Изложение нового учебного материала (37–39 мин.)

Преподаватель при изложении нового учебного материала пользуется методом объяснения, студенты делают краткий конспект в своих рабочих тетрадях. Педагог объясняет ученикам, что изучение этой темы необходимо, т. к. Common Rail это новейшая технология, широко используемая в современном машиностроении:

Система впрыска Common Rail является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (Common Rail в переводе общая рампа).

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Система впрыска Common Rail конструктивно составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя.

Система Common Rail имеет следующее устройство:

· топливный насос высокого давления;

· клапан дозирования топлива;

· регулятор давления топлива (контрольный клапан);

· топливная рампа;

· форсунки;

· топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления впрыскиваемого топлива. Современные топливные насосы высокого давления плунжерного типа.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа служит для накопления топлива.

Форсунки непосредственно осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Различают следующие конструкции форсунок:

· электромагнитные форсунки;

· электрогидравлические форсунки;

· пьезофорсунки.

Впрыск топлива электромагнитной форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системой впрыска Common Rail обеспечивает система управления двигателем, которая включает:

· датчики;

· блок управления двигателем;

· исполнительные механизмы систем двигателя.

Система управления двигателем включает следующие датчики:

· датчик оборотов двигателя;

· датчик холла;

· датчик положения педали газа;

· расходомер воздуха;

· датчик температуры охлаждающей жидкости;

· датчик давления воздуха;

· датчик температуры воздуха;

· датчик давления топлива;

· кислородный датчик (лямбда-зонд);

· ряд других датчиков.

Исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются:

1. форсунки;

2. клапан дозирования топлива;

3. регулятор давления топлива.

Далее педагог выводит на интерактивную доску слайд с изображением устройства Common Rail(приложение) и начинает объяснять принцип работы системы, одновременно с этим педагог стрелками рисует движение топлива(приложение): На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество подаваемого топлива. В топливный насос высокого давления необходимое количество топлива подается за счет управления клапаном дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива.

В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. При необходимости блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

В системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают:

· предварительный впрыск;

· основной впрыск;

· дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

· два предварительных впрыска – на холостом ходу;

· один предварительный впрыск – при повышении нагрузки;

· предварительный впрыск не производится – при полной нагрузке.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорание частиц сажи в сажевом фильтре, чем достигается регенерации фильтра.

Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. В зависимости от давления впрыска различают следующие конструкции системы Common Rail:

· первого поколения – 100 МПа;

· второго поколения – 135 МПа;

· третьего поколения – 160 МПа;

· четвертого поколения – 180 МПа.

Датчик положения распределительного вала предназначен для определения углового положения газораспределительного механизма в соответствии с положением коленчатого вала двигателя. Информация, поступающая от датчика положения распределительного вала, используется системой управления двигателем для управления впрыском и зажиганием. Функционально датчик связан с датчиком частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Просмотр видео фильма о системе Common Rail (28–31 мин.)

Педагог выводит видео фильм (приложение) на экран интерактивной доски.

Проверка полученных знаний (4–5 мин)

Перед началось проверки полученных знаний, педагог вызывает двух студентов к доске, дает им маркеры и 2 задания в табличной форме, пока 2 студента работают у доски, остальные отвечают на некоторые вопросы педагога:

5.1 Устройство Common Rail? ( топливный насос высокого давления; клапан дозирования топлива; регулятор давления топлива контрольный клапан); топливная рампа; форсунки; топливопроводы