Hino (Toyota) S05С-TB. Система Common Rail

              рис.1

Система управления может быть разделена на три условные части: датчики, электронный блок управления (компьютер) и исполнительные механизмы.
Электронный блок управления использует сигналы от датчиков, установленных на двигателе и в трансмиссии, для вычисления времени (момента) подачи питания и продолжительности подачи питания на электромагнитный клапан форсунки.




Описание работы системы "Common Rail"
Система Common Rail состоит из топливного насоса, топливного коллектора, форсунок, электронного блока управления, управляющего всеми этими частями и различными датчиками.
Топливный насос подает топливо под высоким давлением в топливный коллектор. Давление топлива регулируется величиной подачи в топливный коллектор. Величина подачи управляется включением-отключением перепускного клапана, управляемым по сигналам от электронного блока.
Топливный коллектор получает топливо под давлением, вырабатываемым топливным насосом, и распределяет его по цилиндрам двигателя. Давление топлива определяется датчиком давления, установленным в топливном коллекторе. Обратная связь организована так, что действительное давление согласуется с расчетным значением в соответствии с частотой вращения коленчатого вала и нагрузкой двигателя.
Топливо под давлением из топливного коллектора через топливные трубки поступает в форсунки.
Форсунки управляют величиной цикловой подачи и углом опережения впрыска посредством включения-выключения управляющего клапана. При подаче напряжения на обмотку клапана топливо вытекает из управляющей камеры через жиклер, игла распылителя поднимается, и начинается впрыск. При прекращении подачи напряжения на обмотку клапана давление топлива в управляющей камере повышается, игла движется вниз, и впрыск заканчивается.
Угол опережения впрыска управляется моментом (временем) подачи напряжения на обмотку управляющего клапана, а величина цикловой подачи управляется продолжительностью подачи напряжения на обмотку клапана.



              Работа системы "Common Rail"
 

Описание работы топливного насоса
Топливный насос имеет систему получения топлива высокого давления, аналогичную обычным рядным топливным насосам, и снабжен перепускным клапаном, управляющим величиной подачи топлива каждой секцией. 
Количество секций топливного насоса вдвое меньше количества цилиндров двигателя за счет двух кулачков. Величина подачи в топливный коллектор является одинаковой для всех форсунок, что обеспечивает одинаковое и постоянное давление в топливном коллекторе.




                             Топливный насос

А. Во время движения плунжера вниз перепускной клапан открывается, и топливо под низким давлением нагнетается в надплунжерную полость через перепускной клапан.
В. Даже когда плунжер идет вверх, топливо возвращается через перепускной клапан без увеличения давления, пока клапан открыт (без подачи напряжения на обмотку клапана).
С. При подаче напряжения на обмотку клапана, клапан закрывается на соответствующее время для необходимой ве-личины подачи, и в надплунжерной камере давление топлива увеличивается. Таким образом, топливо поступает через нагнетательный клапан (обратный клапан) в топливный коллектор. Другими словами, ход плунжера после закрытия пе-репускного клапана определяет величину подачи и, изменяя продолжительность закрытия перепускного клапана (предварительный ход), величина подачи может быть изменена и давление в топливном коллекторе может регулироваться.
А' Когда плунжер достигает максимального подъема, он начинает движение вниз и давление в надплунжерной полости начинает падать. В это время нагнетательный клапан закрывается, и подача топлива прекращается. Как только подача напряжения на обмотку перепускного клапана прекращается, клапан открывается, и топливо под низким давлением поступает в надплунжерную камеру.

                                Схема работы топливного насоса

Перепускной клапан

Перепускной клапан регулирует величину подачи топлива топливным насосом в соответствии с давлением в 
топливном коллекторе. Величина подачи от топливного насоса к топливному коллектору определяется продолжительностью подачи напряжения на электромагнитный клапан.

Топливный коллектор, ограничитель давления, демпферы
Топливный коллектор служит для распределения высокого давления к форсункам каждого цилиндра. В топливный коллектор установлены датчик давления, ограничитель давления и демпфер. 
Ограничитель давления открывается при повышенном давлении и позволяет сбросить его до установленной величины. Когда давление в топливном коллекторе превышает 171 МПа, клапан ограничителя открывается, и давление сбрасывается на 35 МПа, затем клапан ограничителя закрывается, и давление поддерживается на этом уровне.



                   Схема работы демпфера

Демпферы установлены на входе в трубки высокого давления, соединяющие топливный коллектор и форсунку. Демпферы служат для уменьшения пульсации давления топлива в топливной трубке и подаче топлива под постоянным давлением к форсунке. Также обеспечивают отсечку топлива (топливного канала) в случае чрезмерного давления для предотвращения ненормального тока топлива.
Демпфер работает следующим образом: например, в случае высокого давления поршень демпфера движется вправо и достигает седла, таким образом, закрывая топливную магистраль к форсунке.




Форсунка
Функция форсунки - впрыскивать топливо, находящееся под высоким давлением в топливном коллекторе, в соответствии с сигналом электронного блока управления, соответствующим углу опережения впрыска, величине цикловой подачи, скорости впрыска. Схема форсунки приведена на рисунке:




Схема форсунки. 1 - ЭБУ, 2 - датчик давления топлива, 3 - управляющий клапан, 4 - слив, 5 - топливный коллек-тор, 6 - "питающий" жиклер, 7 - жиклер управляющей камеры, 8 - управляющая камера, 9 - плунжер, 10 - распы-литель, 11 - игла, 12 - камера распылителя, 13 - топливный насос, 14 - перепускной клапан.

Работа форсунки

Форсунка закрыта
При закрытой форсунке питание на электромагнитный клапан не подается. Игла клапана прижимается под действием пружины и гидравлического давления, и седло клапана закрыто. Пока топливо из топливного коллектора поступает в управляющую камеру, форсунка закрыта и впрыска нет.

Форсунка открывается
При подаче напряжения на обмотку управляющего клапана игла клапана поднимется вверх, и седло клапана открывается. В результате топливо вытекает из управляющей камеры через жиклер и давление в камере уменьшается, так что игла форсунки поднимается, и начинается впрыск. Расход топлива через жиклер влияет на скорость впрыска, понемногу увеличивая ее. При длительной подаче напряжения на обмотку клапана может быть достигнута максимальная скорость впрыска.

Форсунка закрывается (конец впрыска)
При прекращении подачи напряжения на обмотку клапана игла клапана под действием пружины и гидравлического давления закрывает седло клапана. В этот момент топливо из топливного коллектора поступает в управляющую камеру, игла форсунки мгновенно опускается, и впрыск прекращается.



Схема работы форсунки. 
1 - пружина клапана, 2 - ЭБУ, 3 - управляющий клапан, 4 - игла клапана, 5 - седло кла-пана, 6 - жиклер управляющей камеры, 7- управляющая камера, 8 - плунжер, 9 - топливный коллектор, 10 - "питающий" жиклер.

Описание процедур ремонта, диагностики и обслуживания этого двигателя Вы можете найти в книге "HINO двигатели J05C, S05C, S05C-B, S05C-TA, S05C-TB, S05D"

Микитенко Андрей
          Москва
(С) Легион-Автодата
 

HINO двигатели J05C · J05C-TD · J08C(TP/TR) S05C · S05C-B · S05C(TA/TB) · S05D Диагностика. Ремонт. Техническое обслуживание.