Насос-форсунка с пьезоэлектрическим клапаном (модели PPD 1.1) была создана на базе насос-форсунки с электромагнитным клапаном . Само ее название свидетельствует о том, что электромагнитный клапан был заменен клапаном с пьезоэлектрическим элементом, который отличается от первого большим быстродействием и лучшей управляемостью. Помимо этого были улучшены элементы механичес?кого управления давлениями впрыска, что позволило отказаться от компенсационного поршня и повысить КПД рабочего цикла форсунки за счет уменьшения объемов сжимаемого под высоким давлением топлива.
Общие сведения
Чтобы минимизировать затраты на изменение конструкции двигателя, были сохранены все устаноовочные размеры насос-форсунки и ее крепление посредством двух болтов, как это было предусмотрено у предшествующей модели PDEEP2 с электромагнитным клапаном.
Новые насос-форсунки предполагается устанавливать на двухлитровые двигатели 4VTDI мощностью 125 кВт и затем на все остальные дизели TDI с 4 клапанной системой газораспределения.
Наиболее существенным нововведением в конструкцию насос-форсунки является пьезоэлектрический клапан, который применен вместо ранее применявшегося электромагнитного клапана. Пьезоэлектрический клапан обладает значительно большим быстродействием, причем он управляется простым изменением подаваемого на него напряжения. Он состоит из пьезопривода в корпусе с штекерным разъемом, рычажного мультипликатора и иглы клапана, перемещающейся в корпусе насос-форсунки.
Пьезо – по гречески означает «давлю».Известной областью применения пьезоэлементов являются датчики давления. При действии давления на пьезоэлемент на его обкладках возникает разность потенциалов, которую можно измерить. Это явление называется пьезоэлектрическим эффектом. Принцип действия пьезопривода основан на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Этот эффект заключается в изменении размеров пьезоэлемента при приложении к нему напряжения.
В связи с переходом на насос-форсунки с пьезоэлеектрическими клапанами был внедрен в производство новый блок управления двигателем Simos PPD 1. Диагностика систем двигателя с этим блоком управвления производится таким же образом, как диагноостика системы управления двигателя, оснащенного насос-форсунками с электромагнитными клапанами и блоком управления Motronic.В процессе диагностики определяется момент посадки иглы пьезоэлектрического клапана на седло, который соответствует фактически моменту начала впрыска топлива (BIP – Beginning of Injection Period). Этот момент определяется по перелому функции изменения напряжения на пьезоприводе управляющего клапана, причиной которого является резкое изменение усилия на игле клапана при посадке ее на седло.
Для проведения измерений на пьезоэлектрический клапан подаются контрольные импульсы, имитируюющие впрыск всех пяти доз топлива. Чтобы исключить действие факторов, влияющих на посадку иглы клаапана (например, действие на нее давления топлива), контрольные импульсы подаются в периоды между рабочими циклами.