Инжектор на дизелов двигател: устройство и принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:31

Изискванията към съвременните дизелови двигатели по отношение на мощност, ефективност и екологичност стават все по-високи. За да се изпълнят тези изисквания, трябва да се осигури добро образуване на смес. За да направите това, двигателите са оборудвани с модерни и ефективни системи за впръскване на гориво. Те са в състояние не само да осигурят най-финото пръскане поради по-високото налягане, но и да регулират с висока точност момента на впръскване и количеството гориво, подавано към цилиндрите. Такава система съществува и напълно удовлетворява всички тези високи изисквания. Това е инжектор на дизелов двигател. Това е отделен инжекционен елемент за всеки цилиндър в двигателя. Частта се управлява от електронен блок.

Идеи за дизел

Относно създаването на възел, в който дюзата и горивната помпа ще бъдат комбинирани,се смяташе за създател на тези двигатели - Рудолф Дизел.

Това ще ви позволи да се измъкнете от горивните линии и тръбопроводите за високо налягане, като по този начин ще увеличите налягането на впръскване. Но в дните на Diesel възможностите, които съществуват днес, все още не са съществували.

Описание на системата

Инжекторната помпа за дизелов двигател е помпа за подаване на гориво и инжектор, които са комбинирани в едно устройство. Както при инжекционните помпи с дюзи, инжектирането на базата на тези елементи може да изпълнява определени задачи. Системата създава достатъчно налягане, доставя определена част от горивната смес в точното време. За всяка горивна камера има отделна помпа. Ето защо сега можете да намерите двигатели, при които няма горивопроводи с високо налягане, които са на силови агрегати с горивни помпи с високо налягане.

Исторически факти

Тази инжекционна система не е нова разработка. Инжекторът за дизелов двигател е инсталиран на автомобили в края на 30-те години. За първи път дизайнът е тестван върху дизелови двигатели за железопътни, морски и товарни превозни средства. Цялата тази техника беше обединена от едно нещо - ниска скорост. Характеристиките на тези двигатели са наличието на отделна помпа за всеки цилиндър и къси напорни линии, които отиват към дюзата. Елементите се задвижват от буфери и буфери.

Серийно започнаха да използват такива системи за камиони от 1944 г. На леки автомобили - от 1988г. През 1938 г. компанията Detroit-Diesel, която тогава принадлежеше на генералаДвигатели е създаден първият такъв агрегат, в който е използвана захранващата система на дизелов двигател с помпени дюзи. Въпреки факта, че устройството е разработено в САЩ, дизайни от този тип са разработени и в СССР.

Първите двигатели YaAZ-204 са оборудвани с такива дюзи още през 1947 г. Но тези единици са произведени по лиценза на Detroit-Diesel. Този силов агрегат, а след това и модифициран шестцилиндров двигател, се произвежда до 1992 г.

През 1994 г. устройството и работата на инжектора на дизеловия двигател са забелязани от инженерите на Volvo. Компанията произвежда първия камион FH12 с дюзи от този тип. Тогава те ще започнат да оборудват своите камиони Scania и Iveco със същите единици.

Сред леките автомобили тази система е използвана за първи път на Volkswagen. Инжекторът за дизелов двигател на Volkswagen се появява през 1998 г. В края на 90-те двигателите с такава система заемаха 20% от автомобилния пазар.

Устройство

И така, нека помислим какво е инжектор на дизелов двигател. Устройството му е изключително просто. В тялото на уреда има директно дюзата, дозиращия блок, както и захранващия блок. Благодарение на това задвижване, инжекторът има определени предимства пред традиционните системи. По този начин времето на движение на запалима течност под високо налягане се намалява значително. Освен това повишава хидравличната ефективност и намалява теглото.

Дюзи от последно поколение са оборудвани с помпи, способни да доставят достатъчно високо налягане (до 2500 бара). Те могат незабавно да реагират на команди от ECU, който събира и анализира текущата информация от външни сензори. Въз основа на тези данни се определя необходимото количество от сместа и времето за инжектиране. Това дава възможност да се получат оптимални стойности на мощността за дадени работни условия. Освен това агрегатите спомагат за пестенето на дизелово гориво, което минимизира вредните емисии в атмосферата и спомага за намаляване на шума от работещ двигател. И накрая, устройството е много компактно и може да се постави в главата на цилиндъра. Можете също да инсталирате други части и възли там.

Дюзата е проектирана да осигури най-ефективното образуване на смес. За това инженерите са предвидили фази - това е предварително, основно и допълнително впръскване. Предварителното осигурява плавно горене в момента на основната фаза, когато се осигурява висококачествено образуване на работната смес при различни режими на работа на двигателя. Допълнителен е необходим за процесите на регенерация във филтъра за твърди частици.

Принцип на механичен инжектор

Инжекторът на дизеловия двигател е монтиран директно в главата на цилиндъра. На разпределителния вал има четири специални гърбици. Те служат за стартиране на задвижването на инжектора. С помощта на кобилни рамена, силата се предава към помпите-инжектори посредством бутала.

Задвижващата гърбица има специален профил, който осигурява рязко издигане и след това бавно спускане на кобилицата. Когато последният се издигнебуталото се натиска бързо надолу. Това създава правилното налягане. При бавно спускане на кобилицата надолу буталото се издига нагоре. Това позволява на горивото да влезе в камерите за високо налягане без въздушни мехурчета.

Самият процес на впръскване се извършва, когато управляващото напрежение се подаде от ECU към електромагнитния клапан.

Фази на инжектиране

Нека разгледаме по-отблизо принципа на работа на инжектора на дизеловия двигател. Когато под въздействието на кобилицата буталото се движи надолу, горимата смес преминава през каналите в дюзите. Когато клапанът се затвори, потокът на дизела се прекъсва. Налягането започва да се повишава. Когато достигне ниво от 13 MPa, иглата за пръскане ще преодолее силата на пружината. След това ще започне фазата преди инжектиране.

Веднага след като клапанът започне да се отваря, предварителната фаза приключва и горивната смес се насочва през захранващия тръбопровод. Налягането започва да пада. В зависимост от режима на работа на двигателя могат да се извършат една или две предварителни фази.

Когато буталото се движи надолу, започва основният ход на впръскване. Клапанът се затваря отново, налягането на горивото отново се повишава. При достигане на ниво от 30 MPa, пръскащата игла ще преодолее силата на натиск и ще се издигне нагоре, като по този начин стартира процеса на инжектиране. Колкото по-високо се повишава налягането, толкова повече гориво ще се компресира. Количеството дизел и въздух, които могат да влязат в цилиндъра, се увеличава.

Максимално подаване (и то се извършва, когато двигателят работи в пиков режиммощност), се извършва при налягане от 220 MPa. Отварянето на клапана завършва основния етап на впръскване. Налягането пада, иглата се затваря.

Извършва се допълнителна фаза на инжектиране, когато буталото се движи допълнително надолу. Принципът на работа на устройството на този етап е същият като основното впръскване. По-често алгоритъмът се изпълнява на два етапа.

Ако вземем предвид устройството на помпата-инжектор на дизелов двигател TDI, тогава той може да бъде оборудван със сензор, който следи повдигането на иглата. Позицията на иглата е необходима от блока за управление, където горивните помпи също се управляват електронно.

Предимства

Докато системата Common Rail използва впръскване на батерията, инжекторът подава горивната смес при по-високо налягане поради липсата на дълги линии.

Те често могат да бъдат унищожени по време на работа на автомобила. Това е слабото звено в класическите енергийни системи. Инжекторът на помпата позволява подаване на повече гориво в горивната камера. Това ще направи пръскането по-ефективно. Двигателите, оборудвани с такива агрегати, са по-мощни.

В допълнение, двигателите с този тип впръскване са по-малко шумни от своите колеги. Но с Common Rail или инжекционната помпа инжекторът на помпата все още ще бъде по-компактен.

Недостатъци

Но има и недостатъци. Най-сериозният недостатък са високите изисквания към качеството на горивото. Най-малкото блокиране е достатъчно, за да спре да работи системата. Вторият минус е цената.

Почти невъзможно е да се ремонтира точно този комплект извън фабриката. Друг недостатък е, че когато са изложени на високо налягане, тези възли често счупват гнездата за кацане в блока на двигателя.

Как да поддържам инжектора на помпата?

Както виждате, тези възли са много взискателни към качеството на дизела и то далеч не е високо у нас и в ОНД. За да не се налага често да сменяте този скъп елемент, се препоръчва редовно да сменяте горивни, въздушни и всички други филтри, да купувате оригинални консумативи.

Относно flushes

Често собствениците на автомобили се интересуват как да промият инжекторната помпа на дизелов двигател. Експертите не препоръчват промиване - това не е добре за всяка дюза. По-добре е да смените филтрите и да заредите гориво на доказани бензиностанции.

Промиването на стенда е подходящо, ако има некачествено пулверизиране - нестабилен празен ход и подобни проблеми. Изплакването в ултразвукова вана е позволено, когато иглата е напълно заседнала. Ако дюзата се излива, тогава нищо няма да помогне тук. За пране можете да използвате популярните в момента продукти LAVR и VINS.

По принцип, ако инжекторът не работи, най-добре е да го обслужите и да смените части, които не са в ред. Промиването помага само ако възелът по някакъв начин работи.

Заключение

И така, разбрахме какво е инжектор за дизелов двигател и какво е неговото устройство. Както можете да видите, това е неразделен елемент от системата за захранване на дизеловия двигател. Той имапо-технологично усъвършенстван дизайн, но много взискателен към качеството на горивото.