Углы впрыска топлива дизельных двигателей мерседес

Система впрыска дизельных двигателей — общие сведения

Если в бензиновом двигателе подается топливовоздушная смесь, которая впоследствии воспламеняется от искры свечи зажигания, то в дизельном двигателе это происходит под воздействием высокой температуры воздуха. В конце такта сжатия давление воздуха в цилиндре достигает 28 бар, а температура — около +700°С. Топливо воспламеняется под воздействием горячего воздуха, и давление в камере сгорания достигает 145 бар (D, TD) или 1350 бар у CDI. В дизеле распыленное топливо мгновенно сгорает. Когда и сколько топлива надо впрыснуть в камеру, определяется регулировкой и установкой впрыска.

Система впрыска с вихревой камерой

Рис. 4.60. Разрез головки цилиндров с вихревой камерой: 1 – форсунка; 2 – свеча накаливания; 3 – вихревая камера с впускным каналом; 4 – цилиндр

У дизелей с вихревой системой (рис. 4.60) камера сгорания разделена. Вихревая камера соединена с надпоршневым пространством, и при подходе поршня к верхней точке в ней создается вихревой поток, который эффективно смешивает топливо с воздухом. Смесь, воспламенившись, проходит в основную камеру сгорания. Двигатели с вихревой камерой хорошо зарекомендовали себя, особенно на больших оборотах (более 5000 мин -1 ).

Система впрыска с форкамерой (предкамерой)

Рис. 4.61. Разрез головки цилиндров с форкамерой: 1 – форсунка; 2 – свеча накаливания; 3 – форкамера с впускным каналом; 4– цилиндр

При форкамерной системе (рис. 4.61), которая применяется на дизельных двигателях Mercedes, рабочие камеры разделены, как и у вихревой системы. Форкамера находится сверху в головке блока цилиндров. Воспламенение топлива в камере сгорания происходит через тонкие сопла, идущие от форкамеры.

Прямой впрыск

При прямом впрыске топливо подается в камеру сгорания и сгорает мгновенно.

Данная система обладает высокой экономичностью, но она имеет свои недостатки: высокий уровень шума двигателя, особенно при пуске и резком повышении оборотов.

Система Common Rail

Рис. 4.62. Прямой впрыск в системе Common Rail: 1 – форсунка; 2 – впускной патрубок; 3 – поршень со специальной выточкой

Рис. 4.63. Схема системы Common Rail: 1 – общая топливная рампа; 2 – датчик давления; 3 – насос; 4 – форсунка; 5 – регулировочный клапан давления

Система Common Rail (рис. 4.62, 4.63, 4.68) не только обеспечивает экономичность и минимальный выброс экологически вредных газов, но и по комфорту и уровню шума работы двигателя превосходит современные дизельные двигатели с форкамерным впрыском. Поэтому дизельные двигатели CDI заняли основное место в развитии моторостроения Mercedes-Benz.

«Common Rail» означает «Общая магистраль». Если в системах с прямым впрыском топливо под давлением подавалось на каждую форсунку в отдельности, то в системе Common Rail топливо независимо от очередности впрыска находится в общей топливной рампе, так называемом аккумуляторе.

Электронное управление регулирует давление впрыска в зависимости от числа оборотов и нагрузки мотора. Сенсорные датчики, принимающие данные о режиме работы распределительного и коленчатого валов, выдают команды на оптимальный впрыск согласно режиму работы двигателя. Причем подача топлива и впрыск независимы друг от друга.

Рис. 4.64. Основные элементы системы Common Rail: 1 – насос высокого давления; 2 – нагнетательный насос; 3 – форсунка; 4 – магнитный клапан дозирующей системы; 5 – обратный топливопровод; 6 – трубопровод высокого давления; 7 – датчик давления топлива; 8 – аккумулятор давления; 9 – клапан регулировки давления топлива

Особенностью этой разработки является специальный накопитель (аккумулятор) 8 (рис. 4.64), в котором всегда сохраняется давление до 1350 бар. Это необходимо для того, чтобы в магистрали, которая соединяет насос с форсунками, всегда находилось топливо под нужным давлением, готовое к впрыску.

Магистраль соединяется с форсунками. На каждой форсунке стоит магнитный клапан, который регулирует давление и количество подачи топлива. Микрокомпьютер управляет работой клапана исходя из режима работы и нагрузки двигателя. Эта система существенно повысила экономичность работы двигателя и способствовала значительному уменьшению выброса в атмосферу вредных газов.

Топливные насосы высокого давления (ТНВД)

ТНВД служат для подачи дизельного топлива в форсунки под высоким давлением (около 120 бар). 4- и 5-цилиндровые двигатели оснащаются распределительным ТНВД. У 6-цилиндрового двигателя стоит рядный ТНВД. Все ТНВД расположены слева на двигателе и приводятся цепью от коленчатого вала. При этом частота вращения вала ТНВД вдвое меньше частоты вращения коленчатого вала. ТНВД имеют электронное управление.

ТНВД распределительного типа

Двигатели Е 220 D и E 290 TD снабжены ТНВД распределительного типа (рис. 4.64, 4.65). ТНВД имеет встроенные топливоподкачивающий насос и датчик температуры, с помощью которого выдается сигнал на прекращение подачи топлива. Снаружи расположены электромагнитные клапаны, один для остановки двигателя, второй для подачи топлива. Подачу топлива ТНВД осуществляет через тонкие каналы в соответствующий цилиндр.

Рис. 4.65. ТНВД распределительного типа, устанавливаемый на моделях E 220D и E 290 TD

Вал насоса соединен с каналом головки, и нагнетательные поршни отделены друг от друга под давлением топлива (около 8 бар), пока выступы на кулачковой шайбе не производят усилия на опорные торцы. Во время поворота вала нагнетательный канал закрывается и открывается канал высокого давления.

В головке распределительного насоса находятся 4 (или 5 – для 5-цилиндрового двигателя) нагнетательных каналов и соответственно им 4 (5) каналов высокого давления. Как только кулачки на кулачковой шайбе совмещаются с опорными выступами, поршни начинают сжимать топливо, давление повышается, и при достижении около 120 бар происходит впрыск.

Количество впрыскиваемого топлива определяется длиной хода нагнетательного поршня, который регулируется осевым перемещением опорных выступов. Осевая установка вала распределительного насоса регулируется двумя магнитными клапанами и возвратной пружиной регулятора количества топлива.

Угол опережения впрыска топлива регулируется положением кулачковой шайбы по отношению к головке распределительного насоса. Поворотом шайбы против направления вращения устанавливается более раннее время впрыска, соответственно по направлению вращения — позднее. Поворот кулачковой шайбы вокруг оси вала осуществляется с помощью регулировочного клапана и возвратной пружины. При установке в положение «раннее» регулировочный клапан будет открыт, давление повысится, и регулирующий поршень пойдет влево. При закрытии клапана давление понижается, и поршень под действием пружины идет вправо.

Рядные ТНВД

Рис. 4.66. ТНВД распределительного типа, устанавливаемый на моделях Е 220 D и E 290 TD, в разрезе

На моделях Е 300 D устанавливается рядный ТНВД (рис. 4.66) с электронным управлением — ERE (Elektronisch geregeltes Reien-Einspritzsystem). Рядные ТНВД имеют отдельную насосную секцию для каждого цилиндра, которая подает топливо к соответствующей форсунке по стальному трубопроводу высокого давления. Основными узлами ERE-системы являются рядный ТНВД и блок электронного управления системой впрыска.

Рис. 4.68. Рядный ТНВД (ERE) в разрезе: 1 – приемная часть для соединения трубопровода высокого давления с форсункой; 2 – нагнетательный клапан; 3 – плунжер; 4 – механизм регулировки числа оборотов (ERE); 5 – управляющая рейка; 6 – рычаг установки плунжера; 7 – разъем; 8 – роликовый толкатель; 9 – пружина плунжера; 10 – топливный насос; 11 – электрогидравлический регулятор; 12 – кулачковый вал

В нижней части насоса установлен кулачковый вал 12 (рис. 4.68). С помощью его кулачков приводятся в действие насосные секции согласно очередности впрыска. Основными частями насосной секции являются: нагнетательный клапан 2, цилиндр и плунжер 3, поворотная плунжерная втулка и пружина 9.

Когда плунжер находится в нижнем положении, через впускное отверстие полость над ним заполняется топливом. Кулачок вала насоса перемещает толкатель вверх, пружина плунжера сжимается, плунжер перекрывает впускное отверстие, давление возрастает.

Когда давление достигнет 120 бар, поднимается игла форсунки и топливо поступает в предкамеру. Впрыск осуществляется до тех пор, пока плунжер не откроет выпускное отверстие регулировки подачи топлива. В этот момент давление над плунжером резко падает, нагнетательный клапан закрывается, предварительно пропустив небольшое количество топлива обратно в цилиндр. Давление в топливной трубке и форсунке резко падает. Форсунка закрывается.

Плунжер имеет на боковой поверхности винтообразный шлифованный канал, и в зависимости от положения плунжера выходное отверстие регулировки подачи топлива остается некоторое время закрытым. Путь, который проходит плунжер при закрытом выходном отверстии, называется ходом нагнетания. Чем больше ход нагнетания, тем больше топлива впрыскивается в цилиндр двигателя.

Поворотные втулки плунжеров всех насосных секций связаны через короткий рычаг с управляющей рейкой. При сборке насоса поворотные втулки устанавливаются таким образом, что все насосные секции нагнетают одинаковое количество топлива.

Рейка регулировки подачи топлива является важной частью ТНВД, с помощью которой происходит дозирование нагнетаемого топлива в каждый цилиндр. Управляющая рейка соединяется с педалью акселератора через электронно-управляемый регулятор числа оборотов (ERE).

Рис. 4.67. Рядный ТНВД типа ERE, устанавливаемый на модели Е 300D

Регулятор числа оборотов

Электронный регулятор числа оборотов находится с задней стороны топливного насоса и управляет рейкой. Регулятор управляется прямоугольным импульсным напряжением с частотой около 190 Гц. В зависимости от режима изменяется сила действия исполнительного магнита, и он, преодолевая усилие пружины, продвигает рейку в направлении «Start» или, соответственно, «Volllast» (полная нагрузка). Длина хода рейки при этом составляет 19,5 мм.

Снижение уровня шума работы двигателя

В ранее применявшихся ТНВД с прямым впрыском при большом давлении (до 145 бар), шум работы двигателя был намного выше, чем у форкамерных моделей. Система Common Rail перед основной порцией топлива впрыскивает небольшую, так называемую пилотную, дозу топлива, которая обеспечивает «подогрев» камеры сгорания. Благодаря этому создаются оптимальные условия для воспламенения основного топлива, оно воспламеняется намного быстрее, так как давление и температура поднимаются плавно, а не скачкообразно. Это влияет не только на понижение шума, но и на уменьшение токсичности отработавших газов.

Исходя из этого специалисты Mercedes-Benz предприняли дополнительные меры по снижению уровня шума двигателя. К ним относятся специальный шумопоглощающий кожух (демпфер) головки цилиндров и впускного коллектора, усиление картера и крышки распределительного вала.

Источник статьи: http://www.mercedesman.ru/E-Class/W210/power-d/injector/sistema-vpryska-dizelnyh-dvigateley-obschie-svedeniya

Углы впрыска топлива дизельных двигателей мерседес

На протяжении многих лет, занимаясь ремонтом двигателей и топливной аппаратуры дизельных двигателей, в последние годы вдруг обнаружил полное незнание сути механики дизельного двигателя у «мастеров», проделывающих капитальные ремонты двигателей от производителя Mercedes-Benz.

Мои наблюдения касаются конкретной серии моторов типа ОМ 601-606, где установлены многоплунжерные (соответственно количеству цилиндров) механические ТНВД. Именно этим насосам требуется очень точная установка начального момента впрыска топлива, поскольку дальше управление опережением не может быть скорректировано никакой электроникой, и выполняется механическим центробежным регулятором, встроенным в зубчатое колесо привода ТНВД.

Эти «мастера», после сборки мотора, в случае его не очень хорошей работы немедленно «рекомендуют» ехать к топливщику для «разборок» с ТНВД, форсунками и моментом впрыска топлива. Естественно приходиться «перелопачивать» всю подноготную и выискивать причину ненормальной работы двигателя. После нескольких попыток установить точно момент впрыска топлива по технологии производителя, обнаруживаешь, что работает двигатель не в том режиме, что ожидалось, и при регулировке «на глазок» вполне можно достигнуть более приемлемой работы. Эта загадка достаточно долго не давала покоя, пока не пришлось соприсутствовать при сборке двигателя у одного из коллег. Причина оказалась банально простой.

При сборке двигателя никто не уделяет внимание положению указателя ВМТ, прикрепленному к передней крышке блока цилиндров. Прикручивают, как попало, не глядя на регулировочную прорезь в его крепежных отверстиях .

Потому его положение не соответствует истинному положению поршня 1-го цилиндра в ВМТ. А у них даже не принято измерять выступание поршня в положении ВМТ над плоскостью блока цилиндров . Отсюда и погрешность в установке ТНВД.

После выяснения этих обстоятельств, считаю необходимым рассказать о правильной методике установки начала момента впрыска топлива.

При сборке двигателя непременно проверяем высоту выступания поршня над плоскостью блока цилиндров. Это значение необходимо проверять у большинства дизельных двигателей для определения толщины прокладки между головкой и блоком цилиндров двигателя. Даже у тех двигателей, где предлагается одна размерная группа прокладки, указано минимально и максимально допустимые значения выступания поршней: для двигателей ОМ 601-606 оно соответствует от 0,74 до 0,97 мм.

После установки поршня 1-го цилиндра в ВМТ, о чем свидетельствует стрелка индикатора часового типа , следует точно выставить неподвижный указатель напротив метки О

Источник статьи: http://www.automaster.net.ua/artykuly/podglad,50374?podglad=1

Как установить момент впрыска на ОМ 601.911?

#41 ОФФЛАЙН Кольянчик))

Мерсоводы

Cообщений: 2 358

• Город: Беларусь, Солигорск
• Автомобиль:
  w140

#42 ОФФЛАЙН smouk

Мерсоводы

Cообщений: 1 935

• Город: Беларусь Барановичи
• Автомобиль:
  W124

Когда дернется — должно быть градусов 15 до вмт.

MB 124 1991г.в. в OM612+722.6 в процессе.

TOYOTA Avensis T22 D4D — экономный грузовичек в хозяйстве

#43 ОФФЛАЙН Кольянчик))

Мерсоводы

Cообщений: 2 358

• Город: Беларусь, Солигорск
• Автомобиль:
  w140

Когда дернется — должно быть градусов 15 до вмт.

Сообщение отредактировал Кольянчик)): 18 Февраль 2019 — 23:25

#44 ОФФЛАЙН макс601

Мерсоводы

Cообщений: 1 285

• Город: питер
• Автомобиль:
  MB W124 200D 5КПП OM.601.911

Понял, спасибо большое, теперь появился ещё один вопрос, не знал что репер внутри ТНВД может провернуться, я откручивал муфту ТНВД с уже заблокированным валом ТНВД, получается, мог сбиться угол впрыска. Реально ли как-нибудь по меткам на ТНВД (как на скриншоте) понять провернулся ли там вал или нет? На этом скриншоте вал зафиксирован.

вот смотрите, скрин из тест плана для ом601:

Здесь указаны установочные данные для репера, угол поворота вала ТНВД=19,5гр после начала подачи цилиндра №1, этот угол соответствует центральному положению репера в окне тнвд, который проверяется приспособлением «KDEP 1077»:

Вот как выглядит это приспособление:

вам остается только выставить нужный угол положения вала ТНВД и проверить точность установки репера

Откуда появилась цифра 24гр до ВМТ:

. т.к. вал ТНВД вращается в 2 раза медленнее чем коленвал, то угол поворота вала ТНВД на 19,5гр = углу поворота коленвала на 19,5 х 2 = 39гр.

Теперь из 39гр надо отнять 15гр, т.к. репер в смотровом окне должен быть при 15гр после ВМТ, и того 39 — 15 = 24гр до ВМТ.

Никакого шаманства и цифр от балды не надо, все должно быть строго. Эти данные взяты из тест-плана для ТНВД OM601:

0 410 054 967 — ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ДИЗЕЛЬ — PES4M55C320RS152-3

не исключено, что разные ТНВД имеют разные спецификации по настройке

Сообщение отредактировал макс601: 19 Февраль 2019 — 07:51

#45 ОФФЛАЙН макс601

Мерсоводы

Cообщений: 1 285

• Город: питер
• Автомобиль:
  MB W124 200D 5КПП OM.601.911

Как определить начало подачи при снятом ТНВД:

Фактическое начало подачи:

Когда плунжер (поршень) перекрывает впуск топлива в плунжерную пару, начинается сжатие топлива плунжером — это начало подачи.

Метод, рекомендованный БОШ, называется «метод перелива». Он основан на определении момента перекрытия впуска топлива в плунжерную пару.

Смысл метода простой:

1. Удаляется нагнетательный клапан ТНВД цилиндра №1

2. Топливо подается в ТНВД

3. Топливо будет перетекать через плунжерную пару и корпус нагнетательного клапана наружу когда плунжер находится внизу

4. Вращаем вал ТНВД, как только плунжер перекроет впуск топлива в плунжерную пару перелив прекратится — это начало подачи.

После удаления нагнетательного клапана надо затянуть корпус клапана надлежащим моментом, чтобы плунжерная пара осталась на прежнем месте. В каком положении должна находиться топливная рейка думаю сами разберетесь.

это детали плунжерной секции (корпус, клапан, плунжер, толкатель)

Сообщение отредактировал макс601: 19 Февраль 2019 — 07:29

#46 ОФФЛАЙН Владимир Валерич

Мерсоводы

Cообщений: 156

• Город: Питенбурх
• Автомобиль:
  w201

Сообщение отредактировал Владимир Валерич: 20 Февраль 2019 — 15:17

MB190D W201 WDB2011221F419598
Дед Валерич — кто понял жизнь — тот уже не спешит.

#47 ОФФЛАЙН макс601

Мерсоводы

Cообщений: 1 285

• Город: питер
• Автомобиль:
  MB W124 200D 5КПП OM.601.911

Вот диаграмма изменения угла опережения впрыска из WIS:

Вот доки из WIS касаемо момента впрыска (установки зажигания):

ffff.pdf 1,04МБ 36 скачиваний

ggg.pdf 540,11К 32 скачиваний

ggggd.pdf 903,76К 30 скачиваний

hhh.pdf 1,56МБ 28 скачиваний

iuuiuiu.pdf 890,34К 25 скачиваний

ytgygfy.pdf 1,06МБ 47 скачиваний

Сообщение отредактировал макс601: 20 Февраль 2019 — 03:07

#48 ОФФЛАЙН smouk

Мерсоводы

Cообщений: 1 935

• Город: Беларусь Барановичи
• Автомобиль:
  W124

Не путайте народ. По капле и по мениску — это разные методы.

MB 124 1991г.в. в OM612+722.6 в процессе.

TOYOTA Avensis T22 D4D — экономный грузовичек в хозяйстве

Источник статьи: http://oldmerin.net/board/index.php?showtopic=227830&page=3