро IV (WP7.270E51, WP7.300E51, WP10NG280E51, WP12.430E50). Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы, что делает двигатели более экономичными в плане потребления топлива. Для подачи топлива, используется одноканальный ТНВД 612640080015, постоянно подающий топливо в магистраль.

Необходимо корректировать цикл работы исходя из пропускной способности каждой форсунки 1000035955, из-за чего требуется настройка электронного блока после каждой замены форсунок.

Именно эти  отличительные особенности  Common Rail требуют уделять особое внимание топливным фильтрам и частоте их замены. В некачественных топливных фильтрах встречается пропускная способность и до 50 микрон. Такие фильтры вообще нельзя применять в Common Rail.  Главное условие долговечности Common Rail: 

  • своевременная замена фильтров и использование рекомендованных фильтров, а в идеале - оригинальных фильтров WeiChai;

  • своевременная замена и использование высококачественных масел, так как дизель Weichai WP12 работает на обедненной топливно-воздушной смеси.

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.

Конструктивные особенности системы Common Rail в дизельных двигателях

Weichai WP12 Евро IV (WP7.270E51, WP7.300E51, WP10NG280E51, WP12.430E50)


Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Система Common Rail в дизельных Weichai WP12 Евро IV включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

1. топливный бак

2. топливный фильтр 1000424916

3. топливный насос высокого давления 612640080015

4. топливопроводы

5. датчик давления топлива

6. топливная рампа

7. регулятор давления топлива

8. форсунки

9. электронный блок управления

10. сигналы от датчиков

11. усилительный блок (на некоторых авто)


Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. Современные топливные насосы высокого давления — плунжерного типа. Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам. Форсунка важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя.

Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системой впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и другие. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.


Принцип действия системы впрыска Common Rail в дизельных двигателей Weichai WP12 Евро IV (WP7.270E51, WP7.300E51, WP10NG280E51, WP12.430E50)



На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива. В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

2 предварительных впрыска — на холостом ходу;

1 предварительный впрыск — при повышении нагрузки;

0 (предварительный впрыск не производится) — при полной нагрузке.

Основной впрыск обеспечивает стабильную работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска:

1 поколение – 140 МПа, с 1999 года;

2 поколение – 160 МПа, с 2001 года;

3 поколение – 180 МПа, с 2005 года;

4 поколение – 220 МПа, с 2009 года.

Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность.

ТНВД является одним из основных ко элементов в конструкции системы впрыска двигателя. Он выполняет, как правило, две важнейшие функции:

1 - нагнетание определенного количества топливной жидкости;

2- регулирование по времени начала впрыскивания. С момента появления аккумуляторных систем впрыска работа по регулированию времени начала впрыска была возложена на управляемые электроникой форсунки.

Основу ТНВД составляет плунжерная пара. Данный механизм составляет поршень (другое название- плунжер) и цилиндр (другое название — втулка) совсем небольшого размера. Плунжерную пару изготавливают из стали высокого качества и делают это с высочайшей точностью. Так, что между плунжером и втулкой имеется минимальный зазор (сопряжение прецизионное). В системе Common Rail, устанавливаемой на двигателях  Weichai WP12 используется Магистральный ТНВД.


Возврат к списку