Injektor dizelskega motorja: naprava in princip delovanja

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:25

Zahteve do sodobnih dizelskih motorjev glede moči, učinkovitosti in prijaznosti do okolja postajajo vedno višje. Za izpolnjevanje teh zahtev je treba zagotoviti dobro tvorbo mešanice. Za to so motorji opremljeni s sodobnimi in učinkovitimi sistemi za vbrizgavanje goriva. Ne samo, da zaradi višjega tlaka zagotovijo najbolj fino pršenje, temveč tudi z visoko natančnostjo uravnavajo moment vbrizga in količino goriva, ki se dovaja v jeklenke. Tak sistem obstaja in v celoti izpolnjuje vse te visoke zahteve. To je injektor dizelskega motorja. Je ločen vbrizgalni element za vsak valj v motorju. Del je krmiljen z elektronsko enoto.

Diesel Ideas

O ustvarjanju vozlišča, v katerem bi bili združeni šoba in črpalka za gorivo,se je mislil, da je ustvarjalec teh motorjev - Rudolf Diesel.

To bi vam omogočilo, da se odmaknete od cevi za gorivo in visokotlačnih cevovodov, s čimer bi povečali tlak vbrizgavanja. Toda v dneh Diesla priložnosti, ki obstajajo danes, še niso obstajale.

Opis sistema

Črpalka za vbrizgavanje dizelskega motorja je črpalka za dovod goriva in injektor, ki sta združeni v eni enoti. Tako kot pri injekcijskih črpalkah s šobami lahko tudi vbrizgavanje na osnovi teh elementov opravlja določene naloge. Sistem ustvari zadosten tlak, dovaja določen del mešanice goriva ob pravem času. Za vsako zgorevalno komoro je ločena črpalka. Zato lahko zdaj najdete motorje, kjer ni visokotlačnih vodov za gorivo, ki so na agregatih z visokotlačnimi črpalkami za gorivo.

Zgodovinska dejstva

Ta sistem vbrizgavanja ni nov razvoj. Injektor dizelskega motorja je bil nameščen na avtomobilih v poznih 30-ih letih. Prvič je bil dizajn preizkušen na dizelskih motorjih za železniška, pomorska in tovorna vozila. Vso to tehniko je združila ena stvar - nizka hitrost. Značilnosti teh motorjev so prisotnost ločene črpalke za vsak cilinder in kratkih tlačnih vodov, ki gredo do šobe. Elemente poganjajo potiskalci in odbojniki.

Takšne sisteme so začeli uporabljati na tovornjakih od leta 1944. Na osebnih avtomobilih - od leta 1988. Leta 1938 podjetje Detroit-Diesel, ki je takrat pripadalo generaluMotorji je bila ustvarjena prva taka enota, v kateri je bil uporabljen sistem napajanja dizelskega motorja s šobami črpalke. Kljub temu, da je bila naprava razvita v ZDA, so bili modeli te vrste razviti tudi v ZSSR.

Prvi motorji YaAZ-204 so bili opremljeni s takšnimi šobami že leta 1947. Toda te enote so bile proizvedene po licenci Detroit-Diesel. Ta pogonski agregat in nato spremenjeni šestvaljni motor je bil izdelan do leta 1992.

Leta 1994 so inženirji Volva opazili napravo in delovanje injektorja dizelskega motorja. Podjetje proizvaja prvi tovornjak FH12 s tovrstnimi šobami. Nato bodo začeli svoje tovornjake Scania in Iveco opremljati z enakimi enotami.

Med osebnimi avtomobili je bil ta sistem prvič uporabljen pri Volkswagnih. Vbrizgalnik dizelskega motorja Volkswagen se je pojavil leta 1998. V poznih 90. letih so motorji s takšnim sistemom zasedli 20 % avtomobilskega trga.

Naprava

Torej, razmislimo, kaj je injektor dizelskega motorja. Njegova naprava je izjemno preprosta. V ohišju enote je neposredno šoba, dozirna enota, pa tudi napajalna enota. Zahvaljujoč temu pogonu ima enota injektorja določene prednosti pred tradicionalnimi sistemi. Tako se čas gibanja vnetljive tekočine pod visokim tlakom znatno zmanjša. Prav tako poveča hidravlično učinkovitost in zmanjša težo.

Šobe zadnje generacije so opremljene s črpalkami, ki zagotavljajo dovolj visoke tlake (do 2.500 barov). Takoj se lahko odzovejo na ukaze ECU, ki zbira in analizira trenutne informacije zunanjih senzorjev. Na podlagi teh podatkov se določi zahtevana količina mešanice in čas injiciranja. To omogoča doseganje optimalnih vrednosti moči za dane delovne pogoje. Poleg tega enote pomagajo pri varčevanju z dizelskim gorivom, kar zmanjšuje škodljive emisije v ozračje in pomaga zmanjšati hrup pri delujočem motorju. In končno, naprava je zelo kompaktna in jo je mogoče namestiti v glavo cilindra. Tam lahko namestite tudi druge dele in sklope.

Šoba je zasnovana tako, da zagotavlja najučinkovitejšo tvorbo mešanice. Za to so inženirji predvideli faze - to je predhodni, glavni in dodatni vbrizg. Preliminary zagotavlja nemoteno zgorevanje v trenutku glavne faze, ko je zagotovljena kakovostna tvorba delovne mešanice v različnih načinih delovanja motorja. Dodaten je potreben za regeneracijske procese v filtru trdih delcev.

Načelo mehanskega injektorja

Injektor dizelskega motorja je nameščen neposredno v glavo cilindra. Na odmični gredi so štirje posebni odmikači. Služijo za zagon pogona injektorja. S pomočjo nihajnih ročic se sila prenaša na črpalke-injektorje s pomočjo batov.

Pogonski odmikač ima poseben profil, ki omogoča oster dvig navzgor in nato počasno spuščanje nihaja. Ko zadnji vstanebat se hitro pritisne navzdol. To ustvarja pravi pritisk. Pri počasnem spuščanju nihalke navzdol se bat dvigne. To omogoča, da gorivo vstopi v visokotlačne komore brez zračnih mehurčkov.

Sam postopek vbrizgavanja poteka, ko se krmilna napetost dovaja iz ECU-ja na elektromagnetni ventil.

Faze injiciranja

Oglejmo si podrobneje načelo delovanja injektorja dizelskega motorja. Ko se pod vplivom zibalnika bat premakne navzdol, gorljiva mešanica teče skozi kanale v šobe. Ko se ventil zapre, se pretok dizelskega goriva prekine. Tlak začne naraščati. Ko doseže raven 13 MPa, bo razpršilna igla premagala silo vzmeti. Po tem se bo začela faza pred injiciranjem.

Takoj ko se ventil začne odpirati, se predfaza konča in mešanica goriva se usmeri skozi dovodni vod. Tlak začne padati. Glede na način delovanja motorja se lahko izvedeta ena ali dve predhodni fazi.

Ko se bat premakne navzdol, se začne glavni takt vbrizgavanja. Ventil se spet zapre, tlak goriva spet naraste. Ko bo razpršilna igla dosegla nivo 30 MPa, bo premagala silo pritiska in se dvignila navzgor, s čimer se bo začel postopek vbrizgavanja. Višje kot se dvigne tlak, več goriva bo stisnjeno. Količina dizla in zraka, ki lahko vstopita v valj, se poveča.

Maksimalni pomik (in se izvede, ko motor deluje v končnem načinumoč), se izvaja pri tlaku 220 MPa. Odpiranje ventila zaključi glavno fazo vbrizgavanja. Tlak pade, igla se zapre.

Ko se bat še naprej premakne navzdol, se izvede dodatna faza vbrizgavanja. Načelo delovanja naprave na tej stopnji je enako kot pri glavnem vbrizgavanju. Pogosteje se algoritem izvaja v dveh stopnjah.

Če upoštevamo napravo črpalke-injektor dizelskega motorja TDI, je lahko opremljena s senzorjem, ki spremlja dvig igle. Položaj igle potrebuje krmilna enota, kjer so tudi črpalke za gorivo elektronsko krmiljene.

Ugodnosti

Medtem ko sistem skupnega voda uporablja vbrizgavanje baterije, enota injektorja dovaja mešanico goriva pod višjim tlakom zaradi odsotnosti dolgih vodov.

Velikokrat se lahko uničijo med delovanjem avtomobila. To je šibki člen klasičnih elektroenergetskih sistemov. Injektor črpalke omogoča dovajanje več goriva v zgorevalno komoro. Tako bo škropljenje učinkovitejše. Motorji, opremljeni s takšnimi enotami, so močnejši.

Poleg tega so motorji s to vrsto vbrizgavanja manj hrupni kot njihovi kolegi. Toda s Common Rail ali injekcijsko črpalko bo injektor črpalke še vedno bolj kompakten.

pomanjkljivosti

Vendar obstajajo tudi slabosti. Najresnejša pomanjkljivost so visoke zahteve glede kakovosti goriva. Že najmanjša blokada je dovolj, da sistem preneha delovati. Drugi minus je cena.

Ta natančen sklop je skoraj nemogoče popraviti zunaj tovarne. Druga pomanjkljivost je, da pri izpostavljenosti visokemu tlaku ta vozlišča pogosto pokvarijo pristajalne vtičnice v bloku motorja.

Kako vzdrževati injektor črpalke?

Kot vidite, so ta vozlišča zelo zahtevna glede kakovosti dizla in pri nas in v CIS še zdaleč ni visoka. Da tega dragega elementa ne bi bilo treba pogosto menjati, priporočamo redno menjavo goriva, zraka in vseh drugih filtrov, nakup originalnega potrošnega materiala.

O splakovanjih

Lastnike avtomobilov pogosto zanima, kako splakniti injektorsko črpalko na dizelskem motorju. Strokovnjaki ne priporočajo izpiranja – to ni dobro za nobeno šobo. Bolje je zamenjati filtre in točiti na preverjenih bencinskih črpalkah.

Izpiranje na klopi je primerno, če je razpršitev slabe kakovosti - nestabilno delovanje v prostem teku in podobne težave. Izpiranje v ultrazvočni kopeli je dovoljeno, ko je igla popolnoma zataknjena. Če se šoba vlije, potem tukaj nič ne bo pomagalo. Za pranje lahko uporabite trenutno priljubljena izdelka LAVR in VINS.

Na splošno je, če injektor ne deluje, je najbolje, da ga date na servis in zamenjate dele, ki niso v redu. Izpiranje pomaga le, če vozlišče nekako deluje.

Sklep

Tako smo izvedeli, kaj je injektor dizelskega motorja in kakšna je njegova naprava. Kot lahko vidite, je to sestavni element sistema za napajanje dizelskega motorja. Imatehnološko naprednejši dizajn, vendar zelo zahteven glede kakovosti goriva.