Tanque de presión - riel, regulador de presión, sensor de presión y temperatura del cigüeñal y del árbol de levas

Depósito de combustible de alta presión (raíl - distribuidor de inyección - raíl)

Actúa como un acumulador de combustible de alta presión y al mismo tiempo amortigua las fluctuaciones de presión (fluctuaciones) que ocurren cuando la bomba de alta presión pulsa el combustible y abre y cierra constantemente los inyectores. Por lo tanto, debe tener un volumen suficiente para limitar estas fluctuaciones, por otro lado, este volumen no debe ser demasiado grande para crear rápidamente la presión constante necesaria después del arranque para un arranque y funcionamiento sin problemas del motor. Los cálculos de simulación se utilizan para optimizar el volumen resultante. El volumen de combustible inyectado en los cilindros se repone constantemente en el riel debido al suministro de combustible de la bomba de alta presión. La compresibilidad del combustible a alta presión se utiliza para lograr el efecto de almacenamiento. Si luego se bombea más combustible del riel, la presión permanece casi constante.

Otra tarea del tanque de presión (rieles) es suministrar combustible a los inyectores de cilindros individuales. El diseño del tanque es el resultado de un compromiso entre dos requisitos en conflicto: tiene una forma alargada (esférica o tubular) de acuerdo con el diseño del motor y su ubicación. Según el método de producción, podemos dividir los tanques en dos grupos: forjados y soldados con láser. Su diseño debe permitir la instalación de un sensor de presión de riel y un limitador acc. Válvula de control de presión. La válvula de control regula la presión al valor requerido, y la válvula restrictiva limita la presión solo al valor máximo permitido. El combustible comprimido se suministra a través de la línea de alta presión a través de la entrada. A continuación, se distribuye desde el depósito hasta las boquillas, teniendo cada boquilla su propia guía.

1 - tanque de alta presión (riel), 2 - alimentación de la bomba de alta presión, 3 - sensor de presión de combustible, 4 - válvula de seguridad, 5 - retorno de combustible, 6 - limitador de flujo, 7 - tubería a los inyectores.

Válvula de alivio de presión

Como sugiere el nombre, la válvula de alivio de presión limita la presión al valor máximo permitido. La válvula limitadora funciona exclusivamente de forma mecánica. Tiene una abertura en el lado de la conexión del carril, que está cerrada por el extremo cónico del pistón en el asiento. A la presión de funcionamiento, el pistón se presiona en el asiento mediante un resorte. Cuando se excede la presión máxima de combustible, se excede la fuerza del resorte y el pistón sale del asiento. Por lo tanto, el exceso de combustible fluye a través de los orificios de flujo de regreso al colector y al tanque de combustible. Esto protege el dispositivo de la destrucción debido al gran aumento de presión en caso de mal funcionamiento. En las últimas versiones de la válvula limitadora, se integra una función de emergencia, gracias a la cual se mantiene una presión mínima incluso en el caso de un orificio de drenaje abierto, y el vehículo puede moverse con restricciones.

1 - canal de suministro, 2 - válvula de cono, 3 - orificios de flujo, 4 - pistón, 5 - resorte de compresión, 6 - tope, 7 - cuerpo de válvula, 8 - retorno de combustible.

Limitador de flujo

Este componente está montado en el tanque de presión y el combustible fluye a través de él hacia los inyectores. Cada boquilla tiene su propio limitador de flujo. El propósito del limitador de flujo es evitar fugas de combustible en caso de falla del inyector. Este es el caso si el consumo de combustible de uno de los inyectores excede la cantidad máxima permitida establecida por el fabricante. Estructuralmente, el limitador de caudal consta de un cuerpo metálico con dos roscas, una para montar en el depósito y otra para atornillar el tubo de alta presión a las boquillas. El pistón ubicado en el interior es presionado contra el tanque de combustible por un resorte. Ella hace todo lo posible para mantener el canal abierto. Durante el funcionamiento del inyector, la presión cae, lo que mueve el pistón hacia la salida, pero no se cierra completamente. Cuando la boquilla funciona correctamente, la caída de presión se produce en poco tiempo y el resorte devuelve el pistón a su posición original. En caso de mal funcionamiento, cuando el consumo de combustible supera el valor establecido, la caída de presión continúa hasta que supera la fuerza del resorte. Luego el pistón se apoya contra el asiento en el lado de salida y permanece en esta posición hasta que el motor se detiene. Esto cierra el suministro de combustible al inyector averiado y evita la fuga descontrolada de combustible en la cámara de combustión. Sin embargo, el limitador de flujo de combustible también funciona en caso de mal funcionamiento cuando solo hay una pequeña fuga de combustible. En este momento, el pistón regresa, pero no a su posición original y después de un cierto tiempo, el número de inyecciones llega a la silla y detiene el suministro de combustible a la boquilla dañada hasta que el motor se apaga.

1 - conexión de cremallera, 2 - inserto de bloqueo, 3 - pistón, 4 - resorte de compresión, 5 - carcasa, 6 - conexión con inyectores.

Sensor de presión de combustible

El sensor de presión es utilizado por la unidad de control del motor para determinar con precisión la presión instantánea en el tanque de combustible. Basado en el valor de la presión medida, el sensor genera una señal de voltaje, que luego es evaluada por la unidad de control. La parte más importante del sensor es el diafragma, que se encuentra al final del canal de suministro y es presionado por el combustible suministrado. El elemento semiconductor se coloca sobre la membrana como elemento sensor. El elemento sensor contiene resistencias elásticas vaporizadas en el diafragma en una conexión de puente. El rango de medición está determinado por el grosor del diafragma (cuanto más grueso es el diafragma, mayor es la presión). Aplicar presión a la membrana hará que se doble (aproximadamente 20-50 micrómetros a 150 MPa) y, por lo tanto, cambiará la resistencia de las resistencias elásticas. Cuando cambia la resistencia, el voltaje en el circuito cambia de 0 a 70 mV. Esta tensión es luego amplificada en el circuito de evaluación hasta un rango de 0,5 a 4,8 V. La tensión de alimentación del sensor es de 5 V. En definitiva, este elemento convierte la deformación en una señal eléctrica, la cual es modificada - amplificada y de ahí va a la unidad de control para su evaluación, donde la presión del combustible se calcula utilizando la curva almacenada. En caso de desviación, se regula mediante una válvula reguladora de presión. La presión es casi constante e independiente de la carga y la velocidad.

1 - conexión eléctrica, 2 - circuito de evaluación, 3 - diafragma con elemento sensor, 4 - racor de alta presión, 5 - rosca de montaje.

Regulador de presión de combustible - válvula de control

Como ya se mencionó, es necesario mantener una presión prácticamente constante en el tanque de combustible presurizado, independientemente de la carga, la velocidad del motor, etc. La función del regulador es que si se requiere menor presión de combustible, la válvula de bola en el regulador se abre y el exceso de combustible se dirige a la línea de retorno al tanque de combustible. Por el contrario, si cae la presión en el tanque de combustible, la válvula se cierra y la bomba acumula la presión de combustible requerida. El regulador de presión de combustible está ubicado en la bomba de inyección o en el tanque de combustible. La válvula de control opera en dos modos, la válvula está encendida o apagada. En el modo inactivo, el solenoide no está energizado y, por lo tanto, el solenoide no tiene efecto. La bola de la válvula se presiona contra el asiento únicamente por la fuerza del resorte, cuya rigidez corresponde a una presión de aproximadamente 10 MPa, que es la presión de apertura del combustible. Si se aplica un voltaje eléctrico a la bobina del electroimán - corriente, comienza a actuar sobre la armadura junto con el resorte y cierra la válvula debido a la presión sobre la bola. La válvula se cierra hasta que se alcanza un equilibrio entre las fuerzas de presión del combustible por un lado y el solenoide y el resorte por el otro. Luego se abre y mantiene una presión constante al nivel deseado. La unidad de control responde a los cambios de presión provocados, por un lado, por la fluctuación de la cantidad de combustible suministrado y la retirada de las boquillas, abriendo la válvula de control de diferentes formas. Para cambiar la presión, fluye menos o más corriente a través del solenoide (su acción aumenta o disminuye) y, por lo tanto, la bola se empuja más o menos hacia el asiento de la válvula. El riel común de primera generación usaba la válvula reguladora de presión DRV1, la segunda y tercera generación, la válvula DRV2 o DRV3 se instala junto con el dispositivo de medición. Gracias a la regulación en dos etapas, el combustible se calienta menos, lo que no requiere refrigeración adicional en el enfriador de combustible adicional.

1 - válvula de bola, 2 - armadura de solenoide, 3 - solenoide, 4 - resorte.

Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura se utilizan para medir la temperatura del motor en función de la temperatura del refrigerante, la temperatura del aire de carga del múltiple de admisión, la temperatura del aceite del motor en el circuito de lubricación y la temperatura del combustible en la línea de combustible. El principio de medición de estos sensores es un cambio en la resistencia eléctrica causado por un aumento de temperatura. Su voltaje de suministro de 5 V se cambia cambiando la resistencia, luego se convierte en un convertidor digital de una señal analógica a una señal digital. Luego, esta señal se envía a la unidad de control, que calcula la temperatura adecuada de acuerdo con una característica determinada.

Sensor de velocidad y posición del cigüeñal

Este sensor detecta la posición exacta y la velocidad del motor resultante por minuto. Es un sensor Hall inductivo que se encuentra en el cigüeñal. El sensor envía una señal eléctrica a la unidad de control, que evalúa este valor de la tensión eléctrica, por ejemplo, para iniciar (o finalizar) la inyección de combustible, etc. Si el sensor no funciona, el motor no arrancará.

Sensor de posición y velocidad del árbol de levas

El sensor de velocidad del árbol de levas es funcionalmente similar al sensor de velocidad del cigüeñal y se usa para determinar qué pistón está en el punto muerto superior. Este hecho es necesario para determinar el tiempo exacto de encendido de los motores de gasolina. Además, se utiliza para diagnosticar el deslizamiento de la correa de distribución o el salto de la cadena y al arrancar el motor, cuando la unidad de control del motor determina con este sensor cómo gira realmente todo el mecanismo de cigüeñal-acoplamiento-pistón al principio. En el caso de motores con VVT, se utiliza un sistema de sincronización variable de válvulas para diagnosticar el funcionamiento del variador. El motor puede existir sin este sensor, pero se requiere un sensor de velocidad del cigüeñal, y luego la velocidad del árbol de levas y el cigüeñal se dividen en una proporción de 1: 2. En el caso de un motor diesel, este sensor solo juega un papel iniciador en el arranque. arriba, diciéndole a la ECU (unidad de control), qué pistón está primero en el punto muerto superior (qué pistón está en la carrera de compresión o de escape cuando se mueve al punto muerto superior). centro). Esto puede no ser obvio desde el sensor de posición del cigüeñal en el arranque, pero mientras el motor está funcionando, la información recibida de este sensor ya es suficiente. Gracias a esto, el motor diésel aún conoce la posición de los pistones y su carrera, incluso si falla el sensor del árbol de levas. Si este sensor falla, el vehículo no arrancará o tardará más en hacerlo. Como en el caso de una falla del sensor en el cigüeñal, aquí se enciende la luz de advertencia de control del motor en el panel de instrumentos. Por lo general, el llamado sensor Hall.