ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА

Электронная система управления подачей топлива предназначена для выполнения следующих функций:

а) Выполнение команд МСУ:

- «пуск»;

- «стоп»;

- задание частоты вращения;

б) обеспечение заданной частоты вращения и её регулирование;

в) обеспечение заданного угла опережения подачи топлива и его коррекция во всем поле рабочих режимов по заданному алгоритму;

г) предупредительная и аварийная защиты дизеля по пониженному давлению масла;

д) защита дизеля по предельной частоте вращения коленчатого вала;

е) ограничение максимальной подачи топлива;

ж) ограничение подачи топлива по давлению наддува;

и) отключение части цилиндров по заданному алгоритму на режиме n = 350 об/мин и нагрузке менее 110 кВт;

к) формирование и транслирование на МПСУ по CAN каналу следующих сигналов:

- по частоте вращения коленчатого вала;

- по величине цикловой подачи топлива;

- по давлению масла на входе в дизель;

- по давлению наддувочного воздуха;

- предупреждение: давление масла ниже нормы;

- стоп: давление масла ниже предельно-допустимой величины;

- стоп: превышение предельно-допустимой частоты вращения коленчатого вала;

- подача топлива ограничена по давлению наддувочного воздуха;

- часть цилиндров отключена;

- в системе управления неисправность, не нарушающая работоспособность дизеля;

- стоп: аварийная неисправность системы управления.

Система обеспечивает поддержание заданной частоты вращения по позициям контроллера или в безступенчатом режиме заданный угол опережения подачи топлива и его коррекцию в зависимости от режима работы, ограничение подачи топлива при запуске дизеля и в зависимости от давления наддува, защиту дизеля по предельной частоте вращения и давлению масла, отключение части цилиндров при малой нагрузке.

Представлена структурная схема электронной системы управления подачей топлива дизель-генератора 21-26ДГ-01 (рисунок 28).

Электронная система управления подачи топлива дизель-генератора и электрическая схема тепловоза обеспечивают автоматические защиты (таблица 80)

Таблица 80 – Автоматические защиты ЭСУПТ

Сигнализация в кабине машиниста:

- при снижении уровня охлаждающей жидкости в баке ниже допустимого;

- при снижении давления масла на входе в дизель-генератор при поступлении сигнала от системы подачи топлива с электронным управлением.

Система включает:

1 Сборочные единицы, монтируемые в кузове тепловоза:

а) блок электропитания 1;

б) электронный блок управления 2;

в) клеммную коробку 3;

г) CAN-шину 4.

2 Сборочные единицы, монтируемые на дизель-генераторе.

Датчики:

а) фазового положения распределительного вала 5;

б) частоты вращения коленчатого вала 6; 7;

в) давления масла 8;

г) давления наддувочного воздуха 9;

д) кабели

Рисунок 27 – Изменение величин уставок давления масла на входе в дизель-генератор от частоты вращения коленчатого вала

Функциональное назначение сборочных единиц системы.

1 Блок электропитания «Pegasos» предназначен для преобразования постоянного напряжения 110 В бортовой сети тепловоза в постоянное напряжение 24 В и обеспечение стабилизированного электропитания системы управления подачей топлива.

2 Электронный блок управления MVC 01-20/24 – главный логический блок электронной системы управления – служит для преобразования и обработки сигналов датчиков, выработки командных сигналов на электромагниты топливных насосов, выполнения команд МПСУ, защиты дизеля по основным параметрам путём выработки предупредительного сигнала, ограничения или отключения подачи топлива, передачи на МПСУ информации по основным параметрам работы дизеля и подачи топлива, индикации основных параметров и неисправностей.

3 Клеммная коробка – применяется для обеспечения перехода от двухпроводных коммуникаций электромагнитов топливных насосов к однопроводным (с одним общим проводом) коммуникациям кабелей на входе в MVC 01-20/24.

1 - блок питания; 2 – блок управления; 3 – клеммная коробка; 4 – CAN – шина; 5 – датчик фазового положения; 6,7 – датчик частоты КВ; 8 – датчик давления масла; 9 – датчик давления наддува.

Рисунок 28 – Структурная схема ЭСУПТ

4 CAN-шина – служит для передачи командных сигналов от МПСУ тепловоза на электронный блок MVC 01-20/24 и для взаимного обмена информацией между этими блоками.

5 Датчик фазового положения распределительного вала, HIA 31-102 – предназначен для сигнализации фазы поворота распределительного вала, соответствующей верхней мёртвой точке базового цилиндра (А1) для отсчёта заданного угла опережения подачи топлива.

6 Датчики частоты вращения коленчатого вала HIA 31-102, 2 штуки, (один резервный) – предназначены для формирования сигналов на частоте вращения коленчатого вала. При выходе из строя основного датчика система управления автоматически переключается на резервный.

7 Датчик давления масла DSO 01-16 – служит для формирования предупредительного сигнала при снижении давления масла ниже нормы и остановки дизеля (прекращения подачи топлива) при снижении давления масла ниже предельно-допустимой величины.

8 Датчик давления наддувочного воздуха DSL 01-5 – предназначен для ограничения подачи топлива по давлению наддува в соответствии с заданным алгоритмом с целью исключения повышенного дымления на переходных режимах.

Монтаж системы и её сборочных единиц

Блок питания «Pegasos», блок управления MVC 01-20/24 и клеммная коробка монтируются на кузове тепловоза, в непосредственной близости от турбокомпрессора дизеля со стороны ряда цилиндров В.

Все датчики системы монтируются на дизеле:

а) Датчик фазового положения распределительного вала HIA 31-102- на закрытии (корпусе) распределительного вала, в торцевой части лотка со стороны турбокомпрессора.

б) Датчики частоты вращения коленчатого вала HIA 31-102 – на специальном кронштейне в непосредственной близости от зубчатого венца маховика коленчатого вала, со стороны ряда цилиндров А.

в) Датчик давления масла – на входном патрубке подвода смазки к дизелю.

г) Датчик давления наддувочного воздуха DSL 01-5 – на кронштейне турбокомпрессора в непосредственной близости от торца лотка (со стороны турбокомпрессора).

Элементы системы управления соединены электрическими кабелями в соответствии со схемой.

Кабели от электромагнитов топливных насосов уложены на лотке дизеля двумя жгутами, отдельно для каждого ряда цилиндров, и соединяются с блоком управления MVC 01-20/24 через клеммную коробку.

Соединение кабелей с разъемами электромагнитов топливных насосов биполярное, т.е. любой из двух проводов кабеля может быть закреплен на любую клемму электромагнита.

На всех кабелях и жгутах кабелей, кроме кабелей электромагнитов, имеются фирменные распаянные, маркированные разъемы. Соответствующая маркировка имеется на разъемах блока MVC 01-20/24.

Кабель канала CAN соединяет соответствующий разъем блока MVC 01-20/24 с МПСУ тепловоза и монтируется в кузове тепловоза.

Все датчики, в количестве по одной штуке каждого наименования поставляются в качестве запасных в комплекте запасных частей, поставляемых с каждым дизель-генератором.

Монтаж датчиков

1 Монтаж всех датчиков системы управления подачей топлива производится на предприятии-изготовителе дизель-генератора с соблюдением всех необходимых требований.

Однако при эксплуатации дизель-генератора могут возникать ситуации с необходимостью демонтажа или замены датчиков.

При этом следует иметь ввиду:

а) монтаж датчиков давления масла DSO 01-16 и давления наддувочного воздуха DSL 01-5 не требует соблюдения каких-либо специальных требований.

б) установка датчика HIA 31-102 фазового положения распределительного вала.

Снимите закрытие крышки цилиндра А1.

Вращением вала установите его в положение соответствующее верхней мертвой точке цилиндра А1 на такте сжатия. Это положение характеризуется совпадением маркировки А1 на венце маховика коленчатого вала со стрелкой указателем, а под рычагами впускных и выпускных клапанов цилиндра А1 должен быть зазор (что свидетельствует о том, что впускные и выпускные клапаны закрыты).

Отсоедините трубу подвода масла от корпуса, в котором устанавливается датчик, открепите и снимите корпус с лотка.

Убедитесь, что пластина распределительной шайбы, закрепленной на торце распределительного вала (болтом М20) направлена вверх и находится строго в вертикальной плоскости.

Если это не так – ослабьте болт М20, установите распределительную шайбу в соответствии с вышеизложенными требованиями, затяните болт М20. Закрепите корпус на лоток.

Заверните в отверстие диаметром 18 мм в верхней части корпуса датчик HIA 31-102 до упора в торец распределительной шайбы. Отверните датчик на 0,5 оборота и доверните в сторону увеличения зазора до совпадения стрелок замаркированных на корпусе датчика с направлением вращения распределительного вала, т.е. по часовой стрелке, если смотреть на лоток со стороны турбокомпрессора.

Работоспособность датчиков HIA 31-102 обеспечивается при величине торцевого зазора от 0,5 до 2,0 мм, что соответствует выворачиванию датчика на 0,5-2 оборота.

2 Присоедините к клеммам датчика кабель со штатным разъемом.

Установка датчиков HIA 31-102 частоты вращения коленчатого вала.

В случае возникновения необходимости проверки правильности установки датчиков частоты, или их установки после демонтажа, следует иметь ввиду, что установка датчиков скорости должна отвечать следующим требованиям:

а) Зазор между торцом датчиков и ответной поверхностью любого из зубьев зубчатого венца маховика коленчатого вала должен быть в пределах от 0,7 до1,5 мм. Проверку производите с помощью стандартного щупа с набором пластин прокруткой коленчатого вала на полный оборот (на 360°).

б) Стрелки намаркированные на корпусе датчиков должны совпадать с направлением вращения коленчатого вала, т.е. должны быть направлены по часовой стрелке, если смотреть на дизель со стороны генератора.