Системи за вбризгување на дизел. Дизајн, предности и недостатоци

За разлика од бензинските мотори, дизел моторите имаа вбризгување гориво од самиот почеток. Променети се само системите за вбризгување, фитинзите и притисокот на горивото што се доставува до цилиндрите.

Принципот на работа на дизел моторот, попознат како дизел мотор, е сосема различен од оној на бензинскиот мотор. Во камионите со гориво, мешавината гориво-воздух влегува во комората за согорување над клипот. По компресија, смесата се запали поради распаѓање на електрична искра на електродите на свеќичката. Ова е причината зошто бензинските мотори се нарекуваат и мотори со палење со искра (SI).

Кај дизел моторите, клипот во комората за согорување го компресира само воздухот, кој под влијание на огромен притисок (најмалку 40 бари - оттука и името „висок притисок“) се загрева на температура од 600-800 ° C. Вбризгувањето гориво во таков топол воздух резултира со моментално самозапалување на горивото во комората за согорување. Поради оваа причина, дизел погонските единици се нарекуваат и мотори со палење со компресија (CI). Од самиот почеток, тие се снабдуваа со вбризгување на гориво во комората за согорување, а не во доводниот колектор, кој само го снабдува моторот со воздух. Во зависност од тоа дали комората за согорување била поделена или не, дизел моторите биле поделени на енергетски единици со индиректно или директно вбризгување.

Индиректно вбризгување

Дизелот, иако дебитираше со систем за директно вбризгување, не се користеше долго. Ова решение предизвика премногу проблеми и во автомобилската индустрија беше заменето со индиректно вбризгување патентиран во 1909 година. Директното вбризгување остана кај големите стационарни и поморски мотори, како и кај некои камиони. Дизајнерите на патнички автомобили ги фаворизираа дизелите со индиректно вбризгување, со помазно работење и помала бучава.

Терминот „индиректно“ кај дизел моторите значи нешто сосема поинакво отколку кај бензинските мотори, каде што индиректното вбризгување е вбризгување на мешавина на воздух-гориво во доводниот колектор. Кај дизел моторите со индиректно вбризгување, како и кај дизајните со директно вбризгување, горивото атомизирано од инјекторот исто така влегува во комората за согорување. Само што е поделен на два дела - помошен дел, во кој се вбризгува гориво, а главниот дел т.е. просторот директно над клипот во кој се одвива главниот процес на согорување на горивото. Коморите се меѓусебно поврзани со канал или канали. Во однос на формата и функцијата, коморите се поделени на прелиминарни, вителски и воздушни резервоари.

Вториот не може да се користи, бидејќи нивното производство практично престана. Во случај на предкомори и вителски комори, млазницата е инсталирана веднаш до помошната комора и вбризгува гориво во неа. Таму се случува палење, а потоа делумно изгореното гориво влегува во главната комора и гори таму. Дизелите со предкомора или комора за вртење работат непречено и може да имаат лесни системи за колена. Тие не се чувствителни на квалитетот на горивото и може да имаат млазници со едноставен дизајн. Сепак, тие се помалку ефикасни од дизелите со директно вбризгување, трошат повеќе гориво и имаат проблеми со палењето на ладен мотор. Денес, дизел моторите со индиректно вбризгување во патничките автомобили се минато и повеќе не се произведуваат. Тие ретко се наоѓаат во модерните автомобили на пазарот денес. Тие можат да се најдат само во дизајни како што се индискиот Hindustan и Tata, рускиот UAZ, постарата генерација Mitsubishi Pajero што се продава во Бразил или Volkswagen Polo понуден во Аргентина. Тие се користат во многу поголеми количини во резервни возила.

Директно вбризгување

Се започна со него. Сепак, придобивките од директното инјектирање првично не беа искористени. Важноста на правилното вртење на горивото не беше познато и неговото согорување не беше оптимално. Се формираа грутки за гориво, што придонесе за формирање на саѓи. Процесите на клипот одеа премногу брзо, моторите работеа напорно, брзо уништувајќи го лежиштето на коленестото вратило. Поради оваа причина, директното инјектирање беше напуштено, претпочитајќи индиректна инјекција.

Враќање кон корените, но во модерна верзија, се случи дури во 1987 година, кога Fiat Croma 1.9 TD влезе во масовно производство. Директното вбризгување гориво бара ефикасна опрема за вбризгување, висок притисок на вбризгување, гориво со добар квалитет и многу силен (а со тоа и тежок) колектор. Сепак, обезбедува висока ефикасност и лесно палење на ладен мотор. Современите решенија за дизел мотори со директно вбризгување се базираат главно на целосно рамни глави и клипови со соодветно обликувани комори (шуплини). Коморите се одговорни за правилната турбуленција на горивото. Директното вбризгување денес е широко користено кај дизел моторите на патничките автомобили.

Директно вбризгување - инјектори на пумпа

Во традиционалните дизел мотори, различни типови на пумпи се одговорни за снабдување со гориво. Во пионерските времиња, вбризгувањето на горивото се вршеше со компримиран воздух; во 20-тите, тоа беше направено со редизајнирани пумпи за масло. Во 300-тите, специјалните пумпи дизајнирани за дизел мотори веќе беа широко користени. Првично, се базираше на сериски пумпи кои создаваат низок притисок (до 60 бари). Дури во 1000-тите се појавија поефикасни пумпи со аксијален дистрибутер (над 80 бари). Во средината на седумдесеттите тие добија механичка контрола на вбризгување, а во средината на осумдесеттите добија електронска контрола (BMW 524td, 1986).

Пумпи-инјекторите што се користеа во камионите веќе во 30-тите беа малку поинаков начин на вбризгување гориво, тие беа широко користени во патничките автомобили од концернот Фолксваген, за прв пат во 1998 година (Passat B5 1.9 TDI). Накратко, инјектор на пумпа е инјектор со сопствена пумпа, која се движи од брегаста осовина. Така, целиот процес на притисок и инјектирање во цилиндерот е ограничен на главата на цилиндерот. Системот е многу компактен, нема линии за гориво што ја поврзуваат пумпата со инјекторите. Затоа, нема пулсирање на млазницата, што го отежнува регулирањето на дозата на гориво и протекувањето. Бидејќи горивото делумно испарува во комората на единицата за инјектирање, времето на вбризгување може да биде мало (лесно стартување). Најважно, сепак, е многу високиот притисок на вбризгување од 2000-2200 бари. Дозата на гориво во цилиндерот брзо се меша со воздухот и гори многу ефикасно.

Генерално, дизел моторот со пумпа-инјектор се карактеризира со висока ефикасност, мала потрошувачка на гориво, голема брзина и можност за добивање висока густина на моќност. Но, единечниот мотор со инјектор е скап за производство, главно поради сложеноста на главата на цилиндерот. Неговата работа е напорна и гласна. Кога се напојува со единечни инјектори, исто така се појавуваат проблеми со емисиите, што во голема мера придонесе VW да се откаже од ова решение.

Директно вбризгување - Common Rail

Најважниот елемент на системот за вбризгување Common Rail е „Common Rail“, тип на резервоар познат и како „акумулатор на гориво под притисок“, во кој пумпата пумпа дизел гориво. Влегува во млазниците не директно од пумпата, туку од резервоарот, додека го одржува истиот притисок за секој цилиндар.

Фигуративно, можеме да кажеме дека секој од инјекторите не чека дел од горивото од пумпата, но сепак има гориво на многу висок притисок. Електричните импулси кои ги активираат инјекторите се доволни за снабдување со гориво во коморите за согорување. Таквиот систем ви овозможува да креирате повеќефазни вбризгувања (дури и 8 фази по вбризгување), што доведува до многу прецизно согорување на горивото со постепено зголемување на притисокот. Многу високиот притисок на вбризгување (1800 bar) овозможува користење на инјектори со многу мали отвори кои испорачуваат гориво речиси во форма на магла.

Сето ова е надополнето со висока ефикасност на моторот, непречено работење и ниско ниво на бучава (и покрај директното вбризгување), добра способност за маневрирање и ниска емисија на издувни гасови. Сепак, за заедничките мотори е потребно гориво со највисок квалитет и најдобри филтри. Загадувачите во горивото може да ги уништат инјекторите и да предизвикаат штета што е исклучително скапа за поправка.