Dieselmotorinjektor: enhet og operasjonsprinsipp

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:16

Kravene som stilles til moderne dieselmotorer når det gjelder kraft, effektivitet og miljøvennlighet blir stadig høyere. For å oppfylle disse kravene må det sikres god blandingsdannelse. For å gjøre dette er motorene utstyrt med moderne og effektive drivstoffinnsprøytningssystemer. De er ikke bare i stand til å gi den fineste sprayen på grunn av høyere trykk, men også til å regulere injeksjonsmomentet og mengden drivstoff som tilføres sylindrene med høy nøyaktighet. Et slikt system eksisterer og tilfredsstiller fullt ut alle de høye kravene. Dette er en dieselmotor injektor. Det er et separat innsprøytningselement for hver sylinder i motoren. Delen styres av en elektronisk enhet.

Diesel Ideas

Om opprettelsen av en node der munnstykket og drivstoffpumpen skal kombineres,trodde han var skaperen av disse motorene - Rudolf Diesel.

Dette vil tillate deg å komme vekk fra drivstoffledningene og høytrykksrørledningene, og dermed øke injeksjonstrykket. Men i Diesels dager fantes ikke mulighetene som finnes i dag ennå.

Systembeskrivelse

Dieselmotorens injektorpumpe er en drivstofftilførselspumpe og injektor, som er kombinert i en enhet. Som i injeksjonspumper med dyser, kan injeksjon basert på disse elementene utføre visse oppgaver. Systemet skaper tilstrekkelig trykk, tilfører en viss del av drivstoffblandingen til rett tid. Det er en egen pumpe for hvert brennkammer. Derfor kan du nå finne motorer der det ikke er høytrykks drivstoffledninger, som er på kraftenheter med høytrykks drivstoffpumper.

Historiske fakta

Dette injeksjonssystemet er ikke en ny utvikling. Dieselmotorinjektoren ble installert på biler på slutten av 30-tallet. For første gang ble designet testet på dieselmotorer for jernbane-, marine- og lastebiler. All denne teknikken ble forent av en ting - lav hastighet. Funksjonene til disse motorene er tilstedeværelsen av en separat pumpe for hver sylinder og korte trykklinjer som går til dysen. Elementene drives av pushere og buffere.

Begynte å bruke slike systemer for alvor på lastebiler siden 1944. På personbiler - siden 1988. I 1938 ble Detroit-Diesel-selskapet, som da tilhørte generalenMotorer, den første slike enhet ble opprettet, der dieselmotorkraftsystemet med pumpedyser ble brukt. Til tross for at enheten ble utviklet i USA, ble design av denne typen også utviklet i USSR.

De første YaAZ-204-motorene ble utstyrt med slike dyser allerede i 1947. Men disse enhetene ble produsert under lisens fra Detroit-Diesel. Denne kraftenheten, og deretter en modifisert sekssylindret motor, ble produsert frem til 1992.

I 1994 ble enheten og driften av dieselmotorinjektoren lagt merke til av Volvo-ingeniører. Selskapet produserer den første lastebilen FH12 med dyser av denne typen. Da vil de begynne å utstyre Scania- og Iveco-lastebilene sine med de samme enhetene.

Blant personbiler ble dette systemet først brukt på Volkswagens. Volkswagen dieselmotorinjektoren dukket opp i 1998. På slutten av 90-tallet okkuperte motorer med et slikt system 20 % av bilmarkedet.

Device

Så, la oss vurdere hva en dieselmotorinjektor er. Enheten er ekstremt enkel. I enhetens kropp er det direkte munnstykket, doseringsenheten, samt kraftenheten. Takket være dette kraftdrevet har enhetsinjektoren visse fordeler i forhold til tradisjonelle systemer. Dermed reduseres bevegelsestiden for en brennbar væske under høyt trykk betydelig. Det øker også den hydrauliske effektiviteten og reduserer vekten.

Den siste generasjons dyser er utstyrt med pumper som kan levere tilstrekkelig høye trykk (opptil 2500 bar). De kan umiddelbart svare på kommandoer fra ECU, som samler inn og analyserer gjeldende informasjon fra eksterne sensorer. Basert på disse dataene bestemmes den nødvendige mengden av blandingen og injeksjonstiden. Dette gjør det mulig å oppnå optimale effektverdier for gitte driftsforhold. I tillegg bidrar enhetene til å spare diesel, noe som minimerer skadelige utslipp til atmosfæren og bidrar til å redusere støy fra en motor som går. Og til slutt er enheten veldig kompakt og kan plasseres i sylinderhodet. Du kan også installere andre deler og sammenstillinger der.

Dysen er designet for å gi den mest effektive blandingsdannelsen. For dette har ingeniører sørget for faser - dette er en foreløpig, hoved- og tilleggsinjeksjon. Foreløpig gir jevn forbrenning i øyeblikket av hovedfasen, når høykvalitets dannelse av arbeidsblandingen er sikret i forskjellige motordriftsmoduser. En ekstra er nødvendig for regenereringsprosesser i partikkelfilteret.

Mekanisk injektorprinsipp

Dieselmotorinjektoren er installert direkte i sylinderhodet. Det er fire spesielle cams på kamakselen. De tjener til å starte injektordriften. Ved hjelp av vippearmer overføres kraften til pumpe-injektorene ved hjelp av stempel.

Drivkammen har en spesiell profil som gir en skarp stigning opp, og deretter en sakte senking av vippen. Når den siste stigerstempelet trykkes raskt ned. Dette skaper riktig trykk. Når vippen sakte senkes ned, går stempelet opp. Dette gjør at drivstoffet kommer inn i høytrykkskamrene uten luftbobler.

Selve injeksjonsprosessen finner sted når styrespenning påføres fra ECU til magnetventilen.

Injeksjonsfaser

La oss se nærmere på driftsprinsippet til dieselmotorinjektoren. Når, under påvirkning av vippen, stempelet beveger seg ned, strømmer den brennbare blandingen gjennom kanalene inn i dysene. Når ventilen stenger, kuttes dieselstrømmen. Trykket begynner å stige. Når den når et nivå på 13 MPa, vil spraynålen overvinne fjærkraften. Etter det vil pre-injeksjonsfasen begynne.

Så snart ventilen begynner å åpne, avsluttes forfasen og drivstoffblandingen ledes gjennom tilførselsledningen. Trykket begynner å synke. Avhengig av motorens driftsmodus, kan én eller to innledende faser utføres.

Når stempelet beveger seg nedover, begynner hovedinjeksjonsslaget. Ventilen lukkes igjen, drivstofftrykket stiger igjen. Ved å nå et nivå på 30 MPa vil spraynålen overvinne trykkkraften og stige opp, og dermed starte injeksjonsprosessen. Jo høyere trykket stiger, jo mer drivstoff vil bli komprimert. Mengden diesel og luft som kan komme inn i sylinderen økes.

Maksimal mating (og den utføres når motoren går i toppmoduskraft), utføres ved et trykk på 220 MPa. Åpningen av ventilen fullfører hovedinjeksjonstrinnet. Trykket faller, nålen lukkes.

En ekstra injeksjonsfase utføres når stempelet beveger seg lenger ned. Prinsippet for drift av enheten på dette stadiet er det samme som hovedinjeksjonen. Oftere utføres algoritmen i to trinn.

Hvis vi vurderer enheten til pumpe-injektoren til en TDI-dieselmotor, så kan den utstyres med en sensor som overvåker løftingen av nålen. Nålens posisjon er nødvendig av kontrollenheten, der drivstoffpumpene også styres elektronisk.

Benefits

Mens common rail-systemet bruker batteriinnsprøytning, leverer enhetsinjektoren drivstoffblandingen med et høyere trykk på grunn av fraværet av lange linjer.

De kan ofte bli ødelagt under drift av bilen. Dette er det svake leddet i klassiske kraftsystemer. Pumpeinjektoren gjør at mer drivstoff kan mates inn i forbrenningskammeret. Dette vil gjøre sprøytingen mer effektiv. Motorer utstyrt med slike enheter er kraftigere.

I tillegg er motorer med denne typen innsprøytning mindre støyende enn sine motstykker. Men med Common Rail eller injeksjonspumpe vil pumpeinjektoren fortsatt være mer kompakt.

Flaws

Men det er også ulemper. Den mest alvorlige ulempen er de høye kravene til kvaliteten på drivstoffet. Den minste blokkering er nok til at systemet slutter å fungere. Det andre negative er prisen.

Det er nesten umulig å reparere denne eksakte enheten utenfor fabrikken. En annen ulempe er at når de utsettes for høyt trykk, bryter disse nodene ofte landingskontaktene i motorblokken.

Hvordan vedlikeholde pumpeinjektoren?

Som du kan se, er disse nodene svært krevende på dieselkvaliteten, og den er langt fra høy i vårt land og i CIS. For ikke å måtte skifte dette dyre elementet ofte, anbefales det å skifte drivstoff, luft og alle andre filtre regelmessig, kjøpe originale forbruksvarer.

Om flushes

Ofte er bileiere interessert i hvordan man spyler injektorpumpen på en dieselmotor. Eksperter anbefaler ikke spyling - dette er ikke bra for noen dyse. Det er bedre å skifte filtre og fylle drivstoff på velprøvde bensinstasjoner.

Spyling på benken er egnet hvis det er dårlig kvalitet på forstøvning - ustabil tomgang og lignende problemer. Skylling i et ultralydbad er tillatt når nålen er helt fast. Hvis munnstykket helles, vil ingenting hjelpe her. Til vask kan du bruke de for tiden populære LAVR- og VINS-produktene

Generelt, hvis en injektor ikke fungerer, er det best å få den til service og erstatte deler som er ute av drift. Skylling hjelper bare hvis noden på en eller annen måte fungerer.

Konklusjon

Så vi fant ut hva en dieselmotorinjektor er og hva enheten er. Som du kan se, er dette et integrert element i dieselmotorens strømforsyningssystem. Han harmer teknologisk avansert design, men svært krevende for drivstoffkvalitet.