Injectorul diesel, adesea denumit injector, este o parte cheie a unui motor diesel. Sarcina sa principală este de a furniza combustibil în camera de ardere, precum și dozarea și pulverizarea sa precisă. Având în vedere condițiile dificile de funcționare care însoțesc funcționarea unui motor diesel și sunt exprimate în temperatură ridicată și presiune gravă, eficiența întregii unități depinde de calitatea manoperei și de eficiența duzei care își îndeplinește funcțiile.
Scop
Prezența unui injector de combustibil în design este un semn distinctiv al motoarelor cu injecție nu numai diesel, ci și pe benzină. Necesitatea acestei părți rezultă din principiul funcționării ambelor tipuri de centrale electrice, care implică utilizarea unui sistem de injecție directă a combustibilului în camerele de ardere. În acest caz, aprinderea combustibilului are loc sub influența presiunii înalte, realizată datorită pompei de injecție. Nivelul acestui indicator la unitățile diesel este mult mai mare decât la unitățile pe benzină cu injecție.
Ca urmare, funcționarea eficientă a unui motor diesel este posibilă numai dacă există o piesă specială care poate asigura furnizarea la timp a cantității necesare de combustibil, pulverizarea acesteia în interiorul camerei și etanșeitatea sistemului. Principalele funcții ale injectorului diesel au fost deja enumerate mai sus. Acestea sunt după cum urmează:
- injecție de combustibil în camera de ardere;
- dozarea combustibilului, care este determinarea unei astfel de cantități care este necesară pentru a obține puterea dorită;
- atomizarea combustibilului în interiorul camerei de ardere, care asigură o ardere mai completă și mai eficientă;
- menţinerea etanşeităţii sistemului de alimentare cu combustibil.
Istoria invenției și îmbunătățirii
Primele modele de motoare diesel, dezvoltate și fabricate la sfârșitul secolului înainte de ultimul cu participarea directă a lui Rudolf Diesel, prevedeau așa-numita duză pentru compresor și utilizarea kerosenului ca combustibil. Apariția pompelor de combustibil de înaltă presiune a făcut posibilă utilizarea duzelor fără compresor mult mai compacte și mai convenabile.
Deosebit de succes a fost modelul de injector creat în anii 20 ai secolului trecut de Robert Bosch. Această versiune a injectorului diesel cu modificări și îmbunătățiri minore este folosită până în prezent. Desigur, parametrii operaționali și tehnici ai pieselor moderne, în ciuda similitudinii generale a designului, sunt semnificativ superiori dezvoltărilor Bosch, ceea ce se explică printr-o îmbunătățire semnificativă a calității și preciziei producției, precum și prin utilizarea celor mai recente. oteluri si aliaje in procesul de productie.
Îmbunătățirea cheie a duzei a fost utilizarea activă a unei varietăți de electronice. Utilizarea senzorilor pentru monitorizarea și controlul funcționării unui motor diesel în ansamblu și a componentelor sale individuale poate crește semnificativ eficiența și eficiența funcționării vehiculului.
Dispozitiv
În prezent, continuă să folosească în mod activ un număr mare de tipuri diferite de injectoare diesel în design și principiu de funcționare. În ciuda anumitor caracteristici ale fiecăruia dintre ele, există mai multe elemente comune sau detalii care sunt aproape întotdeauna prezente într-o formă sau alta. Acestea includ:
- o carcasă care adăpostește părțile și elementele rămase ale injectorului diesel;
- pulverizator cu ac. Scopul piesei este evident și constă în distribuția combustibilului în spațiul de deasupra pistonului;
- o tijă sau piston care se mișcă în interiorul corpului duzei, datorită căruia este pompat nivelul de presiune necesar;
- arc de blocare a acului. Folosit pentru a fixa acul în poziția dorită;
- racord de alimentare cu combustibil. Proiectat pentru a furniza combustibil la duză;
- supapă de control. Este utilizat pentru a rezolva în mod eficient două probleme principale – dozarea combustibilului și determinarea regularității injectării acestuia în camera de ardere;
- filtru de combustibil. Unul dintre elementele sistemului general de curățare a combustibilului utilizat într-un motor diesel;
- racord de retur de combustibil în exces. Scopul acestui element de duză este, de asemenea, extrem de evident – este folosit pentru a îndepărta combustibilul din duza care nu a intrat în camera de ardere.
Dispozitivul injectoarelor diesel moderne prevede prezența obligatorie a unei unități de control electronice. Instrumentele și senzorii incluși în acesta reglează automat procesele care au loc în mecanismul luat în considerare, asigurând funcționarea eficientă atât a injectorului, cât și a motorului în ansamblu.
Etape de lucru
Funcționarea unui injector diesel asigură repetarea ciclică și secvențială a 4 etape de lucru. Acest număr include:
1. Poziția duză închisă. Etapa inițială a procesului. Acesta prevede crearea unei presiuni ridicate în același timp din partea pistonului și a arcului, astfel încât duza să rămână închisă.
2. Începeți injecția. Automatizarea dă un semnal, în urma căruia pistonul duzei începe să se miște în sus. Ca urmare, presiunea asupra acului scade, începe și să crească, oferind începutul fluxului de combustibil în camera de ardere.
3. Poziția duzei complet deschisă. În această etapă, pistonul de comandă se ridică la maxim, atingând opritorul de sus. Aceasta înseamnă aceeași mișcare a acului și deschiderea completă a duzei.
4. Sfârșitul injecției. Etapa finală a fluxului de lucru. Constă în coborârea pistonului de comandă și a acului duzei, ceea ce are ca rezultat blocarea accesului combustibilului în camera de ardere.
Schema de mai sus, cu unele ajustări, descrie destul de precis funcționarea injectoarelor diesel de orice tip. Este important să înțelegeți că numărul de astfel de cicluri de lucru într-o perioadă de timp depinde de tipul și puterea unității, de tipul duzei în sine și de un număr mare de alți factori.
Soiuri și principiu de funcționare
În condițiile actuale, se folosesc o varietate de tipuri de injectoare diesel. Marea lor diversitate se explică atât prin domeniul de aplicare extrem de larg, cât și prin diferențele dintre sarcinile cărora le sunt destinate.
Duza mecanica
Versiunea tradițională a dispozitivului, treptat inferioară în popularitate față de soluțiile de inginerie moderne. Principiul său de funcționare a fost menționat mai sus când a descris ciclul de lucru al unui injector diesel. Se bazează pe funcționarea supapei când este atins un anumit nivel de presiune.
Duza mecanică a fost folosită în industria auto de câteva decenii. Cu toate acestea, introducerea de noi standarde de mediu și dorința generală de îmbunătățire a eficienței motoarelor diesel a dus la deplasarea constantă a acestui dispozitiv clasic prin evoluții mai eficiente din ultimii ani.
Direcția principală de îmbunătățire a duzei în special și a motorului diesel în general este transferul controlului și gestionării majorității proceselor de lucru către dispozitive electronice și senzori. În plus, o duză cu două arcuri merită o mențiune specială, împărțind ridicarea acului în două etape. Rezultatul este flexibilitatea în furnizarea de combustibil, arderea mai completă a combustibilului și zgomotul redus în timpul funcționării unității.
Duza electromecanica
Principala diferență față de versiunea mecanică este utilizarea unei duze pentru a muta acul în locul unui arc de supapă solenoidală. Este controlat prin automatizare, datorită căreia se realizează o determinare precisă a cantității de combustibil necesară și a frecvenței optime a injectării acestuia.
Duza electromecanică seamănă cu versiunea electromagnetică a dispozitivului folosit adesea la motoarele pe benzină cu injecție. Nu este folosit la motoarele diesel, deoarece nu este capabil să reziste la presiune mare.