Έγχυση κινητήρα ντίζελ: συσκευή και αρχή λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 14:10

Οι απαιτήσεις που έχουν οι σύγχρονοι κινητήρες ντίζελ όσον αφορά την ισχύ, την απόδοση και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον γίνονται ολοένα και μεγαλύτερες. Για να πληρούνται αυτές οι απαιτήσεις, πρέπει να εξασφαλίζεται καλός σχηματισμός μείγματος. Για να γίνει αυτό, οι κινητήρες είναι εξοπλισμένοι με σύγχρονα και αποδοτικά συστήματα ψεκασμού καυσίμου. Είναι σε θέση όχι μόνο να παρέχουν τον καλύτερο ψεκασμό λόγω υψηλότερης πίεσης, αλλά και να ρυθμίζουν τη ροπή ψεκασμού και την ποσότητα καυσίμου που παρέχεται στους κυλίνδρους με υψηλή ακρίβεια. Ένα τέτοιο σύστημα υπάρχει και ικανοποιεί πλήρως όλες αυτές τις υψηλές απαιτήσεις. Αυτό είναι ένα μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ. Είναι ένα ξεχωριστό στοιχείο ψεκασμού για κάθε κύλινδρο στον κινητήρα. Το εξάρτημα ελέγχεται από μια ηλεκτρονική μονάδα.

Ιδέες ντίζελ

Σχετικά με τη δημιουργία ενός κόμβου στον οποίο θα συνδυάζονται το ακροφύσιο και η αντλία καυσίμου,νόμιζε ότι ο δημιουργός αυτών των κινητήρων - ο Rudolf Diesel.

Αυτό θα σας επιτρέψει να απομακρυνθείτε από τις γραμμές καυσίμου και τους αγωγούς υψηλής πίεσης, αυξάνοντας έτσι την πίεση ψεκασμού. Αλλά στις μέρες του Diesel, οι ευκαιρίες που υπάρχουν σήμερα δεν υπήρχαν ακόμη.

Περιγραφή συστήματος

Η αντλία μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ είναι αντλία τροφοδοσίας καυσίμου και μπεκ ψεκασμού, που συνδυάζονται σε μία μονάδα. Όπως και στις αντλίες έγχυσης με ακροφύσια, η έγχυση με βάση αυτά τα στοιχεία μπορεί να εκτελέσει ορισμένες εργασίες. Το σύστημα δημιουργεί επαρκή πίεση, παρέχει ένα ορισμένο μέρος του μείγματος καυσίμου την κατάλληλη στιγμή. Υπάρχει ξεχωριστή αντλία για κάθε θάλαμο καύσης. Γι' αυτό τώρα μπορείτε να βρείτε κινητήρες όπου δεν υπάρχουν γραμμές καυσίμου υψηλής πίεσης, οι οποίοι βρίσκονται σε μονάδες ισχύος με αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης.

Ιστορικά γεγονότα

Αυτό το σύστημα έγχυσης δεν είναι νέα εξέλιξη. Ο εγχυτήρας κινητήρα ντίζελ εγκαταστάθηκε σε αυτοκίνητα στα τέλη της δεκαετίας του '30. Για πρώτη φορά, ο σχεδιασμός δοκιμάστηκε σε κινητήρες ντίζελ για σιδηροδρομικά, θαλάσσια και φορτηγά οχήματα. Όλη αυτή η τεχνική ενωνόταν από ένα πράγμα - τη χαμηλή ταχύτητα. Τα χαρακτηριστικά αυτών των κινητήρων είναι η παρουσία μιας ξεχωριστής αντλίας για κάθε κύλινδρο και οι μικρές γραμμές πίεσης που πηγαίνουν στο ακροφύσιο. Τα στοιχεία οδηγούνται από ωθητές και buffers.

Σειρικά άρχισε να χρησιμοποιεί τέτοια συστήματα σε φορτηγά από το 1944. Σε επιβατικά αυτοκίνητα - από το 1988. Το 1938 η εταιρεία Detroit-Diesel που τότε ανήκε στον ΣτρατηγόΟι κινητήρες, δημιουργήθηκε η πρώτη τέτοια μονάδα, στην οποία χρησιμοποιήθηκε το σύστημα ισχύος του κινητήρα ντίζελ με ακροφύσια αντλίας. Παρά το γεγονός ότι η συσκευή αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ, σχέδια αυτού του τύπου αναπτύχθηκαν και στην ΕΣΣΔ.

Οι πρώτοι κινητήρες YaAZ-204 ήταν εξοπλισμένοι με τέτοια ακροφύσια ήδη το 1947. Αλλά αυτές οι μονάδες κατασκευάστηκαν με την άδεια της Detroit-Diesel. Αυτή η μονάδα ισχύος, και στη συνέχεια ένας τροποποιημένος εξακύλινδρος κινητήρας, κατασκευάστηκε μέχρι το 1992.

Το 1994, η συσκευή και η λειτουργία του μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ έγιναν αντιληπτά από τους μηχανικούς της Volvo. Η εταιρεία παράγει το πρώτο φορτηγό FH12 με ακροφύσια αυτού του τύπου. Στη συνέχεια θα αρχίσουν να εξοπλίζουν τα φορτηγά Scania και Iveco με τις ίδιες μονάδες.

Μεταξύ των επιβατικών αυτοκινήτων, αυτό το σύστημα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στα Volkswagen. Ο εγχυτήρας κινητήρα ντίζελ Volkswagen εμφανίστηκε το 1998. Στα τέλη της δεκαετίας του '90, οι κινητήρες με τέτοιο σύστημα καταλάμβαναν το 20% της αγοράς αυτοκινήτων.

Συσκευή

Ας εξετάσουμε λοιπόν τι είναι το μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ. Η συσκευή του είναι εξαιρετικά απλή. Στο σώμα της μονάδας υπάρχει απευθείας το ακροφύσιο, η δοσομετρική μονάδα, καθώς και η μονάδα ισχύος. Χάρη σε αυτόν τον κινητήρα, ο εγχυτήρας μονάδας έχει ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα. Έτσι, ο χρόνος κίνησης ενός εύφλεκτου υγρού υπό υψηλή πίεση μειώνεται σημαντικά. Αυξάνει επίσης την υδραυλική απόδοση και μειώνει το βάρος.

Τα ακροφύσια τελευταίας γενιάς είναι εξοπλισμένα με αντλίες ικανές να παρέχουν αρκετά υψηλές πιέσεις (έως 2.500 bar). Μπορούν να ανταποκριθούν άμεσα σε εντολές από την ECU, η οποία συλλέγει και αναλύει τρέχουσες πληροφορίες από εξωτερικούς αισθητήρες. Με βάση αυτά τα δεδομένα, προσδιορίζεται η απαιτούμενη ποσότητα του μείγματος και ο χρόνος έγχυσης. Αυτό καθιστά δυνατή τη λήψη βέλτιστων τιμών ισχύος για δεδομένες συνθήκες λειτουργίας. Επιπλέον, οι μονάδες συμβάλλουν στην εξοικονόμηση καυσίμου ντίζελ, το οποίο ελαχιστοποιεί τις επιβλαβείς εκπομπές στην ατμόσφαιρα και συμβάλλει στη μείωση του θορύβου από τον κινητήρα που λειτουργεί. Και τέλος, η συσκευή είναι πολύ συμπαγής και μπορεί να τοποθετηθεί στην κυλινδροκεφαλή. Μπορείτε επίσης να εγκαταστήσετε άλλα εξαρτήματα και συγκροτήματα εκεί.

Το ακροφύσιο έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τον πιο αποτελεσματικό σχηματισμό μείγματος. Για αυτό, οι μηχανικοί έχουν προβλέψει φάσεις - αυτή είναι μια προκαταρκτική, κύρια και πρόσθετη έγχυση. Η προκαταρκτική δίνει ομαλή καύση τη στιγμή της κύριας φάσης, όταν εξασφαλίζεται ο σχηματισμός υψηλής ποιότητας του μείγματος εργασίας σε διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας του κινητήρα. Απαιτείται ένα επιπλέον για τις διαδικασίες αναγέννησης στο φίλτρο σωματιδίων.

Αρχή μηχανικού μπεκ

Το μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ τοποθετείται απευθείας στην κυλινδροκεφαλή. Υπάρχουν τέσσερα ειδικά έκκεντρα στον εκκεντροφόρο άξονα. Χρησιμεύουν για την εκκίνηση της κίνησης του μπεκ. Με τη βοήθεια βραχιόνων στροφέα, η δύναμη μεταδίδεται στους εγχυτήρες αντλίας μέσω εμβόλων.

Το έκκεντρο της μονάδας έχει ένα ειδικό προφίλ που παρέχει απότομη ανύψωση και, στη συνέχεια, αργό χαμήλωμα του βραχίονα. Όταν ανεβαίνει το τελευταίοτο έμβολο πιέζεται γρήγορα προς τα κάτω. Αυτό δημιουργεί τη σωστή πίεση. Όταν κατεβάζετε αργά τον βραχίονα προς τα κάτω, το έμβολο ανεβαίνει. Αυτό επιτρέπει στο καύσιμο να εισέλθει στους θαλάμους υψηλής πίεσης χωρίς φυσαλίδες αέρα.

Η ίδια η διαδικασία έγχυσης λαμβάνει χώρα όταν εφαρμόζεται τάση ελέγχου από την ECU στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.

Φάσεις ένεσης

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στην αρχή λειτουργίας του μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ. Όταν, υπό την επίδραση του βραχίονα, το έμβολο κινείται προς τα κάτω, το εύφλεκτο μείγμα ρέει μέσω των καναλιών στα ακροφύσια. Όταν η βαλβίδα κλείνει, η ροή του ντίζελ διακόπτεται. Η πίεση αρχίζει να ανεβαίνει. Όταν φτάσει σε επίπεδο 13 MPa, η βελόνα ψεκασμού θα ξεπεράσει τη δύναμη του ελατηρίου. Μετά από αυτό, θα ξεκινήσει η φάση πριν από την ένεση.

Μόλις αρχίσει να ανοίγει η βαλβίδα, η προ-φάση τελειώνει και το μείγμα καυσίμου κατευθύνεται μέσω της γραμμής τροφοδοσίας. Η πίεση αρχίζει να πέφτει. Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα, μπορούν να εκτελεστούν μία ή δύο προκαταρκτικές φάσεις.

Όταν το έμβολο κινείται προς τα κάτω, αρχίζει η κύρια διαδρομή της έγχυσης. Η βαλβίδα κλείνει ξανά, η πίεση του καυσίμου αυξάνεται ξανά. Όταν φτάσει σε επίπεδο 30 MPa, η βελόνα ψεκασμού θα υπερνικήσει τη δύναμη πίεσης και θα ανέβει, ξεκινώντας έτσι τη διαδικασία έγχυσης. Όσο υψηλότερη ανεβαίνει η πίεση, τόσο περισσότερο καύσιμο θα συμπιεστεί. Η ποσότητα ντίζελ και αέρα που μπορεί να εισέλθει στον κύλινδρο αυξάνεται.

Μέγιστη τροφοδοσία (και πραγματοποιείται όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία αιχμήςισχύς), πραγματοποιείται σε πίεση 220 MPa. Το άνοιγμα της βαλβίδας ολοκληρώνει το κύριο στάδιο της έγχυσης. Η πίεση πέφτει, η βελόνα κλείνει.

Εκτελείται μια επιπλέον φάση έγχυσης όταν το έμβολο μετακινηθεί περαιτέρω προς τα κάτω. Η αρχή λειτουργίας της συσκευής σε αυτό το στάδιο είναι η ίδια με την κύρια έγχυση. Τις περισσότερες φορές, ο αλγόριθμος εκτελείται σε δύο στάδια.

Αν λάβουμε υπόψη τη συσκευή της αντλίας-μπεκ ενός κινητήρα ντίζελ TDI, τότε μπορεί να εξοπλιστεί με έναν αισθητήρα που παρακολουθεί την ανύψωση της βελόνας. Η θέση της βελόνας απαιτείται από τη μονάδα ελέγχου, όπου και οι αντλίες καυσίμου ελέγχονται ηλεκτρονικά.

Πλεονεκτήματα

Ενώ το σύστημα common rail χρησιμοποιεί ψεκασμό μπαταρίας, ο εγχυτήρας μονάδας παρέχει το μείγμα καυσίμου σε υψηλότερη πίεση λόγω της απουσίας μακριών ουρών.

Μπορεί συχνά να καταστραφούν κατά τη λειτουργία του αυτοκινήτου. Αυτός είναι ο αδύναμος κρίκος στα κλασικά συστήματα ισχύος. Ο εγχυτήρας αντλίας επιτρέπει την τροφοδοσία περισσότερου καυσίμου στον θάλαμο καύσης. Αυτό θα κάνει τον ψεκασμό πιο αποτελεσματικό. Οι κινητήρες εξοπλισμένοι με τέτοιες μονάδες είναι πιο ισχυροί.

Επιπλέον, οι κινητήρες με αυτόν τον τύπο ψεκασμού είναι λιγότερο θορυβώδεις από τους αντίστοιχους. Αλλά με την Common Rail ή την αντλία έγχυσης, ο εγχυτήρας της αντλίας θα εξακολουθεί να είναι πιο συμπαγής.

Ελαττώματα

Αλλά υπάρχουν και μειονεκτήματα. Το πιο σοβαρό μειονέκτημα είναι οι υψηλές απαιτήσεις στην ποιότητα του καυσίμου. Το παραμικρό μπλοκάρισμα αρκεί για να σταματήσει να λειτουργεί το σύστημα. Το δεύτερο αρνητικό είναι η τιμή.

Είναι σχεδόν αδύνατο να επισκευαστεί αυτό ακριβώς το συγκρότημα εκτός του εργοστασίου. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι όταν εκτίθενται σε υψηλή πίεση, αυτοί οι κόμβοι συχνά σπάνε τις υποδοχές προσγείωσης στο μπλοκ κινητήρα.

Πώς να συντηρήσετε τον εγχυτήρα αντλίας;

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτοί οι κόμβοι είναι πολύ απαιτητικοί για την ποιότητα του ντίζελ και απέχει πολύ από το να είναι υψηλή στη χώρα μας και στην ΚΑΚ. Για να μην χρειάζεται να αλλάζετε συχνά αυτό το ακριβό στοιχείο, συνιστάται να αλλάζετε τακτικά καύσιμο, αέρα και όλα τα άλλα φίλτρα, να αγοράζετε γνήσια αναλώσιμα.

Σχετικά με τα flushes

Συχνά, οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων ενδιαφέρονται για το πώς να ξεπλύνουν την αντλία μπεκ σε έναν κινητήρα ντίζελ. Οι ειδικοί δεν συνιστούν το ξέπλυμα - αυτό δεν είναι καλό για κανένα ακροφύσιο. Είναι καλύτερα να αλλάζετε τα φίλτρα και να ανεφοδιάζετε καύσιμα σε αποδεδειγμένα βενζινάδικα.

Το ξέπλυμα στον πάγκο είναι κατάλληλο εάν υπάρχει κακής ποιότητας ψεκασμός - ασταθές ρελαντί και παρόμοια προβλήματα. Το ξέπλυμα σε λουτρό υπερήχων επιτρέπεται όταν η βελόνα έχει κολλήσει τελείως. Εάν το ακροφύσιο χύνεται, τότε τίποτα δεν θα βοηθήσει εδώ. Για πλύσιμο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα επί του παρόντος δημοφιλή προϊόντα LAVR και VINS.

Γενικά, εάν ένας εγχυτήρας δεν λειτουργεί, είναι καλύτερο να του κάνετε σέρβις και να αντικαταστήσετε εξαρτήματα που δεν λειτουργούν. Το flushing βοηθάει μόνο εάν ο κόμβος λειτουργεί με κάποιο τρόπο.

Συμπέρασμα

Λοιπόν, ανακαλύψαμε τι είναι το μπεκ ψεκασμού κινητήρα ντίζελ και ποια είναι η συσκευή του. Όπως μπορείτε να δείτε, αυτό είναι ένα αναπόσπαστο στοιχείο του συστήματος τροφοδοσίας του κινητήρα ντίζελ. Αυτός έχειπιο τεχνολογικά προηγμένος σχεδιασμός, αλλά πολύ απαιτητικός στην ποιότητα καυσίμου.