압력 탱크 - 레일, 압력 조절기, 크랭크축 및 캠축 압력 및 온도 센서

고압 연료 탱크(레일 - 분사 분배기 - 레일)

이것은 고압 연료 어큐뮬레이터 역할을 하는 동시에 고압 펌프의 맥동 연료 공급과 인젝터의 지속적인 개폐로 발생하는 압력 변동(진동)을 감쇠시킵니다. 따라서 이러한 변동을 제한할 수 있는 충분한 부피가 있어야 하며, 한편 문제 없는 엔진 시동 및 작동을 위해 시동 후 필요한 일정한 압력을 신속하게 생성하기 위해 이 부피가 너무 커서는 안 됩니다. 시뮬레이션 계산은 결과 볼륨을 최적화하는 데 사용됩니다. 실린더에 주입된 연료의 양은 고압 펌프의 연료 공급으로 인해 레일에 지속적으로 보충됩니다. 고압에서 연료의 압축성은 저장 효과를 달성하는 데 사용됩니다. 더 많은 연료가 레일 밖으로 펌핑되면 압력은 거의 일정하게 유지됩니다.

압력 탱크 - 레일 -의 또 다른 임무는 개별 실린더의 인젝터에 연료를 공급하는 것입니다. 탱크의 디자인은 두 가지 상충되는 요구 사항 사이의 타협의 결과입니다. 엔진 디자인과 위치에 따라 길쭉한 모양(구형 또는 관형)을 갖습니다. 생산 방법에 따라 탱크를 단조 및 레이저 용접의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이들의 설계는 레일 압력 센서 및 제한 장치의 설치를 허용해야 합니다. 압력 조절 밸브. 제어 밸브는 압력을 필요한 값으로 조절하고 제한 밸브는 최대 허용 값으로만 ​​압력을 제한합니다. 압축된 연료는 입구를 통해 고압 라인을 통해 공급됩니다. 그런 다음 저장소에서 노즐로 분배되며 각 노즐에는 자체 가이드가 있습니다.

1 - 고압 탱크 (레일), 2 - 고압 펌프의 전원 공급 장치, 3 - 연료 압력 센서, 4 - 안전 밸브, 5 - 연료 반환, 6 - 흐름 제한 장치, 7 - 인젝터로의 파이프 라인.

압력 감쇄 밸브

이름에서 알 수 있듯이 압력 릴리프 밸브는 압력을 최대 허용 값으로 제한합니다. 제한 밸브는 순전히 기계적으로 작동합니다. 레일 연결부 측면에 개구부가 있으며 시트에 있는 피스톤의 원추형 단부에 의해 닫힙니다. 작동 압력에서 피스톤은 스프링에 의해 시트로 눌려집니다. 최대 연료 압력이 초과되면 스프링 힘이 초과되어 피스톤이 시트에서 밀려납니다. 따라서 과잉 연료는 흐름 구멍을 통해 매니폴드로 다시 흐르고 연료 탱크로 흐릅니다. 이는 오작동 시 큰 압력 축적으로 인해 장치가 파손되지 않도록 보호합니다. 최신 버전의 제한 밸브에는 비상 기능이 통합되어 배수구가 열린 경우에도 최소 압력이 유지되고 차량이 제한적으로 움직일 수 있습니다.

1 - 공급 채널, 2 - 콘 밸브, 3 - 흐름 구멍, 4 - 피스톤, 5 - 압축 스프링, 6 - 스톱, 7 - 밸브 본체, 8 - 연료 리턴.

흐름 제한 장치

이 구성 요소는 압력 탱크에 장착되며 연료는 이를 통해 인젝터로 흐릅니다. 각 노즐에는 고유한 흐름 제한 장치가 있습니다. 흐름 제한 장치의 목적은 인젝터 고장 시 연료 누출을 방지하는 것입니다. 인젝터 중 하나의 연료 소비량이 제조업체가 설정한 최대 허용량을 초과하는 경우입니다. 구조적으로 유량 제한기는 XNUMX개의 나사산이 있는 금속 본체로 구성되어 있습니다. 하나는 탱크에 장착하기 위한 것이고 다른 하나는 고압 파이프를 노즐에 나사로 고정하기 위한 것입니다. 내부에 위치한 피스톤은 스프링에 의해 연료 탱크에 밀착됩니다. 그녀는 채널을 계속 열어두기 위해 최선을 다합니다. 인젝터 작동 중에 압력이 떨어지면서 피스톤이 배출구쪽으로 이동하지만 완전히 닫히지는 않습니다. 노즐이 제대로 작동하면 짧은 시간에 압력 강하가 발생하고 스프링이 피스톤을 원래 위치로 되돌립니다. 오작동 시 연료 소모량이 설정값을 초과하면 스프링력을 초과할 때까지 압력 강하가 계속됩니다. 그런 다음 피스톤이 배출구 쪽 시트에 기대어 엔진이 멈출 때까지 이 위치를 유지합니다. 이것은 고장난 인젝터에 대한 연료 공급을 차단하고 제어되지 않은 연료가 연소실로 누출되는 것을 방지합니다. 그러나 연료 흐름 제한기는 약간의 연료 누출만 있는 오작동 시에도 작동합니다. 이때 피스톤은 원래 위치로 돌아 가지 않고 일정 시간이 지나면 분사 횟수가 안장에 도달하고 엔진이 꺼질 때까지 손상된 노즐로의 연료 공급을 중단합니다.

1 - 랙 연결, 2 - 잠금 인서트, 3 - 피스톤, 4 - 압축 스프링, 5 - 하우징, 6 - 인젝터 연결.

연료 압력 센서

압력 센서는 엔진 제어 장치에서 연료 탱크의 순간 압력을 정확하게 결정하는 데 사용됩니다. 측정된 압력 값에 따라 센서는 전압 신호를 생성하고 제어 장치에서 이를 평가합니다. 센서의 가장 중요한 부분은 다이어프램으로, 공급 채널의 끝에 위치하고 공급된 연료에 의해 눌려집니다. 반도체 요소는 감지 요소로 멤브레인에 배치됩니다. 감지 요소에는 브리지 연결의 다이어프램에 스티밍된 탄성 저항기가 포함되어 있습니다. 측정 범위는 다이어프램의 두께에 따라 결정됩니다(다이어프램이 두꺼울수록 압력이 높아짐). 멤브레인에 압력을 가하면 멤브레인이 구부러지고(20MPa에서 약 50-150마이크로미터) 탄성 저항기의 저항이 변경됩니다. 저항이 변하면 회로의 전압이 0에서 70mV로 변합니다. 그런 다음 이 전압은 평가 회로에서 0,5 ~ 4,8V 범위로 증폭됩니다. 센서의 공급 전압은 5V입니다. 즉, 이 요소는 변형을 전기 신호로 변환하고 수정된 전기 신호는 증폭되고 거기에서 시작됩니다. 저장된 곡선을 사용하여 연료 압력이 계산되는 평가를 위해 제어 장치로 전달됩니다. 편차의 경우 압력 제어 밸브에 의해 조절됩니다. 압력은 거의 일정하며 부하 및 속도와 무관합니다.

1 - 전기 연결, 2 - 평가 회로, 3 - 감지 요소가 있는 다이어프램, 4 - 고압 피팅, 5 - 장착 나사산.

연료 압력 조절기 - 제어 밸브

이미 언급했듯이 부하, 엔진 속도 등에 관계없이 가압 연료 탱크에서 실질적으로 일정한 압력을 유지해야 합니다. 조절기의 기능은 더 낮은 연료 압력이 필요한 경우 조절기의 볼 밸브가 열리고 초과 연료는 연료 탱크로 리턴 라인으로 향합니다. 반대로 연료 탱크의 압력이 떨어지면 밸브가 닫히고 펌프가 필요한 연료 압력을 생성합니다. 연료 압력 조절기는 분사 펌프 또는 연료 탱크에 있습니다. 제어 밸브는 밸브가 켜지거나 꺼지는 두 가지 모드로 작동합니다. 비활성 모드에서는 솔레노이드에 전원이 공급되지 않으므로 솔레노이드가 작동하지 않습니다. 밸브 볼은 연료의 개방 압력인 약 10 MPa의 압력에 해당하는 강성인 스프링의 힘에 의해서만 시트에 눌려집니다. 전자석 코일-전류에 전압이 가해지면 스프링과 함께 전기자에 작용하기 시작하고 볼에 가해지는 압력으로 인해 밸브가 닫힙니다. 한편으로는 연료 압력력과 다른 한편으로는 솔레노이드 및 스프링 사이의 균형에 도달할 때까지 밸브가 닫힙니다. 그런 다음 열리고 원하는 수준에서 일정한 압력을 유지합니다. 제어 장치는 다른 방식으로 제어 밸브를 열어 공급되는 연료의 변동량과 노즐의 회수로 인해 발생하는 압력 변화에 반응합니다. 압력을 변경하기 위해 솔레노이드를 통해 더 적거나 더 많은 전류가 흐르고(작동이 증가하거나 감소) 볼이 밸브 시트로 다소 밀려납니다. 1세대 커먼레일은 압력조절밸브 DRV2을 사용하였고, 3세대 및 XNUMX세대는 DRVXNUMX 또는 DRVXNUMX 밸브를 계량장치와 함께 설치하였다. XNUMX단계 조절 덕분에 연료의 가열이 적어 추가 연료 냉각기에서 추가 냉각이 필요하지 않습니다.

1 - 볼 밸브, 2 - 솔레노이드 전기자, 3 - 솔레노이드, 4 - 스프링.

온도 센서

온도 센서는 냉각수 온도, 흡기 매니폴드 충전 공기 온도, 윤활 회로의 엔진 오일 온도 및 연료 라인 온도를 기준으로 엔진 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 이러한 센서의 측정 원리는 온도 상승으로 인한 전기 저항의 변화를 기반으로 합니다. 5V의 공급 전압은 저항을 변경하여 변경된 다음 디지털 변환기에서 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환됩니다. 이 신호는 설정된 곡선에 따라 적절한 온도를 계산하는 제어 장치로 전송됩니다.

크랭크축 위치 및 속도 센서

이 센서는 정확한 위치와 그에 따른 분당 크랭크축 속도를 결정합니다. 이것은 크랭크축에 있는 유도 홀 센서입니다. 센서는 예를 들어 연료 분사를 시작(또는 종료)하기 위해 이 전기 전압 값을 평가하는 제어 장치에 전기 신호를 보냅니다. 센서가 작동하지 않으면 엔진이 시동되지 않습니다.

캠축 위치 및 속도 센서

캠축 속도 센서는 기능적으로 크랭크축 속도 센서와 유사하며 어느 피스톤이 상사점에 있는지 확인하는 데 사용됩니다. 이 사실은 가솔린 엔진의 정확한 점화시기를 결정하는 데 필요합니다. 또한 타이밍 벨트 미끄러짐 또는 체인 건너뛰기를 진단하고 엔진 시동 시 엔진 제어 장치가 이 센서를 사용하여 처음에 전체 크랭크-커플링-피스톤 메커니즘이 실제로 어떻게 회전하는지 판단하는 데 사용됩니다. VVT 엔진의 경우 가변 밸브 타이밍 시스템을 사용하여 가변기의 작동을 진단합니다. 이 센서 없이도 엔진은 존재할 수 있지만 크랭크축 속도 센서가 필요하고 캠축과 크랭크축 속도를 1:2의 비율로 나눈다. 디젤 엔진의 경우 이 센서는 시동 시 초기 역할만 한다. -up, ECU(제어 장치)에 어떤 피스톤이 상사점에 먼저 있는지 알려줍니다(상사점으로 이동할 때 어떤 피스톤이 압축 또는 배기 행정에 있는지). 센터). 이는 시동 시 크랭크축 위치 센서에서 명확하지 않을 수 있지만 엔진이 작동하는 동안 이 센서에서 수신된 정보는 이미 충분합니다. 덕분에 디젤 엔진은 캠축의 센서가 고장나더라도 여전히 피스톤의 위치와 스트로크를 알고 있습니다. 이 센서에 장애가 발생하면 차량이 시동되지 않거나 시동하는 데 시간이 오래 걸립니다. 크랭크 샤프트의 센서가 고장난 경우와 마찬가지로 계기판의 엔진 제어 경고등이 켜집니다. 일반적으로 소위 홀 센서입니다.