Injector de motor dièsel: dispositiu i principi de funcionament

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:58

Les exigències dels motors dièsel moderns en termes de potència, eficiència i respecte al medi ambient són cada cop més altes. Per complir aquests requisits, s'ha de garantir una bona formació de la mescla. Per fer-ho, els motors estan equipats amb sistemes d'injecció de combustible moderns i eficients. Són capaços no només de proporcionar el millor polvoritzador a causa de la pressió més alta, sinó també de regular el moment d'injecció i la quantitat de combustible subministrada als cilindres amb gran precisió. Aquest sistema existeix i compleix plenament tots aquests alts requisits. Aquest és un injector de motor dièsel. És un element d'injecció independent per a cada cilindre del motor. La peça està controlada per una unitat electrònica.

Idees de dièsel

Sobre la creació d'un node en el qual es combinarien la boquilla i la bomba de combustible,es va considerar el creador d'aquests motors: Rudolf Diesel.

Això us permetria allunyar-vos de les línies de combustible i les canonades d' alta pressió, augmentant així la pressió d'injecció. Però a l'època de Diesel, les oportunitats que hi ha avui encara no existien.

Descripció del sistema

La bomba d'injecció del motor dièsel és una bomba de subministrament de combustible i un injector, que es combina en una unitat. Com en les bombes d'injecció amb broquets, la injecció basada en aquests elements pot realitzar determinades tasques. El sistema crea una pressió suficient, subministra una part determinada de la mescla de combustible en el moment adequat. Hi ha una bomba independent per a cada cambra de combustió. És per això que ara podeu trobar motors on no hi ha línies de combustible d' alta pressió, que es troben en unitats de potència amb bombes de combustible d' alta pressió.

Fets històrics

Aquest sistema d'injecció no és cap novetat. L'injector del motor dièsel es va instal·lar als cotxes a finals dels anys 30. Per primera vegada, el disseny es va provar en motors dièsel per a vehicles ferroviaris, marítims i de càrrega. Tota aquesta tècnica estava unida per una cosa: baixa velocitat. Les característiques d'aquests motors són la presència d'una bomba separada per a cada cilindre i línies de pressió curtes que van a la boquilla. Els elements són impulsats per polsadors i amortidors.

De sèrie va començar a utilitzar aquests sistemes en camions des de 1944. En cotxes de passatgers - des de 1988. El 1938, la companyia Detroit-Diesel, que aleshores pertanyia al GeneralMotors, es va crear la primera unitat d'aquest tipus, en la qual es va utilitzar el sistema d'alimentació del motor dièsel amb broquets de bomba. Malgrat que el dispositiu es va desenvolupar als EUA, dissenys d'aquest tipus també es van desenvolupar a l'URSS.

Els primers motors YaAZ-204 estaven equipats amb aquest tipus de broquets ja el 1947. Però aquestes unitats es van produir sota la llicència de Detroit-Diesel. Aquesta unitat de potència, i després un motor de sis cilindres modificat, es va produir fins al 1992.

El 1994, els enginyers de Volvo van observar el dispositiu i el funcionament de l'injector del motor dièsel. L'empresa produeix el primer camió FH12 amb broquets d'aquest tipus. Després començaran a equipar els seus camions Scania i Iveco amb les mateixes unitats.

Entre els turismes, aquest sistema es va utilitzar per primera vegada als Volkswagen. L'injector del motor dièsel Volkswagen va aparèixer l'any 1998. A finals dels anys 90, els motors amb aquest sistema ocupaven el 20% del mercat de l'automòbil.

Dispositiu

Així doncs, considerem què és un injector de motor dièsel. El seu dispositiu és extremadament senzill. Al cos de la unitat hi ha directament el broquet, la unitat de dosificació, així com la unitat de potència. Gràcies a aquest accionament de potència, la unitat d'injecció té certs avantatges respecte als sistemes tradicionals. Així, el temps de moviment d'un líquid inflamable a alta pressió es redueix significativament. També augmenta l'eficiència hidràulica i redueix el pes.

Els broquets d'última generació estan equipats amb bombes capaços de lliurar pressions prou altes (fins a 2.500 bar). Poden respondre instantàniament a les ordres de l'ECU, que recull i analitza la informació actual de sensors externs. A partir d'aquestes dades, es determina la quantitat necessària de la mescla i el temps d'injecció. Això permet obtenir valors de potència òptims per a condicions de funcionament determinades. A més, les unitats ajuden a estalviar combustible dièsel, la qual cosa minimitza les emissions nocives a l'atmosfera i ajuda a reduir el soroll d'un motor en marxa. I finalment, el dispositiu és molt compacte i es pot col·locar a la culata. També hi podeu instal·lar altres peces i conjunts.

El broquet està dissenyat per proporcionar la formació de mescla més eficient. Per a això, els enginyers han previst fases: aquesta és una injecció preliminar, principal i addicional. La combustió preliminar proporciona una combustió suau en el moment de la fase principal, quan s'assegura una formació d' alta qualitat de la mescla de treball en diferents modes de funcionament del motor. Se'n necessita un addicional per als processos de regeneració del filtre de partícules.

Principi de l'injector mecànic

L'injector del motor dièsel s'instal·la directament a la culata. Hi ha quatre lleves especials a l'arbre de lleves. Serveixen per engegar l'accionament de l'injector. Amb l'ajuda d'uns balancins, la força es transmet als injectors de la bomba per mitjà d'èmbols.

La leva d'accionament té un perfil especial que proporciona una pujada brusca i després una baixada lenta del balancí. Quan l'últim s'aixequil'èmbol es pressiona ràpidament cap avall. Això crea la pressió adequada. Quan baixeu lentament el balancí, l'èmbol puja. Això permet que el combustible entri a les cambres d' alta pressió sense bombolles d'aire.

El procés d'injecció en si té lloc quan s'aplica tensió de control des de l'ECU a la vàlvula solenoide.

Fases d'injecció

Fem una ullada més de prop al principi de funcionament de l'injector del motor dièsel. Quan, sota la influència del balancí, l'èmbol es mou cap avall, la mescla combustible flueix pels canals cap als broquets. Quan la vàlvula es tanca, es talla el flux de gasoil. La pressió comença a pujar. Quan arribi a un nivell de 13 MPa, l'agulla de polvorització superarà la força de la molla. Després d'això, començarà la fase de preinjecció.

Tan aviat com la vàlvula comença a obrir-se, s'acaba la pre-fase i la mescla de combustible es dirigeix a través de la línia de subministrament. La pressió comença a baixar. Depenent del mode de funcionament del motor, es poden realitzar una o dues fases preliminars.

Quan l'èmbol es mou cap avall, comença la carrera d'injecció principal. La vàlvula es tanca de nou, la pressió del combustible torna a pujar. En arribar a un nivell de 30 MPa, l'agulla de polvorització superarà la força de pressió i s'elevarà, iniciant així el procés d'injecció. Com més augmenta la pressió, més combustible es comprimirà. La quantitat de gasoil i aire que pot entrar al cilindre augmenta.

Alimentació màxima (i es porta a terme quan el motor està funcionant en mode màximpotència), es realitza a una pressió de 220 MPa. L'obertura de la vàlvula completa l'etapa principal d'injecció. Caigudes de pressió, l'agulla es tanca.

Es realitza una fase d'injecció addicional quan l'èmbol es mou més cap avall. El principi de funcionament del dispositiu en aquesta etapa és el mateix que la injecció principal. Més sovint, l'algorisme es realitza en dues etapes.

Si considerem el dispositiu de la bomba-injector d'un motor dièsel TDI, es pot equipar amb un sensor que controli l'aixecament de l'agulla. La posició de l'agulla la necessita la unitat de control, on les bombes de combustible també es controlen electrònicament.

Avantatges

Mentre que el sistema common rail utilitza la injecció de bateria, l'injector unitari lliura la barreja de combustible a una pressió més alta a causa de l'absència de línies llargues.

Sovint es poden destruir durant el funcionament del cotxe. Aquest és l'enllaç feble dels sistemes de poder clàssics. L'injector de la bomba permet introduir més combustible a la cambra de combustió. Això farà que la polvorització sigui més eficient. Els motors equipats amb aquestes unitats són més potents.

A més, els motors amb aquest tipus d'injecció són menys sorollosos que els seus homòlegs. Però amb el Common Rail o la bomba d'injecció, l'injector de la bomba encara serà més compacte.

Defectes

Però també hi ha desavantatges. El desavantatge més greu són les altes exigències sobre la qualitat del combustible. El més mínim bloqueig és suficient perquè el sistema deixi de funcionar. El segon negatiu és el preu.

És gairebé impossible reparar aquest conjunt exacte fora de la fàbrica. Un altre inconvenient és que, quan s'exposen a una pressió alta, aquests nodes sovint trenquen les preses d'aterratge del bloc del motor.

Com mantenir l'injector de la bomba?

Com podeu veure, aquests nodes són molt exigents amb la qualitat del gasoil, i no és gaire alta al nostre país i al CIS. Per no haver de canviar sovint aquest element car, es recomana canviar regularment el combustible, l'aire i tots els altres filtres, comprar consumibles originals.

Sobre els fluxos

Sovint, els propietaris de cotxes estan interessats en com rentar la bomba d'injecció d'un motor dièsel. Els experts no recomanen rentar: això no és bo per a cap broquet. És millor canviar els filtres i repostar en benzineres provades.

El rentat al banc és adequat si hi ha una atomització de mala qualitat - ralentí inestable i problemes similars. Es permet esbandir en un bany d'ultrasons quan l'agulla està completament enganxada. Si el broquet s'aboca, res no ajudarà aquí. Per rentar-vos, podeu utilitzar els productes LAVR i VINS populars actualment.

En general, si un injector no funciona, el millor és fer-lo reparar i substituir les peces que estan fora de servei. La neteja només ajuda si el node funciona d'alguna manera.

Conclusió

Així vam descobrir què és un injector de motor dièsel i quin és el seu dispositiu. Com podeu veure, aquest és un element integral del sistema d'alimentació del motor dièsel. Ell tédisseny més avançat tecnològicament, però molt exigent en la qualitat del combustible.