Dieselmotorinsprutare: enhet och funktionsprincip

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:41

Kraven som ställs på moderna dieselmotorer när det gäller kraft, effektivitet och miljövänlighet blir allt högre. För att uppfylla dessa krav måste en god blandningsbildning säkerställas. För att göra detta är motorerna utrustade med moderna och effektiva bränsleinsprutningssystem. De kan inte bara ge den finaste sprayen på grund av högre tryck, utan också att reglera insprutningsmomentet och mängden bränsle som tillförs cylindrarna med hög noggrannhet. Ett sådant system finns och uppfyller till fullo alla dessa höga krav. Detta är en dieselmotorinjektor. Det är ett separat insprutningselement för varje cylinder i motorn. Delen styrs av en elektronisk enhet.

Diesel Ideas

Om skapandet av en nod där munstycket och bränslepumpen skulle kombineras,trodde att han var skaparen av dessa motorer - Rudolf Diesel.

Detta skulle tillåta dig att komma bort från bränsleledningarna och högtrycksrörledningarna och därigenom öka insprutningstrycket. Men på Diesels dagar fanns inte de möjligheter som finns idag ännu.

Systembeskrivning

Dieselmotorns insprutningspump är en bränsletillförselpump och injektor, som är kombinerade i en enhet. Som i injektionspumpar med munstycken kan injektion baserad på dessa element utföra vissa uppgifter. Systemet skapar tillräckligt tryck, tillför en viss del av bränsleblandningen vid rätt tidpunkt. Det finns en separat pump för varje förbränningskammare. Det är därför man nu kan hitta motorer där det inte finns några högtrycksbränsleledningar, som är på kraftenheter med högtrycksbränslepumpar.

Historiska fakta

Det här injektionssystemet är ingen ny utveckling. Dieselmotorinjektorn installerades på bilar i slutet av 30-talet. För första gången testades designen på dieselmotorer för järnvägs-, marin- och lastfordon. All denna teknik förenades av en sak - låg hastighet. Funktionerna hos dessa motorer är närvaron av en separat pump för varje cylinder och korta tryckledningar som går till munstycket. Elementen drivs av påskjutare och buffertar.

Började seriellt använda sådana system på lastbilar sedan 1944. På personbilar - sedan 1988. 1938, Detroit-Diesel företaget, som då tillhörde GeneralenMotorer, den första sådana enheten skapades, där dieselmotorns kraftsystem med pumpmunstycken användes. Trots att enheten utvecklades i USA, utvecklades design av denna typ även i Sovjetunionen.

De första YaAZ-204-motorerna var utrustade med sådana munstycken redan 1947. Men dessa enheter tillverkades under licens från Detroit-Diesel. Denna kraftenhet, och sedan en modifierad sexcylindrig motor, tillverkades fram till 1992.

1994 uppmärksammades enheten och funktionen hos dieselmotorinjektorn av Volvos ingenjörer. Företaget tillverkar den första lastbilen FH12 med munstycken av denna typ. Sedan ska de börja utrusta sina Scania- och Iveco-lastbilar med samma enheter.

Bland personbilar användes detta system först på Volkswagens. Volkswagens dieselmotorinjektor dök upp 1998. I slutet av 90-talet upptog motorer med ett sådant system 20 % av bilmarknaden.

Device

Så, låt oss överväga vad en dieselmotorinsprutare är. Dess enhet är extremt enkel. I enhetens kropp finns direkt munstycket, doseringsenheten samt kraftenheten. Tack vare denna drivenhet har enhetsinjektorn vissa fördelar jämfört med traditionella system. Således reduceras tiden för rörelse av en brandfarlig vätska under högt tryck avsevärt. Det ökar också hydraulisk effektivitet och minskar vikten.

Den senaste generationens munstycken är utrustade med pumpar som kan leverera tillräckligt höga tryck (upp till 2 500 bar). De kan omedelbart svara på kommandon från ECU:n, som samlar in och analyserar aktuell information från externa sensorer. Baserat på dessa data bestäms den erforderliga mängden av blandningen och injektionstiden. Detta gör det möjligt att erhålla optimala effektvärden för givna driftsförhållanden. Dessutom hjälper enheterna till att spara dieselbränsle, vilket minimerar skadliga utsläpp till atmosfären och hjälper till att minska bullret från en motor igång. Och slutligen är enheten mycket kompakt och kan placeras i cylinderhuvudet. Du kan även installera andra delar och sammansättningar där.

Munstycket är utformat för att ge den mest effektiva blandningsbildningen. För detta har ingenjörer tillhandahållit faser - detta är en preliminär, huvudsaklig och ytterligare injektion. Preliminär ger smidig förbränning i ögonblicket av huvudfasen, när högkvalitativ bildning av arbetsblandningen säkerställs i olika motordriftslägen. Ytterligare en krävs för regenereringsprocesser i partikelfiltret.

Mekanisk injektorprincip

Dieselmotorns insprutare är installerad direkt i cylinderhuvudet. Det finns fyra specialkammar på kamaxeln. De tjänar till att starta injektordriften. Med hjälp av vipparmar överförs kraften till pumpinjektorerna med hjälp av kolvar.

Drivkammen har en speciell profil som ger en skarp höjning uppåt, och sedan en långsam sänkning av vippen. När den sista stigerkolven trycks snabbt ned. Detta skapar rätt tryck. När vipparmen sakta sänks ner går kolven upp. Detta gör att bränslet kan komma in i högtryckskamrarna utan luftbubblor.

Själva insprutningsprocessen äger rum när styrspänning påläggs från ECU:n till magnetventilen.

Injektionsfaser

Låt oss ta en närmare titt på principen för driften av dieselmotorinjektorn. När kolven, under påverkan av vippan, rör sig nedåt, flyter den brännbara blandningen genom kanalerna in i munstyckena. När ventilen stängs stängs dieselflödet av. Trycket börjar stiga. När den når en nivå av 13 MPa kommer spraynålen att övervinna fjäderkraften. Därefter börjar förinjektionsfasen.

Så snart ventilen börjar öppna slutar förfasen och bränsleblandningen leds genom matningsledningen. Trycket börjar sjunka. Beroende på motorns driftläge kan en eller två preliminära faser utföras.

När kolven rör sig nedåt, börjar huvudinsprutningstakten. Ventilen stängs igen, bränsletrycket stiger igen. När en nivå på 30 MPa uppnåtts kommer spraynålen att övervinna tryckkraften och stiga upp och därigenom starta injektionsprocessen. Ju högre trycket stiger, desto mer bränsle kommer att komprimeras. Mängden diesel och luft som kan komma in i cylindern ökar.

Maximal matning (och den utförs när motorn går i topplägeeffekt), utförs vid ett tryck av 220 MPa. Öppnandet av ventilen fullbordar huvudinsprutningssteget. Trycket sjunker, nålen stängs.

En ytterligare injektionsfas utförs när kolven rör sig ytterligare nedåt. Funktionsprincipen för enheten i detta skede är densamma som huvudinjektionen. Algoritmen utförs oftare i två steg.

Om vi betraktar enheten för pumpinjektorn för en TDI-dieselmotor, så kan den utrustas med en sensor som övervakar lyftet av nålen. Nålens läge behövs av styrenheten, där även bränslepumparna styrs elektroniskt.

Förmåner

Medan common rail-systemet använder batteriinsprutning, levererar enhetsinjektorn bränsleblandningen vid ett högre tryck på grund av frånvaron av långa linjer.

De kan ofta förstöras under körning av bilen. Detta är den svaga länken i klassiska kraftsystem. Pumpinjektorn gör att mer bränsle kan matas in i förbränningskammaren. Detta kommer att göra sprutningen mer effektiv. Motorer utrustade med sådana enheter är mer kraftfulla.

Dessutom är motorer med denna typ av insprutning mindre bullriga än sina motsvarigheter. Men med Common Rail eller insprutningspumpen blir pumpinjektorn fortfarande mer kompakt.

Flaws

Men det finns också nackdelar. Den allvarligaste nackdelen är de höga kraven på bränslekvaliteten. Minsta blockering räcker för att systemet ska sluta fungera. Det andra negativa är priset.

Det är nästan omöjligt att reparera denna exakta montering utanför fabriken. En annan nackdel är att när de utsätts för högt tryck bryter dessa noder ofta sönder landningssocklarna i motorblocket.

Hur underhåller man pumpinjektorn?

Som du kan se, är dessa noder mycket krävande på dieselkvaliteten, och den är långt ifrån hög i vårt land och i OSS. För att inte behöva byta detta dyra element ofta, rekommenderas att regelbundet byta bränsle, luft och alla andra filter, köpa original förbrukningsvaror.

Om spolningar

Ofta är bilägare intresserade av hur man spolar insprutningspumpen på en dieselmotor. Experter rekommenderar inte spolning - detta är inte bra för något munstycke. Det är bättre att byta filter och tanka på beprövade bensinstationer.

Spolning på bänken är lämplig om finfördelning av dålig kvalitet är - instabil tomgång och liknande problem. Sköljning i ultraljudsbad är tillåten när nålen är helt fast. Om munstycket häller, kommer ingenting att hjälpa här. För tvätt kan du använda de för närvarande populära LAVR- och VINS-produkterna

I allmänhet, om en injektor inte fungerar, är det bäst att få den på service och byta ut delar som är ur funktion. Spolning hjälper bara om noden på något sätt fungerar.

Slutsats

Så vi fick reda på vad en dieselmotorinsprutare är och vad dess enhet är. Som du kan se är detta en integrerad del av dieselmotorns strömförsörjningssystem. Han harmer tekniskt avancerad design, men mycket krävande på bränslekvaliteten.