Розподільні ПНВТ завдяки своїй компактній конструкції та всебічній пристосовуваності найчастіше встановлюють на легкові та легкі вантажні автомобілі, стаціонарні двигуни, а також на будівельні та сільськогосподарські машини.

Номінальна потужність, частота обертання колінчастого валу та вид конструкції дизеля визначають експлуатаційні параметри та комплектацію розподільчих ПНВТ, які використовуються у двигунах з числом циліндрів від трьох до шести.

Розподільні ПНВТ змащуються паливом і тому практично не потребують обслуговування.

Види конструкцій

Розподільні ПНВТ розрізняються за способом регулювання, методом управління цикловою подачею і максимальному тиску, що розвивається ними.

Спосіб управління цикловою подачею

ПНВТ з керуванням регулюючою кромкою - тривалість упорскування змінюється регулюючою кромкою, каналами ПНВТ та рухомою втулкою. Гідравлічний пристрій випередження змінює момент початку впорскування.

ПНВТ, керовані електромагнітним клапаном - електромагнітний клапан високого тиску замикає магістраль високого тиску і визначає, таким чином, момент початку впорскування та його тривалість. ПНВТ із радіальним рухом плунжерів управляються лише за допомогою електромагнітних клапанів.

Спосіб створення високого тиску

Розподільні ПНВТ моделі VE з аксіальним рухом плунжера - створюють тиск палива під час руху плунжера в напрямку, співвісному валу приводу насоса.

Розподільні ПНВТ моделі VR з радіальним рухом плунжерів - створюють тиск кількома плунжерами, що рухаються перпендикулярно до осі валу приводу ПНВТ. В результаті може розвиватися набагато більший тиск, ніж у першому випадку.

Спосіб регулювання

Механічне регулювання - ПНВТ регулюється пристроєм, що складається з декількох вузлів, що включають низку важелів, пружин, мембранних датчиків і т.д.

Електронне регулювання - водій встановлює бажані параметри (крутний момент або частоту обертання колінчастого валу) натисканням на педаль акселератора, що фіксується спеціальним датчиком. У блок керування закладено поле характеристик циклових подач для пуску, холостого ходу та повного навантаження, характеристика ходу педалі газу, обмеження по димності та характеристика ПНВТ. За цими даними і дійсним показанням датчика визначається величина керуючого сигналу, що надходить на виконавчий механізм ПНВТ. Одночасно враховуються дійсний стан двигуна та умови його експлуатації (наприклад, кут повороту та частота обертання колінчастого валу, тиск наддуву, температури охолоджуючої рідини, масла системи мащення та повітря на впуску, швидкість автомобіля тощо). З огляду на все це блок управління подає команди на виконавчий механізм або електромагнітний клапан ПНВТ.

Використання системи електронного регулювання роботи дизеля в порівнянні з механічною дозволяє отримати багато переваг, а саме:

• менші витрати палива та емісію відпрацьованих газів, більш висока потужність та крутний момент завдяки покращеному регулюванню величини циклової подачі та точнішій установці моменту початку впорскування;

• меншу частоту обертання колінчастого валу на холостому ходу та краще регулювання роботи додаткового обладнання (наприклад, кліматичних агрегатів);

• краще забезпечення комфортності (наприклад, активним демпфуванням пульсацій, регулюванням рівномірності руху та швидкості автомобіля);

• розширення параметрів діагностики;

• можливість використання додаткових керуючих та регулюючих функцій (наприклад, керування часом роботи свічок розжарювання, рециркуляцією відпрацьованих газів, тиском наддуву, електронним блокуванням гальмування автомобіля);

• цифровий обмін інформацією з іншими електронними системами (наприклад, системами регулювання зчеплення з ґрунтом або керуванням коробкою передач), що дає можливість інтеграції електронної системи керування роботою дизеля в загальну систему керування автомобілем.

Системи з керуванням регулюючою кромкою

Розподільні ПНВТ з механічним регулюванням (VEF)

Механічне регулювання застосовується лише у розподільних ПНВТ з аксіальним рухом плунжера. Перевагами такого рішення є менша вартість виготовлення та більш просте обслуговування.

Механічне регулювання частоти обертання колінчастого валу достатнє для різних умов експлуатації та забезпечує високу якість сумішоутворення. Додатково вузли, що підключаються, забезпечують необхідне узгодження моменту і величини циклової подачі палива, що впорскується при різних експлуатаційних станах двигуна: частоті обертання колінчастого валу, навантаженні на двигун, температурі охолоджуючої рідини, тиску наддуву і атмосферному тиску.

До системи упорскування палива дизельного двигуна відносяться ПНВТ, паливний бак, паливний фільтр, паливопідкачувальний насос, форсунки та паливні магістралі. Найважливішими елементами системи упорскування є розпилювачі форсунки. Їх конструкція істотно впливає на процес упорскування та форму факела розпорошеного палива. Електромагнітний клапан зупинки при знеструмленій системі електрообладнання перериває подачу палива в контур високого тиску ПНВТ.

Через педаль газу і тягу водій впливає на регулятор ПНВТ. Крім того, за допомогою відповідних механізмів може регулюватися частота обертання колінчастого валу на холостому ході, при максимальному навантаженні та на проміжних режимах роботи двигуна.

Розподільні ПНВТ з електронним регулюванням (VE EDC)

Електронне регулювання роботи дизеля, порівняно з механічним, передбачає додаткові можливості. Завдяки електричним вимірюванням воно дозволяє здійснити гнучку електронну обробку сигналів та створення контуру регулювання з електричними виконавчими механізмами. Додатково може враховуватись ряд спеціальних параметрів, що неможливо при механічному регулюванні.

На рисунку нижче показані агрегати системи упорскування, зібраної на основі розподільного ПНВТ з аксіальним рухом плунжера, робота якої регулюється електронним блоком керування. В залежності від виду установки та типу автомобіля окремі компоненти можуть бути відсутніми.

Система складається з чотирьох елементів:

• контур постачання палива (магістраль низького тиску);

• ПНВТ;

• електронна система регулювання роботи дизеля із системними блоками датчиків, блоком управління та виконавчими механізмами;

• периферія (наприклад, турбонагнітач, системи рециркуляції відпрацьованих газів, управління часом роботи свічок розжарювання).

Виконавчий механізм із електромагнітом на розподільному ПНВТ (так зване управління поворотом) використовується замість механічного регулятора та вузлів приводу. Він впливає на параметри циклової подачі через вал управління регулюючою втулкою. Як і при механічному регулюванні, величина прохідного перерізу каналу подачі палива залежить від положення регулюючої втулки, яка також змінює кут випередження впорскування. Блок управління залежно від закладених у нього характеристик та реальних показань датчиків видає сигнал для електромагнітного виконавчого механізму на ПНВТ.

Датчик кута повороту виконавчого механізму (наприклад, напівдиференціальний короткозамкнутий кільцевий датчик) за допомогою блоку управління також визначає положення регулюючої втулки.

В залежності від частоти обертання внутрішній тиск ПНВТ через електромагнітний клапан управляє муфтою випередження впорскування, яка змінює момент початку впорскування.

Системи керування з електромагнітним клапаном

Системи керування з електромагнітним клапаном забезпечують більшу гнучкість при дозуванні палива та зміні моменту початку впорскування, ніж системи з керуванням регулюючою кромкою. Вони роблять можливими також попереднє впорскування, зменшення шуму і корекцію рівномірності циклової подачі по циліндрам.

Подібні системи складаються із чотирьох елементів:

• контур постачання палива (магістралі низького тиску);

• контур високого тиску з усіма компонентами системи упорскування;

• контуру електронного регулювання роботи дизельного двигуна з системними блоками датчиків, блоком управління та виконавчими механізмами;

• систем керування подачею повітря, нейтралізації шкідливих речовин у відпрацьованих газах та їх рециркуляції.

Конфігурація блоку керування

Системи перших випусків з розподільчими ПНВТ, керованими електромагнітним клапаном вимагали наявності двох блоків керування - для самого двигуна і для ПНВТ. Цей поділ мав дві причини: по-перше, це запобігало перегріву деяких електронних конструктивних елементів у безпосередній близькості від ПНВТ і двигуна, а по-друге, завдяки малій довжині електричних проводів, що йшли до електромагнітного клапана, виключався вплив перешкод від імпульсів великих струмів (до 20 А).

Блок управління ПНВТ отримує імпульсний сигнал струму малої сили від датчиків кута повороту колінчастого валу та температури палива і регулює момент початку впорскування. Блок управління двигуном обробляє сигнали від усіх зовнішніх датчиків та формує сигнали управління роботою ПНВТ.

Ці блоки управління сьогодні об'єднані у бортовий контролер зв'язку (CAN).

В даний час використання термостійких друкованих плат дозволило поєднати блоки керування двигуном та системою упорскування в один суміщений блок управління суттєво менших габаритів.