Dīzeļdzinēja inžektors: ierīce un darbības princips

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:44

Mūsdienu dīzeļdzinējiem izvirzītās prasības jaudas, efektivitātes un videi draudzīguma ziņā kļūst arvien augstākas. Lai izpildītu šīs prasības, ir jānodrošina laba maisījuma veidošanās. Lai to izdarītu, dzinēji ir aprīkoti ar modernām un efektīvām degvielas iesmidzināšanas sistēmām. Tie spēj ne tikai nodrošināt smalkāko izsmidzināšanu, pateicoties lielākam spiedienam, bet arī ar augstu precizitāti regulēt iesmidzināšanas momentu un cilindriem padotās degvielas daudzumu. Šāda sistēma pastāv un pilnībā atbilst visām šīm augstajām prasībām. Šis ir dīzeļdzinēja inžektors. Tas ir atsevišķs iesmidzināšanas elements katram dzinēja cilindram. Detaļa tiek vadīta ar elektronisku bloku.

Dīzeļa idejas

Par mezgla izveidi, kurā tiktu apvienota sprausla un degvielas sūknis,uzskatīja sevi par šo dzinēju radītāju - Rūdolfs Dīzelis.

Tas ļaus jums izvairīties no degvielas padeves caurulēm un augstspiediena cauruļvadiem, tādējādi palielinot iesmidzināšanas spiedienu. Bet dīzeļdegvielas laikos šodien pastāvošās iespējas vēl nepastāvēja.

Sistēmas apraksts

Dīzeļdzinēja inžektora sūknis ir degvielas padeves sūknis un inžektors, kas ir apvienoti vienā vienībā. Tāpat kā iesmidzināšanas sūkņos ar sprauslām, injekcija, kuras pamatā ir šie elementi, var veikt noteiktus uzdevumus. Sistēma rada pietiekamu spiedienu, piegādā noteiktu daļu degvielas maisījuma īstajā laikā. Katrai sadegšanas kamerai ir atsevišķs sūknis. Tāpēc tagad jūs varat atrast dzinējus, kur nav augstspiediena degvielas padeves vadu, kas atrodas uz spēka agregātiem ar augstspiediena degvielas sūkņiem.

Vēstures fakti

Šī iesmidzināšanas sistēma nav jaunums. Dīzeļdzinēja inžektors automašīnām tika uzstādīts 30. gadu beigās. Pirmo reizi dizains tika pārbaudīts uz dzelzceļa, jūras un kravas transportlīdzekļu dīzeļdzinējiem. Visu šo tehniku vienoja viena lieta – mazs ātrums. Šo dzinēju iezīmes ir atsevišķa sūkņa klātbūtne katram cilindram un īsas spiediena līnijas, kas iet uz sprauslu. Elementus darbina stūmēji un buferi.

Sērijveidā šādas sistēmas sāka izmantot kravas automašīnās kopš 1944. gada. Uz vieglajiem automobiļiem - kopš 1988. gada. 1938. gadā kompānija Detroit-Diesel, kas toreiz piederēja ģenerālimMotors, tika izveidots pirmais šāds agregāts, kurā tika izmantota dīzeļdzinēja barošanas sistēma ar sūkņa sprauslām. Neskatoties uz to, ka ierīce tika izstrādāta ASV, šāda veida dizaini tika izstrādāti arī PSRS.

Pirmie YaAZ-204 dzinēji ar šādām sprauslām tika aprīkoti jau 1947. gadā. Bet šīs vienības tika ražotas saskaņā ar Detroit-Diesel licenci. Šis spēka agregāts un pēc tam modificēts sešu cilindru dzinējs tika ražots līdz 1992. gadam.

1994. gadā dīzeļdzinēja sprauslas ierīci un darbību pamanīja Volvo inženieri. Uzņēmums ražo pirmo kravas automašīnu FH12 ar šāda veida sprauslām. Pēc tam viņi sāks aprīkot savas Scania un Iveco kravas automašīnas ar vienādām vienībām.

No vieglajiem automobiļiem šī sistēma pirmo reizi tika izmantota Volkswagen automašīnās. Volkswagen dīzeļdzinēja inžektors parādījās 1998. gadā. 90. gadu beigās dzinēji ar šādu sistēmu aizņēma 20% no automobiļu tirgus.

Ierīce

Tātad, padomāsim, kas ir dīzeļdzinēja inžektors. Tās ierīce ir ārkārtīgi vienkārša. Iekārtas korpusā atrodas tieši sprausla, dozators, kā arī barošanas bloks. Pateicoties šai jaudas piedziņai, vienības inžektoram ir noteiktas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām sistēmām. Tādējādi ievērojami samazinās uzliesmojoša šķidruma kustības laiks zem augsta spiediena. Tas arī palielina hidraulisko efektivitāti un samazina svaru.

Jaunākās paaudzes sprauslas ir aprīkotas ar sūkņiem, kas spēj nodrošināt pietiekami augstu spiedienu (līdz 2500 bāriem). Viņi var uzreiz reaģēt uz komandām no ECU, kas apkopo un analizē pašreizējo informāciju no ārējiem sensoriem. Pamatojoties uz šiem datiem, tiek noteikts nepieciešamais maisījuma daudzums un injekcijas laiks. Tas ļauj iegūt optimālas jaudas vērtības noteiktajiem darbības apstākļiem. Turklāt vienības palīdz taupīt dīzeļdegvielu, kas samazina kaitīgo izmešu daudzumu atmosfērā un palīdz samazināt troksni, ko rada dzinēja darbība. Un visbeidzot, ierīce ir ļoti kompakta un to var ievietot cilindra galvā. Tur varat uzstādīt arī citas detaļas un mezglus.

Sprausla ir izstrādāta tā, lai nodrošinātu visefektīvāko maisījuma veidošanos. Šim nolūkam inženieri ir paredzējuši fāzes - tā ir sākotnējā, galvenā un papildu iesmidzināšana. Iepriekšējais nodrošina vienmērīgu degšanu galvenās fāzes brīdī, kad tiek nodrošināta kvalitatīva darba maisījuma veidošanās dažādos dzinēja darbības režīmos. Papildu ir nepieciešams reģenerācijas procesiem makrodaļiņu filtrā.

Mehāniskā inžektora princips

Dīzeļa dzinēja inžektors ir uzstādīts tieši cilindra galvā. Uz sadales vārpstas ir četri īpaši izciļņi. Tie kalpo, lai iedarbinātu inžektora piedziņu. Ar šūpuļsviru palīdzību spēks ar virzuļu palīdzību tiek pārnests uz sūkņa inžektoriem.

Piedziņas kamerai ir īpašs profils, kas nodrošina strauju sviras pacelšanos un pēc tam lēnu nolaišanos. Kad pēdējais ceļasvirzulis tiek ātri nospiests. Tas rada pareizo spiedienu. Lēnām nolaižot sviru uz leju, virzulis paceļas uz augšu. Tas ļauj degvielai iekļūt augstspiediena kamerās bez gaisa burbuļiem.

Pats iesmidzināšanas process notiek, kad vadības spriegums tiek pievadīts no ECU uz solenoīda vārstu.

Injekcijas fāzes

Apskatīsim tuvāk dīzeļdzinēja inžektora darbības principu. Kad svira iedarbībā virzulis virzās uz leju, degmaisījums pa kanāliem ieplūst sprauslās. Kad vārsts aizveras, dīzeļdegvielas plūsma tiek pārtraukta. Spiediens sāk pieaugt. Kad tas sasniedz 13 MPa līmeni, smidzināšanas adata pārvarēs atsperes spēku. Pēc tam sāksies pirmsinjekcijas fāze.

Tiklīdz vārsts sāk atvērties, priekšfāze beidzas un degvielas maisījums tiek virzīts caur padeves līniju. Spiediens sāk kristies. Atkarībā no dzinēja darbības režīma var veikt vienu vai divas sākotnējās fāzes.

Kad virzulis virzās uz leju, sākas galvenais injekcijas gājiens. Vārsts atkal aizveras, degvielas spiediens atkal paaugstinās. Sasniedzot 30 MPa līmeni, smidzināšanas adata pārvarēs spiediena spēku un pacelsies uz augšu, tādējādi uzsākot injekcijas procesu. Jo augstāks spiediens paaugstinās, jo vairāk degvielas tiks saspiests. Tiek palielināts dīzeļdegvielas un gaisa daudzums, kas var iekļūt cilindrā.

Maksimālā padeve (un tā tiek veikta, kad motors darbojas maksimālā režīmājauda), tiek veikta ar spiedienu 220 MPa. Vārsta atvēršana pabeidz galveno iesmidzināšanas posmu. Spiediens pazeminās, adata aizveras.

Kad virzulis tālāk virzās uz leju, tiek veikta papildu injekcijas fāze. Ierīces darbības princips šajā posmā ir tāds pats kā galvenajai injekcijai. Biežāk algoritms tiek veikts divos posmos.

Ja ņemam vērā TDI dīzeļdzinēja sūkņa-inžektora ierīci, tad to var aprīkot ar sensoru, kas uzrauga adatas pacelšanu. Adatas pozīcija ir nepieciešama vadības blokam, kur arī degvielas sūkņi tiek vadīti elektroniski.

Priekšrocības

Kamēr Common rail sistēma izmanto akumulatora iesmidzināšanu, vienības inžektors piegādā degvielas maisījumu ar lielāku spiedienu, jo nav garu līniju.

Tās bieži var tikt iznīcinātas automašīnas ekspluatācijas laikā. Tas ir vājais posms klasiskajās energosistēmās. Sūkņa inžektors ļauj sadegšanas kamerā ievadīt vairāk degvielas. Tas padarīs izsmidzināšanu efektīvāku. Motori, kas aprīkoti ar šādām vienībām, ir jaudīgāki.

Turklāt dzinēji ar šāda veida iesmidzināšanu ir mazāk trokšņaini nekā to kolēģi. Taču ar Common Rail vai iesmidzināšanas sūkni sūkņa inžektors joprojām būs kompaktāks.

Trūkumi

Bet ir arī trūkumi. Nopietnākais trūkums ir augstās prasības attiecībā uz degvielas kvalitāti. Pietiek ar mazāko aizsprostojumu, lai sistēma pārstātu darboties. Otrais negatīvais ir cena.

Šo precīzo mezglu ir gandrīz neiespējami salabot ārpus rūpnīcas. Vēl viens trūkums ir tas, ka, pakļaujoties augsta spiediena iedarbībai, šie mezgli bieži salauž dzinēja bloka nosēšanās ligzdas.

Kā uzturēt sūkņa inžektoru?

Kā redzat, šie mezgli ir ļoti prasīgi pret dīzeļdegvielas kvalitāti, un tā ne tuvu nav augsta mūsu valstī un NVS valstīs. Lai šis dārgais elements nebūtu bieži jāmaina, ieteicams regulāri mainīt degvielas, gaisa un visus citus filtrus, iegādāties oriģinālos palīgmateriālus.

Par pietvīkumiem

Bieži automašīnu īpašnieki interesējas par to, kā izskalot dīzeļdzinēja inžektora sūkni. Speciālisti neiesaka skalot – tas neder nevienai sprauslai. Labāk ir mainīt filtrus un uzpildīt degvielu pārbaudītās degvielas uzpildes stacijās.

Skalošana uz stenda ir piemērota, ja ir sliktas kvalitātes izsmidzināšana - nestabila tukšgaita un līdzīgas problēmas. Skalošana ultraskaņas vannā ir atļauta, kad adata ir pilnībā iestrēdzis. Ja sprausla lej, tad šeit nekas nepalīdzēs. Mazgāšanai var izmantot šobrīd populāros LAVR un VINS produktus

Kopumā, ja inžektors nedarbojas, vislabāk ir veikt tā apkopi un nomainīt daļas, kas nav kārtībā. Skalošana palīdz tikai tad, ja mezgls kaut kā darbojas.

Secinājums

Tātad, mēs noskaidrojām, kas ir dīzeļdzinēja inžektors un kāda ir tā ierīce. Kā redzat, tas ir neatņemams dīzeļdzinēja barošanas sistēmas elements. Viņam irtehnoloģiski modernāks dizains, bet ļoti prasīgs degvielas kvalitātei.