Vstrekovač naftového motora: zariadenie a princíp činnosti

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:23

Požiadavky kladené na moderné dieselové motory z hľadiska výkonu, účinnosti a šetrnosti k životnému prostrediu sú stále vyššie. Aby sa splnili tieto požiadavky, musí sa zabezpečiť dobrá tvorba zmesi. Na tento účel sú motory vybavené modernými a účinnými systémami vstrekovania paliva. Sú schopné poskytnúť nielen ten najjemnejší sprej vďaka vyššiemu tlaku, ale aj s vysokou presnosťou regulovať vstrekovací moment a množstvo paliva dodávaného do valcov. Takýto systém existuje a plne spĺňa všetky tieto vysoké požiadavky. Ide o vstrekovač naftového motora. Je to samostatný vstrekovací prvok pre každý valec v motore. Časť je riadená elektronickou jednotkou.

Dieselové nápady

O vytvorení uzla, v ktorom by bola kombinovaná tryska a palivové čerpadlo,sa považoval za tvorcu týchto motorov - Rudolf Diesel.

To by vám umožnilo dostať sa preč od palivových potrubí a vysokotlakových potrubí, čím by sa zvýšil vstrekovací tlak. Ale v časoch Diesel ešte neexistovali príležitosti, ktoré existujú dnes.

Popis systému

Vstrekovacie čerpadlo naftového motora je palivové čerpadlo a vstrekovač, ktoré sú spojené do jednej jednotky. Rovnako ako u vstrekovacích čerpadiel s dýzami, vstrekovanie na základe týchto prvkov môže vykonávať určité úlohy. Systém vytvára dostatočný tlak, dodáva určitú časť palivovej zmesi v správnom čase. Pre každú spaľovaciu komoru je samostatné čerpadlo. Preto teraz nájdete motory, kde nie sú žiadne vysokotlakové palivové potrubia, ktoré sú na pohonných jednotkách s vysokotlakovými palivovými čerpadlami.

Historické fakty

Tento vstrekovací systém nie je novinkou. Injektor dieselového motora bol inštalovaný na autách koncom 30-tych rokov. Prvýkrát bola konštrukcia testovaná na dieselových motoroch pre železničné, námorné a nákladné vozidlá. Celú túto techniku spájala jedna vec – nízka rýchlosť. Charakteristickým znakom týchto motorov je prítomnosť samostatného čerpadla pre každý valec a krátke tlakové vedenia, ktoré idú do trysky. Prvky sú poháňané posúvačmi a nárazníkmi.

Sériovo sa takéto systémy začali používať na nákladných autách od roku 1944. Na osobných autách - od roku 1988. V roku 1938 spoločnosť Detroit-Diesel, ktorá vtedy patrila generáloviMotory, bola vytvorená prvá takáto jednotka, v ktorej bol použitý systém napájania dieselového motora s dýzami čerpadla. Napriek tomu, že zariadenie bolo vyvinuté v USA, návrhy tohto typu boli vyvinuté aj v ZSSR.

Prvé motory YaAZ-204 boli vybavené takýmito dýzami už v roku 1947. Tieto jednotky sa však vyrábali v licencii spoločnosti Detroit-Diesel. Táto pohonná jednotka a potom upravený šesťvalcový motor sa vyrábal do roku 1992.

V roku 1994 si inžinieri Volvo všimli zariadenie a činnosť vstrekovača naftového motora. Spoločnosť vyrába prvý nákladný automobil FH12 s tryskami tohto typu. Potom začnú svoje nákladné vozidlá Scania a Iveco vybavovať rovnakými jednotkami.

Medzi osobnými automobilmi bol tento systém prvýkrát použitý na Volkswagenoch. Vstrekovač dieselového motora Volkswagen sa objavil v roku 1998. Koncom 90. rokov zaberali motory s takýmto systémom 20 % automobilového trhu.

Device

Pozrime sa teda, čo je vstrekovač naftového motora. Jeho zariadenie je mimoriadne jednoduché. V tele jednotky je priamo tryska, dávkovacia jednotka, ako aj pohonná jednotka. Vďaka tomuto pohonu má jednotkový vstrekovač určité výhody oproti tradičným systémom. Tým sa výrazne skráti čas pohybu horľavej kvapaliny pod vysokým tlakom. Zvyšuje tiež hydraulickú účinnosť a znižuje hmotnosť.

Dýzy najnovšej generácie sú vybavené čerpadlami schopnými dodávať dostatočne vysoké tlaky (až 2 500 barov). Môžu okamžite reagovať na príkazy z ECU, ktorá zbiera a analyzuje aktuálne informácie z externých senzorov. Na základe týchto údajov sa určí potrebné množstvo zmesi a čas vstreku. To umožňuje získať optimálne hodnoty výkonu pre dané prevádzkové podmienky. Jednotky navyše pomáhajú šetriť naftu, čím sa minimalizujú škodlivé emisie do ovzdušia a pomáha znižovať hluk z bežiaceho motora. A nakoniec, zariadenie je veľmi kompaktné a dá sa umiestniť do hlavy valcov. Môžete tam nainštalovať aj iné diely a zostavy.

Dýza je navrhnutá tak, aby poskytovala čo najefektívnejšiu tvorbu zmesi. Na tento účel inžinieri zabezpečili fázy - ide o predbežnú, hlavnú a dodatočnú injekciu. Predbežné spaľovanie poskytuje hladké spaľovanie v okamihu hlavnej fázy, keď je zabezpečená kvalitná tvorba pracovnej zmesi v rôznych prevádzkových režimoch motora. Ďalší je potrebný na regeneračné procesy vo filtri pevných častíc.

Princíp mechanického vstrekovača

Vstrekovač naftového motora je inštalovaný priamo v hlave valcov. Na vačkovom hriadeli sú štyri špeciálne vačky. Slúžia na spustenie pohonu vstrekovača. Pomocou vahadiel sa sila prenáša na vstrekovače pumpy pomocou piestov.

Hnacia vačka má špeciálny profil, ktorý umožňuje prudké zdvíhanie a následné pomalé spúšťanie vahadla. Keď vstáva poslednýpiest sa rýchlo stlačí. To vytvára správny tlak. Pri pomalom spúšťaní vahadla nadol sa piest zdvihne. To umožňuje palivu vstúpiť do vysokotlakových komôr bez vzduchových bublín.

Samotný proces vstrekovania prebieha, keď je riadiace napätie privedené z ECU na solenoidový ventil.

Fázy vstrekovania

Pozrime sa bližšie na princíp činnosti vstrekovača naftového motora. Keď sa pod vplyvom vahadla pohybuje piest nadol, horľavá zmes prúdi cez kanály do dýz. Keď sa ventil zatvorí, prietok nafty sa preruší. Tlak začne stúpať. Keď dosiahne úroveň 13 MPa, rozprašovacia ihla prekoná silu pružiny. Potom sa začne fáza predvstrekovania.

Akonáhle sa ventil začne otvárať, predfáza sa skončí a palivová zmes smeruje cez prívodné potrubie. Tlak začne klesať. V závislosti od prevádzkového režimu motora je možné vykonať jednu alebo dve prípravné fázy.

Keď sa piest posunie nadol, začne sa hlavný vstrekovací zdvih. Ventil sa opäť zatvorí, tlak paliva opäť stúpne. Po dosiahnutí úrovne 30 MPa striekacia ihla prekoná tlakovú silu a zdvihne sa, čím sa spustí proces vstrekovania. Čím vyššie tlak stúpa, tým viac paliva sa stlačí. Množstvo nafty a vzduchu, ktoré môže vstúpiť do valca, je zvýšené.

Maximálny posuv (a vykonáva sa, keď motor beží v špičkovom režimevýkon), sa vykonáva pri tlaku 220 MPa. Otvorením ventilu sa dokončí hlavná fáza vstrekovania. Tlak klesá, ihla sa zatvára.

Po ďalšom pohybe piestu nadol sa vykoná ďalšia injekčná fáza. Princíp činnosti zariadenia v tomto štádiu je rovnaký ako pri hlavnej injekcii. Algoritmus sa častejšie vykonáva v dvoch fázach.

Ak vezmeme do úvahy zariadenie čerpadlo-vstrekovač naftového motora TDI, potom môže byť vybavené snímačom, ktorý monitoruje zdvíhanie ihly. Polohu strelky potrebuje riadiaca jednotka, kde sú elektronicky riadené aj palivové čerpadlá.

Výhody

Zatiaľ čo systém Common Rail využíva vstrekovanie batérie, jednotkový vstrekovač dodáva palivovú zmes pod vyšším tlakom v dôsledku absencie dlhých potrubí.

Často sa môžu počas prevádzky auta zničiť. Toto je slabý článok v klasických energetických systémoch. Injektor čerpadla umožňuje privádzanie väčšieho množstva paliva do spaľovacej komory. To zefektívni postrek. Motory vybavené takýmito jednotkami sú výkonnejšie.

Navyše, motory s týmto typom vstrekovania sú menej hlučné ako ich náprotivky. Ale so systémom Common Rail alebo vstrekovacím čerpadlom bude vstrekovač čerpadla stále kompaktnejší.

Chyby

Má to však aj nevýhody. Najzávažnejšou nevýhodou sú vysoké nároky na kvalitu paliva. Stačí najmenšie zablokovanie, aby systém prestal fungovať. Druhým negatívom je cena.

Je takmer nemožné opraviť túto presnú zostavu mimo továrne. Ďalšou nevýhodou je, že keď sú tieto uzly vystavené vysokému tlaku, často zlomia pristávacie otvory v bloku motora.

Ako udržiavať injektor pumpy?

Ako vidíte, tieto uzly sú veľmi náročné na kvalitu nafty a tá u nás a v SNŠ zďaleka nie je vysoká. Aby ste nemuseli často meniť tento drahý prvok, odporúča sa pravidelne meniť palivové, vzduchové a všetky ostatné filtre, nakupovať originálny spotrebný materiál.

O splachovaniach

Majitelia automobilov sa často zaujímajú o to, ako prepláchnuť vstrekovacie čerpadlo na dieselovom motore. Odborníci neodporúčajú splachovanie – to nie je dobré pre žiadnu trysku. Je lepšie meniť filtre a tankovať na osvedčených čerpacích staniciach.

Splachovanie na lavičke je vhodné pri nekvalitnej atomizácii - nestabilnom voľnobehu a podobných problémoch. Oplachovanie v ultrazvukovom kúpeli je povolené, keď je ihla úplne zaseknutá. Ak sa tryska naleje, potom tu nič nepomôže. Na pranie môžete použiť momentálne obľúbené produkty LAVR a VINS.

Vo všeobecnosti, ak vstrekovač nefunguje, je najlepšie ho nechať opraviť a vymeniť diely, ktoré sú nefunkčné. Preplachovanie pomáha iba vtedy, ak uzol nejako funguje.

Záver

Takže sme zistili, čo je vstrekovač naftového motora a aké je jeho zariadenie. Ako vidíte, ide o neoddeliteľnú súčasť systému napájania dieselového motora. On mátechnologicky vyspelejší dizajn, ale veľmi náročný na kvalitu paliva.