مبدأ العمل لنظام حقن الوقود بالسكك الحديدية المشتركة عالي الضغط لمحرك الديزل

مبدأ العمل لنظام حقن الوقود بالسكك الحديدية المشتركة عالي الضغط لمحرك الديزل

تحدثنا سابقًا عن مبدأ عمل مضخة الوقود الميكانيكية لمحرك الديزل ومبدأ عمل مضخة الوقود ذات التحكم الإلكتروني.

https://www.zwcummins.com/news/working-مبدأ-الوقود الميكانيكي-الحقن-85619231.html
 

مبدأ العمل لمضخة الحقن الميكانيكية لمحرك الديزل (مضخة حقن الغطاس)

https://www.zwcummins.com/news/working-مبدأ-محرك الديزل-الإلكتروني-85619240.html

مبدأ العمل لمضخة التحكم الإلكتروني لمحرك الديزل (مضخة حقن التحكم الإلكتروني / مضخة الحاكم الإلكترونية)
 

الآن، دعونا نتحدث عن مبدأ عمل نظام الوقود ذو الضغط العالي لمحرك الديزل-السكك الحديدية المشتركة (الإصداران العادي والاحترافي).

 

Ⅰ. أولاً، فهم الجوهر الأساسي:

السكك الحديدية المشتركة ذات الضغط العالي-:يتم ضغط الديزل بشكل مستمر وتخزينه في ماسورة ضغط عالية-مشتركة (أنبوب السكك الحديدية المشتركة) لتثبيت الضغط وتخزينه. تشترك جميع الحاقنات في مصدر الوقود عالي الضغط-؛ تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية بشكل مباشر في صمامات الملف اللولبي للحاقن للتحكم بشكل مستقل في الحقن لكل أسطوانة.

 

ثلاث وحدات رئيسية:وحدة إمداد الوقود عالي الضغط-، ووحدة تثبيت ضغط السكة المشتركة، ووحدة تنفيذ الحاقن التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا، ووحدة التحكم الإلكترونية المزودة بأجهزة استشعار على مستوى المركبة-.

 

Ⅱ. عملية كاملة لنظام الوقود (تفاصيل تفصيلية خطوة بخطوة-بواسطة-):

1. مرحلة إمداد الوقود ذو الضغط المنخفض- (خزان الوقود → مدخل مضخة الضغط العالي-):

1. مضخة الوقود الكهربائية المدمجة في خزان الوقود تسحب الديزل.
2. مرشح خشن ← مرشح ناعم، يقوم بتصفية الشوائب والماء؛
3. يدخل الديزل إلى غرفة مدخل الضغط المنخفض- لمضخة الوقود ذات الضغط العالي-؛ ويعود الديزل الزائد إلى خزان الوقود عبر أنبوب العودة، مما يحقق استقرارًا أوليًا للضغط.

 

2. مضخة الوقود ذات الضغط العالي-: تولد ضغطًا عاليًا بشكل مستمر (مكون الضغط الأساسي)

 

تتكون مضخات الضغط العالي-في الغالب من ثلاث-مضخات شعاعية ذات كباس، يتم تشغيلها بواسطة تروس العمود المرفقي للمحرك. وهي لا تفرق بين الأسطوانات وهي مسؤولة فقط عن الضغط المستمر للديزل:
 

1. السكتة الدماغية الهبوطية المكبس:يُفتح صمام الدخول، ويتم امتصاص الديزل ذو الضغط المنخفض-إلى حجرة المكبس؛

2. السكتة الدماغية التصاعدية المكبس: يُغلق صمام الدخول، ويتم ضغط الديزل بالقوة، مع ارتفاع الضغط إلى 1300 ~ 2200 بار (يتجاوز بكثير المضخات الميكانيكية)؛

3. يعتبر الديزل ذو الضغط العالي-أحد-الطرق التي يتم دفعها إلى أنبوب تراكم السكك الحديدية المشتركة؛

4. تحتوي المضخة على -صمام مدمج للتحكم في ضغط الوقود (صمام PCV):تطرد وحدة التحكم الإلكترونية الزيت الزائد{0} ذو الضغط العالي في الوقت الفعلي وفقًا لطلب ضغط السكة، مما يحافظ ديناميكيًا على الضغط المحدد داخل السكة المشتركة.

 

النقطة الرئيسية:تحافظ مضخة الضغط العالي- فقط على ضغط السكة ولا تتحكم في توقيت الحقن أو حجم الحقن، وهو الفرق الأساسي عن مضخة المكبس.

 

3. أنابيب السكك الحديدية المشتركة:مركم عام عالي الضغط-"خزان زيت عالي الضغط-" عبارة عن أنبوب فولاذي سميك ومحكم الغلق عالي الضغط-يخزن الديزل عالي الضغط-ويخدم ثلاثة أغراض:

1. تراكم الضغط واستقراره:يتم إمداد نبضات المكبس العازلة من مضخة الضغط العالي-، مما يحافظ على استقرار ضغط القضيب طوال الوقت، دون تقلب مع سرعة المحرك؛

 

2. التوزيع الموحد للزيت عالي الضغط-:تشترك جميع حاقنات الأسطوانات في نفس مصدر الزيت المضغوط؛

 

3. مجهزة بمستشعر ضغط السكك الحديدية وصمام تخفيف الضغط:

- مستشعر ضغط السكة:يرسل -ضغط السكة الفعلي في الوقت الفعلي مرة أخرى إلى وحدة التحكم الإلكترونية للتحكم في الحلقة-المغلقة؛

- صمام تخفيف الضغط:يطلق حماية الضغط عندما يتجاوز ضغط السكة الحد لمنع تمزق الأنابيب.

 

4. حاقن يتم التحكم فيه إلكترونيًا:يتحكم بشكل مستقل في الحقن (محطة التشغيل)

 

يتم تسليم-زيت الضغط العالي من القضيب المشترك إلى كل حاقن أسطوانة من خلال الأنابيب الفرعية عالية الضغط-. يحتوي الحاقن على -صمام ذو ملف لولبي عالي السرعة-مدمج (كهروضغطي/كهرومغناطيسي)، يتم التحكم فيه مباشرة بواسطة طاقة وحدة التحكم الإلكترونية للفتح والإغلاق.

 

أكمل -الخطوات الأربع لحقن الوقود
1. حالة الاستعداد:يتم إيقاف تشغيل صمام الملف اللولبي وإغلاقه. يعمل الزيت ذو الضغط العالي- الموجود في غرفة التحكم في الحاقن على إبقاء صمام الإبرة مغلقًا بإحكام، مما يؤدي إلى إغلاق الفوهة ومنع حقن الوقود.

2. بداية الحقن:تعمل وحدة التحكم الإلكترونية على تشغيل صمام الملف اللولبي، مما يؤدي إلى فتح فتحة تخفيف الضغط، مما يؤدي إلى تحرير الزيت عالي الضغط- بسرعة في غرفة التحكم. ينخفض ​​الضغط فوق صمام الإبرة، ويؤدي الديزل ذو الضغط العالي-من السكة المشتركة إلى رفع صمام الإبرة، مما يؤدي إلى تفتيت الوقود إلى الأسطوانة عند ضغط عالٍ جدًا-.

3. الحقن المستمر:يظل صمام الملف اللولبي قيد التشغيل، مما يحافظ على رفع صمام الإبرة وحقن الوقود بشكل مستمر. كلما طالت مدة تشغيله، تم حقن المزيد من الوقود.

4. توقف عن الحقن: يتم إيقاف تشغيل صمام الملف اللولبي، مما يؤدي إلى إغلاق فتحة التنفيس. تقوم غرفة التحكم بإعادة بناء الضغط العالي، مما يدفع صمام الإبرة إلى الأسفل لإغلاق الفوهة، مما يؤدي إلى إيقاف حقن الوقود على الفور.

القدرات المتقدمة:ما قبل-الحقن، الحقن الرئيسي، ما بعد-الحقن (شيء لا تستطيع المضخات الميكانيكية فعله)

يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية تشغيل صمام الملف اللولبي عدة مرات في شوط طاقة واحد:

1. ما قبل-الحقن:يتم حقن كمية صغيرة من الديزل في وقت مبكر داخل الأسطوانة، مما يؤدي إلى تسخين غرفة الاحتراق، مما يقلل من ضجيج الطرق، ويمنع الاحتراق العنيف.

2. الحقن الرئيسي:ضخ كمية كبيرة من الديزل لتوفير الطاقة.

3. ما بعد-الحقن:يتم حقن كمية صغيرة في نهاية شوط الطاقة لرفع درجة حرارة العادم، مما يساعد على تجديد مصيدة جسيمات DPF وتحسين الانبعاثات.

3. نظام التحكم الإلكتروني المغلق - (ECU Brain)

1. تقوم أجهزة الاستشعار المختلفة بجمع ظروف التشغيل:
- دواسة الوقود:الطلب على تحميل السائق؛
- مستشعرات سرعة العمود المرفقي/موضع عمود الحدبات:تحديد أمر إطلاق الأسطوانة ومرجع توقيت الحقن؛
- مستشعر ضغط السكة المشتركة:يوفر-تعليقات ضغط السكك الحديدية في الوقت الحقيقي؛
- درجة حرارة الماء، ضغط/درجة حرارة السحب، الضغط المعزز، أجهزة استشعار العادم: معلمات الحقن الصحيحة.

2. حسابات ومخرجات وحدة التحكم الإلكترونية:
تحتوي وحدة التحكم الإلكترونية على خطط معايرة ضخمة، يتم حسابها في الوقت الفعلي-استنادًا إلى عدد الدورات في الدقيقة، والحمل، ودرجة حرارة الماء، والارتفاع:

1. يلزم ضغط السكة المستهدفة، مع توجيه منظم مضخة الضغط العالي-للضبط؛
2. توقيت الحقن المسبق لكل أسطوانة (متى يبدأ الحقن)؛
3. مدة الحقن (كمية الوقود المراد حقنها)؛
4. توقيت بدء الحقن -السابق، والحقن الرئيسي، والحقن اللاحق-.
3. تصحيح الحلقة المغلقة-.

يتم نقل ضغط السكة وسرعة المحرك في الوقت الفعلي، مع ضبط المعلمات بشكل مستمر-وضبطها ديناميكيًا وتكيفيًا مع جميع ظروف التشغيل طوال العملية.

 

4. ملخص موجز للغاية في جملة واحدة:

 

تعمل المضخة الكهربائية ذات الضغط المنخفض- على توفير الوقود ← تعمل مضخة الضغط العالي- على زيادة الضغط بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تخزين الديزل ذو الضغط العالي- في خزان الوقود المشترك "الضغط العالي- (القضيب المشترك)" لتثبيت الضغط؛

تقرأ وحدة التحكم الإلكترونية ظروف التشغيل العامة للمركبة، وتتحكم بشكل فردي في كل صمام ملف لولبي لحاقن الأسطوانة، وتتحكم بمرونة في توقيت الحقن ومدته والحقن المتعددة؛

ويظل ضغط السكة مستقرًا بشكل مستقل طوال الوقت، ومنفصلًا عن سرعة المحرك، مما يحقق تحكمًا عالي الدقة في الاحتراق.