TOYOTA

MASTER ACE  SURF

Страничка, посвященная ремонту и эксплуатации автомобиля

Toyota Master Ace Surf

 (Town Ace, Master Ace и Lite Ace)
 

Устройство и принцип действия

перепускного дозирующего клапана SPV

 

 

 

   Рассмотрим устройство и принцип действия перепускного дозирующего клапана SPV (Solenoid spill valve – дословно, соленоид или электромагнитный перепускной клапан). Данные электромагнитные клапана встречаются двух видов – с дополнительным регулируемым клапаном перепуска и прямого действия.

   Перепускной дозирующий клапан SPV напрямую управляет объемом впрыскиваемого топлива. Ниже на рисунке представлен стандартный тип клапана, который обеспечивает работу с высоким давлением и имеет высокую скорость отклика на изменение тока в обмотке. Состоит из двух систем – главного клапана и вспомогательного (или дополнительного) клапана.

   В открытом состоянии клапана SPV, по завершении впрыска, топливо под высоким давлением из подплунжерного пространства возвращается через линию возврата в корпус ТНВД.

 

 

 

 

   Дополнительно к стандартному клапану SPV, был разработан перепускной дозирующий клапан SPV прямого типа, с более высокой производительностью и совершенными характеристиками (значением перепускания топлива и улучшенным откликом).

 

 

   Клапан SPV имеет 2 состояния:

1. Когда ток течет по обмотке клапана SPV - клапан ЗАКРЫТ;
2. Когда обмотка клапана SPV обесточена - клапан ОТКРЫТ.

 

 

   Рассмотрим устройство и состояния клапана SPV (стандартного типа).

 

   Перепускной клапан, состоящий из двух систем (системы главного клапана и системы вспомогательного клапана).

 

Рисунок, показывающий основное устройство клапана.

 

 

ФУНКЦИИ:

 

 

 

 

 

Величина протока

 

 

Тип

 

 

Функции

 

 

 

Главного клапана

 

 

 

 

Большая

 

 

Автоматический клапан гидравлического типа

 

 

 

Проток топлива под высоким давлением в плунжерную камеру к концу впрыска

 

 

 

Дополнительного клапана

 

 

Малая

 

 

Соленоидный клапан

 

Создает гидравлический перепад давления в помощь главному клапану

 

 

ДЕЙСТВИЯ:

 

  1. Нарастание давления и впрыск.

Топливо под высоким давлением в плунжерной камере проходит через ограничитель и наполняет основной клапан. В этот момент топливо брызгает из форсунки. В этом состоянии со стороны B, с правой и левой областей основного клапана, действует давление большее, чем на стороне А (показано на рисунке ниже) и основной клапан поэтому перекрывается.

 

  1. Дополнительный перепуск.

Когда обмотка больше не возбуждена, дополнительный клапан открывается и небольшое количество топлива течет на выход из камеры главного клапана. Следовательно, гидравлическое давление в камере главного клапана – уменьшается.

 

  1. Основной перепуск.

Основной клапан открывается из-за различия гидравлических давлений, и большое количество топлива перепускается из полости посадочного места, заканчивая впрыск.

 

 

Рассмотрим устройство и действия перепускного клапана (прямого действия).

 

   Перепускной клапан прямого действия используют для того, чтобы достигать большой скорости отклика и высокой производительности перепуска топлива.

 

 

Действия:

 

1.       Нарастание давления и впрыск.

 

Когда к катушке подведен ток, якорь втянут в сердечник, это воздействует на цилиндрический клапан, который входит в контакт с телом клапана, таким образом наполняя плунжерную камеру порцией топлива. Затем движение плунжера вызывает нарастание давления топлива и впрыск.

 

 

 

2.       Перепуск и всасывание.

 

Когда с обмотки снято возбуждение, под действием пружины цилиндрический клапан открывается и топливо, находящееся в плунжерной камере, перепускается через проходное отверстие в цилиндрическом клапане по окончании впрыска. А так же,  когда плунжер опускается, топливо входит в клапан.

 

 

 

    Метод управления обмоткой перепускного клапана SPV:

 

    Поскольку перепускной клапан SPV должен быстро реагировать на изменения протекающего тока (с быстрым откликом), - сопротивление обмотки клапана сделано минимальным. А управление сделано импульсным для предотвращения перегрева обмотки клапана.

 

   Напряжение подводимое: +B = 14 Вольт;

   Протекающий ток (I, A) в обмотке клапана SPV: 2.1 + 0,05 Ампер

  Частота т.н. «пилы» (на рисунке справа) 10-30 КHz

 

 

 

 

   Изменения давления топлива и впрыск.

 

  Механизмы нагнетания давления и распределения топлива основываются на базовом принципе построения стандартного топливного насоса, отличия лишь незначительные и связаны с применением перепускного клапана SPV.

   Перепускной клапан SPV соединяет, через свой канал, камеру насоса с камерой давления в подплунжерном пространстве  и закрывает этот свой канал при возбуждении обмотки перепускного клапана (при подаче тока в обмотку).

 

 

 

Стадия 1. Всасывание или наполнение.

 

 

Когда плунжер отходит (на рисунке слева указано стрелкой направление движения плунжера), топливом заполняется камера давления.

 

Всасывающий канал:   открыт;

Раздающий канал:  закрыт;

Перепускной клапан:   закрыт (запитан, возбужден).

 

 

Стадия 2. Впрыск.

 

 

Плунжер вращается и начинает давить топливо через открывшийся канал в плунжере на форсунку. При этом положении плунжера:

 

Всасывающий канал:  закрыт;

Раздающий канал:  открыт;

Перепускной клапан:  закрыт (под действием приложенного напряжения).

 

 

 

Стадия 3. Окончание впрыска топлива.

 

Когда с обмотки клапана SPV снято возбуждение, - клапан открывается. Топливо, находившееся под высоким давлением в плунжере, через открывшийся канал, выталкивается в корпус насоса. Давление топлива падает и подкачка заканчивается.

 

 

 

Стадия 4. Остановка подачи топлива.

 

Когда топливо перекрывается (остановка двигателя, сбой), - обмотка перепускного клапана не возбуждена и будет перепускать топливо обратно, через не запертый канал, в корпус насоса даже при вращении плунжера.

 

 

   Примерно по осциллограмме подсчитал частоту в режиме ХХ, с которой «масса периодически подключается» к клапану по управляющему проводу, - на ХХ примерно 28-33 Hz получилось (примерно 100 «горбов» за 30-35 мсек), так как, когда клапан открыт этими импульсами и плунжер отходит назад,- наполняется подплунжерное пространство и полость клапана SPV топливом, затем клапан закрывается кратковременной (на ХХ около 10 мсек) подачей напряжения 12-14 вольт на клапан, что перекрывает топливу пути к отступлению из подплунжерного пространства при надвигающемся плунжере с нарастающим давлением топлива, - так происходит впрыск. Далее процесс повторяется.

 

 

 

На снимке изображен разобранный клапан прямого действия, из-за попавшей и накопившейся грязи внутри подвижного сердечника, перепускной канал (в нижнем положении сердечника) полностью не перекрывается. Как результат, двигатель работает но сильно потерял в мощности.

 

 

   Теперь, если же у нас что-то попадает (какие то частички с топливного фильтра, крупные парафины, стружка с ТНВД) под прецизионные элементы запорного клапана, то при попытке запереть подплунжерное пространство, герметичности не получается и нарастающее давление стравливается через неплотно перекрытый клапанаом, канал. Таким образом, рабочее давление, которое создает плунжер – уже будет не то, машина теряет былую мощность, со временем проблема только усугубляется, вплоть до того, что давления начинает не хватать для открытия форсунок и машина начинает работать неустойчиво и глохнуть. Так что, от чистоты и состояние перепускного клапана SPV напрямую зависит здоровье и развиваемая мощность Вашего двигателя.

 

    Думаю, теперь вопросов, как SPV работает - будет намного меньше. Еще добавлю, что перепускной клапан, вдруг, не умирает, ему зачастую предшествуют:

 


1. на сервисах, когда пытаются завести двигатель, несмотря ни на что, подав на него 12 вольт напрямую, жгут и обмотку клапана, а некоторые сервисмены умудряются еще и силовой управляющий транзистор в ЭБУ вывести из строя, «играясь» проводками на не отсоединенном от ЭБУ, разъеме клапана;

2. мусор, - стружка, проникший ворс, крупные фракции парафинов, что приводит к зависанию клапана-сердечника или неплотному перекрыванию перепускного канала;

3. естественный износ прецизионных поверхностей главного клапана, из-за чего клапан становится не герметичным и через не перекрываемый полностью канал большая часть топлива переливается обратно в насос, а на форсунку давление становится настолько малым, что просто ее перестает открывать.


   Если первого случая, знаете точно, что не было, - исключаем. Можно достать клапан, попытаться его реанимировать - продуть сжатым воздухом, замочить в химии, снова продуть, повторить процедуру, попытаться прочистить ультразвуком и т.д. С третьим случаем сложнее, необходимо притирать пастой, - может и получится, - но ненадолго. Оттянете замену до прибытия заказанного клапана.

 

   Да и еще, не забудьте, как следует, наполнить насос топливом после замены клапана на новый, или установке старого (после профилактики). И помните, - топливо может не сразу закачаться в полость самого клапана, особенно если его рабочую часть не смочить, хотя давлением из под плунжерной камеры его вскоре наполнит.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приглашаю к обсуждению в тему на форуме:

 http://mikrob.ru/viewtopic.php?p=1360589#p1360589

 

 

С уважением,

Дмитрий Грязев,

г. Благовещенск

 

Любое использование материалов с сайта только с разрешения автора.

 

Благовещенск @ 2002 г.   Design by:  Gryazev D.V.