injectia diesel , sistemul de injectie

5/11/2018 Injectia Diesel , Sistemul de Injectie - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/injectia-diesel-sistemul-de-injectie 1/56

Introducere.

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

• Carburantul utilizat este înca mult mai ieftin decât cel pentru motoarele cu benzina,

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

• Usurinta în conducere si performantele motoarelor Diesel le fac sa fie folosite de catreconstructorii de automobile si la echiparea cabrioletelor.



2. Generalitati.2.1. Principiul motorului Diesel.

Diferit de motorul cu benzina unde aprinderea este comandata, motorul Diesel functioneazadatorita aprinderii spontane a carburantului în timp ce este injectat în camera de ardere. Pentru

aceasta, mai multe conditii sunt necesare:

• Temperatura aerului în momentul injectiei trebuie sa fie de aproximativ 600° C (400°C minimum). Aceasta temperatura este atinsa prin comprimarea aerului admis în

motor.

• Motorina este injectata sub presiune înalta (de la 130 la mai mult de 1000 bars) pentrua 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 în doi timp: o partese face la volum constant, cealalta se face la presiune constanta (ciclul lui Sabathé).



P Presiune.

V Volum.

PMS Punct Mort Superior.

PMI Punct Mort Inferior.

A Admisie.

B Compresie.

C Ardere.

D Destindere.

E Evacuare.



2.2.1. Temperatura la sfârsitul compresiei.

Compresia aerului admis trebuie sa permita obtinerea temperaturii necesare la finele compresieiodata cu începerea injectarii de carburant.

Mai multi factori influenteaza aceasta temperatura:

• Presiunea la sfârsitul compresiei. Trebuie sa fie de 20 bari minimum cu o diferentade maximum 4 bari între cilindrii. Rapoartele volumetrice utilizate sunt de aproximativ15/1 pentru motoarele cu injectie directa la 22/1 pentru motoarele cu injectie indirecta.

• Temperatura aerului admis. În anumite cazuri de functionare este necesaraîncalzirea aerului admis (pre-postîncalzire).

• Suprafata de schimb de caldura între camera de ardere si exterior (motoarele cuinjectie directa au un raport volumetric mai scazut).

2.2.2. Fazele de ardere.

Carburantul patrunde în camera, fiind pulverizat prin injector. Fiecare particula de motorinaintra în contact cu aerul supraîncalzit.

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

• Oxidarea motorinei si formarea de peroxizi. Particulele fine de carburant care seformeaza în momentul injectiei se oxideaza prin contact cu oxigenul din aerul

comprimat pentru a forma peroxizi.

• Descompunerea peroxizilor. Separarea moleculelor de motorina si oxigenarea provoaca zgomotul caracteristic motorului diesel.

• Cracarea. Caldura degajata realizeaza o cracare a picaturilor ramase în stare initiala.Continutul în carbon a moleculelor de carburant este puternic diminuat prin aceasta

cracare si antreneaza o diminuare a vitezei de ardere.

2.3. Comparatie între motorul cu benzina si motorul Diesel.

TIMPI MOTOR. DIESEL. BENZINĂ.



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 în practica).

Amestec aer-benzina aspirat.

0,35 bar la P atmosferica (Peste în functie de sarcina) sau

supraalimentare.

1 la 14,8.

COMPRESIUNE.

• Raport

volumetric.

(V+v)/v

• P la sfârsit decompresie.

18/1(Injectie Directe) la22/1(Injectie Indirecta).

35 la 40 bari.

8/1 la 10/1.

8 la 12 bari.

ARDERE.

• Aprindere.

• P la sfârsit deardere.

• Temperaturala sfârsit deardere.

Aprindere spontana.

50 la 90 bari.

1800 la 2000°C.

Aport energetic comandat.

35 la 50 bari.

2000 la 2500°C.

EVACUARE.

• Poluare.

• Temperaturade evacuare.

NOx.

CO, HC, Particule(sarcina mare)

450 la 750°C.

CO, HC (în amestec bogat).

NOx (în amestec sarac sisarcini mari).

600 la 900°C.

CARBURANT. Motorina (Cetan C16H34).

Indicele cetaniccaracterizeaza

capacitatea carburantului

Benzina (Octan C8H18).

Indicele octanic caracterizeazacapacitatea carburantului de a

rezista la autoaprindere.



de a se autoaprinde.

Motorina are o anumitacapacitate de lubrefiere.

REGIMMAXIM.

Aproxim. 5000 tr/mn. De 5000 la 8000 tr/minaproxim.

2.4. Solutii pentru optimizarea functionarii motorului .2.4.1. Injectia directa / injectia indirecta.

Exista doua tipuri de motoare Diesel :

Motoarele cu injectie directa.

Injectia este realizata direct în camera deardere, care se gaseste de regula în piston.

Se utilizeaza pentru aceste motoareinjectoare cu gauri care necesita presiuni de

injectie ridicate pentru pulverizareacarburantului.

Motoarele cu injectie indirecta.

Injectia este realizata într-o antecamera care poate fi de trei tipuri:

• Camera de preardere,

• Camera de turbulenta ("Ricardo"folosite pe motoarele Renault),

• Camera auxiliara.

Constructorii aleg un anumit tip de motor potrivit cu aplicatia respectiva.

Injectia directa. Injectia indirecta.

• Consum mai mic de combustibil. • Consum mai ridicat de combustibil.



• Zgomot la regimuri scazute.

• Presiune de injectie ridicata.

• Greu de depoluat (NOx).

• Necesitatea supraalimentarii (crestererandament).

• Mai putin zgomot.

• Usor de depoluat.

• Necesitatea preîncalzirii aerului.

2.4.2. Gestionarea dozajului.

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

Gestionarea electronica permite integrarea mai multor parametri si deci obtinerea unui debitinjectat mai precis:

• Viteza vehiculului : permite calculul raportului angajat(optimizarea performantelor).

• Temperatura motorinei : Permite calculul masei volumice de motorina (emisiile defum).

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

• Presiune atmosferica: Permite corectia altimetrica.

• Temperatura apei : Permite calculul debitului la pornire (suprasarcina)

• Stare decodor : Interdictie debit si antidemaraj activ.

Constrângerile cu privire la depoluare si exigentele clientilor face imposibila gestionareamecanica asa cum a fost realizata pâna în prezent.

Sinoptica gestionarii dozajului.



2.4.3. Gestionarea începutului de injectie (avansul).

Avansul la injectie este necesar pentru compensarea întârzierilor:

• Întârzierea injectiei: timpii care se scurg între debutul injectiei la pompa si debutul

injectiei la injector (timpi constanti).• Întârzierea arderii: timpii necesari pentru aprinderea motorinei (timpi variabili).

Este necesar sa se compenseze aceste întârzieri începând injectia la pompa înaintea PunctuluiMort Superior al motorului.

Sinoptica avansului.

Evolutia avansului trebuie, în principal, sa tina cont de viteza motorului, deoarece pentru oaceiasi întârziere, unghiul efectuat de arborele cotit variaza în functie de regim.

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

Sarcina motor : Corectiile sunt necesare în functie de principiul de pompaj.La pompele rotative cu pistoane radiale se constata ovariatie naturala a avansului în functie de sarcina care

trebuie sa fie considerata pentru evitarea emisiilor de fum sia zgomotelor de motor. Adica, începutul injectiei este

variabil deoarece galetii ataca inelul cu came în functie decantitatea de motorina (sarcina) care patrunde între cele

doua pistoane plonjoare.Temperatura apa : În cazul functionarii la rece, întârzierea arderii este mai

importanta, fiind necesara o compensare printr-o corectie aavansului.



Temperatura aer : Temperatura aerului are o influenta directa asupratemperaturii sfârsitului de compresie si deci întârzierea

arderii.

Presiune atmosferica: Daca presiunea de admisie scade, presiunea la sfârsitul

compresiei scade. Temperatura la sfârsitul de compresieidevine mai mica si întârzierea arderii creste.

Viteza vehicul : Permite calculul raportului de cutie pentru a efectuacorectiile în scopul ameliorarii performantelor si a usurintei

de a conduce.

Informatie debut injectie: La un Common Rail calculatorul comanda direct începutuldeschiderii injectoarelor în functie de pozitia cilindrilor.

Atunci când la o pompa rotativa avansul este gestionat

electronic, calculatorul defineste avansul real la transmitereainformatiei PMH motor si informatiei începutului de injectielivrata printr-un injector instrumentat sau un captor de cursarotor. Daca avansul comandat este diferit de avansul real, se

efectueaza o corectie a comenzii de actuator.3. Circuit de alimentare de joasa presiune.

3.1. Principiul de functionare.

Functionarea sistemului de injectie impune alimentarea continua, cu carburant joasa presiune si

fara aer, a elementului de pompaj înalta presiune.

Motorina este aspirata din rezervor printr-o pompa de joasa presiune (motorina din conducta dealimentare se gaseste sub depresiune; datorita rezistentelor interne create prin conducte si filtre, pompa de joasa presiune aspira cu dificultate) apoi filtrata, apoi utilizata de pompa de înalta

presiune. Returul la rezervor se face odata ce regularea joasei presiuni a fost efectuata siinjectoarele 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 în rezervor prin care se evita creareadepresiunii în 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 în rezervor este de regula închisa pentru a evita emisiile (busonetans).

3.2.2. Filtrul de motorina.Precizia mare de realizare a elementelor componente ale

sistemelor Diesel impune alimentarea cu motorina a motorului printr-un filtru care poate opri particule foarte fine de la 2 la 3

microni.

• Motorina este aspirata din rezervor printr-o pompainterna pompei de injectie.

• Circuitul functioneaza sub depresiune. Un defect deetanseitate genereaza o priza de aer si deci o

dezamorsare a circuitului.

a) Filtrul.Principalele functii ale filtrului sunt:

• Filtreaza impuritatile de ordinul micronului,

• Decanteaza apa,

• Scoaterea aerului din motorina,

• Încalzirea motorinei.

Elemente componente filtru :

1 Amonte de filtru venind de la rezervor.

2 Aval de filtru mergând catre pompa.

3 surub de purjare apa.



4 surub de purjare a circuitului amonte.

5 Conexiune încalzitor motorina.

Exista mai multe tipuri de filtre:

• Fara încalzire,

• Cu încalzire electrica,

• Cu regulator.

b) Rolul încalzirii carburantului.

Pentru temperaturi negative, variabilele conforme calitatii carburantului si aditivii, parafina

continuta în motorina se cristalizeaza si colmateaza filtrul.

Încalzirea are un rol preventiv, de încalzire a motorinei care circula în tot circuitul si de aîmpiedica parafina sa cristalizeze în 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 debit

catre pompa de înalta presiune.

Presiunea este controlata printr-unregulator fie mecanic (cu ajutaj lacapat de circuit pentru o pompa

rotativa) fie electric (Common rail).

1 – regulator

2 – pompa

3 – filtru

4 - rezervor

A – presiune de transfer



B – joasa presiune3.4. Controlul circuitului de joasa presiune a unei pompe rotative.

Controlul unui circuit este realizat prin masurarea presiunii în aval si amonte de filtru. Valorile

obtinute dau o imagine asupra pierderii de sarcina din circuit permitând apoi diagnosticarea.

Pentru a fi relevante, controalele trebuie sa fie efectuate în timp ce debitul în circuit este maxim.În acest scop, este necesar sa se masoare presiunea când motorul este la regim maxim (atentie la

precautii).

Presiunea din amonte si aval sunt semnificativ inferioare presiunii atmosferice.

Conditii de control: Interpretare:

Circuit aval: Valoare normala de - 0,1

Bar. 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 sau



comunicarearezervorului cuatmosfera este blocata.

Diferenta între presiuni:

De exemplu:• Aval = - 0,3 Bar.

• Amonte = - 0,05 Bar.

Pierdera de sarcina este:

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

Daca diferenta între presiunea în aval si cea în

amonte este superioaravalorii de 0,15 Bar :

• Cartusul estecolmatat saucircuitul deretur nu esteconform(calibrare sauclapeta deretur a unei pompe rotativedau prea multdebit).

Debit retur: Pentru determinarea cauzeiunei presiuni aval

necorespunzatoare, va finecesara masurareadebitului de retur.

Presiunea în aval si debitulde retur normal sau scazut:

Presiunea în aval scazuta sidebitul de retur important:

• Filtrul estecolmatat.

• surubul sauclapeta deretur de la

pompa defectesau

neconforme.

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

4. Circuitul de alimentare de înalta presiune.

Carburantul trebuie sa fie dozat cu exactitate. Trebuie sa fie supus la o presiune binedeterminata (înalta presiune) si pulverizat în conditii precise: finete, viteza de penetrare si forma

jetului adaptat tipului de motor (cu sau fara antecamera de ardere).

Începutul de injectie trebuie sa fie declansat la un anumit moment pentru fiecare cilindru. Deasemenea, durata de injectie terbuie sa fie foarte precisa pentru a optimiza energia furnizata prin

fiecare picatura de motorina.

4.1. Circuitul de alimentare clasic de înalta presiune.



Circuit de alimentare clasic de înalta presiune.

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

4.1.1. Schema deprincipiu 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

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 sfârsit de injectie.

PMI Punct Mort Inferior (piston).

Faza de refulare a pompei

1 Platou portgaleti.

2 Platou cu came.

3 Bucsa de sfârsit de injectie.

X Cursa piston.

PMS PunctMort Superior(piston).

În timp ce pistonul pompeieste la punctul mortinferior, orificiile de

alimentare ale pistonuluicomunica cu intrareamotorinei din capul

Alimentare.



hidraulic. Camera decompresie se umple.

Rotirea pistonului permite închiderea

admisiei si punerea încomunicare cu

refularea. Translatia pistonului antreneaza

de asemeneacomprimareavolumului camerei de

ardere. Pompadebiteaza.

Debut de refulare.

Pistonul continuacursa sa catre PMS pâna ce orifciul de punere la iesire esteîntâlnit. Sfârsitul de

injectie si deci debitul pompei, suntdeterminate prin

pozitionarea ineluluide sfârsit de injectie.

Controlul pozitieiinelului de sfârsit de

injectie permitegestionarea debitului.

Sfârsit de injectie.

Rotatia finala permite

coborârea pistonuluicatre PMI ca si onoua corespondenta pentru admisia de

motorina. O rotatie de pompa trebuie sa

permita atâtea injectiicâti cilindrii exista (6

Debut de alimentare.



maximum la Bosch).

Acest sistem de pompaj permite un debut de injectie fix (debut de injectie la trecerea PMI-ului pistonului de pompa) si un sfârsit de injectie variabil (functie de pozitia inelului de sfârsit de

injectie) oricare ar fi debitul injectat.

b) Reglajul dozajului pentru pompa axiala Bosch

Gestionarea mecanica a dozajului

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

- turatia motorului prin intermediul unui regulator centrifugal

- sarcina motorului prin intermediul pozitiei levierului de sarcina

- presiunea din colectorul de admisie, când motorul este supraalimentat

- presiunea atmosferica, când motorul este prevazut cu corector altimetric

Pozitia inelului de sfârsit 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 prin intermediul arcurilor dereglare.



Gestionarea electronica a dozajului.

Gestionarea dozajului poate fi efectuata si electronic, de data aceasta luîndu-se în calcul multmai multi parametrii. Comanda pozitiei inelului de sfârsit de injectie se realizeaza prin



intermediul unui electromagnet comandat în semnal de tip R.C.O.. Calculatorul este informat în permanenta de pozitia inelului de sfârsit de injectie .

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

1- axul de antrenare

2- levier de reglare

3- levier de relantiaccelerat

4- arc de reglare

5- actuator de avans

6- levier de sarcina

7- supapa de dozaj

8- STOP electric

9- pompa de transfer

10- conexiune pentru

inalta presiune

11-sertaras desuprasarcina

12- inel cu came

13- maselote

14- coaja maselotelor

a) Principiul de pompare radiala în rotatie.



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 de pompare sunt montate pedirectie radiala. Odata ce

orificiile de alimentare alerotorului comunica cu intrarile

de motorina, pistoanele plonjoare se departeaza

proportional cu debitul reglat înamonte. În momentul rotiriiansamblului pistoane rotor,

alimentarea este întrerupta siorificul de refulare al rotorului

este pus în comunicare cu oiesire catre injectorul statorului.

Galetii întâlnesc cameleinelului cu came. Pistoanele

plonjoare se aproprie între elegenerând un debit catre

injector.

Particularitatea acestui sistemeste ca debutul injectiei este



variabil în functie de debit. Cucât debitul la injector este mai

mare, cu atât 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 într-unechilibru dat de forta centrifuga a unui regulator de turatie (informatia de turatie) si forta arcului levierului de sarcina,

echilibru ce determina pozitia supapei de dozaj.

4.1.3. Corectia avansului pentru functionarea la rece (supracalare)

În timpul functionarii la rece a motorului temperatura din camera de ardere nu atingeintotdeauna valoarea necesara autoaprinderii amestecului carburant, si de aceea perioada arderiicreste existând posibilitatea ca debutul arderii sa se produca dupa P.M.S. al motorului. Pentru acompensa acest efect se apeleaza la cresterea avansului la injectie procedeu numit supracalare.

Doua tipuri de corectii sunt posibile :



- corectia avansului pe cale mecanica

- corectia avansului pe cale hidraulica

Corectia pe cale mecanica consta în actionarea unui sertaras sau asupra unei piese legata de acesta. Comanda poate fimecanica sau electrica, iar informatia necesara este temperatura motorului. Acest tip de corectie prezinta inconvenientul

ca actioneaza în timpul fazei de pornire a motorului, când un avans prea mare poate impiedica demararea acestuia.Pentru anumite aplicatii este necesara dezactivarea acestui sistem inainte de controlul calajului initial).

Corectia hidraulica (sistem numit KSB) consta în cresterea avansului la injectie prin cresterea

presiunii de transfer în timpul functionarii la rece. Informatia despre temperatura lichidului deracire a motorului este determinata prin intermediul unei sonde termostatice aflata în circuitulde apa sau a unui termocontact, atunci când comanda este electrica:



1. ax levier

2. buson

3. levier de comanda4. pistonas

5. arc de intârziere

Schema de principiu a corectorului hidraulic



Atunci când motorul este rece se comanda elementul ce permite cresterea presiunii de transfer ce actioneaza asupra sertarasului în sensul cresterii avansului la injectie.

Pentru anumite aplicatii elementul de comanda este închis (nu lucreaza) atunci când motorul nu este pornit.

La atingerea temperaturii normale de functionare se comanda iesirea din functiune a acestuielement, iar avansul la injectie trece la valoare de referinta. Acest sistem de corectie al

avansului în perioada de functionare la rece a motorului poate fi comandat astfel :

1. direct printr-o sonda dispusa pe circuitul de racire al motorului

2. printr-o cutie de pre-postincalzire

3. prin levierul de relanti accelerat

4. prin calculatorul de injectie



4.1.4. Corectia avansului în functie de sarcina

Element de pompaj radial

Principiul pompei radiale prezinta inconvenientul de a avea un avans variabil în functie desarcina (cu cat debitul aspirat este mai mare cu atat cama ataca mai devreme galetii). Pentruanumite regimuri de functionare ale motorului este necesar a corija avansul pentru a înlaturaacest dezavantaj natural. Crestere avansului pentru sarcinile mici ale motorului este realizata

prin cresterea, progresiva sau nu, a presiunii de transfer. Informatia de sarcina permite comandascaderii presiunii de transfer la sarcini mari ale motorului, informatia fiind luata de pe levierulde sarcina al pompei de injectie. Acest sistem se numeste AFC (avans pentru sarcini mici) sauACP (avans pentru sarcina progresiva). Atunci când avansul este gestionat electronic aceasta

corectie este cartografiata.



Element de pompaj axialPentru a avea un motor mai suplu si mai putin zgomotos se impune diminuarea avansului la injectie pentru sacinile mici.

Presiunea în timpul arderii scade atunci când debitul de combustibil se reduce. Maximul presiunii în camera de ardere esteavansat în raport cu P.M.S. al motorului.

Pentru pompele rotative BOSCH sistemul consta în diminuarea presiunii de transfer (si deci a avansului) atunci cand serevine la relanti, si se numeste initiator de refulare L.F.B. El utilizeaza pozitia mansonului regulatorului de turatie în aceasta

faza de functionare pentru a reduce presiunea de transfer.



Gestionarea electronica a avansului

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

În functiede parametrii de functionare ai motorului calculatorul comanda actuatorul de avans dupa o cartograma memorizata. El

impune ca avansul comandat sa fie cel real gratie unui traductor de pozitie al acului injectorului. Sistemul functioneaza inbucla inchisa si deci se permite o corectie daca acest lucru se impune. In cazul in care nu mai primeste informatie de la

captorul de pozitie al acului injectorului, calculatorul va lucra in bucla 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 Lucas1 - 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)



La pompa Lucas sistemul desuprasarcina permite pornirea usoara a motorului prin cresterea debitului de motorina injectat in aceasta faza. Debitul

trebuie sa revina la valoarea initiala dupa ce motorul a pornit (cca. 150 rot/min la pompa).

Cresterea debitului în timpul fazei de pornire este realizata datorita maririi cursei pistoanelor plonjoare. Aceasta variatie acursei este obtinuta prin decalajul axial al suportilor de galeti. Suprasarcina este anulata atunci când presiunea de transfer

este transmisa catre sertarasul de suprasarcina.

La pompele BOSCH suprasarcina se realizeaza cu un resort de tip lama integrat levierului de sarcina ce permitedeplasarea mansonului de sfârsit de injectie catre debite mari atunci când regulatorul nu este antrenat.



4.1.6 Regulatorul de turatie

Motorul DIESEL functioneaza cu exces de aer. Oricare ar fi sarcina motorului, o variatie a regimului de turatie nu va puteafi obtinuta decât prin variatia debitului de carburant injectat. Reglarea turatiei unui motor DIESEL consta în reglarea

automata a dozei de combustibil injectat pentru a obtine un regim fix de turatie. În functie de aplicatie va trebui reglataturatia motorului pe întreaga plaja de functionare (cazul motoarelor statice) sau numai pentru anumite regimuri (cazul

motoarelor de autoturisme).

Principiul de reglare minim/maxim În cazul autoturismelor este necesara reglarea regimului de relanti, regim ce poate fi

modificat datorita variatiei sarcinii motorului (de exemplu consumatori electrici) intimpul acestei perioade de functionare. De asemenea este necesara evitareasupraturarii motorului atunci cand sarcina este foarte mica (cazul testului de

opacitate).Principiul de functionare al regulatorului minim/maxim mecanic

Informatia de turatie a motorului este preluata prin intermediul regulatorului centrifugal. Efortul regulatorului asupralevierului este contracarat prin efortul arcurilor apasate la rindul lor de levierul de sarcina. In cazul unei reglari minim-

maxim se disting trei faze :

- reglarea relantiului

- faza intermediara

- reglarea regimului maxim

Principiul de functionare al regulatorului pentru toate turatiileReglarea pentru toate regimurile de turatie ale motorului se face indiferent de sarcina motorului si se aplica in special la

masinile agricole sau de santier, precum si la motoarele statice.



4.1.7. Corectia debitului la motoarele supraalimentate

La motoarele supraalimentate este necesara adaptarea debitului injectat în functie de masa deaer 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 suprasarcina proportional cu cresterea presiunii desupraalimentare.



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 este masurata direct prin intermediul unui

debitmetru volumetric sau masic. In toate cazurile de functionare calculatorul cunoaste sau calculeaza masa de aer aspirata si poate deci sa adapteze 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 pentru a diminua intarzierea combustieiin faza de pornire si de functionare la rece a motorului. Functia de preincalzire este indispensabila pentru pornirea la recea motoarelor DIESEL cu injectie indirecta. Rolul postincalzirii este acela de a diminua gradul de poluare al motorului. Pre-post incalzirea se efectueaza prin intermediul unor bujii cu incandescenta comandate de catre o cutie de pre-postincalzire

sau chiar de calculatorul de injectie.

Principiul de functionare :

Preîncalzirea se descompune in doua faze, si anume ;

- Preincalzirea variabila functie de temperatura lichidului din sistemului de racire almotorului ( martor aprins )



- Preincalzire fixa, dupa stingerea martorului, bujiile raman alimentate un timp decateva secunde.

Faza de pornire: bujiile ramân sau nu alimentate in functie de temperatura lichidului din sistemul de racirePostîncalzirea se compune din urmatoarele doua faze :

-postîncalzirea fixa: bujiile raman alimentate simultan sau nu, timp de citeva secunde

-postîncalzirea variabila: bujiile sunt alimentate simultan sau nu, timp de mai multeminute.

Alimentarea bujiilor poate fi taiata daca:

- temperatura apei depaseste un anumit prag

- sarcina motorului depaseste un anumit prag

4.1.9. Distribuirea înaltei presiuni.a) Principiul distributiei.

Rolul distribuitorului este de a distribui:

• Catre fiecare injector motorina comprimata prin elementul de pompaj,

• Într-o anumita ordine si la un moment bine precizat.

Observatii asupra pompelor rotative.

Clapetele de reaspirare (la iesirea de înalta presiune): permit mentinerea unei anumite presiunireziduale în conductele de înalta presiune (scurteaza întârzierea injectiei) si asigurarea unei

închideri ferme a acului de injector (pentru evitarea stropilor).

De asemenea se gasesc clapete de:

• Reaspirare cu debit variabil: variaza volumul de reaspirare a volumului în functie dedebitul injectat.

• Frânare a reaspiratiei: rolul lor este de a amortiza undele de presiune la închiderea

injectoarelor. Fara acest dispozitiv, aceste unde de presiune creaza o redeschidere ainjectorului având drept consecinta un exces de fum.

b) Calajul initial.

Calajul initial consta în reglarea debutului de injectie fata de punctul mort superior al motorului.

Controlul calajului initial trebuie sa se faca obligatoriu dupa desfacerea sau demontarea pompei ca si dupa oriceinterventie asupra distributiei oricare ar fi tipul de pompa (total mecanica 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 de rotatie

-se pune comparatorul la zero

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

-se citeste valoarea pe ceas



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 face modificand pozitia corpului pompei, deci a platoului port- galeti, in raport cu motorul.

b) Daca fixarea pompei nu se face prin gauri ovale, reglajul pompei se face prin

fulie, aceasta fiind o fulie cu reglaj micrometric RAMCalajul pompelor LUCAS

Pompele LUCAS au un debut de injectie variabil în functie de debit . Fiecare pompa poseda propria valoare de reglaj ce poate fi luata de pe o agrafa din plastic care este fixata pe levierul

de sarcina al pompei. Verificarea calajului se face astfel:

- se pune comparatorul la zero dupa ce tija dispozitivului MOT 1079 este apasata peghidul ei

- se roteste motorul pâna când dispozitivul MOT. 1054 pozitioneaza motorul în P.M.S.

- se citeste valoarea pe comparator

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

- daca fixarea pompei se face în gauri ovale reglajul se efectueaza modificând pozitiacorpului pompei ( inelului cu came ) în raport cu motorul



- daca fixarea pompei nu se face în gauri ovale reglajul se efectueaza cu ajutorul uneifulii cu reglaj micrometric RAM

4.1.10. Injectoarele.



Injector cu stift.

Injectorul este elementul major al sistemuluiDiesel. Calitatea injectiei si deci calitatea

arderii sunt direct legate de caracteristicle sireglajele lui. Acesta participa la adaptarea

ratei de introducere (cât se injecteaza în cât

timp).

Rolul injectorului este de a pulveriza finmotorina la o presiune bine determinata si un

jet adaptat la tipul de motor.

Injector cu gauri.c) Identificarea diferitelor tipuri de injectoare.

Acest cod permite cunoastereacaracteristicilor de injector (tip de injector,

unghiul jetului.....). Este important de

respectat preconizarile si de controlatconformitatea injectoarelor în caz dedisfunctionalitati ale motorului (fum, lipsa de

putere, zgomote.....).

d) Principii de functionare.Injector cu stift sau cu strangulare.



Injectoarele cu stift conic sau cu strangulare sunt utilizate pentru motoarele cu injectie indirecta.Injectorul cu strangulare prezinta particularitatea de a permite o injectie cu debit 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 si dispunerea gaurilor sunt variabile în functie de aplicatie.

Scopul injectorului cu dublu etaj este de a permite cresterea duratei de injectie injectând o partede motorina în timp ce primul etaj se deschide (aprox. 200 bari), si restul atunci când presiunea

a atins 450 bari.

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



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

Repaus.

Resortul superior mentineacul injector pe scaunul sau.

La pre - injectie.

La trecerea de 200 bari, presiunea pe ac exercita oforta mai mare decât arcul

superior.

Acul se deplaseaza si vine încontact cu inelul rosu.

Injectia.

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

Forta celor doua arcuri esteinsuficenta pentru mentinerea

acului injectorului.

Acesta se ridica si împingeinelul rosu în locasul sau.

Injectoarele instrumentate.



Anumite pompe pilotate electronic pentru injectiadirecta sau indirecta au nevoie de informatia de

început de injectie. În acest caz, un port-injector se vaechipa cu o bobina si un miez mobil.

Injectorul instrumentat permite calculatorului deinjectie sa determine avansul real prin comparareasemnalului PMS motor si a semnalului de ridicare a

acului.

Acest captor este de tip inductiv si este integrat îninjector. În aplicatia urmatoare, captorul poate fi

alimentat sau nu.

1 Ax de reglaj.

2 Bobina.

3 Tija-împingatoare.

4 Cablu.

5 Conector.e) Pozitionarea port-injectoarelor pe motor.

Port-injectoarele însurubate în 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 decât o anumita pozitie, unghiul de jet,diametrul gaurilor, care au fost stabilite la fabricarea motorului (pozitia injectorului în chiulasa)

si punerea la punct a motorului.

f) Controale, reglaje si diagnostic.Controalele unui injector se efectueaza cu

ajutorul unei pompe de taraj. Sunt în numar de 5 si trebuie obligatoriu sa fie efectuate cu

un lichid specific (de ex. INJECT ELF

ED).



Injector bun

Injector defect

Controale :

• Presiunea de taraj. Fara o presiune corecta,celelalte controale nu mai sunt concludente.În functie de aplicatie, reglajul este realizat

printr-un surub sau prin interpunerea uneicale (variatia de la 10 la 12 bari printr-ozecime de mm a calei interpuse).

• Forma jetului. Se apreciaza în functie decaracteristicile injectorului (unghiul de jet).

Pulverizarea trebuie sa fie uniforma si fara jetconcentrat.

• Etanseitatea externa (între piulita port-injectorului si injector) se apreciaza în timp

ce injectorul este mentinut câteva secundeexact sub presiunea lui de taraj.

• Etansaitatea interna. Se apreciazaobservând caderea de presiune de la 100 la 50 bari. Un timp de cadere a presiunii mai mare

de 6 secunde indica ca ansamblul injector- portinjector este în buna stare (totusi, atentie

la starea pompei de taraj). Daca presiuneacade foarte încet, etanseitatea între injector si port-injector este corecta, dar nu mai exista

trecere de motorina între ac si corpulinjectorului. În consecinta, acul se va gripa,

deoarece lubrifierea nu mai poate fi asigurata.

• Sforaitul injectoarelor. Injectoarele au unsforait lin, perceptibil numai la cadenta de 1la 2 pompari pe secunda. Pentru o cadenta

mai ridicata, sforaitul se transforma în suierat.Precautii :

ðMotorina sub presiune care intra în sânge prezinta un risc ridicat de îmbolnavire

(leucemie).

ðNu se atinge (cu mâinile goale) acul injector, în caz contrar existând riscul de coroziunea acestuia.

ðDupa fiecare demontare a injectorului, este necesara înlocuirea garniturii de etansare între port-injector si chiulasa precum si a saibei antiflacara (atentie la sensul de montaj).

4.2. Circuitul de înalta presiune Common Rail.



1 – Pompa înalta presiune

2 – Injector

3 – Conducta înalta presiune

4 – Rampa de injectie

A – Circuit de alimentare de joasa presiune

B – Circuit retur la rezervor

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

4.2.1. Principiile de pompare.a) Pompare cu trei pistoane radiale.

1 Arbore cu came.

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).



În timp ce pistonul coboara, alimentarea de joasa presiune care intra prin orificiul Bdeschide clapeta (4). Carburantul umple

cilindrul.

În momentul reurcarii pistonului, clapeta seînchide, carburantul este pus sub presiune sievacuat prin orifciul A.

A Orifciul de refulare.

B Orificiu de admisie.

4 Clapeta. b) Pompare cu 2 pistoane radiale.

1 Pompade transfer.

2 Pompaînalta presiune.

3 Captor de temperatura.

4 Actuator joasa presiune.

5 Caphidraulic.

6 Orificii de fixare.

7 Intrare motorina.

8 Retur motorina.

9 Iesire înaltapresiune.



Detaliu de element de pompaj (2 pistoane).

1 Came rotative.

2 Element de pompaj cu pistoaneradiale.

3Electrovana.

Motorul antreneaza cama rotativa (1). În timp ce electrovana (3) se deschide, carburantul sub presiune de alimentare intra în cilindrul de pompaj si departeaza pistoanele (2).

Electrovana se închide în 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 înaltei presiuni.1 Iesirile înaltei presiuni catreinjectoare.

2 Captor de presiune.

3 Intrare înalta presiune venindde la pompa.



Motorina comprimata prin elementul de pompaj esteacumulata sub înalta presiune în rampa comuna. Aceastarezerva de motorina este apoi distribuita la injectoare prin

conductele de înalta presiune.

1 Rampa comuna.

2 Captor de presiune.

3 Intrare înalta presiune.

4 Iesiri înalta presiune.

Atentie: Se verifica înaintea fiecarei interventii ca rampa de injectie nu mai este sub presiune sica temperatura carburantului nu este prea ridicata. Din aceleasi motive este strict interzisa

desurubarea unui racord al conductei de înalta presiune atunci când motorul este pornit.

4.2.2. Injectoarele.

1 Gauri de injectie

2 Ac injector

3 Intrare înalta 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 are integrat unsistem de comanda prin bobinaj permitând comandarea electrica a presiunilor de injectie

importante.

a) Principiul de functionare.



Pozitia de repaus:

Acul injector (2) estementinut în pozitia

închis prin

echilibrarea presiunilor în camerasuperioara (8) si

camera inferioara (7) precum si prin fortaarcului de ac injector

(11).Deschidere injector:

Când calculatorul comandadeschiderea supapei (10)

prin alimentarea alimentarea bobinei (6), camerasuperioara (8) este pusa la

retur (5). În acest cazechilibrul fortelor se pierde,

presiunea se exercita încamera inferioara (7)

ducând la ridicarea aculuiinjector; injectia începe.Injectia dureaza atât cât bobina este alimentata.

Închidere injector:

Pentru terminarea injectiei, calculatorul înceteaza alimentarea bobinei (6). Forta arcului desupapa (9) reînchide supapa (10). Presiunea în camera superioara (8) reurca la nivelul presiunii

de alimentare.

La acest moment echilibrul este restabilit între camera superioara si camera inferioara, aculinjectorului se reînchide.

b) Pozitionarea port-injectoarelor pe motor.



Înlocuirea garniturii este obligatorie la demontareainjectorului.

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.



1 Captor de cursa sertar regulator.

2 Actuator pentru debitde injectie.

3 Piston de refulare.

4 Electrovana pentruînceput de injectie.

5 Sertar regulator (manson).

Pompa cu pompare axiala si regulator electronic respecta acelasi principiu de functionare ca 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. Acestaînlocuieste ansamblul regulator centrifugal si levierul de sarcina.

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

5.1.1. Debitul.

Gestionarea debitului.



Comanda pozitiei mansonului este realizata printr-un electromagnet comandat în masesecventiale. Deplasarea în rotatie a actuatorului de debit (2) antreneaza deplasarea în translatie a

inelului de sfârsit de injectie (5). Debitul nul este asigurat prin intermediul unui arc.

Când actuatorul nu este alimentat cu curent, debitul injectat prin pompa este nul, datorita

actionarii arcurilor de deschidere care readuc culisa de debit în pozitia STOP.

Calculatorul comanda actuatorul de debit în functie:

• De pozitia pedalei de acceleratie.

• De regimul motor.

si de mai multi parametrii de corectie.

Calculatorul este informat în permanenta de pozitia mansonului pentru a verifica realizarea

efectiva a comenzii sale. Captorul de cursa sertar este de tip inductiv.

5.1.2. Avansul.



Gestionarea electronica a avansului permite optimizarea reglajului începutului de injectie înfunctionare.

În functie de parametrii motor, calculatorul comanda actuatorul de avans conform uneicartografii memorate. El controleaza ca avansul comandat este chiar avansul real prin captorul

de ridicare a acului injectorului. Sistemul este buclat si permite o corectie daca este necesar.Peste aceasta corectie care este limitata ca valoare unghiulara, calculatorul genereaza un moddegradat 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 determina pozitia platoului port galeti fata de partea care se roteste a sistemului de pompare. Deplasându-se,

sertarul de avans pivoteaza platoul port galeti, camele platoului cu came ataca galetii si avansulva creste. Aceasta evolutie a presiunii de transfer (controlul electrovanei de avans) permite

obtinerea evolutiei avansului la injectie.

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



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 pe principiul de pompare/distribuire utilizata în special la pompele cu regulator mecanic.

Dimpotriva, cantitatea de debit injectat este generata printr-un calculator care piloteaza douaelectrovane care actioneaza rotorul. Acesta înlocuieste regulatorul centrifugal si levierul de

sarcina ale pompelor cu regulator de debit mecanic.

Avansul este generat printr-o electrovana comandata de calculator care moduleaza presiunea deavans.



a) Debitul.

Elementele de pompare la EPIC.1 Arbore deantrenare.

2 Rotor.

3 Patina.

4 Galet.

5 Piston plonjor.



Pompa de injectie a sistemului EPIC este o pompa rotativa distributiva. Dozajul este realizat prin limitarea cursei plonjoarelo. Aceasta limitare depinde de pozitia axiala a rotorului glisant.Pomparea provine din deplasarea plonjoarelor, împinse prin ansamblul patina/galet sub efectul

profilului camei.

Pozitiarotorului,

masurata

printr-un

captor inductiv, estecontrol

atacomandând

electrovanele"Débit+" si "Débit –".

Deschi

dereaelectrovanei

(-)aduce

presiunea de

transfer

respingând

rotorulcatredebitulnul, pecând

electrovana(+)



permite

evacuarea

carbur antului,

permitând

arculuide

revenir e a

rotorului

catre pozitiade

debitmaxim

.De exemplu: Când cele doua electrovane sunt

închise (alimentate cu curent), rotorul este blocat si cantittatea injectata este constanta.

Apoi, când cele doua electrovane sunt

deschise (nu este alimentata cu curent), rotorulse deplaseaza natural în sensul reduceriidebitului.

b) Avansul.

Avansul la injectie este comandat printr-oelectrovana controlând presiunea de transfer. Aceasta presiune este aplicata în spatele pistonuluide avans care permite deplasarea unghiulara a inelului cu came deci de deplasare a momentului

când pistoanele plonjoare încep sa comprime motorina.



Captorul de pozitie a inelului cu came.

Punerea contactului, un bobinaj si un miez solidar cu pistonul de avans permite calculatoruluisa cunoasca pozitia exacta a inelului. Dupa pornirea motorului, calculatorul poate 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) pentru limitareaintensitatii. Nu trebuie sa fie alimentata la 12 volti continuu. Exista riscul de deteriorare a

electrovanei.

injectia diesel , sistemul de injectie

Documents