Принцип работы насоса электронного управления дизельным двигателем (электронный насос впрыска топлива / насос электронного управления скоростью)

 

Сегодня поговорим о принципе работы насосов электронного управления дизельными двигателями (электронные ТНВД/электронные насосы-губернаторы):

 

Во-первых, различайте два типа «насосов с электронным управлением»:

 

1. Линейный насос/распределитель VE с электронным управлением позиционного- типа (модернизированная версия National II, наиболее распространенный старый насос с электронным управлением):Конструкция корпуса поршневого насоса для перекачки масла точно такая же, как у механического насоса, но механический регулятор снят и заменен приводом, управляемым ЭБУ-. ЭБУ просто регулирует количество топлива, перемещая рейку насоса с помощью электроники.

 

2. Насос с электронным управлением-типа Time (насос агрегата с электронным управлением/распределительный насос с электронным управлением/форсунка насоса, основной поток National III):Сохраняется кулачок плунжера для перекачки масла, но используется электромагнитный клапан для непосредственного контроля момента утечки масла под высоким-давлением. ЭБУ напрямую определяет, «когда впрыскивать топливо и как долго», обеспечивая более высокую точность.

 

В общем:Корпус механического насоса отвечает за подачу масла под высоким-давлением; электронная система управления отвечает за точный контроль количества топлива и момента впрыска.

 

Ⅱ. Полный набор трех основных систем (общая архитектура)

 

1. Уровень сбора данных о датчиках (отправка данных о состоянии-в реальном времени в ЭБУ)
- Датчик скорости:измеряет в реальном-время скорость маховика/зубчатого венца;
- Датчик положения педали дроссельной заслонки:потребность водителя в дроссельной заслонке;
- Датчики температуры воды, давления/температуры на всасывании, давления масла и датчика положения рейки;
- Датчик фаз распределительного вала:устанавливает опорное значение для времени впрыска.

 

2. Ядро управления ЭБУ (мозг)
Встроенная-калибровка MAP (оптимальные параметры для обширных условий эксплуатации), принимает все сигналы датчиков и рассчитывает в-режиме реального времени: 1) сколько топлива впрыскивать в данный момент; 2) на сколько градусов опережать впрыск; выдает электрические сигналы на приводные механизмы.

 

3. Исполнительные механизмы (замена механических регуляторов на электронные).
Разделены на приводы-типа положения и типы управления электромагнитным клапаном-времени.

 

Ⅲ. Первый тип: электронный топливный насос позиционного- типа (старый рядный/электронный насос VE, наиболее близкий к механическому насосу)

1. Процесс подачи масла в корпус насоса (идентичен механическим плунжерным насосам)

Кулачок перемещает плунжер вниз для всасывания топлива → ход уплотнений вверх для создания давления → нагнетательный клапан открывается для перекачки масла → диагональная прорезь возвращает масло для сброса давления, базовая циркуляция масла насоса не изменяется;

 

единственная разница:рейка плунжера приводится в движение электронным приводом, а не пружиной-грузовиком.

 

2. Электронный процесс регулирования скорости с замкнутым-контуром.

1. Выборка:датчик скорости измеряет фактическую частоту вращения двигателя, педаль газа сообщает о требованиях водителя;

2. Сравнительный расчет ЭБУ:сравнивает фактическую скорость/нагрузку с целевым значением через ПИД-регулятор, рассчитывает, насколько далеко необходимо переместить стойку;

3. Исполнение:ЭБУ выдает ток на привод линейного соленоида/шагового двигателя, перемещая рейку насоса;

- Рейка перемещается вправо → диагональная прорезь плунжера задерживает возврат → ход подачи удлиняется → объем впрыска увеличивается;

- Стойка перемещается влево → возвращается раньше → сокращается подача топлива;

- Отрезанная-позиция:рейка перемещается в положение нулевого уровня топлива, двигатель останавливается;

4. Обратная связь по замкнутому-циклу позиции:В стойке имеется датчик смещения, который отправляет фактическое положение в ЭБУ для коррекции-в реальном времени, устраняя отклонения.

 

3. Преимущества перед механическим регулятором

Механический противовес зависит от центробежной силы, медленной реакции, нестабильного холостого хода, большого падения скорости при большой нагрузке; электронное управление реагирует за миллисекунды, минимальные колебания скорости, можно предварительно настроить многоступенчатые кривые скорости (холостой ход/ускорение/большая нагрузка/компенсация высоты).

 

4. Второй тип:Электронный топливный насос высокого давления-с управлением по времени (насос с электронным управлением/насос VE, основной тип по стандарту China III)

Основные инновации:больше не контролирует объем масла путем вращения плунжера, соленоид напрямую открывает/закрывает путь разлива, чтобы контролировать продолжительность подачи топлива.

 

1. Такт впуска:плунжер опускается, дизельное топливо поступает в плунжерную камеру;

2. Остановка насоса:плунжер выдвигается кулачком вверх, в это время соленоид сброса остается под напряжением, чтобы закрыть отверстие для сброса, камера плунжера закрыта;

3. Впрыск под высоким-давлением:плунжер продолжает движение вверх, давление повышается, форсунка открывается для распыления топлива;

4. Остановить инъекцию (клавиша):ЭБУ устанавливает продолжительность впрыска, соленоид-отключает питание, открывая канал разлива, дизельное топливо высокого-давления в плунжерной камере возвращается в камеру низкого-давления, давление резко падает, впрыск немедленно прекращается;

- Более длительное время закрытия соленоида → более длительная продолжительность впрыска, больше топлива;

- Соленоид закрывается короче → меньше топлива;

5. Плунжер перемещается вниз для сброса и готовности к следующему циклу.

 

Дополнительные возможности контроля времени:ЭБУ регулирует время закрытия электромагнитного клапана в зависимости от частоты вращения двигателя, температуры воды и нагрузки, свободно изменяя угол опережения впрыска топлива: увеличивая угол опережения, когда двигатель холодный, и задерживая/увеличивая его на высоких оборотах для оптимизации сгорания, чего не может достичь чисто механический насос.

 

5. Полный поток масла в контуре:

Топливный бак → топливный насос → дизельный фильтр → камера низкого-давления ТНВД → плунжер впуска топлива → электромагнитный клапан закрывается, отсекая подачу масла по команде ЭБУ → плунжер перемещается вверх для создания высокого давления → маслопровод высокого-давления → форсунка распыляет топливо в цилиндр; ЭБУ при необходимости открывает предохранительный клапан → давление падает и впрыск прекращается.

 

 

6. Сверх-краткое итоговое заключение

Сам плунжер по-прежнему опирается на кулачок для создания давления в дизельном топливе (тот же принцип, что и в механическом насосе); Единственное изменение – замена старого механического регулятора с пружиной-маховиком на ЭБУ, считывающий условия эксплуатации всего автомобиля, с использованием электрического привода/соленоида для точного управления «началом впрыска топлива и продолжительностью впрыска», обеспечивая полностью интеллектуальное управление по замкнутому-контуру количеством топлива и моментом впрыска.