Система впрыска с насос-форсунками – вариант системы питания, в котором для впрыска топлива в цилиндры используются насос-форсунки, конструктивно объединяющие в себе топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунку. Эта система питания обеспечивает непосредственный впрыск топлива в цилиндр.

 

Какова схема устройства системы питания с насос-форсунками?

 

Концепция насос-форсунок, объединяющих в себе ТНВД и форсунки, обуславливает и несколько иную схему топливной системы, чем у наиболее распространенной системы Common Rail. Топливо забирается из бака погружным электрическим топливоподкачивающим насосом и доставляется до топливного фильтра. От фильтра оно через обратный клапан, предотвращающий обратный слив топлива после остановки двигателя, перекачивается топливоподающим насосом низкого давления к насос-форсункам. Насос-форсунки, как мы уж знаем, не подают в цилиндры все поступающее топливо, а имеют циркуляцию, и часть топлива отправляется по сливному трубопроводу обратно в бак.

 

 

В возврате топлива в бак есть один нюанс: за время циркуляции по топливной системе топливо нагревается до довольно высоких температур, и его поступление в бак при такой температуре может быть небезопасным. Поэтому для охлаждения топлива в линии возврата имеется датчик температуры и охладитель.

В самой головке блока цилиндров при этом есть распределитель топлива – каналы, по которым циркулирует поступающее горючее. Распределитель выполняет сразу две важных функции: во-первых, он обеспечивает равномерность количества топлива, поступающего к каждой из четырех насос-форсунок, а во-вторых, его однородную температуру – ведь, как мы помним, топливо, прошедшее через насос-форсунки, горячее, чем то, что только поступило от топливоподающего насоса. В распределителе потоки горячего и холодного топлива смешиваются, и температура выравнивается, заодно облегчая работу охладителя на обратном пути к топливному баку.

 

Какова схема работы системы питания с насос-форсунками?

 

В целом цикл впрыска у системы питания с насос-форсунками можно разделить на четыре основных фазы: фазу наполнения, фазу циркуляции, фазу впрыска и фазу сброса давления. Фазе наполнения предшествует подача отфильтрованного топлива от топливоподкачивающего насоса низкого давления в каналы распределения топлива в головке блока, а также в непосредственно в питающий канал насос-форсунки. Фаза наполнения – это первый шаг, в котором плунжер форсунки поднимается вверх, образуя камеру высокого давления, которая заполняется топливом. Фаза циркуляции – это второй шаг, в котором плунжер форсунки уже движется вниз, создавая давление топлива в плунжерной паре, но при этом клапан сброса топлива в линию возврата в топливный бак открыт, и оно под давлением возвращается в топливный бак, осуществляя циркуляции. В третьей фазе – впрыске – этот клапан, управляемый электромагнитом или пьезоэлементом, закрывается, и плунжерная пара нагнетает топливо в пространство под иглой форсунки. По достижении определенного давления игла поднимается, и топливо впрыскивается в цилиндр. Когда заданное количество топлива поступило в камеру сгорания, наступает четвертая фаза – сброс давления. Управляющий клапан форсунки вновь открывается, и давление под иглой падает, так как топливо начинает вновь уходить в линию циркуляции. Из-за падения давления под ней игла под действием пружины опускается, закрывая форсунку и прекращая впрыск.

 

 

 

В такой системе процесс впрыска топлива контролируется электронным блоком управления, который, подавая ток на электромагнит или пьезоэлемент, закрывает управляющий клапан форсунки, что обеспечивает рост давления в пространстве под иглой и, соответственно ее поднятие и впрыск топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью фазы закрытия управляющего клапана, а число впрысков топлива за один цикл – числом раз его закрытия: для электромагнитных форсунок оно составляет от двух до четырех, а для более современных пьезоэлектрических – от четырех до семи.

 

Недостатки системы питания с насос-форсунками

 

Главным недостатком системы питания с насос-форсунками, который обеспечил массовый отказ от нее в пользу схемы Common rail, является высокая стоимость насос-форсунок, особенно пьезоэлектрических, а также их более высокая конструкционная сложность. Отказ насос-форсунки означает более сложную диагностику и более дорогостоящий ремонт или замену – в случае же с системой Common rail ТНВД и форсунки являются разными узлами, и форсунки лишены сопутствующих сложностей в диагностике и высокой цены.

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.