Принцип работы это: принцип работы — Викисловарь

Содержание

Common rail принцип работы

Система впрыска топлива Common Rail дизельных ДВС

Система впрыска Common Rail является самой современной системой впрыска топлива дизельных двигателей.

Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы, наподобие бензиновых ДВС (Common Rail в переводе означает общая рампа). Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля.

Главным преимуществом системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя.

В системе используется непосредственный впрыск топлива, т. е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.

Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки.

Все элементы объединяют топливопроводы.

Принцип действия системы впрыска Common Rail

На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан 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.

В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя.

При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и 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.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Электрогидравлическая форсунка

Используется на дизельных двигателях, в том числе на оборудованных системой впрыскивания Common Rail.

В конструкцию электрогидравлической форсунки входит электромагнитный клапан, камера управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы этой форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыскивании, так и при его прекращении.

В начальном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, иголка форсунки прижата к седлу по средствам силы давления топливной жидкости на поршень в камере управления.

Впрыскивание топливной жидкости не происходит.

При этом давление топлива на иголку, ввиду разности площадей контакта, меньше давления на поршень.

По точной команде электронного блока управления запускается работа электромагнитного клапана, открывая сливной дроссель.

Топливная жидкость из камеры управления идёт через дроссель к сливной магистрали.

Впускной дроссель при этом препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и в магистрали впуска. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не претерпевает изменений.

Игла поднимается, происходит впрыск топливной жидкости.

Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)

Это самое совершенное устройство, обеспечивающее впрыск топливной жидкости. Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

К преимуществам пьезофорсунки относят: быстроту срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), как следствие этого, возможность многократного впрыскивания топливной жидкости в течение одного цикла работы, точную дозировку впрыскиваемой топливной жидкости.

Всё вышеперечисленное стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой.

Он основан на изменении длины пьезокристалла, которое происходит под действием напряжения.

Конструкция самой пьезоэлектрической форсунки включает следующие элементы : пьезоэлемент, толкатель, клапан переключения и иголку.

Все они помещены в корпус.

В работе форсунки данного вида, так же как и в электрогидравлическом аналоге, используют гидравлический принцип.

В начальном положении иголка сидит на седле в результате высокого давления топливной жидкости.

Во время подачи электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина.

Передается усилие на поршень толкателя, открывается переключающий клапан и топливная жидкость поступает в сливную магистраль.

Давление выше иглы снижается.

Иголка за счет давления в нижней части поднимается, таким образом производится впрыск топливной жидкости.

 

Как работает система Коммон Рейл

Принцип работы Common Rail такой: электронасос подает топливную смесь к ТНВД. Подача совершается под давлением 2,6-7 бар, и давление продолжает нагнетаться. Оно может достичь и 600 бар, если прокручивать двигатель стартером. А запуск мотора приведет к нагнетанию давления до 1500-2000 бар.

В рейке давление все время поддерживается на нужном уровне. Управляет уровнем специальный датчик. Излишки топливной смеси поступают в магистраль возвратного слива. Регулирующее устройство размещают как в корпусе ТНВД, так и в топливной рейке. В рейке может находиться дроссель быстрого сброса топлива, способный предотвратить образование трещин на стенках при возникновении нештатной ситуации.

На некоторых системах стоят температурные датчики для более точной работы. Иногда встречается отдельная форсунка, которая нужна для увеличения дозировки топливной смеси и прожигания отложений в сажевом фильтре. Есть системы, где прожиг сажевых отложений в фильтре осуществляется путем изменения подаваемой в цилиндры дизеля топливной массы или корректировки момента впрыска при помощи ЭБУ.

Устройство

Система Common Rail состоит из следующих компонентов:

  1. Насос для подкачивания топливной смеси. Производит подачу топливной смеси в трубопровод.
  2. Топливный и сетчатый фильтрующие механизмы. В конструкции первого предусмотрен клапан промежуточного нагрева. При пониженной температуре воздуха он препятствует засорению фильтра кристаллизированными частицами. Сетчатый фильтр защищает ТНВД от проникновения инородных частиц.
  3. Датчики температуры и давления. Первый служит для измерения настоящей температуры топливной смеси, а второй — для измерения давления в магистрали.
  4. ТНВД. Обеспечивает давление, при котором работает система впрыска.
  5. Дозировочный топливный и редукционный клапаны. Дозировочный клапан регулирует подачу горючего в топливную рампу, а топливный меняет магистральное давление.
  6. Регулятор давления горючего и форсунки.

Чем отличается от ТНВД

Основное отличие в том, что подача горючего производится от одной топливной рампы ко всем форсункам сразу. Нужно регулировать цикл подачи в зависимости от пропускной способности отдельной форсунки. Это требует настройки ЭБУ после смены форсунок.

Одно из главных преимуществ Commonrail - возможность поддерживать давление независимо от скорости оборотов коленвала. Давление всегда поддерживается на высоком уровне - это дает важность корректировать сгорание при работе мотора с неполной нагрузкой.

При использовании аккумуляторной системы инжекции горючего начало и окончание процесса полностью контролируются ЭБУ. Можно производить точную дозировку топливной смеси либо во время цикла осуществлять подачу горючего порционно - что важно для его полного выгорания. Механизм очень надёжен — при этом он гораздо проще, чем ТНВД, ремонтировать его легче.

Однако конструкция форсунок здесь более замысловатая, и менять их приходится чаще. Если одна из форсунок выйдет из строя, вся система утратит работоспособность. Поэтому Коммон Рейл важно использовать только с качественным горючим.

Типы впрыска

Всего есть 3 типа впрыска:

  1. Предварительный. Производится перед главным для повышения температурного режима в камере сгорания. Позволяет снизить шум при работе силового агрегата. Частота предварительного впрыска зависит от режима работы мотора. Например, на холостых оборотах он осуществляется 2 раза, на повышенных — 1 раз, а при полноценной нагрузке не производится вообще.
  2. Основной. Обеспечивает работу силового агрегата.
  3. Добавочный. Необходим для понижения токсичности выхлопа. Электронной системе приходит сигнал с датчика подачи кислорода, далее производится впрыск еще одной дозы горючего. Дожиг оставшихся вредных веществ происходит в сажевом фильтре.

Поколения Common Rail

Первое поколение увидело свет в 1999 году. Агрегаты выдавали давление 145 МПа. Через пару лет появилось еще одно поколение с давлением в 160 МПа. В 2005 году вышла третья серия устройств подачи топливной смеси. А сегодня есть уже и четвертое поколение с форсунками, работающими под давлением 220 МПа.

Давление важно, поскольку определяет количество топлива, подаваемого в цилиндры. Чем больше давление, тем выше КПД.

Заключение

У Common Rail очень большой потенциал. Горючее становится всё дороже, и экономичность двигателя выходит на первый план. Не так давно компания Bosch выпустила стомиллионный силовой агрегат со впрыском Commonrail для дизелей и легковых машин. Компания планирует дальше модернизировать систему и выпускать новые ее версии, которые будут отвечать возрастающим требованиям автолюбителей.

Toyota Rav4: техника, подкрепленная высокотехнологичными инженерными решениямиmashinapro.ruКак определить и устранить факторы увеличенного потребления топливной смесиmashinapro.ruВпрыск топлива: прямой vs распределенный.mashinapro.ruСкачут обороты двигателя на холостом ходу: что делать?mashinapro.ruЧто такое ДМРВ в машине?mashinapro.ru

Топливная система Common Rail - что это такое?

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ, которые предъявлялись к дизельным двигателям. В данной статье узнаем, что такое топливная система впрыска Common Rail, устройство и принцип работы. Что такое Common Rail? Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин Common Rail можно перевести как "общая магистраль". Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает почти на 40 процентов.

Это не все достоинства. Было отмечено уменьшения шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля был увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и на данное время, каждый второй автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой впрыска.

К недостаткам комон рейл относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему, которая выполнена с большой точностью, управляемые электроникой форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях Common Rail использование качественного топлива является обязательным условием. Принцип работы Common Rail Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Особенностью системы Common Rail стало использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование здесь принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания. Устройство системы Common Rail Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.

Электронный блок управления Common Rail получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания. Будущее системы Common Rail Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей, что соответствует оптимальной работе двигателя. На каждом из режимов работы двигателя достигается оптимальные результаты. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов.

Система Common Rail повлекла развитие дизельных двигателей, т.к. обладает значительным потенциалом. Ведь мы знаем, что экологические нормы по токсичности повышаются постоянно и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

Устройство автомобилей

 

Общие сведения о системе питания Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского - "общий путь", "общая рампа") является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях.Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году.В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange).

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой.В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр.Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе.

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10 %. Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа. Более подробно о ТНВД радиально-плунжерного типа здесь.

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, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка - важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

***

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно. Рассмотрим подробнее работу Common Rail на приведенной ниже схеме (рис. 2).

С помощью топливоподкачивающего насоса (ТПН) топливо закачивается из топливного бака и через фильтр с влагоотделителем подается в радиально-плунжерный насос высокого давления (ТНВД) , который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера. Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота. От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор (топливную рампу), откуда поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки, управляемые компьютером. Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (магистраль обратного слива).

Схему можно увеличить в отдельном окне браузера, щелкнув по ней мышкой.

В нужный момент блок управления (ЭБУ) дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь - от режима работы двигателя.Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие.

Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.

 

Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений. Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и 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;
  • основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

***

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных.

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания.

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail - свыше 400 °С.В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

***

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения.В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться.Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более.

Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

***

Устройство и принцип работы ТНВД системы Common Rail

 

Главная страница
  • Страничка абитуриента
Специальности
  • Ветеринария
  • Механизация сельского хозяйства
  • Коммерция
  • Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
  • Инженерная графика
  • МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
  •    Карта раздела
  •       Общее устройство автомобиля
  •       Автомобильный двигатель
  •       Трансмиссия автомобиля
  •       Рулевое управление
  •       Тормозная система
  •       Подвеска
  •       Колеса
  •       Кузов
  •       Электрооборудование автомобиля
  •       Основы теории автомобиля
  •       Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

Common Rail - что это такое? Принцип работы

В последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, особенно в странах Европы. Наверняка каждый из нас слышал о такой системе, как Common Rail. Что это такое и как она устроена, рассмотрим в нашей статье.

Характеристика

«Коммон Райл» - это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы.

Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.

В чем особенность?

Главная отличительная черта системы – способность выдавать нужную мощность при минимальном потреблении топлива. Также топливная Common Rail способна снизить уровень токсичности выхлопных газов. Отзывы автомобилистов говорят, что машина с такой системой впрыска работает гораздо тише (нет такого характерного «рокота», как на старых дизелях). «Коммон Рейл» обладает широким диапазоном регулирования давления горючего и моментов начала впрыска.

Устройство

По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления.

Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.

Насос

Итак, ТНВД. Данный механизм служит для создания высокого давления жидкости. Уровень зависит от загруженности двигателя и оборотов коленчатого вала. Как известно, на дизелях обороты регулируются не открытием дроссельной заслонки, а именно порцией подаваемого топлива. За это и отвечает ТНВД. Устройство довольно сложное, поэтому данный элемент – самая дорогая составляющая в дизельном автомобиле (кончено, за исключением основных агрегатов, таких как ДВС и КПП).

Регулятор и клапан Common Rail

Что это за элемент? Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу.

Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.

Рампа

Данный узел выполняет сразу несколько функций. Это накопление горючего под высоким давлением, смягчение колебаний давления и распределение топлива по форсункам. Является частью системы впуска.

Форсунки

Стоит отметить, что таковые устанавливаются как на бензиновые (инжектор), так и на дизельные двигатели. Однако их главное отличие – это давление, которое они создают. В нашем случае форсунка «Коммон Рейл» еще и управляет количеством топлива, что подается непосредственно в цилиндр. Элемент связан непосредственно с рампой. На данный момент используется два вида форсунок:

  • Пьезофорсунки («Бош»).
  • Электрогидравлические (основной производитель – «Дэлфи»).

В последнем случае подача топлива производится за счет работы электромагнитного клапана.

В пьезофорсунках за это отвечают специальные кристаллы. Скорость работы таких элементов на порядок выше, поэтому они более распространены. Однако ремонт Common Rail (форсунок) произвести своими руками невозможно из-за сложности конструкции и точных настроек. Поэтому все работы по обслуживанию системы осуществляются только на специализированных СТО. Это и есть главный недостаток таких автомобилей.

Как работает?

Работа системой впрыска контролируется системой управления дизелем. В последнюю входят исполнительные механизмы, датчики и ЭБУ. Учитываются все параметры – положение педали газа, температура охлаждающей жидкости, количество подаваемого воздуха и даже состав выхлопных газов (лямбда-зонд). Что касается исполнительных механизмов, ими и являются вышеперечисленные форсунки, рампа, ТНВД, регулятор и клапаны.

Итак, как действует данная система? На основании сигналов, что воспринимают контролирующие датчики, системой формируется нужное количество топлива. Оно подается через дозирующий клапан. Горючее попадет в насос, а затем под давлением идет на рампу. Нужное давление в ней удерживается специальным регулятором. В определенный момент от ЭБУ поступает сигнал на форсунки, и те осуществляют открытие каналов на определённый промежуток времени. В зависимости от режима работы двигателя, количество топлива и давление может автоматически меняться системой на основании данных из кислородного датчика. Однако разбег должен быть небольшим. Существенные отклонения говорят о неисправностях с системой «Коммон Рейл».

 

Электромагнитные форсунки работают по несколько иному принципу. Они также открываются давлением топлива, но и запираются им-же. Это вызвано тем, что давление топлива, подающееся на электромагнитную форсунку постоянно. Топливо в закрытом положении давит на хвостовик плунжерной пары, уравновешивая открывающее усилие с другой стороны. При подаче напряжения на катушку электромагнита открывается перепускной канал, который сбрасывает давление на хвостовик плунжера, и игла открывается, при закрытии канала давление вырастает и закрывает иглу.

 

Конструктивные особенности

Устройство Common Rail в значительной степени напоминает систему подачи топлива в инжекторных бензиновых двигателях. Перед впрыском дизельного топлива в цилиндры происходит аккумулирование давления, в результате чего такую конструкцию нередко называют аккумуляторной топливной системой.

Конструкция Common Rail предусматривает три основных элемента: стандартные для любого дизельного двигателя контуры высокого и низкого давления, а также дополняющий их электронный блок контроля и управления. Контур низкого давления практически не отличается от обычных системы и состоит из стандартного набора частей, включающего:

  • топливный бак;
  • топливный фильтр;
  • подкачивающий насос;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Основные отличия Common Rail от обычного дизельного двигателя заключаются в устройстве контура высокого давления, состоящего из таких элементов:

  • насос, который заменяет стандартный ТНВД и оснащается контрольным клапаном;
  • аккумуляторный узел или рампа, также оборудованная датчиком для контроля давления. Она изготавливается в виде достаточно длинной двухслойной трубы, на которой размещаются штуцеры, предназначенные для фиксации форсунок;
  • форсунки;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Важное значение для эффективной эксплуатации рассматриваемой системы имеет работа электронного блока управления или ЭБУ. Он включает в себя несколько датчиков, в автоматическом режиме передающих сигналы о следующих параметрах и характеристиках двигателя:

  • положения распределительного и коленчатого вала;
  • положение педали «газа»;
  • уровень давления наддува;
  • температура воздуха и охлаждающей жидкости;
  • уровень давления топлива;
  • массовый расход воздуха.

Анализ полученных данных производится ЭБУ также в автоматическом режиме, результатом чего становятся определение требуемого количества топлива, времени открытия форсунки и других рабочих параметров системы. После этого подается команда на начало впрыска и цикл повторяется по новой.

Подача топлива

Уже упоминалось, что система впрыска Common Rail использует многократную подачу дизтоплива в цилиндр за один рабочий цикл мотора. Всего применяется три вида впрыска – предварительный, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск «подготавливает» среду. Небольшое количество топлива, впрыснутое чуть раньше, приводит к возрастанию давления и температуры в камере сгорания. В дальнейшем это обеспечивает легкое и плавное воспламенение основной части горючей смеси. Благодаря этому впрыску шумность работы дизельной силовой установки снижается.

При основном впрыске в камеру сгорания подается рабочая порция дизтоплива, которая и обеспечивает работу силовой установки.

Дополнительный впрыск происходит уже на цикле рабочего хода, после того, как смесь сгорела. В задачу этого впрыска входит увеличение температуры отработанных газов, обеспечивая сгорание частиц сажи в сажевом фильтре. Тем самым повышается экологичность выхлопа.

График впрыска топлива

Интересно, что ЭБУ может регулировать многократный впрыск, подстраивая подачу под определенные условия работы силовой установки. К примеру, на холостом ходу предварительных впрысков топлива может быть два, чтобы обеспечить более лучшие условия для сгорания основной порции дизтоплива. При средней же нагрузке предварительно топливо подается только раз, а при максимальной подготовка уже не требуется.

Как видно, водитель на процесс работы системы Common Rail практически не влияет. Даже нажимая на педаль акселератора, он просто подает сигнал на ЭБУ, который затем обработается и учтется при формировании импульса на открытие форсунок. Вся работа системы питания полностью контролируется и регулируется электронной частью.

Принцип действия 

Описанное выше устройство Common Rail обеспечивает простую и при этом эффективную работу двигателя. Сначала подкачивающий насос, входящий в контур низкого давления, засасывает дизельное топливо из бака. Далее оно очищается, проходя через фильтр, и поступает в контур высокого давления.

Затем горючее перемещается в аккумуляторный узел, где его давление повышается. Максимальное значение этого показателя составляет 135 МПа и контролируется автоматикой. После поступления команды от ЭБУ на впрыск контролирующий клапан открывается и топливо поступает бак через трубопроводы, соединенные с форсунками на рампе. На каждой форсунке устанавливается отдельный электромагнитный клапан или соленоид, управляющий ее работой, что является еще одной важной отличительной особенностью системы.

Наличие в системе ЭБУ позволяет с высоким уровнем точности управлять как параметрами давления топлива, так и количеством сжигаемого горючего. Следствием этого выступает максимальная отдача при сгорании топлива, которая сопровождается уменьшением его расхода при одновременном увеличении КПД дизельного двигателя. В качестве приятного и полезного бонуса происходит сокращение токсичности выхлопа.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Значение, Определение, Предложения . Что такое принцип работы

Тот же закон физики, с которым мы играемся и используем на кухне, также объясняет принцип работы некоторых передовых технологий нашего времени.
Принцип работы систем нормирования и торговли заключается в установлении ограничения на суммарный выброс двуокиси углерода для охваченных системой предприятий или стран.
Так вот, их принцип работы, вы знаете, вы просто вставляете палец в эту штуку, оттягиваете назад, и отпускаете.
В сущности, принцип работы идентичен горизонтальным линиям поддержки и сопротивления.
Принцип работы прост: клиент по ссылке компании-партнёра заказывает карту MasterCard на сайте Payoneer, после чего компания производит карту и высылает её клиенту.
У них одинаковый принцип работы с точки зрения...
Это принцип работы микроволновки. Только вот микроволновкой была сама Эмили Кремер.
Люси, если я нацеплю на себя эту штуку, сможешь просканировать меня, чтобы понять принцип работы?
И это всё-таки случилось, мы выбрали принцип работы ядра, это очень продвинутый принцип в смысле силы, которая даётся тебе но также оказывается, что он очень сложен а отладке.
Тесс, Лекс уже пытался вскрыть принцип работы этой сферы.
Неверен весь ваш принцип работы.
Принцип работы колебательных расходомеров также основан на явлении Коанда.
Общий принцип работы большинства горизонтальных колбовых линейных систем показан на рисунке ниже.
Этот принцип работы позволяет использовать естественные рефлексы для повышения безопасности.
Хотя это и доказывается из Писания и, следовательно, логически вытекает из sola scriptura, это руководящий принцип работы Лютера и более поздних реформаторов.
Принцип работы такой же, как и для воздушного тормоза Westinghouse.
Физический принцип работы одинаков для обоих.
В то время как сами глаза сложны и еще не полностью поняты, принцип работы системы кажется простым.
Основной принцип работы двигателя Холла заключается в том, что он использует электростатический потенциал для ускорения ионов до высоких скоростей.
Принцип, по которому китайцы посылали свои ракеты и фейерверки, был похож на принцип работы реактивного двигателя.
Принцип работы шнекового конвейера является обратным.
Ивченко-Прогресс Д-436, разделяющий трехвальный принцип работы с Rolls-Royce Trent.
Тем не менее, основной принцип работы огнестрельного оружия остается неизменным и по сей день.
Это основной принцип работы трансформаторов, индукторов и многих типов электродвигателей, генераторов и соленоидов.
Принцип работы современного компьютера был предложен Аланом Тьюрингом в его основополагающей работе 1936 года О вычислимых числах.
Другие результаты
Смета на проведение этих работ будет подготовлена, как только будут выработаны руководящие принципы установки пограничных знаков.
Принципал несет ответственность за ущерб, причиненный его комиссаром при выполнении возложенных работ.
Тем не менее было условлено, что работа над темой не будет включать детального рассмотрения права, регулирующего выдачу, или принципов международного уголовного права.
Эта работа была нацелена на исследование так называемого «антропного принципа». Он гласит, что в определенном смысле вселенная настроена на возникновение разумной жизни.
«Однажды Евросоюз и Россия могут получить ценнейший приз: обширный регион, который живет по принципам диктатуры закона, внутри которого ведется свободная торговля и совместная работа над общими проектами».

Конструкция и принцип работы — Студопедия

Что такое конденсатор и как он работает?

Макаров Дмитрий

Если вы рассмотрите печатную плату даже самого простого электронного устройства, то обязательно увидите конденсатор, а чаще всего встретите множество этих элементов. Присутствие этих изделий на различных электронных схемах объясняется свойствами данных радиоэлементов, широким диапазоном функций, которые они выполняют.

В настоящее время промышленность поставляет на рынок конденсаторную продукцию различных видов (рис. 1). Параметры изделий варьируются в широких пределах, что позволяет легко подобрать радиодеталь для конкретной цели.

Рис. 1. Распространённые типы конденсаторов

                                   

Рассмотрим более подробно конструкции и основные параметры этих вездесущих радиоэлементов.

Содержание

  1. Что такое конденсатор?
  2. Конструкция и принцип работы
  3. Свойства
  4. Основные параметры и характеристики
  5. Классификация
  6. Маркировка
  7. Обозначение на схемах
  8. Соединение конденсаторов
  9. Применение

Что такое конденсатор?

В классическом понимании конденсатором является радиоэлектронное устройство, предназначенное для накопления энергии электрического поля, обладающее способностью накапливать в себе электрический заряд, с последующей передачей накопленной энергии другим элементам электрической цепи. Устройства очень часто используют в различных электрических схемах.


Конденсаторы способны очень быстро накапливать заряд и так же быстро отдавать всю накопленную энергию. Для их работы характерна цикличность данного процесса. Величина накапливаемого электричества и периоды циклов заряда-разряда определяется характеристиками изделий, которые в свою очередь зависят от типа модели. Параметры этих величин можно определить по маркировке изделий.

Конструкция и принцип работы

Простейшим конденсатором являются две металлические пластины, разделённые диэлектриком. Выступать в качестве диэлектрика может воздушное пространство между пластинами. Модель такого устройства изображена на рис. 2.

                                   

                     Рис. 2. Модель простейшего конденсаторного устройства

Если на конструкцию подать постоянное напряжение, то образуется кратковременная замкнутая электрическая цепь. На каждой металлической пластине сконцентрируются заряды, полярность которых будет соответствоать полярности приложенного тока. По мере накопления зарядов ток будет ослабевать, и в определенный момент цепь разорвётся. В нашем случае это произойдёт молниеносно.


При подключении нагрузки накопленная энергия устремится через нагрузочный элемент в обратном направлении. Произойдёт кратковременный всплеск электрического тока в образованной цепи. Количество накапливаемых зарядов (ёмкость, C) прямо зависит от размеров пластин.

Единицу измерения ёмкости принятоназывать фарадой (Ф). 1 F – очень большая величина, поэтому на практике часто применяют кратные величины: микрофарады (1 мкФ = 10-6 F), нанофарады ( 1 нФ = 10-9 F = 10-3 мкФ), пикофарады (1 пкФ = 10-12 F = 10-6 мкФ). Очень редко применяют величину милифараду (1 мФ = 10-3 Ф).

Конструкции современных конденсаторов отличаются от рассматриваемой нами модели. С целью увеличения ёмкости вместо пластин используют обкладки из алюминиевой, ниобиевой либо танталовой фольги, разделённой диэлектриками. Эти слоеные ленты туго сворачивают в цилиндр и помещают в цилиндрический корпус. Принцип работы не отличается от описанного выше.

Существуют также плоские конденсаторы, конструктивно состоящие из множества тонких обкладок, спрессованных между слоями диэлектрика в форме параллелепипеда. Такие модели можно представить себе в виде стопки пластин, образующих множество пар обкладок, соединённых параллельно.

В качестве диэлектриков применяют:

  • бумагу;
  • полипропилен;
  • тефлон;
  • стекло;
  • полистирол;
  • органические синтетические плёнки;
  • эмаль;
  • титанит бария;
  • керамику и различные оксидные материалы.

Отдельную группу составляют изделия, у которых одна обкладка выполнена из металла, а в качестве второй выступает электролит. Это класс электролитических конденсаторов (пример на рисунке 3 ниже). Они отличаются от других типов изделий большой удельной ёмкостью. Похожими свойствами обладают оксидно-полупроводниковые модели. Второй анод у них – это слой полупроводника, нанесённый на изолирующий оксидный слой.

Рис. 3. Конструкция радиального электролитического конденсатора

                                               

Электролитические модели, а также большинство оксидно-полупроводниковых конденсаторов имеют униполярную проводимость. Их эксплуатация допустима лишь при наличии положительного потенциала на аноде и при номинальных напряжениях. Поэтому следует строго соблюдать полярность подключения упомянутых радиоэлектронных элементов.

На корпусе такого прибора обязательно указывается полярность (светлая полоска со значками «–», см. рис. 4) или значок «+» со стороны положительного электрода на корпусах старых отечественных конденсаторов.

Рисунок 4. Обозначение полярности выводов

                                                                 

Срок службы электролитического конденсатора ограничен. Эти приборы очень чувствительны к высоким напряжениям. Поэтому при выборе радиоэлемента старайтесь, чтобы его рабочее напряжение было значительно выше номинального.

Свойства

Из описания понятно, что для постоянного тока конденсатор является непреодолимым барьером, за исключением случаев пробоя диэлектрика. В таких электрических цепях радиоэлемент используется для накопления и сохранения электричества на его электродах. Изменение напряжения происходит лишь в случаях изменений параметров тока в цепи. Эти изменения могут считывать другие элементы схемы и реагировать на них.

В цепях синусоидального тока конденсатор ведёт себя подобно катушке индуктивности. Он пропускает переменный ток, но отсекает постоянную составляющую, а значит, может служить отличным фильтром. Такие радиоэлектронные элементы применяются в цепях обратной связи, входят в схемы колебательных контуров и т. п.

Ещё одно свойство состоит в том, что переменную емкость можно использовать для сдвига фаз. Существуют специальные пусковые конденсаторы (рис.5), применяемые для запусков трёхфазных электромоторов в однофазных электросетях.

Рис. 5. Пусковой конденсатор с проводами

                                                                               

Принцип работы

Установка состоит из насоса подачи исходной воды, грязевика, стойки с модулями ультрафильтрации, бака фильтрата/обратной промывки. В зависимости от качества исходной воды могут использоваться устройства дозирования коагулянта и  химикалий.

Исходная вода подается на модуль ультрафильтрации при помощи насоса. Перед модулем вода пропускается через грязевик, который отфильтровывает грубые частицы, предохраняя тем самым мембраны. В линию подачи исходной воды может дозироваться коагулянт (для улучшения фильтрования и эффективности обратной промывки). Поток воды проходит через ультрафильтрационные мембраны и поступает в бак фильтрата/обратной промывки. Периодически для мембран проводится обратная промывка, во время которой удаляются накопившиеся на поверхности мембраны загрязнения. Для увеличения эффективности обратной промывки в промывную воду могут дозироваться реагенты.

Для проверки целостности мембран используется сухой воздух, очищенный от маслопродуктов.

 

 
Предподготовка

Как правило, для исходной воды, поступающей на ультрафильтрационную установку должна проводится предподготовка (обычно на установленном перед модулем фильтре механической очистки). Очистка на грязевике обеспечивает эффективную защиту ультрафильтрационной мембраны от повреждения и засорения макроскопическими частицами. Обычно используют грязевики с задерживающей способностью на уровне 200 – 300 мкм.

Дозирование коагулянта (например FeCl3 или полиоксихлорида Al) в линию подачи исходной воды перед ультрафильтрационным модулем полезно для поддержания стабильных условий работы системы. Это особенно важно, если исходная вода сильно загрязнена органикой (поверхностные воды, морская вода, сточные воды).

При коагуляции образуются микрохлопья, которые легко задерживаются на поверхности мембраны, после чего они очень эффективно удаляются во время обратной промывки. Другое достоинство применения коагуляции заключается в повышении селективности по органическому углероду.

Режимы работы

Полный рабочий цикл ультрафильтрационной установки состоит из нескольких автоматически контролируемых этапов. Последовательность этих этапов в основном зависит от параметров исходной воды. На рисунках 2, 3, 4 представлены типичные схемы ультрафильтрации для очистки различных типов исходной воды.

Рис. 2 Типичный рабочий цикл при очистке грунтовых/поверхностных вод

Рис. 3 Типичный рабочий цикл при очистке поверхностных/сточных вод


Рис. 4 Типичный рабочий цикл при очистке воды с большим содержанием взвесей


Режим фильтрования

Во время режима фильтрования происходит очистка исходной воды. Исходная вода под давлением проходит через ультрафильтрационные мембраны.Загрязнения остаются внутри капилляров. Отфильтрованная вода подается в бак фильтрата/обратной промывки. Из этого бака происходит раздача воды для ее дальнейшего использования. В принципе, фильтрат может подаваться конечному потребителю напрямую, минуя бак. Продолжительность цикла фильтрования главным образом зависит от качества
исходной воды.

Как правило, она составляет 30-180 минут, после чего проводится обратная промывка. Модули dizzer® спроектированы таким образом, что подача исходной воды на них может осуществляться и сверху, и снизу. При этом загрязнения распределяются более равномерно вдоль волокон, и, соответственно, увеличивается эффективность обратной промывки.

Ниже представлены диаграммы, иллюстрирующие оба режима (для работы установки в режиме тупикового фильтрования). Первая схема иллюстрирует режим, когда исходная вода подается сверху модуля 5, вторая 6 – когда вода подается снизу.

Рис. 5 Режим фильтрования сверху

Рис. 6 Режим фильтрования снизу

Режим обратной промывки

Во время режима фильтрования загрязнения, поступающие с исходной водой, накапливаются на поверхности мембраны, образуя слой. Для того, чтобы удалить этот слой загрязнений, периодически проводятся обратные промывки. Вода, которой выполняется обратная промывка, берется из бака с фильтратом и подается в волокна с внешней стороны (стороны фильтрата). Вода проходит снаружи-внутрь капилляров (в противоположном направлении по сравнению с режимом фильтрования), удаляя слой загрязнений с поверхности мембран.Отработанная промывная вода сбрасывается через порт подачи исходной воды в дренаж.

Для обеспечения должной эффективности, расход воды при обратной промывке должен превышать расход при фильтровании в 2-3 раза. При этом волокна подвергаются гораздо большей механической нагрузке (по сравнению с режимом фильтрования). В зависимости от качества исходной воды время обратной промывки составляет 30-60 секунд. Направление потока обратной промывки зависит от способа организации режима фильтрования. Если имело место фильтрование с подачей исходной воды сверху, основные загрязнения накапливаются ближе к концу волокон в нижней части модуля.

Для эффективного удаления этих загрязнений направление обратной промывки должно совпадать с направлением фильтрования. В этом случае (обратная промывка направлена сверху-вниз модуля) данный режим называется «обратная промывка сверху», рисунок 7. При этом обеспечивается удаление загрязнений из волокон по кратчайшему пути. В случае, если обратная промывка направлена снизу-вверх, такой режим называется «обратная промывка снизу», рисунок 8.

Рис. 7 Режим обратной промывки сверху

Рис. 8. Режим обратной промывки снизу

Проверка целостности мембран

Тест на целостность - эффективное средство проверки целостности волокон мембраны в модулях ультрафильтрации. Имеется два стандартных типа испытаний модулей «inge®»: полностью автоматическое испытание методом падения давления и полуавтоматические испытания на образование пузырей с визуальным контролем.

Оба испытания основаны на явлении, наблюдаемом в смоченных ультрафильтрационных мембранах, при котором вода может проходить через поры, а воздух не может проходить до тех пор, пока не превышено определенное значение давления (минимальное давление, при котором воздух начинает проходить, называется «точка образования пузырьков»). Давление точки образования пузырьков зависит от размера пор мембраны и от поверхностного натяжения границы воздух-жидкость. Давление точки образования пузырьков в порах мембраны «inge®» гораздо выше прикладываемого пробного давления (около 1 бара), которое требуется для определения поврежденных волокон.

В качестве общего правила, тест на целостность могут быть выполнен на обеих сторонах - стороне подачи и стороне фильтрата. Если для замещения всей воды на одной из двух сторон мембраны (сторона подачи или фильтрата) используется воздух, то давление на этой стороне будет увеличиваться и далее, поскольку воздух не может пройти через смоченные поры (это сторона, в данном контексте, называется «сторона высокого давления»). Как только пробное давление будет достигнуто, все клапаны на стороне высокого давления будут закрыты.

Это значит, что теперь воздух может выходить только через дефектные волокна или неисправные клапаны/трубы на другой стороне (называемой в данном документе «сторона низкого давления») или в окружающую среду. Может наблюдаться небольшое падение давления вследствие процесса естественной диффузии воздуха через наполненные водой поры мембран. Если перепад давления между стороной высокого давления и стороной низкого давления выше, чем предельно допустимое значение, заданное компанией «inge®», это может указывать на дефект волокна.

В испытании на образование пузырей, выход воздуха на стороне низкого давления вследствие наличия дефектов в системе, визуально подтверждается пузырьками, появляющимися в прозрачных трубках на сторонах подачи или фильтрата (зависит от конкретного модуля/системы стоек: см. Рисунок 9). В принципе, поэтому, пузырьковый тест можно выполнять вместе с каждым испытанием методом падения давления.

 

Рис. 9 Контроль и обеспечение безотказной работы смонтированной стойки с помощью встроенной прозрачной трубки на стороне подачи в обычной системе с модулями dizzer®XL (слева) и на стороне фильтрата в системе T-Rack®vario (справа)


Важно!


● Конструкция модуля dizzer P не включает прозрачную трубку фильтрата. Это означает, что испытание на образование пузырей на модуле dizzer® P не выполняется.

● В обычных системах стоек с модулями dizzer®XL этот тест проводится на стороне фильтрата, то есть сторона высокого давления, в данном случае, это сторона фильтрата, и прозрачная трубка располагается на стороне подачи модуля. В системах T-Rack® с модулями dizzer®XL этот тест проводится на стороне подачи, то есть, стороной высокого давления, в данном случае, является сторона подачи, и прозрачная трубка располагается на стороне фильтрата модуля.

Вертикальная установка модулей мембран и эргономичная конфигурация системы inge® позволяют проводить тест методом падения давления в автоматическом режиме, и упрощают обнаружение любых поврежденных модулей, с помощью теста на образование пузырьков. Тест на целостность проводится на смонтированных модулях (то есть, нет необходимости вынимать какие-либо модули из системы).

Скачать подробную инструкцию по проведению теста на целостность.

Тест на целостность мембран inge Тест на целостность модуля inge
   

Оба тесты на целостность (под давлением и пузырьковое испытание) должны выполняться во время и по окончании этапа ввода в эксплуатацию, после выполнения работ по техническому обслуживанию, и в случае наличия каких-либо сомнений в правильном функционировании системы мембран (например, при завышенных показателях бактериального загрязнения на стороне фильтрата).

Тест на целостность также может выполняться регулярно на автоматической основе и может быть включен в стандартные операции фильтрования.

Автоматический выключатель – что это такое, устройство, принцип работы, назначение, виды

Для защиты разной техники и всех элементов цепи от разрушения используют автоматический выключатель. Он представляет собой коробочку небольшого размера, которая уберегает от многих неприятностей. Главное, правильно выбрать и установить ее, и тогда проблем в эксплуатации не возникнет.

Что такое автоматический выключатель?

Под этим названием понимают коммутационный аппарат, применяемый для защиты сети от чрезмерных нагрузок. Зная, что автоматический выключатель – это прибор, помогающий сберечь провода от выхода из строя, можно выделить его основные функции:

  1. Включение и отключение цепи.
  2. Защита от токов перегрузки.
  3. При высоких показателях тока разрывание цепи.

Устройство автоматического выключателя

Конструкция включает такие элементы:

  1. Электромагнитный расцепитель. Предназначен этот элемент для обеспечения защиты сети от токов. Внешне это катушка, включающая сердечник, расположенный на пружине. Во время КЗ ток преодолевает сопротивление всех преград и переходит внутрь, размыкая контакт и выключая из сети за доли секунды.
  2. Тепловой расцепитель. Его предназначение – исключать перегрузки после включения устройства в сеть. Внешне это пластина, состоящая из двух металлов, которые имеют отличающийся коэффициент расширения во время нагрева. Устройство автоматов размыкается в результате того, что металл нагревается и расширяется, воздействуя на устройство. Во время отключения образуется дуга, приводящая к разрушению контакта. Для минимизации ущерба она переходит в специальную камеру.

Принцип работы автоматического выключателя

По устройству проходит ток, сила которого приравнивается номинальному показателю. Из сети напряжение переходит на верхнюю клемму, которая соединена с неподвижным контактом. Из этого места ток отправляется на следующий контакт, но он уже является подвижным. После он переходит на гибкий проводник, находящийся на катушке соленоида. Следующий этап – тепловой расцепитель, а затем ток переходит на нижнюю клемму и сеть нагрузки.

Если показатели напряжения слишком превышены или возникает КЗ устройство отключается. Время срабатывания автоматического выключателя зависит от превышения допустимого значения. Чем оно выше, тем быстрее будет отключена подача электричества к сети. Происходит это благодаря системе автоматического расцепления.

Назначение автоматического выключателя

Прибор представляет собой защитный механизм, который в определенных ситуациях отключает электроэнергию на участке проводки, например, при:

  • коротком замыкании;
  • перегреве сети;
  • перепадах напряжения.

Помимо этого модульные автоматические выключатели и другие варианты устройства используют для уменьшения напряжения в сети с помощью быстрого отключения участка. Если коротко, то назначение этого устройства – защита электроприборов при выходе из строя проводки. Область использования обширная, так, их устанавливают в бытовых условиях и на промышленных предприятиях. В настоящее время приборы применяются во всех областях электроэнергетики.

Виды автоматических выключателей

Подобные устройства разделяются на группы по многим показателям. Например, есть аппараты, работающие с переменным или постоянным током, а еще универсальные модели. Если ориентироваться на конструкцию АВ, то можно выделить воздушные, модульные и литые устройства. Выделить можно на одно-, двух-, четырех- и трехполюсный автоматический выключатель. Есть также разделение по скорости срабатывания, степени защиты и другие.

Класс автоматических выключателей

Этот показатель вычисляется в зависимости от ряда показателей. Класс автоматов обозначается буквами, которым соответствует определенное число (порог срабатывания):

  1. А – 1-3. Аппараты с самой высокой чувствительностью. Срабатывают, когда сила тока превышает 30% от максимальной. Расцепление занимает 0,05 сек.
  2. В – 3-5. Подходит для резистивной нагрузки. Сюда можно отнести освещение и обогреватели. Если значение номинального тока превышает допустимое значение на 200%, то через 5 сек. произойдет разрыв цепи.
  3. С – 5-10. Однополюсный АВ и другие виды используются для индуктивно-емкостной нагрузки. Часто устанавливают в квартирах и домах. Разрешенные значения перегрузок выше, указанных ранее вариантов. Для срабатывания потребуется увеличение напряжения в 5 раз. Занимает это 1,5 сек.
  4. D – 10-20. Устройства этого класса устанавливаются в цепи с повышенным потреблением энергии. Нужны в цехах, где присутствует большое количество двигателей. В этом случае потребуется разница в 10 раз. Период расцепления сети составляет 0,4 сек.

Маркировка автоматического выключателя

На корпусе приборов можно увидеть важные обозначения. Маркировка АВ состоит из букв, цифр и условно-графических изображений, необходимых для идентификации и указания важных технических характеристик устройства. Двухполюсный автоматический выключатель и другие виды имеют такую информацию:

  • название изготовителя или торговый знак;
  • каталожный номер и серию;
  • значение номинального напряжения;
  • класс токоограничения;
  • показатель номинальной частоты;
  • значение отключающей способности в амперах;
  • схему соединений;
  • значение контрольной температуры;
  • степень защиты;
  • максимальное значение тока мгновенного расцепления;
  • значение номинального напряжения.

Как выбрать автоматический выключатель?

Приобретая подобное устройство, нужно знать, на какие характеристики обратить внимание. Выбор проводят по таким показателям:

  1. Определите количество, ориентируясь на число силовых цепей в помещении. На каждую устанавливается свой прибор.
  2. Выберите полюсность и уровень напряжения устройства.
  3. Учтите, что номинальный ток должен быть допустимым для проводки. Это одна из основных характеристик автоматического выключателя. Приборы подбираются под каждый размер проводов.
  4. Выясните класс тока срабатывания, что важно для безопасности. Указывает на уровень пикового тока, который будет пропускаться без отключения системы.
  5. Узнайте ток КЗ. Это параметр защищенности самого автоматического выключателя. Показывает уровень тока, который можно пропустить и при этом не выйти из строя.

Рейтинг автоматических выключателей

На рынке представлено большое количество приборов, поэтому можно легко растеряться. Чтобы этого не допустить, нужно познакомиться с лучшими представителями. Рейтинг зарубежных брендов возглавляют марки:

  1. АВВ. Лучшее качество с применением современных технологий.
  2. Schneider Electric. Производитель предлагает богатый ассортимент устройств.
  3. Автоматические выключатели Legrand. Модели этого бренда пользуются огромной популярностью.
  4. General Electric. Изделия характеризуются надежностью и долговечностью.
  5. CHINT. Крупный китайский бренд, который предлагает на рынок качественные изделия.

Рейтинг лучших отечественных производителей включает модели:

  1. КЭАЗ. Лучшее соотношение цены и качества.
  2. IEK. Автоматический выключатель с хорошими характеристиками и доступной ценой.
  3. КОНТАКТОР. У моделей этого бренда отличное европейское качество.
  4. DEKraft. Устройства этого бренда появились на рынке относительно недавно, но уже завоевали своих покупателей.
  5. СВЕТОЗАР. Ассортимент этого бренда является одним из самых широких.

Монтаж автоматических выключателей

Независимо от технических характеристик установка аппарата предельно простая. Процесс не требует специализированного оборудования, так, нужен инструмент:

  • плоскогубцы;
  • отвертки;
  • кусачки;
  • индикаторная отвертка;
  • стриппер.

Монтаж автомата проводится по такой схеме:

  1. Обесточивают щиток.
  2. Заводят провода в гнезда контактной группы и немного притягивают.
  3. Проверяют схему подключения каждого выключателя.
  4. Не вынимают провода и ставят до щелчка автомат и проверяют надежность.
  5. Выборочно проверяют линию автомата.
  6. Затягивают провода в контактных группах.
  7. Включают питание щитка.
  8. Проверяют участки, давая максимальную нагрузку.

Правила установки автоматических выключателей

Для того чтобы быть уверенным в правильности подключения устройства, нужно знать особенности этого процесса. Правила установки АВ выглядят так:

  1. Кабель питания подключается снизу.
  2. Не должно быть много голого провода. Важно следить, чтобы в контактную группу не попала изоляция.
  3. Перед включением тока проверяют прочность фиксации.
  4. Схема подключения должна выглядеть, как гребенка.
  5. Всем, кто хочет получить дополнительную защиту, рекомендуется поставить дифференциальный автоматический выключатель.

Принцип № 8 - Раскройте внутреннюю мотивацию работников умственного труда

Похоже, что выполнение задачи дает свое собственное внутреннее вознаграждение ... этот драйв ... может быть таким же основным, как и другие ...

—Дэниел Пинк, Драйв: удивительная правда о том, что нас мотивирует

Lean-Agile лидеры принимают относительно новую, меняющую правила игры истину: «управление работниками умственного труда» - это оксюморон. Как отмечает Питер Друкер, «работники умственного труда - это люди, которые знают о своей работе больше, чем их начальство [2]. «В этом контексте, как может любой менеджер всерьез пытаться контролировать или даже координировать техническую деятельность людей, которые бесконечно более способны определять задачи, необходимые для выполнения своей миссии?

В самом деле, они не могут. Вместо этого менеджеры могут сделать разблокировать внутреннюю мотивацию работников умственного труда. Некоторые рекомендации представлены в следующих разделах.

Использование системного обзора

Прежде чем углубляться в дополнительные мотивационные конструкции, мы отмечаем важную мысль: принципы Lean-Agile SAFe сами по себе тоже являются системой.Более того, элементы этой системы взаимодействуют для создания новой и расширяющей возможности парадигмы управления. Благодаря SAFe работники умственного труда теперь могут:

  • Общение через функциональные границы
  • Принимайте решения, основываясь на понимании экономики
  • Быстро получать отзывы об эффективности решения
  • Участвуйте в непрерывном, постепенном обучении и совершенствовании
  • Участвовать в более продуктивном и полноценном процессе разработки решений - одна из самых сильных мотиваций всех

Понимание роли компенсации

«Многие организации по-прежнему исходят из предположений о человеческом потенциале и индивидуальной деятельности, которые устарели и уходят корнями больше в фольклор, чем на науку. Они продолжают применять такие практики, как краткосрочные планы стимулирования и схемы вознаграждения за результат, несмотря на растущее количество свидетельств того, что такие меры обычно не работают и часто приносят вред ».

—Дэниел Пинк, Драйв: удивительная правда о том, что нас мотивирует

Пинк, Друкер и другие указали на фундаментальный парадокс компенсации как мотивационного фактора для работников умственного труда [1, 2]:

  • Если вы не будете платить достаточно, у людей не будет мотивации.
  • Но через некоторое время деньги больше не являются мотиватором. Это цель интеллектуальной свободы и самореализации. Когда это состояние достигается, ум работника умственного труда может сосредоточиться на работе, а не на деньгах.

После этого добавление элементов поощрительной компенсации может сместить акцент на деньги, а не на работу, что приведет к снижению производительности сотрудников.

Lean-Agile Leaders понимают, что идеи, инновации и глубокая вовлеченность на рабочем месте не мотивируются деньгами или даже обратным фактором - угрозами, запугиванием или страхом. Такая поощрительная компенсация, часто определяемая индивидуальным менеджментом по целям (MBO), вызывает внутреннюю конкуренцию и потенциальное разрушение сотрудничества, необходимого для достижения более широкой цели. В этой конкуренции предприятие проигрывает.

Обеспечение автономии с целью, миссией и минимально возможными ограничениями

Пинк утверждает, что работники умственного труда нуждаются в автономии - в способности управлять своей собственной жизнью и управлять ею. Обеспечение автономии при использовании ее для достижения более широкой цели предприятия является важной обязанностью руководства [1].

Руководители и работники также знают, что мотивация к самоуправлению должна проявляться в контексте более крупной бизнес-цели. С этой целью лидеры должны поставить более крупную цель - некоторую связь между целью предприятия и повседневной трудовой деятельностью работника.

При создании систем работники умственного труда работают как одна команда. Еще одна важная мотивация - быть частью высокоэффективной группы. Руководители могут вдохновлять команды на лучшее, давая рекомендации [4]: ​​

  • Миссия, общая цель и стратегическое направление, а также сильное видение
  • Небольшие, минимальные планы работ или проектов или их отсутствие
  • Сложные требования наряду с минимально возможными ограничениями того, как команды выполняют эти требования

Создание среды взаимного влияния

«Для эффективного руководства работники должны быть услышаны и уважаться» [2] в контексте среды взаимного влияния [4].Лидеры создают такую ​​среду, поддерживая жесткую обратную связь, демонстрируя готовность стать более уязвимым и поощряя других к позитивному взаимодействию:

  • Не согласен в соответствующих случаях
  • Защитник позиций, в которые они верят
  • Объясните их потребности и постарайтесь их реализовать
  • Совместное решение проблем с руководством и коллегами
  • Согласовывать, идти на компромисс, соглашаться и совершать

Мы живем в новую эпоху, когда сотрудники умнее и имеют больше местного контекста, чем когда-либо может иметь руководство. Раскрытие этого необработанного потенциала может значительно улучшить жизнь тех, кто выполняет работу, а также обеспечить лучшие результаты для клиентов и предприятия.


Узнать больше

[1] Пинк, Дэниел. Drive: удивительная правда о том, что нас мотивирует. Книги Риверхеда, 2011. [2] Друкер, Питер Ф. The Essential Drucker. Харпер-Коллинз, 2001. [3] Брэдфорд, Дэвид Л. и Аллен Коэн. Менеджмент для достижения совершенства: Руководство по развитию высокой эффективности в современных организациях. Джон Уайли и сыновья, 1997. [4] Такеучи, Хороката и Икуриджо Нонака. «Игра в разработку новых продуктов». Harvard Business Review, январь 1986 г.

Последнее обновление: 22 августа 2019

Информация на этой странице принадлежит © 2010-2021 Scaled Agile, Inc. и защищена американскими и международными законами об авторских правах. Ни изображения, ни текст не могут быть скопированы с этого сайта без письменного разрешения правообладателя. Scaled Agile Framework и SAFe являются зарегистрированными товарными знаками Scaled Agile, Inc.Посетите раздел часто задаваемых вопросов о разрешениях и свяжитесь с нами для получения разрешений. Принцип работы

- تماشا

ورود / بت نام
  • صفحه نخست

دسته‌بندی‌ها

  • ورزشی
  • لم
  • سرگرمی
  • موسیقی
  • کانال های رسمی
  • ردشگری
  • طنز
  • آموزشی
  • اقتصادی
  • مذهبی

Что такое EDFA, каков принцип работы EDFA?

Оптические усилители - критически важная технология для сетей оптической связи, позволяющая передавать многие терабиты данных на расстояния от нескольких сотен километров до тысяч километров, преодолевая ограничение на потери в волокне. Как первый оптический усилитель, широко используемый в системах оптической связи, EDFA привел к резкому увеличению пропускной способности с развертыванием систем WDM. Обладая такими характеристиками, как высокая выходная мощность, высокое усиление, широкая полоса пропускания, независимость от поляризации и низкий коэффициент шума, EDFA стали одним из ключевых компонентов, используемых в системе оптической связи нового поколения. Так что же такое EDFA? Вы знаете принцип работы EDFA?

Что такое EDFA?

Волоконный усилитель, легированный эрбием (EDFA) - это оптический повторитель, который используется для увеличения интенсивности оптических сигналов, передаваемых по волоконно-оптической системе связи.Оптическое волокно легировано редкоземельным элементом эрбием, так что стекловолокно может поглощать свет на одной частоте и излучать свет на другой частоте.

Принцип работы EDFA

Волокно, легированное эрбием (EDF), лежит в основе технологии EDFA, которая представляет собой обычное кварцевое волокно, легированное эрбием. Когда эрбий освещается световой энергией на подходящей длине волны (980 нм или 1480 нм), он переводится в промежуточное состояние с длительным сроком службы, затем он возвращается в основное состояние, излучая свет в диапазоне 1525-1565 нм .Эрбий может накачиваться либо светом с длиной волны 980 нм, и в этом случае он проходит через нестабильное состояние с коротким временем жизни, прежде чем быстро распадется до квазистабильного состояния, либо светом с длиной волны 1480 нм, когда он непосредственно возбуждается до квазистабильного состояния. . Находясь в квазистабильном состоянии, он распадается до основного состояния, излучая свет в полосе 1525-1565 нм. Этот процесс распада можно стимулировать уже существующим светом, что приводит к усилению. Принцип работы EDFA показан на рисунке 1.

Рисунок 1: Принцип работы EDFA.

Baisc конфигурация EDFA

Конфигурация

EDFA в основном состоит из EDF, лазера накачки и компонента (часто называемого WDM) для объединения сигнала и длины волны накачки, чтобы они могли одновременно распространяться через EDF. В принципе, EDFA могут быть спроектированы таким образом, что энергия накачки распространяется в том же направлении, что и сигнал (прямая накачка), в направлении, противоположном сигналу (обратная накачка), или в обоих направлениях вместе. Энергия накачки может быть либо энергией накачки 980 нм, либо энергией накачки 1480 нм, либо их комбинацией.На практике наиболее распространенной конфигурацией EDFA является конфигурация прямой накачки с использованием энергии накачки 980 нм, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Конфигурация EDFA с энергией накачки 980 нм

Применение EDFA

Узнав, что такое EDFA, и принцип работы EDFA. Далее мы обсудим формы заявок и области применения EDFA.

Бланки заявлений

При использовании в качестве бустерного усилителя EDFA используется на выходе оптического передатчика для повышения выходной мощности мультиплексированного многоволнового сигнала, как показано на рисунке 3.Таким образом можно увеличить расстояние передачи оптической связи. Эта форма заявки требует большей выходной мощности на EDFA.

Рисунок 3: Бустерный усилитель

При использовании в качестве предусилителя EDFA нуждается в характеристиках низкого уровня шума и высокого усиления. Обладая этими функциями, EDFA может значительно повысить чувствительность оптического приемника при установке на входе оптического приемника, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4: Предварительный усилитель

При использовании в качестве линейного усилителя EDFA может периодически компенсировать потери передачи в линиях.Вместо ретранслятора OEO EDFA может напрямую усиливать оптические сигналы, передаваемые по линиям. Таким образом, мы решаем узкие места фотоэлектрического обмена, чтобы заложить основу для полностью оптической сети (AON). На рисунке 5 показано это применение EDFA.

Рисунок 5: Линейный усилитель

Области применения

EDFA имеет следующие области применения:

(1) EDFA может использоваться в высокопроизводительной и высокоскоростной оптической системе связи. Применение EDFA очень конструктивно для решения проблем низкой чувствительности приемников и малых расстояний передачи из-за отсутствия ретранслятора OEO.

(2) EDFA может использоваться в системах оптической связи большой протяженности. Используя EDFA, мы можем значительно снизить стоимость строительства за счет увеличения расстояния между повторителями, чтобы уменьшить количество регенеративных повторителей. Система оптической связи дальней связи в основном включает в себя наземную магистральную оптическую систему передачи и подводную волоконно-оптическую систему передачи.

(3) EDFA может использоваться в системе оптоволоконной сети абонентского доступа. Если расстояния передачи слишком велики, EDFA будет функционировать как линейный усилитель, чтобы компенсировать потери передачи в линиях, что значительно увеличивает количество абонентов.

(4) EDFA может использоваться в системе мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), особенно в системе плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM). Использование EDFA в системе WDM способно решить проблемы вносимых потерь и уменьшить влияние хроматической дисперсии.

(5) EDFA может использоваться в системе общественного антенного телевидения (CATV). В системе кабельного телевидения EDFA функционирует как усилитель-усилитель, значительно улучшая входную мощность оптического передатчика. Использование EDFA для компенсации вносимых потерь в оптических делителях мощности может значительно увеличить масштаб распределительной сети и увеличить количество абонентов.

Заключение

Из вышесказанного мы хорошо понимаем EDFA, включая принцип работы EDFA и его применение.Из различных технологий, доступных для оптических усилителей, технология EDFA является самой передовой. В настоящее время EDFA широко используется в волоконно-оптических сетях связи. Поскольку коммуникационные технологии продолжают развиваться, EDFA станет предпочтительным выбором для будущих оптических усилителей. Обладая функциями плоского усиления в большом диапазоне динамического усиления, низким уровнем шума, высокой выходной мощностью насыщения и стабильной работой с превосходным подавлением переходных процессов, EDFA будет играть все более важную роль в системе оптической связи для лучшего обслуживания абонентов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *