Pompe Diesel

7/29/2019 Pompe Diesel

1/57

1. Introducere.

Vehiculele echipate cu motoare Diesel ocupa un loc din ce n ce mai important nvnzarile de vehicule noi. Motivele alegerii acestui tip de motorizare, de catre clienti,sunt multiple:

Carburantul utilizat este nca mult mai ieftin dect cel pentru motoarele cubenzina,

Randamentul motoarelor Diesel este superior celui de la motoarele cu benzina,consumul este deci mai scazut,

Usurinta n conducere si performantele motoarelor Diesel le fac sa fie folositede catre constructorii de automobile si la echiparea cabrioletelor.


2/57

2. Generalitati.

2.1. Principiul motorului Diesel.

Diferit de motorul cu benzina unde aprinderea este comandata, motorul Diesel

functioneaza datorita aprinderii spontane a carburantului n timp ce este injectat ncamera de ardere. Pentru aceasta, mai multe conditii sunt necesare:

Temperatura aerului n momentul injectiei trebuie sa fie de aproximativ 600 C(400 C minimum). Aceasta temperatura este atinsa prin comprimarea aeruluiadmis n motor.

Motorina este injectata sub presiune nalta (de la 130 la mai mult de 1000 bars)pentru a obtine o pulverizare care sa permita arderea completa a carburantului.

Exemplu de motor F9Qt.

Admisie. Compresie. Injectie. Injectie(vazuta de sus).

2.2. Ciclul mixt.

Pentru motoarele Diesel rapide, se utilizeaza un ciclu care permite arderea n doi timp: oparte se face la volum constant, cealalta se face la presiune constanta (ciclul lui Sabath).


3/57

P Presiune.

V Volum.

PMS Punct Mort Superior.

PMI Punct Mort Inferior.

A Admisie.

B Compresie.

C Ardere.

D Destindere.

E Evacuare.


4/57

2.2.1. Temperatura la sfrsitul compresiei.

Compresia aerului admis trebuie sa permita obtinerea temperaturii necesare la finelecompresiei odata cu nceperea injectarii de carburant.

Mai multi factori influenteaza aceasta temperatura:

Presiunea la sfrsitul compresiei. Trebuie sa fie de 20 bari minimum cu odiferenta de maximum 4 bari ntre cilindrii. Rapoartele volumetrice utilizate suntde aproximativ 15/1 pentru motoarele cu injectie directa la 22/1 pentrumotoarele cu injectie indirecta.

Temperatura aerului admis. n anumite cazuri de functionare este necesarancalzirea aerului admis (pre-postncalzire).

Suprafata de schimb de caldura ntre camera de ardere si exterior (motoarele

cu injectie directa au un raport volumetric mai scazut).

2.2.2. Fazele de ardere.

Carburantul patrunde n camera, fiind pulverizat prin injector. Fiecare particula demotorina intra n contact cu aerul suprancalzit.

Fiecare molecula de carburant gazos ncepe sa se amestece cu aerul, fazele de ardere fiindurmatoarele:

Oxidarea motorinei si formarea de peroxizi. Particulele fine de carburant care

se formeaza n momentul injectiei se oxideaza prin contact cu oxigenul din aerulcomprimat pentru a forma peroxizi.

Descompunerea peroxizilor. Separarea moleculelor de motorina si oxigenareaprovoaca zgomotul caracteristic motorului diesel.

Cracarea. Caldura degajata realizeaza o cracare a picaturilor ramase n stareinitiala. Continutul n carbon a moleculelor de carburant este puternic diminuatprin aceasta cracare si antreneaza o diminuare a vitezei de ardere.

2.3. Comparatie ntre motorul cu benzina si motorul Diesel.

TIMPI MOTOR. DIESEL. BENZIN.


5/57

ADMISIE.

Presiune (P).

(mini - maxi).

Dozaj.

Aer aspirat.

0,95 bar la Psupraalimentare

(nu are clapeta deacceleratie).

1 la 15,84.

(1 la 20 ; 1 la 30 npractica).

Amestec aer-benzinaaspirat.

0,35 bar la P atmosferica(P este n functie de

sarcina) sausupraalimentare.

1 la 14,8.

COMPRESIUNE.

Raport

volumetric.

(V+v)/v

P la sfrsit decompresie.

18/1(Injectie Directe)la 22/1(InjectieIndirecta).

35 la 40 bari.

8/1 la 10/1.8 la 12 bari.

ARDERE.

Aprindere.

P la sfrsit deardere.

Temperaturala sfrsit deardere.

Aprindere spontana.

50 la 90 bari.

1800 la 2000C.

Aport energetic comandat.

35 la 50 bari.

2000 la 2500C.

EVACUARE.

Poluare.

Temperaturade evacuare.

NOx.

CO, HC, Particule(sarcina mare)

450 la 750C.

CO, HC (n amestecbogat).

NOx (n amestec sarac sisarcini mari).

600 la 900C.

CARBURANT. Motorina (CetanC16H34).

Indicele cetaniccaracterizeazacapacitateacarburantului de a se

Benzina (Octan C8H18).

Indicele octaniccaracterizeaza capacitateacarburantului de a rezista laautoaprindere.


6/57


7/57

Consum mai mic de combustibil.

Zgomot la regimuri scazute.

Presiune de injectie ridicata.

Greu de depoluat (NOx).

Necesitatea supraalimentarii (crestererandament).

Consum mai ridicat de combustibil.

Mai putin zgomot.

Usor de depoluat.

Necesitatea prencalzirii aerului.

2.4.2. Gestionarea dozajului.

Parametrii fundamentali pentru gestionarea dozajului de carburant sunt turatia si sarcinamotorului. n anumite cazuri, se considera si alti parametri.

Gestionarea electronica permite integrarea mai multor parametri si deci obtinerea unuidebit injectat mai precis:

Viteza vehiculului: permite calculul raportului angajat(optimizareaperformantelor).

Temperatura motorinei: Permite calculul masei volumice de motorina (emisiilede fum).

Debitul de aer: Permite calculul masei de aer admis n motor (dozaj).

Presiune atmosferica: Permite corectia altimetrica.

Temperatura apei: Permite calculul debitului la pornire (suprasarcina) Stare decodor: Interdictie debit si antidemaraj activ.

Constrngerile cu privire la depoluare si exigentele clientilor face imposibila gestionareamecanica asa cum a fost realizata pna n prezent.

Sinoptica gestionarii dozajului.


8/57

2.4.3. Gestionarea nceputului de injectie (avansul).

Avansul la injectie este necesar pentru compensarea ntrzierilor:

ntrzierea injectiei: timpii care se scurg ntre debutul injectiei la pompa sidebutul injectiei la injector (timpi constanti).

ntrzierea arderii: timpii necesari pentru aprinderea motorinei (timpi variabili).

Este necesar sa se compenseze aceste ntrzieri ncepnd injectia la pompa nainteaPunctului Mort Superior al motorului.

Sinoptica avansului.

Evolutia avansului trebuie, n principal, sa tina cont de viteza motorului, deoarece pentruo aceiasi ntrziere, unghiul efectuat de arborele cotit variaza n functie de regim.

n functie de aplicatie, alti parametrii pot fi considerati cum ar fi:


9/57

Sarcina motor: Corectiile sunt necesare n functie de principiul depompaj. La pompele rotative cu pistoane radiale seconstata o variatie naturala a avansului n functie desarcina care trebuie sa fie considerata pentru evitareaemisiilor de fum si a zgomotelor de motor. Adica,

nceputul injectiei este variabil deoarece galetii atacainelul cu came n functie de cantitatea de motorina(sarcina) care patrunde ntre cele doua pistoaneplonjoare.

Temperatura apa : n cazul functionarii la rece, ntrzierea arderii estemai importanta, fiind necesara o compensare printr-ocorectie a avansului.

Temperatura aer: Temperatura aerului are o influenta directa asupratemperaturii sfrsitului de compresie si decintrzierea arderii.

Presiune atmosferica: Daca presiunea de admisie scade, presiunea lasfrsitul compresiei scade. Temperatura la sfrsitul decompresiei devine mai mica si ntrzierea arderiicreste.

Viteza vehicul: Permite calculul raportului de cutie pentru a efectuacorectiile n scopul ameliorarii performantelor si ausurintei de a conduce.

Informatie debut injectie: La un Common Rail calculatorul comanda direct

nceputul deschiderii injectoarelor n functie depozitia cilindrilor.

Atunci cnd la o pompa rotativa avansul este gestionatelectronic, calculatorul defineste avansul real latransmiterea informatiei PMH motor si informatieinceputului de injectie livrata printr-un injectorinstrumentat sau un captor de cursa rotor. Dacaavansul comandat este diferit de avansul real, seefectueaza o corectie a comenzii de actuator.

3. Circuit de alimentare de joasa presiune.

3.1. Principiul de functionare.


10/57

Functionarea sistemului de injectie impune alimentarea continua, cu carburant joasapresiune si fara aer, a elementului de pompaj nalta presiune.

Motorina este aspirata din rezervor printr-o pompa de joasa presiune (motorina dinconducta de alimentare se gaseste sub depresiune; datorita rezistentelor interne createprin conducte si filtre, pompa de joasa presiune aspira cu dificultate) apoi filtrata, apoiutilizata de pompa de nalta presiune. Returul la rezervor se face odata ce regularea joaseipresiuni a fost efectuata si injectoarele au fost alimentate.

3.2. Elementele componente.

3.2.1. Rezervorul.

Ca si rezervorul de benzina, rezervorul de motorina utilizeaza mai multe supape.

Principalele supape sunt:

Supapa de securitate a depresiunii instalata n rezervor prin care se evita creareadepresiunii n rezervor datorita obturarii supapei de punere la aerul liber.

Punerea la aerul liber a rezervorului.

Supapa anti-scurgere la rasturnare instalata la busonul de umplere.

Zona de admisie a motorinei n rezervor este de regula nchisa pentru a evita emisiile

(buson etans).

3.2.2. Filtrul de motorina.


11/57

Precizia mare de realizare a elementelor componente alesistemelor Diesel impune alimentarea cu motorina amotorului printr-un filtru care poate opri particule foartefine de la 2 la 3 microni.

Motorina este aspirata din rezervor printr-o

pompa interna pompei de injectie.

Circuitul functioneaza sub depresiune. Un defectde etanseitate genereaza o priza de aer si deci odezamorsare a circuitului.

a) Filtrul.

Principalele functii ale filtrului sunt:

Filtreaza impuritatile de ordinul

micronului,

Decanteaza apa,

Scoaterea aerului din motorina,

ncalzirea motorinei.

Elemente componente filtru :

1 Amonte de filtru venind de la rezervor.

2 Aval de filtru mergnd catre pompa.

3 surub de purjare apa.

4 surub de purjare a circuitului amonte.

5 Conexiune ncalzitor motorina.

Exista mai multe tipuri de filtre:

Fara ncalzire,

Cu ncalzire electrica,

Cu regulator.

b) Rolul ncalzirii carburantului.


12/57

Pentru temperaturi negative, variabilele conforme calitatii carburantului si aditivii,parafina continuta n motorina se cristalizeaza si colmateaza filtrul.

ncalzirea are un rol preventiv, de ncalzire a motorinei care circula n tot circuitul si de ampiedica parafina sa cristalizeze n conductele care trec pe sub vehicul.

3.3. Pompa de joasa presiune.

Pompa de joasa presiune (pompa detransfer) este de tip volumetric.Aceasta permite, pe de o parte,aspirarea motorinei din rezervor si pede alta parte, de generare a unui debitcatre pompa de nalta presiune.

Presiunea este controlata printr-unregulator fie mecanic (cu ajutaj lacapat de circuit pentru o pomparotativa) fie electric (Common rail).

1 - regulator

2 - pompa

3 - filtru

4 - rezervor

A - presiune de transfer

B - joasa presiune

3.4. Controlul circuitului de joasa presiune a unei pompe rotative.

Controlul unui circuit este realizat prin masurarea presiunii n aval si amonte de filtru.Valorile obtinute dau o imagine asupra pierderii de sarcina din circuit permitnd apoidiagnosticarea.

Pentru a fi relevante, controalele trebuie sa fie efectuate n timp ce debitul n circuit estemaxim. n acest scop, este necesar sa se masoare presiunea cnd motorul este la regimmaxim (atentie la precautii).


13/57

Presiunea din amonte si aval sunt semnificativ inferioare presiunii atmosferice.

Conditii de control: Interpretare:

Circuit aval: Valoare normala de - 0,1Bar. Valoare maxima de -0,2 Bar.

Circuitamonte:

Valoare normala de -0,05Bar.

Valoare maxima de - 0,1Bar.

Daca valoarea esteinferioara la "- 0,1 Bar"(de exemplu - 0,3 Bar) :

Circuitulamonte estecolmatat.

Conducta esteobturata saucomunicarearezervoruluicu atmosferaeste blocata.

Diferentantre

presiuni:

De exemplu:

Aval = - 0,3 Bar.

Amonte = - 0,05 Bar.

Pierdera de sarcina este:

0,3 - 0,05 = 0,25 bar.

Daca diferenta ntrepresiunea n aval si cea namonte este superioaravalorii de 0,15 Bar :

Cartusul estecolmatat saucircuitul deretur nu esteconform(calibrare sauclapeta de


14/57

retur a uneipomperotative dauprea multdebit).

Debit retur: Pentru determinareacauzei unei presiuni avalnecorespunzatoare, va finecesara masurareadebitului de retur.

Presiunea n aval sidebitul de retur normalsau scazut:

Presiunea n aval scazutasi debitul de returimportant:

Filtrul estecolmatat.

surubul sauclapeta deretur de lapompadefecte sauneconforme.

Aceste valori se iau cu motorul cald fiind n aproape sarcina maxima (debit important).

4. Circuitul de alimentare de nalta presiune.

Carburantul trebuie sa fie dozat cu exactitate. Trebuie sa fie supus la o presiune binedeterminata (nalta presiune) si pulverizat n conditii precise: finete, viteza de penetrare siforma jetului adaptat tipului de motor (cu sau fara antecamera de ardere).

nceputul de injectie trebuie sa fie declansat la un anumit moment pentru fiecare cilindru.De asemenea, durata de injectie terbuie sa fie foarte precisa pentru a optimiza energiafurnizata prin fiecare picatura de motorina.

4.1. Circuitul de alimentare clasic de nalta presiune.

Circuit de alimentare clasic de nalta presiune.

Pompa de nalta presiune trimite la fiecare injector motorina sub nalta presiune.


15/57

4.1.1. Schemade principiu a pompei Bosch cu element de pompare axial

1- platou cu came

2- platou port galeti

3- partea de aspiratie a pompei

4- pompa de transfer

5- fulie de antrenare

6- presiunea de transfer

7- sertaras de avans

8- levier de sarcina

9- regulator de turatie

10-levier regulator de turatie

11-inel de sfirsit de injectie


16/57

12-element de pompaj

13-partea de alimentare a capului

hidraulic

14-refularea catre injectoare

a) Functionare

Faza de admisie a pompei

1 Platou port-galeti (fix).

2 Platou cu came (se roteste).

3 Alimentare.

4 Cap hidraulic.

5 Bucsa de sfrsit deinjectie.

PMI Punct Mort Inferior (piston).

Faza de refulare a pompei


17/57

1 Platou portgaleti.

2 Platou cu came.

3 Bucsa de sfrsit deinjectie.

X Cursa piston.

PMS Punct MortSuperior (piston).

n timp cepistonulpompei este lapunctul mortinferior,orificiile dealimentare alepistonuluicomunica cuintrareamotorinei dincapul hidraulic.Camera decompresie seumple.

Alimentare.

Rotireapistonuluipermite

Debut de refulare.


18/57

nchidereaadmisiei sipunerea ncomunicare cu

refularea.Translatiapistonuluiantreneaza deasemeneacomprimareavolumuluicamerei deardere. Pompadebiteaza.Pistonul

continua cursasa catre PMSpna ce orifciulde punere laiesire estentlnit.Sfrsitul deinjectie si decidebitul pompei,suntdeterminate

prinpozitionareainelului desfrsit deinjectie.Controlulpozitiei ineluluide sfrsit deinjectie permitegestionareadebitului.

Sfrsit de injectie.

Rotatia finalapermitecoborreapistonului catrePMI ca si onouacorespondenta

Debut de alimentare.


19/57

pentru admisiade motorina. Orotatie depompa trebuiesa permita

attea injectiicti cilindriiexista (6maximum laBosch).

Acest sistem de pompaj permite un debut de injectie fix (debut de injectie la trecereaPMI-ului pistonului de pompa) si un sfrsit de injectie variabil (functie de pozitia ineluluide sfrsit de injectie) oricare ar fi debitul injectat.

b) Reglajul dozajului pentru pompa axiala BoschGestionarea mecanica a dozajului

Parametrii de care se tine cont pentru gestionarea mecanica sunt urmatorii :

- turatia motoruluiprin intermediul unui regulator centrifugal

- sarcina motoruluiprin intermediul pozitiei levierului de sarcina

- presiunea din colectorul de admisie, cnd motorul este supraalimentat

- presiunea atmosferica, cnd motorul este prevazut cu corector altimetric

Pozitia inelului de sfrsit de injectie depinde de echilibrul levierului de reglare. Pozitialevierului depinde de intensitatea fortelor exercitate pe de o parte prin regulator( informatia de turatie a motorului ) iar pe de alta parte prin levierul de sarcina prinintermediul arcurilor de reglare.


20/57

Gestionarea electronica a dozajului.

Gestionarea dozajului poate fi efectuata si electronic, de data aceasta lundu-se n calculmult mai multi parametrii. Comanda pozitiei inelului de sfrsit de injectie se realizeazaprin intermediul unui electromagnet comandat n semnal de tip R.C.O.. Calculatorul esteinformat n permanenta de pozitia inelului de sfrsit de injectie .

4.1.2. Schema de principiu a pompei Lucas cu element de pompare radial


21/57

1- axul de antrenare

2- levier de reglare

3- levier de relanti

accelerat

4- arc de reglare

5- actuator de avans

6- levier de sarcina

7- supapa de dozaj

8- STOP electric

9- pompa detransfer

10- conexiunepentru inaltapresiune

11-sertaras desuprasarcina

12- inel cu came

13- maselote

14- coajamaselotelor

a) Principiul de pompare radiala n rotatie.


22/57

1 - inel cu came

2 - galet

3 - port galet

4 - rotor

5 - piston plonjor

6 - orificiu de refulare

7 - stator (cap hidraulic)

8 - orificiu de alimentare

Pistoanele sistemului depompare sunt montate pedirectie radiala. Odata ceorificiile de alimentare alerotorului comunica cu intrarilede motorina, pistoaneleplonjoare se departeazaproportional cu debitul reglat namonte. n momentul rotiriiansamblului pistoane rotor,alimentarea este ntrerupta siorificul de refulare al rotoruluieste pus n comunicare cu oiesire catre injectorul statorului.

Galetii ntlnesc camele ineluluicu came. Pistoanele plonjoarese aproprie ntre ele generndun debit catre injector.

Particularitatea acestui sistemeste ca debutul injectiei estevariabil n functie de debit. Cuct debitul la injector este mai


23/57

mare, cu att galetii atacacamele.

b) Reglajul dozajului pentru pompa radiala Lucas

Debitul este controlat prin pozitia supapei de dozaj care se poate asimila cu un robinet.Acest control consta ntr-un echilibru dat de forta centrifuga a unui regulator de turatie(informatia de turatie) si forta arcului levierului de sarcina, echilibru ce determina pozitiasupapei de dozaj.

4.1.3. Corectia avansului pentru functionarea la rece (supracalare)

n timpul functionarii la rece a motorului temperatura din camera de ardere nu atingeintotdeauna valoarea necesara autoaprinderii amestecului carburant, si de aceea perioadaarderii creste existnd posibilitatea ca debutul arderii sa se produca dupa P.M.S. almotorului. Pentru a compensa acest efect se apeleaza la cresterea avansului la injectieprocedeu numit supracalare.

Doua tipuri de corectii sunt posibile :


24/57

- corectia avansului pe cale mecanica

- corectia avansului pe cale hidraulica

Corectia pe cale mecanica consta n actionarea unui sertaras sau asupra unei piese legata

de acesta. Comanda poate fi mecanica sau electrica, iar informatia necesara estetemperatura motorului. Acest tip de corectie prezinta inconvenientul ca actioneaza ntimpul fazei de pornire a motorului, cnd un avans prea mare poate impiedica demarareaacestuia. Pentru anumite aplicatii este necesara dezactivarea acestui sistem inainte decontrolul calajului initial).

Corectia hidraulica (sistem numit KSB) consta n cresterea avansului la injectie princresterea presiunii de transfer n timpul functionarii la rece. Informatia despretemperatura lichidului de racire a motorului este determinata prin intermediul unei sondetermostatice aflata n circuitul de apa sau a unui termocontact, atunci cnd comanda esteelectrica:


25/57

1. ax levier

2. buson

3. levier de comanda4. pistonas

5. arc de intrziere

Schema de principiu a corectorului hidraulic


26/57

Atunci cnd motorul este rece se comanda elementul ce permite cresterea presiunii detransfer ce actioneaza asupra sertarasului n sensul cresterii avansului la injectie.

Pentru anumite aplicatii elementul de comanda este nchis (nu lucreaza) atunci cndmotorul nu este pornit.

La atingerea temperaturii normale de functionare se comanda iesirea din functiune a

acestui element, iar avansul la injectie trece la valoare de referinta. Acest sistem decorectie al avansului n perioada de functionare la rece a motorului poate fi comandatastfel :

1. direct printr-o sonda dispusa pe circuitul de racire al motorului2. printr-o cutie de pre-postincalzire3. prin levierul de relanti accelerat4. prin calculatorul de injectie


27/57

4.1.4. Corectia avansului n functie de sarcina

Element de pompaj radial

Principiul pompei radiale prezinta inconvenientul de a avea un avans variabil n functiede sarcina (cu cat debitul aspirat este mai mare cu atat cama ataca mai devreme galetii).Pentru anumite regimuri de functionare ale motorului este necesar a corija avansul pentrua nlatura acest dezavantaj natural. Crestere avansului pentru sarcinile mici ale motorului

este realizata prin cresterea, progresiva sau nu, a presiunii de transfer. Informatia desarcina permite comanda scaderii presiunii de transfer la sarcini mari ale motorului,informatia fiind luata de pe levierul de sarcina al pompei de injectie. Acest sistem senumeste AFC (avans pentru sarcini mici) sau ACP (avans pentru sarcina progresiva).Atunci cnd avansul este gestionat electronic aceasta corectie este cartografiata.


28/57

Element de pompaj axialPentru a avea un motor mai suplu si mai putin zgomotos se impune diminuarea avansuluila injectie pentru sacinile mici. Presiunea n timpul arderii scade atunci cnd debitul decombustibil se reduce. Maximul presiunii n camera de ardere este avansat n raport cuP.M.S. al motorului.

Pentru pompele rotative BOSCH sistemul consta n diminuarea presiunii de transfer (sideci a avansului) atunci cand se revine la relanti, si se numeste initiator de refulare L.F.B.

El utilizeaza pozitia mansonului regulatorului de turatie n aceasta faza de functionarepentru a reduce presiunea de transfer.


29/57

Gestionarea electronica a avansului

Acest tip de gestionare permite optimizarea reglajului de debut al injectiei . Oricare ar fitipul pompei se actioneaza la nivelul presiunii de transfer care se aplica pe sertarasul deavans.


30/57

nfunctie de parametrii de functionare ai motorului calculatorul comanda actuatorul deavans dupa o cartograma memorizata. El impune ca avansul comandat sa fie cel realgratie unui traductor de pozitie al acului injectorului. Sistemul functioneaza in buclainchisa si deci se permite o corectie daca acest lucru se impune. In cazul in care nu maiprimeste informatie de la captorul de pozitie al acului injectorului, calculatorul va lucra inbucla deschisa.

Pentru pompa BoschA - sosirea presiunii de transfer

B - descarcarea catre alimentarea pompei

C - canal de gestiune a presiunii

1 - sertaras de avans

2 - electrovana de avans

3 - resort de avans automat

Pentru pompa Lucas

1 - electrovana de avans

2 - sertaras de avans

3 - rotula de legatura

4 - resort de avans automat

5 - inel cu came

4.1.5. Functia de suprasarcina (cresterea debitului de motorina la pornire)


31/57

La pompa Lucassistemul de suprasarcina permite pornirea usoara a motorului prin cresterea debitului demotorina injectat in aceasta faza. Debitul trebuie sa revina la valoarea initiala dupa cemotorul a pornit (cca. 150 rot/min la pompa).

Cresterea debitului n timpul fazei de pornire este realizata datorita maririi curseipistoanelor plonjoare. Aceasta variatie a cursei este obtinuta prin decalajul axial alsuportilor de galeti. Suprasarcina este anulata atunci cnd presiunea de transfer estetransmisa catre sertarasul de suprasarcina.


32/57

La pompele BOSCH suprasarcina se realizeaza cu un resort de tip lama integrat levieruluide sarcina ce permite deplasarea mansonului de sfrsit de injectie catre debite mariatunci cnd regulatorul nu este antrenat.

4.1.6 Regulatorul de turatie

Motorul DIESEL functioneaza cu exces de aer. Oricare ar fi sarcina motorului, o variatiea regimului de turatie nu va putea fi obtinuta dect prin variatia debitului de carburantinjectat. Reglarea turatiei unui motor DIESEL consta n reglarea automata a dozei decombustibil injectat pentru a obtine un regim fix de turatie. n functie de aplicatie vatrebui reglata turatia motorului pe ntreaga plaja de functionare (cazul motoarelor statice)sau numai pentru anumite regimuri (cazul motoarelor de autoturisme).Principiul de reglare minim/maximn cazul autoturismelor este necesara reglarea regimului de relanti, regim ce poate

fi modificat datorita variatiei sarcinii motorului (de exempluconsumatori electrici) in timpul acestei perioade de functionare. Deasemenea este necesara evitarea supraturarii motorului atunci candsarcina este foarte mica (cazul testului de opacitate).

Principiul de functionare al regulatorului minim/maxim mecanicInformatia de turatie a motorului este preluata prin intermediul regulatorului centrifugal.Efortul regulatorului asupra levierului este contracarat prin efortul arcurilor apasate larindul lor de levierul de sarcina. In cazul unei reglari minim-maxim se disting trei faze :

- reglarea relantiului


33/57

- faza intermediara

- reglarea regimului maxim

Principiul de functionare al regulatorului pentru toate turatiile

Reglarea pentru toate regimurile de turatie ale motorului se face indiferent de sarcinamotorului si se aplica in special la masinile agricole sau de santier, precum si lamotoarele statice.

4.1.7. Corectia debitului la motoarele supraalimentate

La motoarele supraalimentate este necesara adaptarea debitului injectat n functie demasa de aer aspirata de motor, masa ce depinde in principal de presiunea de admisie .

In fig. de mai jos este prezentat un exemplu pentru pompa BOSCH.

Corectia mecanica a debitului la supraalimentare - Pompa Lucas

Principiul consta in transmiterea presiunii in spatele sertarasului de suprasarcinaproportional cu cresterea presiunii de supraalimentare.


34/57

1 - intrare presiune de supraalimentare

2 - piston de pierdere

3 - membrane cu sectiuni diferite

4 - antretoaza

5 - surub crestat

Corectia pe cale electronicaAtunci cand gestionarea debitului este realizata pe cale electronica, masa de aer estemasurata direct prin intermediul unui debitmetru volumetric sau masic. In toate cazurilede functionare calculatorul cunoaste sau calculeaza masa de aer aspirata si poate deci saadapteze doza de combustibil injectat functie de necesitatile motorului.

4.1.8. Functia de pre-postincalzire

Scopul pre-postincalzirii este acela de a creste temperatura aerului admis in motor pentrua diminua intarzierea combustiei in faza de pornire si de functionare la rece a motorului.Functia de preincalzire este indispensabila pentru pornirea la rece a motoarelor DIESELcu injectie indirecta. Rolul postincalzirii este acela de a diminua gradul de poluare almotorului. Pre-post incalzirea se efectueaza prin intermediul unor bujii cu incandescentacomandate de catre o cutie de pre-postincalzire sau chiar de calculatorul de injectie.

Principiul de functionare :


35/57

Prencalzirea se descompune in doua faze, si anume ;

- Preincalzirea variabila functie de temperatura lichidului din sistemului deracire al motorului ( martor aprins )

- Preincalzire fixa, dupa stingerea martorului, bujiile raman alimentate un timpde cateva secunde.

Faza de pornire: bujiile ramn sau nu alimentate in functie de temperatura lichidului dinsistemul de racirePostncalzirea se compune din urmatoarele doua faze :

-postncalzirea fixa: bujiile raman alimentate simultan sau nu, timp de citevasecunde

-postncalzirea variabila: bujiile sunt alimentate simultan sau nu, timp de mai

multe minute.

Alimentarea bujiilor poate fi taiata daca:

- temperatura apei depaseste un anumit prag

- sarcina motorului depaseste un anumit prag

4.1.9. Distribuirea naltei presiuni.

a) Principiul distributiei.

Rolul distribuitorului este de a distribui:

Catre fiecare injector motorina comprimata prin elementul de pompaj,

ntr-o anumita ordine si la un moment bine precizat.

Observatii asupra pompelor rotative.

Clapetele de reaspirare (la iesirea de nalta presiune): permit mentinerea unei anumitepresiuni reziduale n conductele de nalta presiune (scurteaza ntrzierea injectiei) siasigurarea unei nchideri ferme a acului de injector (pentru evitarea stropilor).

De asemenea se gasesc clapete de:

Reaspirare cu debit variabil: variaza volumul de reaspirare a volumului nfunctie de debitul injectat.


36/57

Frnare a reaspiratiei: rolul lor este de a amortiza undele de presiune lanchiderea injectoarelor. Fara acest dispozitiv, aceste unde de presiune creaza oredeschidere a injectorului avnd drept consecinta un exces de fum.

b) Calajul initial.

Calajul initial consta n reglarea debutului de injectie fata de punctul mort superior almotorului.

Controlul calajului initial trebuie sa se faca obligatoriu dupa desfacerea sau demontareapompei ca si dupa orice interventie asupra distributiei oricare ar fi tipul de pompa (totalmecanica sau pilotata electronic).

Calajul pompelor BOSCH

Acest calaj consta in masurarea deplasarii pistonului pompei de la punctul sau mort

inferior pana cind P.M.S. al motorului a fost atins:

-se monteaza un ceas comparator

-se cauta punctul mort inferior al pistonului pompei rotind motorul in sensul sau derotatie

-se pune comparatorul la zero

-se roteste motorul pana cand dispozitivul MOT. 1054 pozitioneaza motorul in P.M.S.

-se citeste valoarea pe ceas


37/57

Valorile de reglaj difera de la motor la motor si sunt impuse de constructor, de aceea eletrebuiesc respectate cu strictete.

Daca valoarea nu este cea corecta, trebuie ajustata. Sunt posibile doua cazuri:

a) Corpul pompei are gauri ovale de prindere. Reglajul pompei se facemodificand pozitia corpului pompei, deci a platoului port- galeti, in raportcu motorul.

b) Daca fixarea pompei nu se face prin gauri ovale, reglajul pompei se faceprin fulie, aceasta fiind o fulie cu reglaj micrometric RAM

Calajul pompelor LUCAS

Pompele LUCAS au un debut de injectie variabil n functie de debit . Fiecare pompaposeda propria valoare de reglaj ce poate fi luata de pe o agrafa din plastic care este fixatape levierul de sarcina al pompei. Verificarea calajului se face astfel:

- se pune comparatorul la zero dupa ce tija dispozitivului MOT 1079 esteapasata pe ghidul ei

- se roteste motorul pna cnd dispozitivul MOT. 1054 pozitioneaza motorul nP.M.S.

- se citeste valoarea pe comparator

- daca valoarea nu este corecta se procedeaza la ajustarea ei, astfel :


38/57

- daca fixarea pompei se face n gauri ovale reglajul se efectueaza modificndpozitia corpului pompei ( inelului cu came ) n raport cu motorul

- daca fixarea pompei nu se face n gauri ovale reglajul se efectueaza cuajutorul unei fulii cu reglaj micrometric RAM

4.1.10. Injectoarele.


39/57

Injector cu stift.

Injectorul este elementul major alsistemului Diesel. Calitatea injectiei si decicalitatea arderii sunt direct legate decaracteristicle si reglajele lui. Acestaparticipa la adaptarea ratei de introducere

(ct se injecteaza n ct timp).

Rolul injectorului este de a pulveriza finmotorina la o presiune bine determinata siun jet adaptat la tipul de motor.

Injector cu gauri.

c) Identificarea diferitelor tipuri de injectoare.

Acest cod permite cunoastereacaracteristicilor de injector (tip deinjector, unghiul jetului.....). Este

important de respectat preconizarile si decontrolat conformitatea injectoarelor ncaz de disfunctionalitati ale motorului(fum, lipsa de putere, zgomote.....).

d) Principii de functionare.

Injector cu stift sau cu strangulare.


40/57

Injectoarele cu stift conic sau cu strangulare sunt utilizate pentru motoarele cu injectieindirecta. Injectorul cu strangulare prezinta particularitatea de a permite o injectie cudebit variabil (pre-jet, apoi jet principal).

Injectoarele cu gauri.

Injectorul cu gauri este utilizat la motoarele cu injectie directa. Sectiunea mica a gaurilor

permit o pulverizare buna, dar necesita o presiune de injectie ridicata. Numarul sidispunerea gaurilor sunt variabile n functie de aplicatie.

Scopul injectorului cu dublu etaj este de a permite cresterea duratei de injectie injectnd oparte de motorina n timp ce primul etaj se deschide (aprox. 200 bari), si restul atuncicnd presiunea a atins 450 bari.

Arderea este mai putin brutala si se constata o diminuare a nivelului de zgomot.


41/57

Nivelul de presiune a primului etaj este controlabil cu o pompa de taraj, dar nu esteposibila controlarea celui de-al doilea etaj dupa vnzare.

Repaus.Resortul superior mentineacul injector pe scaunulsau.

La pre - injectie.

La trecerea de 200 bari,presiunea pe ac exercita oforta mai mare dect arculsuperior.

Acul se deplaseaza si vine ncontact cu inelul rosu.

Injectia.

Presiunea creste pna la 450Bari, ca si forta pe arc.

Forta celor doua arcuri esteinsuficenta pentrumentinerea aculuiinjectorului.

Acesta se ridica si mpingeinelul rosu n locasul sau.

Injectoarele instrumentate.


42/57

Anumite pompe pilotate electronic pentruinjectia directa sau indirecta au nevoie deinformatia de nceput de injectie. n acest caz, unport-injector se va echipa cu o bobina si un miezmobil.

Injectorul instrumentat permite calculatorului deinjectie sa determine avansul real princompararea semnalului PMS motor si asemnalului de ridicare a acului.

Acest captor este de tip inductiv si este integratn injector. n aplicatia urmatoare, captorul poatefi alimentat sau nu.

1 Ax de reglaj.

2 Bobina.

3 Tija-mpingatoare.

4 Cablu.

5 Conector.

e) Pozitionarea port-injectoarelor pe motor.

Port-injectoarele nsurubate n chiulasa sunt utilizate numai pentru injectia indirecta.Port-injectorul bridat pe chiulasa este utilizat pentru injectia directa sau indirecta.

Pentru injectia directa, injectorul nu trebuie sa aiba dect o anumita pozitie, unghiul dejet, diametrul gaurilor, care au fost stabilite la fabricarea motorului (pozitia injectorului nchiulasa) si punerea la punct a motorului.

f) Controale, reglaje si diagnostic.


43/57

Controalele unui injector se efectueaza cuajutorul unei pompe de taraj. Sunt n numarde 5 si trebuie obligatoriu sa fie efectuate cuun lichid specific (de ex. INJECT ELFED).

Injector bun

Injector defect

Controale :

Presiunea de taraj. Fara o presiunecorecta, celelalte controale nu mai sunt

concludente. n functie de aplicatie,reglajul este realizat printr-un surub sauprin interpunerea unei cale (variatia dela 10 la 12 bari printr-o zecime de mm acalei interpuse).

Forma jetului. Se apreciaza n functiede caracteristicile injectorului (unghiulde jet). Pulverizarea trebuie sa fieuniforma si fara jet concentrat.

Etanseitatea externa (ntre piulita port-injectorului si injector) se apreciaza ntimp ce injectorul este mentinut ctevasecunde exact sub presiunea lui de taraj.

Etansaitatea interna. Se apreciazaobservnd caderea de presiune de la 100la 50 bari. Un timp de cadere a presiuniimai mare de 6 secunde indica caansamblul injector-portinjector este nbuna stare (totusi, atentie la starea

pompei de taraj). Daca presiunea cadefoarte ncet, etanseitatea ntre injector siport-injector este corecta, dar nu maiexista trecere de motorina ntre ac sicorpul injectorului. n consecinta, aculse va gripa, deoarece lubrifierea nu maipoate fi asigurata.


44/57

Sforaitul injectoarelor. Injectoarele auun sforait lin, perceptibil numai lacadenta de 1 la 2 pompari pe secunda.Pentru o cadenta mai ridicata, sforaitulse transforma n suierat.

Precautii :

Motorina sub presiune care intra n snge prezinta un risc ridicat de mbolnavire(leucemie).

Nu se atinge (cu minile goale) acul injector, n caz contrar existnd riscul decoroziune a acestuia.

Dupa fiecare demontare a injectorului, este necesara nlocuirea garniturii deetansare ntre port-injector si chiulasa precum si a saibei antiflacara (atentie lasensul de montaj).

4.2. Circuitul de nalta presiune Common Rail.

1 - Pompa naltapresiune

2 - Injector

3 - Conducta naltapresiune

4 - Rampa de injectie

A - Circuit dealimentare de joasapresiune

B - Circuit retur larezervor

Circuitul de nalta presiune este echipat cu o pompa de nalta presiune care are rolul de aalimenta rampa de injectie cu motorina sub nalta presiune.

4.2.1. Principiile de pompare.

a) Pompare cu trei pistoane radiale.


45/57

1 Arbore cucame.

2 Piston.

3 Inel cu came.

Un arbore cu came (1) antrenat de un motor, care actioneaza alternativ cele trei pistoane(2) prin intermediul inelului cu came (3).

Detaliul unui element de pompare (3 pistoane).

n timp ce pistonul coboara, alimentareade joasa presiune care intra prin orificiulB deschide clapeta (4). Carburantulumple cilindrul.

n momentul reurcarii pistonului, clapetase nchide, carburantul este pus subpresiune si evacuat prin orifciul A.

A Orifciul derefulare.

B Orificiu deadmisie.

4 Clapeta.

b) Pompare cu 2 pistoane radiale.

1 Pompa de transfer.

2 Pompa nalta presiune.

3 Captor de temperatura.


46/57

4 Actuator joasa presiune.

5 Cap hidraulic.

6 Orificii de fixare.

7 Intrare motorina.

8 Retur motorina.

9 Iesire nalta presiune.


47/57

Detaliu de element de pompaj (2 pistoane).

1 Came rotative.

2 Element de pompaj cu pistoaneradiale.

3 Electrovana.

Motorul antreneaza cama rotativa (1). n timp ce electrovana (3) se deschide, carburantul

sub presiune de alimentare intra n cilindrul de pompaj si departeaza pistoanele (2).

Electrovana se nchide n timp ce cantitatea de carburant necesar este admisa.

Apoi, cama rotativa respinge pistoanele care refuleaza carburantul catre rampa.

Atentie: Este interzisa demontarea interiorului pompei sau separarea regulatorului.

c) Distribuirea naltei presiuni.

1 Iesirile nalteipresiuni catreinjectoare.

2 Captor depresiune.

3 Intrare nalta


48/57

presiune venindde la pompa.

Motorina comprimata prin elementul de pompaj esteacumulata sub nalta presiune n rampa comuna.Aceasta rezerva de motorina este apoi distribuita la

injectoare prin conductele de nalta presiune.

1 Rampa comuna.

2 Captor de presiune.

3 Intrare nalta presiune.

4 Iesiri nalta presiune.

Atentie: Se verifica naintea fiecarei interventii ca rampa de injectie nu mai este subpresiune si ca temperatura carburantului nu este prea ridicata. Din aceleasi motive estestrict interzisa desurubarea unui racord al conductei de nalta presiune atunci cndmotorul este pornit.

4.2.2. Injectoarele.

1 Gauri de injectie

2 Ac injector

3 Intrare nalta presiune.

4 Conector electric.

5 Retur de motorina.

6 Bobinaj de comanda.

7 Camera inferioara.

8 Camera superioara.

9 Arc supapa.

10 Supapa.

11 Arc ac injector.

Injectoarele sunt comandate individual de catre calculator. Astfel, port injectorul areintegrat un sistem de comanda prin bobinaj permitnd comandarea electrica a presiunilorde injectie importante.


49/57

a) Principiul de functionare.

Pozitia derepaus:Acul injector (2)

este mentinut npozitia nchis prinechilibrareapresiunilor ncamera superioara(8) si camerainferioara (7)precum si prinforta arcului de acinjector (11).

Deschidere injector:

Cnd calculatorulcomanda deschidereasupapei (10) prinalimentarea alimentareabobinei (6), camerasuperioara (8) este pusala retur (5). n acest cazechilibrul fortelor sepierde, presiunea seexercita n camerainferioara (7) ducnd la

ridicarea acului injector;injectia ncepe. Injectiadureaza att ct bobinaeste alimentata.

nchidere injector:

Pentru terminarea injectiei, calculatorul nceteaza alimentarea bobinei (6). Forta arculuide supapa (9) renchide supapa (10). Presiunea n camera superioara (8) reurca la nivelulpresiunii de alimentare.

La acest moment echilibrul este restabilit ntre camera superioara si camera inferioara,acul injectorului se renchide.

b) Pozitionarea port-injectoarelor pe motor.


50/57

nlocuirea garniturii este obligatorie lademontarea injectorului.

1 Injector electromagnetic Common Rail.

2 Brida injector.

3 saiba de etansare.

4 Chiulasa.

c) Verificarea injectorului.

Atentie: Acest tip de injector nu necesita tarare.

Pentru curatarea injectorului este absolut interzisa utilizarea:

Unei perii metalice.

Unui abraziv.

Ultrasunetelor.

5. Pompele rotative comandate electronic (Bosch)

5.1. Pomparea axiala cu gestionarea electronica a debitului si avansului.


51/57

1 Captor de cursa sertarregulator.

2 Actuator pentru debitde injectie.

3 Piston de refulare.

4 Electrovana pentrunceput de injectie.

5 Sertar regulator(manson).

Pompa cu pompare axiala si regulator electronic respecta acelasi principiu de functionareca si pompa cu regulator mecanic.

De asemenea, partile de alimentare si cele de distributie a motorinei sunt identice.

Dimpotriva, sertarul de debit este comandat printr-un actuator comandat de calculator.Acesta nlocuieste ansamblul regulator centrifugal si levierul de sarcina.

Avansul este generat printr-o electrovana comandata printr-un calculator care moduleazapresiunea avansului.

5.1.1. Debitul.

Gestionarea debitului.


52/57

Comanda pozitiei mansonului este realizata printr-un electromagnet comandat n masesecventiale. Deplasarea n rotatie a actuatorului de debit (2) antreneaza deplasarea ntranslatie a inelului de sfrsit de injectie (5). Debitul nul este asigurat prin intermediulunui arc.

Cnd actuatorul nu este alimentat cu curent, debitul injectat prin pompa este nul, datoritaactionarii arcurilor de deschidere care readuc culisa de debit n pozitia STOP.

Calculatorul comanda actuatorul de debit n functie:

De pozitia pedalei de acceleratie.

De regimul motor.

si de mai multi parametrii de corectie.

Calculatorul este informat n permanenta de pozitia mansonului pentru a verificarealizarea efectiva a comenzii sale. Captorul de cursa sertar este de tip inductiv.

5.1.2. Avansul.


53/57

Gestionarea electronica a avansului permite optimizarea reglajului nceputului de injectie

n functionare.n functie de parametrii motor, calculatorul comanda actuatorul de avans conform uneicartografii memorate. El controleaza ca avansul comandat este chiar avansul real princaptorul de ridicare a acului injectorului. Sistemul este buclat si permite o corectie dacaeste necesar. Peste aceasta corectie care este limitata ca valoare unghiulara, calculatorulgenereaza un mod degradat asupra gestionarii sistemului.

Actuatorul de avans.

A - Intrare presiune de transfer

B - Descarcare catre alimentare pompa

C - Canal de gestionare a presiunii

1 - Cric avans

2 - Electrovana de avans

3 - Arc de avans automatA - presiune de transfer

1 - cric de avans

2 - arc regulator

3 - platou port-galeti

Evolutia avansului este comandata printr-un cric hidraulic. Pozitia cricului determinapozitia platoului port galeti fata de partea care se roteste a sistemului de pompare.Deplasndu-se, sertarul de avans pivoteaza platoul port galeti, camele platoului cu cameataca galetii si avansul va creste. Aceasta evolutie a presiunii de transfer (controlulelectrovanei de avans) permite obtinerea evolutiei avansului la injectie.

5.2. Pomparea radiala cu gestionare electronica a debitului si a avansului.


54/57

1 Arbore de antrenare.

2 Pompa de transfer.

3 Carter.

4 Cutie de avans.

5 Electrovane.

6 Captor pozitie rotor.

7 Cap hidraulic.

Pompa cu pompare radiala si regulator electronic este de tip "distribuitor rotativ" bazat peprincipiul de pompare/distribuire utilizata n special la pompele cu regulator mecanic.

Dimpotriva, cantitatea de debit injectat este generata printr-un calculator care piloteazadoua electrovane care actioneaza rotorul. Acesta nlocuieste regulatorul centrifugal silevierul de sarcina ale pompelor cu regulator de debit mecanic.

Avansul este generat printr-o electrovana comandata de calculator care moduleazapresiunea de avans.


55/57

a) Debitul.

Elementele de pompare la EPIC.1 Arbore deantrenare.

2 Rotor.

3 Patina.

4 Galet.

5 Piston plonjor.


56/57

Pompa de injectie a sistemului EPIC este o pompa rotativa distributiva. Dozajul esterealizat prin limitarea cursei plonjoarelo. Aceasta limitare depinde de pozitia axiala arotorului glisant. Pomparea provine din deplasarea plonjoarelor, mpinse prin ansamblulpatina/galet sub efectul profilului camei.

Pozitia rotorului,masurata printr-un captorinductiv, estecontrolatacomandndelectrovanele"Dbit +" si "Dbit -".

Deschidereaelectrovanei (-)aduce presiuneade transferrespingndrotorul catredebitul nul, pecnd electrovana(+) permiteevacuareacarburantului,

permitndarcului derevenire arotorului catrepozitia de debitmaxim.De exemplu: Cnd cele doua electrovane sunt nchise (alimentate cu curent), rotorul esteblocat si cantittatea injectata este constanta.Apoi, cnd cele doua electrovane sunt deschise (nu este alimentata cu curent), rotorul sedeplaseaza natural n sensul reducerii debitului.

b)

Avansul.Avansul la injectie este comandat printr-o electrovana controlnd presiunea de transfer.Aceasta presiune este aplicata n spatele pistonului de avans care permite deplasareaunghiulara a inelului cu came deci de deplasare a momentului cnd pistoanele plonjoarencep sa comprime motorina.

Captorul de pozitie a inelului cu came.


57/57

Punerea contactului, un bobinaj si un miez solidar cu pistonul de avans permitecalculatorului sa cunoasca pozitia exacta a inelului. Dupa pornirea motorului, calculatorulpoate urmari variatia sa si sa o corecteze.

Electrovana de avans este comandata printr-un curent pulsant modulat (RCO).

c) Oprirea.

Electrovana de oprire este comandata printr-un curent pulsant modulat (RCO) pentrulimitarea intensitatii. Nu trebuie sa fie alimentata la 12 volti continuu. Exista riscul dedeteriorare a electrovanei.

Pompe Diesel

Documents

Transcript of Pompe Diesel