Принцип действия и конструкция системы насос-форсунок

Давление топлива в камере высокого давления при движении плунжера повышается, как и в канале распылителя.

Как только давление открытия форсунки достигает величины порядка 300 бар, игла 11 распылителя поднимается и топливо впрыскивается в камеру сгорания (действительное начало впрыскивания, или момент начала впрыскивания). Благодаря интенсивному движению плунжера давление в течение всего процесса впрыскивания повышается.

Остаточный ход плунжера от начала открытия форсунки до ВМТ (с1) Через некоторое время (период запаздывания) после отключения электромагнита клапан открывается, восстанавливая связь между контурами высокого и низкого давления.

В переходной фазе между ходами с и с! возникает давление впрыскивания. Оно составляет, в зависимости от типа насос-форсунок, по максимальному давлению величину порядка 1800-2050 бар. Когда электромагнитный клапан открывается, это давление быстро стравливается. Как только оно достигнет величины, достаточной для закрытия распылителя, процесс впрыскивания заканчивается.

Пока плунжер не достиг положения, соответствующего вершине кулачка привода, топливо продолжает нагнетаться. Его излишки поступают через канал обратного слива в контур низкого давления.

Система индивидуальных ТНВД является безопасной сама по себе, т. е., даже в случае непредусмотренной ошибки, она может выдать не более одного неконтролируемого цикла впрыскивания. Если электромагнитный клапан останется открытым, впрыскивание не начнется, поскольку топливо перетечет в контур низкого давления.

Так как наполнение камеры высокого давления происходит исключительно с помощью электромагнитного клапана, при полностью закрытом клапане топливо в камеру не поступает. В этом случае возможен лишь единичный цикл впрыскивания.

Насос-форсунка, установленная в головку блоки цилиндров, подвергается воздействию высоких температур. Для охлаждения используется избыточное топливо, проходящее по контуру низкого давления.

Благодаря специально принятым мерам на стороне подвода топлива к насос-форсункам различие в температуре горючего по цилиндрам минимизировано.

Предварительное впрыскивание

В насос-форсунках легковых автомобилей для уменьшения шума и уровня эмиссии ОГ используется предварительное впрыскивание топлива, управляемое гидромеханическим способом. Его можно разделить на четыре рабочих этапа:

Начальное состояние (а)

Игла 7 распылителя и плунжер 3 аккумулятора (называемый также выравнивающим поршнем) сидят в своих седлах. Электромагнитный клапан открыт, из-за чего увеличение давления невозможно.

Начало предварительного впрыскивания (b)

Когда электромагнитный клапан закрывается, давление начинает увеличиваться. По достижении давления, достаточного для открытия форсунки, игла распылителя поднимается, и начинается предварительное впрыскивание топлива. В этой фазе ход иглы с помощью демпфирующего объема ограничивается гидравлическим противодействием.

Конец предварительного впрыскивания (с)

При дальнейшем повышении давления плунжер аккумулятора поднимается со своего седла. Между собой соединяются камера высокого давления 2 и аккумулирующий объем 4. Происходящее при этом падение давления и одновременное увеличение предварительного натяжения пружины 5 определяют момент закрытия распылителя иглой, после чего предварительное впрыскивание оканчивается.

Величина подачи при предварительном впрыскивании составляет порядка 1,5 мм3 и определяется давлением открытия плунжера 3. Временной промежуток между предварительным и основным впрыскиванием определяется в основном величиной хода плунжера аккумулятора.

Основное впрыскивание (d)

Продолжающееся движение плунжера повышает давление в камере над ним. При достижении определенного давления открывается распылитель форсунки и начинается основное впрыскивание. Давление в этот момент доходит до 2050 бар. С открытием электромагнитного клапана период основного впрыскивания заканчивается. Игла распылителя и плунжер аккумулятора возвращаются в исходное положение.