GDI Принцип работы ТНВД GDI
10.09.2006
Непосредственный впрыск топлива
Двигатель системы GDI
Во-первых, это большой шаг вперед для нашего с Вами понимания принципов работы ТНВД GDI, потому что нигде ранее и никогда ранее такой материал не публиковался.
Даже можно сказать громче: это революционная статья, ключ к пониманию многих процессов в ТНВД GDI.
А во-вторых, такой «простенький» на первый взгляд материал говорит об уровне «mek»…
(…мы привыкли, что это ник одного человека, а на самом деле этот ник является начальными буквами фамилий Специалистов, которые «живут с GDI рука об руку»).
(Kublitsky Dmitry Jurjevich)
Топливный насос высокого давления (трехсекционный)
Принцип работы
1 – топливный бак
2 – топливный фильтр
3 — фильтрик
4 – компенсатор-ограничитель пульсаций топлива (низкое давление)
5 – перепускной клапан шарикового типа (низкое давление)
6 — пластины
7– перепускной клапан шарикового типа (высокое давление)
9 – компенсационная камера высокого давления
10 – топливная рейка
11 – фильтрик
12 – регулятор высокого давления
Под давлением около 0.3 MPa топливо проходит через топливный фильтр 2 и поступает в ТНВД через фильтрик 3, конструктивно расположенный в компенсаторе-ограничителе пульсаций
Именно здесь происходит разделение топливных линий (магистралей).
Линия низкого давления:
1 – топливный бак
2 – топливный фильтр
4 – перепускной клапан шарикового типа 8 – компенсационная камера (расположена параллельно течению топлива) 9 – топливная рейка
Линия высокого давления:
1 – топливный бак
3 MPa) , когда топливо поступает в топливную рейку по линии низкого давления.
Это весьма важный элемент в конструкции ТНВД.
Этот снимок уже публиковался, но не лишне повторить его «в тему».
Возможные неисправности при «забитости» фильтрика:
- — плохой запуск двигателя и не с первого раза
— неустойчивая работа двигателя на ХХ
— неуверенное ускорение
— отсутствии режима «кик-даун»
— неправильный и нестабильный переход из режима работы на сверхобедненной топливной смеси в режим работы на стехиометрическом составе ТВС
Лирическое послесловие:
- Как показывает практика mek, бывало, и не так уж и редко, что при разборке ТНВД оказывалось, что внутри нет положенного «фильтрика».
А нет «фильтрика» — все….скоро к Вашему насосу придет старуха с косой за плечами и позовет его в дальний путь…
Она придет чуть позже и при таком состоянии фильтрика, как на вышеприведенном фото. Видите почему?
«Дырдочка». Наверняка причиной явились чьи-то «шаловливые ручки».
-
Примечание:Информация предоставлена мастерской Дмитрия Юрьевича Кублицкого.
«The Moscow center of diagnostics and repair of systems GDI»
(Kublitsky Dmitry Jurjevich)
Владимир Петрович
© Легион-Автодата
Потому что есть Увлеченность и желание стать Лучшими.
Более Лучшими.
Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):
Книга Mitsubishi двигатели V6 6G72, 6G73, 6G74, 6G74, 6A12, 6A13, электросхемы.
Руководство по ремонту и эксплуатации. Профессионал. Легион-Aвтодата
MotorData полный доступ, 1 месяц, 1 рабочее место
Диагностический адаптер ELM327 Bluetooth L и MotorData OBD
Чрезмерное давление в топливной магистрали и проблемы с ТНВД у Шкода Октавия 2010
Описание проблемы этот клиент начал с длительного рассказа о том, что делалось с автомобилем Шкода Октавия до меня. Изначально у него появился сильный неприятный металлический визг из ТНВД. Компьютерная диагностика в другом сервисе показала, что имелось повышенное давление топлива (140 атм) в магистрали высокого давления вместо заданных блоком управления 60..70 атм. Замена ТНВД и его толкателя не принесли никаких успехов: звук остался, как и повышенное давление. Клиенту посоветовали заняться проверкой и ремонтом электрической части, с чем он и обратился в сервис недалеко от своего места жительства.
Когда клиент приехал, он довольно чётко объяснил, что прежде всего его интересовала исправность блока ЭБУ, верно ли он управляет регулятором давления топлива. В свою очередь я ему объяснил, что буду возвращать электрику автомобиля к заводскому состоянию, чтобы можно было сделать какие-то адекватные выводы об исправности регулятора ТНВД, проводки или ЭБУ.
Чтобы добраться до косы управления и понять, что там накручено и куда, пришлось разбирать подкапотное пространство:
Рядом с блоком реле и предохранителей можно заметить нештатное реле и идущие к нему провода.
Именно оно выполняло функцию включения массы в цепь управления регулятором давления.
Один конец провода просто воткнули под штатное реле, чтобы запитать.
Продолжаем вскрытие проводки, разобрав впуск, сняв аккумулятор и площадку под ним.
Результаты вмешательства: просто подцепились на плюс там, где первое пришло в голову, нарушив штатную изоляцию.
Отрезав всё лишнее, восстановив штатную проводку и её изоляцию собрал всё обратно, чтобы наконец приступить к диагностике.
Подключил сканер, чтобы прочитать ошибки:
Р0030 — Цепь управления подогреваемым кислородным датчиком (ряд 1, датчик 1) / Постоянное значение
Р2295 — Низкое значение сигнала в цепи управления регулятором 2 давления впрыскивания топлива форсункой / Постоянное значение
Р0016 — Положение коленчатого вала — корреляция с положением распределительного вала — блок 1 датчик А / Постоянное значение
Про первую ошибку и третью владелец знал ранее, а вторая появилась после неквалифицированного вмешательства в проводку.
Забегая вперёд скажу, что она потом в процессе диагностики не появлялась.
Завёл автомобиль, визг ТНВД ожидаемо появился снова. По сканеру проверил реальное и заданное давление в реле на холостом ходу: 70 атм заданное и 130..140 атм реальное.
Текущей задачей было выяснить, правильно ли управляет ЭБУ клапаном. Подключаю осциллограф к одному из пинов регулятора ТНВД:
Напряжение около 12 вольт, видимо, попал в питающий пин, так как после заводки не появилось никаких импульсов.
Информативность данного замера в том, что у нас отпадают вопросы по качеству питания регулятора давления топлива, нет обрывов провода и просадок напряжения.
Подключаемся ко второму пину и заводим автомобиль:
Мои теоретические знания мне подсказывали, что управление данным регулятором давления осуществляется подобием ШИМ-сигнала, а следовательно форма увиденной осциллограммы наводит на мысли, что с управлением регулятором всё в порядке.
Изначально эталона осциллограммы не было, а чуть позже я нашёл его:
Отзвонившись владельцу, высказав свои доводы и в каком-то смысле успокоив, что блок исправен, я продолжил проверки.
Мне не давала покоя ошибка по рассинхронизации датчика коленвала и распредвала (P0016).
Чтобы понять суть моих размышлений, необходимо рассмотреть принцип создания высокого давления в системах непосредственного впрыска при помощи ТНВД. Картинка и текст взяты с официального мануала по двигателям 1.4 TSI концерна VAG:
Таким образом, пришёл к выводу, что имеется прямая зависимость между работой ТНВД и правильными фазами ГРМ. Решил провести проверку.
ДПРВ расположен сверху, подключиться к нему нет никаких проблем. ДПКВ находится очень далеко, и сверху не достать, поэтому решил подключиться к катушке зажигания и от неё уже отстроится в анализе снятой осциллограммы.
Получил такую картину:
Верхняя осциллограмма — это импульс, подаваемый на катушку зажигания; нижняя осциллограмма — это импульс, снимаемый с ДПРВ.
Эталон осциллограммы нашёл в интернете:
Невооруженным глазом заметно, что на нашей осциллограмме положение распредвала слишком раннее относительно импульса катушки зажигания.
Увы, я не могу показать в динамике, как менялся звук ТНВД после запуска двигателя, однако чётко видел и слышал, что в самом начале работы осциллограмма принимала вид, близкий к эталону на пару секунд, а ТНВД при этом не пищал и не скрипел, а спустя какие-то моменты он начинал сваливаться в раннее положение и ТНВД начинал скрипеть.
По итогу диагностики владельцу рекомендована проверка фаз ГРМ, несмотря на то, что он менял цепь около 30 тыс. км. назад, механическая проверка фазорегулятора, а так же проверка клапана фазорегулятора, устанавливаемого сверху двигателя:
По поводу излишнего давления в реле успокоил владельца, что в ТНВД есть клапан, стравливающий излишнее давление топлива как раз при достижении 130.
.140 атмосфер, и поэтому как минимум до сервиса, где будут производить механические работы, он сможет спокойно доехать.
Курахтанов Игорь
©Легион-Автодата
Кострома, Малый переулок, 10
+7 (963) 930-18-21
режим работы 9-21
autodiagnostic44.ru
Какое давление производит ваш топливный насос?
Действительно ли топливные насосы создают давление топлива? Хорошо подумайте, прежде чем ответить на этот вопрос. В отрасли распространено заблуждение, что топливный насос создает давление в топливной системе, но это лишь часть общей картины.
Расход
Требуемое давление топлива зависит от двигателя и топливной системы вашего автомобиля. Карбюраторным двигателям может потребоваться всего 28 кПа (4 фунта на квадратный дюйм), в то время как современным высокопроизводительным двигателям с многоточечным впрыском топлива может потребоваться до 414 кПа (60 фунтов на квадратный дюйм).
Достижение большей мощности означает увеличение количества воздуха и топлива в двигателе. Просто создание более высокого давления топлива с помощью чего-то вроде вторичного регулятора давления топлива может не быть решением.
Выбор оптимального топливного насоса для создания необходимого более высокого давления в топливной системе, необходимого для повышения производительности двигателя, зависит от множества факторов, таких как:
- Размер топливной форсунки, топливной рампы и топливной магистрали
- Без наддува и наддува (с турбонаддувом/наддувом)
- Тип топлива
- Напряжение поступает на топливный насос
Самое важное, что нужно понять, это то, что топливный насос не обязательно обеспечивает давление, а вместо этого обеспечивает поток топлива в системе. Количество топлива, подаваемое топливным насосом, известно как расход, в то время как остальная часть топливной системы, обеспечивающая ограничение потока, помогает создать измеримое давление в топливной системе.
Например, топливный насос с низким расходом в сочетании с топливной системой с высокими ограничениями технически может иметь такое же измеримое давление топлива, как и топливный насос с более высоким расходом с менее ограничивающими компонентами топливной системы. Проще говоря, более высокое давление в топливной системе может не позволить вам достичь желаемого повышения производительности или даже привести к нехватке топлива, если только в топливную систему не будут внесены другие необходимые модификации.
Переменная скорость потока
Большинство современных программ топливной системы OEM предназначены для обеспечения переменной скорости потока, которая поддерживает желаемое давление в топливной системе. Это достигается за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ). ШИМ представляет собой очень быстрый электрический сигнал включения/выключения, управляемый переключением между источником питания и нагрузкой. Количество времени «включения», которое предоставляется насосу, называется рабочим циклом.
Чем выше рабочий цикл ШИМ, обеспечиваемый насосом, тем выше расход топливного насоса. И наоборот, чем ниже рабочий цикл ШИМ, тем ниже расход топливного насоса. В результате с современными электрическими топливными насосами топливная система может изменять давление в топливной системе для поддержания постоянной подачи топлива.
Диагностика скорости потока
На скорость потока могут отрицательно повлиять факторы, которые легко упустить из виду во время диагностики. Принимая во внимание все, что требуется для создания постоянной скорости потока, любой из следующих элементов может способствовать этому.
- Низкое напряжение топливного насоса, плохая целостность цепи, неправильное соединение, слабый аккумулятор и неисправное реле топливного насоса могут препятствовать нормальной работе насоса. Проверьте как источник питания 12 В, так и заземление электрической системы, чтобы убедиться в правильности ее работы.
- Неисправен регулятор давления. Убедитесь, что регулятор давления не имеет признаков утечки или внутреннего отказа.
- Низкая подача топлива. В зависимости от настройки топливной системы, низкий уровень топлива в баке может привести к попаданию воздуха в топливо, что приведет к топливному голоданию. Держите уровень топлива намного выше уровня впуска топливного насоса – минимум 1/4 полного объема обычно является надежной оценкой, если измерение затруднено.
- Плохо работает топливный фильтр. Топливные фильтры предназначены для улавливания мусора до того, как топливо попадет в систему. Грязный или даже некачественный фильтр может уменьшить или даже остановить подачу топлива.
- Дефект топливопроводов. Ищите утечку топливопровода или разрушение/повреждение участков топливопровода.
Убедитесь, что регулятор давления не имеет признаков утечки или внутреннего отказа.Ограничение топливной системы
Ограничения топливной системы не обязательно плохо. Как объяснялось в предыдущих абзацах, ограничение — это то, что создает измеримое давление в топливной системе, но необходимы правильные ограничения.
На давление в топливной системе могут влиять такие факторы, как изгиб и диаметр трубопровода, качество фильтра и размер форсунки. Несоответствие остальных компонентов топливной системы топливному насосу может как увеличить, так и уменьшить давление в топливной системе и немедленно вызвать снижение общей производительности. Добавление топливного насоса с более высоким расходом может также означать, например, добавление топливопроводов большего диаметра, топливных форсунок с высоким расходом или топливной рампы с высоким расходом. В зависимости от конструкции топливной системы давление топлива, измеренное на насосе, может отличаться от давления, измеренного на топливной рампе.
Надлежащее согласование остальных компонентов топливной системы с высоким расходом с соответствующим высокопроизводительным топливным насосом обеспечит скорость потока, необходимую для поддержания давления в топливной системе, необходимого для поддержания увеличенной мощности. В то время как более высокое давление топлива может оптимизировать максимальное использование топливной форсунки за счет подачи большего количества топлива в камеру сгорания, ограничения размера и типа топливной форсунки могут по-прежнему ограничивать поток.
Ограничения
Учитывая, что давление топлива можно увеличить с помощью топливного насоса с более высоким расходом и надлежащих компонентов топливной системы, обеспечивающих подачу достаточного количества топлива для повышения производительности, следует также признать, что, как и все высокопроизводительные обновления, компоненты топливной системы имеют физические ограничения. Хотя большинство топливных систем можно модернизировать, чтобы выдерживать давление свыше 700 кПа (около 100 фунтов на квадратный дюйм), следует также понимать, что слишком высокое давление в топливной системе может легко привести к деформации или повреждению.
Итак, «Действительно ли топливные насосы создают давление топлива?» Не сами по себе. Давление в топливной системе является результатом сочетания типа топливного насоса (низкая скорость потока или высокая скорость потока) с ограничительной или не ограничительной топливной системой. Электрический топливный насос помогает поддерживать требуемое постоянное давление топлива до тех пор, пока все остальные компоненты топливной системы правильно подобраны и функционируют должным образом.
О КОМПАНИИ TI AUTOMOTIVE
Гибкое мышление™ формирует мышление TI Automotive. Мировые производители автомобилей обращаются к TI Automotive за разработкой и производством ведущих в отрасли технологий автомобильных жидкостных систем. Две трети автомобилей в мире используют технологии TI Automotive. С 28 000 сотрудников в более чем 118 офисах в 28 странах наша сила заключается в нашей способности творчески удовлетворять и превосходить растущие нормы экономии топлива и выбросов в автомобильной промышленности завтрашнего дня.
Регулятор давления в системе впрыска Common Rail
Регулятор давления в системе впрыска Common RailХанну Яаскеляйнен, Алессандро Феррари
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Резюме : Существует несколько подходов к контролю давления в общей топливной рампе.
Один из первых подходов заключался в том, чтобы подавать в общую топливную рампу больше топлива, чем необходимо, и использовать клапан регулирования давления, чтобы слить лишнее топливо обратно в топливный бак. Более предпочтительным подходом является дозирование топлива в насосе высокого давления, чтобы свести к минимуму количество топлива, нагнетаемого до давления в рампе. Для более поздних целей можно использовать различные виды учета топлива. В некоторых практических реализациях Common Rail используются оба подхода со стратегией управления в зависимости от условий работы двигателя.
- Введение
- Клапан регулировки давления
- Насос-дозатор
- Практический регулятор давления в рампе
Введение
Серийные топливные системы Common Rail оснащены замкнутой системой регулирования высокого давления, которая стабилизирует давление в рампе с относительно небольшим запасом до номинального значения, заданного электронным блоком управления для данного режима работы двигателя.
Насос поддерживает давление в рампе, непрерывно подавая топливо в общую рампу. Это давление контролируется датчиком давления, и разница между номинальным значением давления в рампе и измеренным является входным сигналом для контроллера. В терминологии управления давление в рампе равно 9.0099 выход системы , в то время как положение привода, используемого для управления давлением в рампе, является системным входом .
Существует ряд подходов к контролю давления в общей топливной рампе. Одним из способов является подача большего количества топлива, чем необходимо, в общую топливную рампу и использование регулятора высокого давления, обычно называемого клапаном регулирования давления, в контуре высокого давления для сброса избыточного топлива обратно в топливный бак. При таком подходе положение клапана регулирования давления является входом системы управления. Хотя этот подход использовался исключительно в некоторых ранних системах впрыска топлива, таких как насосы Bosch CP1 (рис.
1 и рис. 2), это может привести к низкой эффективности и чрезмерно высокой температуре возврата топлива.
Другой подход заключается в измерении количества топлива на насосе высокого давления, чтобы обеспечить подачу в общую топливную рампу только того количества топлива, которое требуется форсункам. Возможен ряд подходов к измерению помпы. Один из распространенных подходов заключается в измерении количества топлива, всасываемого в насос (впускной дозатор), с помощью впускного дозирующего клапана (IMV) того или иного типа, иногда также называемого просто клапаном дозирования топлива (FMV). Другой подход заключается в том, чтобы позволить насосу всасывать неконтролируемое количество топлива и измерять поток нагнетания насоса (измерение на выходе) с помощью клапана, такого как дозирующий клапан на выходе (OMV). Другим средством является изменение рабочего объема насоса высокого давления. Тщательно контролируя количество топлива, поступающего в насос, и избегая сжатия избыточного топлива до высокого давления, можно повысить гидравлическую эффективность системы впрыска топлива и избежать чрезмерно высоких температур топлива.
Следует отметить, однако, что дозирование топлива на ТНВД не может избежать необходимости в регуляторе высокого давления. Регулятор давления все еще можно использовать для некоторой регулировки давления в рампе.
Клапан регулировки давления
Клапан регулирования давления (PCV) для управления давлением в рампе может быть расположен на одном конце рампы (PCV-вне насоса), рис. 1, или на выходе из насоса (PCV-встроенный насос), рис. 2. PCV-вне насоса ведет к меньшие затраты на производство насоса, но близость регулятора к форсункам может вызвать дополнительные помехи в динамике форсунок. В решении PCV со встроенным насосом топливо, дросселируемое регулирующим клапаном, соединяется с потоком утечки из насосных камер, а также с топливом, текущим в контурах охлаждения и смазки насоса. Этот комбинированный поток выпускается из насоса и возвращается в топливный бак.
Рисунок 1 . Система впрыска дизельного топлива Common Rail с клапаном регулировки давления, расположенным на рампе(Источник: Bosch)
Рисунок 2 .