Dyzelinio variklio purkštukas: įrenginys ir veikimo principas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:42

Šiuolaikiniams dyzeliniams varikliams keliami galios, efektyvumo ir ekologiškumo reikalavimai tampa vis aukštesni. Norint atitikti šiuos reikalavimus, turi būti užtikrintas geras mišinio susidarymas. Tam varikliuose sumontuotos modernios ir efektyvios degalų įpurškimo sistemos. Jie sugeba ne tik užtikrinti geriausią purškimą dėl didesnio slėgio, bet ir itin tiksliai reguliuoti įpurškimo momentą bei į cilindrus tiekiamo kuro kiekį. Tokia sistema egzistuoja ir visiškai atitinka visus tuos aukštus reikalavimus. Tai dyzelinio variklio purkštukas. Tai yra atskiras įpurškimo elementas kiekvienam variklio cilindrui. Dalis valdoma elektroniniu bloku.

Dyzelino idėjos

Apie mazgo, kuriame būtų sujungtas purkštukas ir kuro siurblys, sukūrimą,manė save šių variklių kūrėju – Rudolfas Dyzelis.

Tai leistų atsitraukti nuo degalų tiekimo linijų ir aukšto slėgio vamzdynų ir taip padidėtų įpurškimo slėgis. Tačiau Dyzelino laikais šiandien egzistuojančių galimybių dar nebuvo.

Sistemos aprašymas

Dyzelinio variklio purkštuko siurblys yra degalų tiekimo siurblys ir purkštukas, kurie yra sujungti į vieną įrenginį. Kaip ir įpurškimo siurbliuose su purkštukais, įpurškimas remiantis šiais elementais gali atlikti tam tikras užduotis. Sistema sukuria pakankamą slėgį, reikiamu metu tiekia tam tikrą kuro mišinio dalį. Kiekvienai degimo kamerai yra atskiras siurblys. Štai kodėl dabar galite rasti variklių, kuriuose nėra aukšto slėgio degalų linijų, kurie yra ant galios blokų su aukšto slėgio kuro siurbliais.

Istorijos faktai

Ši įpurškimo sistema nėra nauja. Dyzelinio variklio purkštukas buvo sumontuotas automobiliuose 30-ųjų pabaigoje. Pirmą kartą dizainas buvo išbandytas su geležinkelio, jūrų ir krovininių transporto priemonių dyzeliniais varikliais. Visą šią techniką vienijo vienas dalykas – mažas greitis. Šių variklių savybės yra atskiras siurblys kiekvienam cilindrui ir trumpos slėgio linijos, einančios į purkštuką. Elementus varo stūmikliai ir buferiai.

Tokios sistemos sunkvežimiuose pradėtos naudoti serijiniu būdu nuo 1944 m. Lengvuosiuose automobiliuose – nuo 1988 m. 1938 m. Detroit-Diesel kompanija, kuri tada priklausė generoluiVarikliai, buvo sukurtas pirmasis toks agregatas, kuriame buvo panaudota dyzelinio variklio maitinimo sistema su siurblio purkštukais. Nepaisant to, kad įrenginys buvo sukurtas JAV, tokio tipo dizainai buvo sukurti ir SSRS.

Pirmieji YaAZ-204 varikliai su tokiais purkštukais buvo aprūpinti jau 1947 m. Tačiau šie agregatai buvo gaminami pagal Detroit-Diesel licenciją. Šis jėgos agregatas, o vėliau modifikuotas šešių cilindrų variklis, buvo gaminamas iki 1992 m.

1994 metais dyzelinio variklio purkštuko įrenginį ir veikimą pastebėjo Volvo inžinieriai. Įmonė gamina pirmąjį sunkvežimį FH12 su tokio tipo antgaliais. Tada jie pradės montuoti savo „Scania“ir „Iveco“sunkvežimius su tais pačiais agregatais.

Iš lengvųjų automobilių ši sistema pirmą kartą buvo panaudota Volkswagen automobiliuose. Volkswagen dyzelinio variklio purkštukas pasirodė 1998 m. 90-ųjų pabaigoje varikliai su tokia sistema užėmė 20 % automobilių rinkos.

Įrenginys

Taigi, pasvarstykime, kas yra dyzelinio variklio purkštukas. Jo prietaisas yra labai paprastas. Įrenginio korpuse yra tiesiai antgalis, dozavimo blokas, taip pat maitinimo blokas. Dėl šios jėgos pavaros įrenginio purkštukas turi tam tikrų pranašumų, palyginti su tradicinėmis sistemomis. Taigi, degaus skysčio judėjimo aukštu slėgiu laikas žymiai sumažėja. Tai taip pat padidina hidraulinį efektyvumą ir sumažina svorį.

Naujausios kartos purkštukai aprūpinti siurbliais, galinčiais tiekti pakankamai aukštą slėgį (iki 2500 barų). Jie gali akimirksniu reaguoti į komandas iš ECU, kuris renka ir analizuoja esamą informaciją iš išorinių jutiklių. Remiantis šiais duomenimis, nustatomas reikalingas mišinio kiekis ir įpurškimo laikas. Tai leidžia gauti optimalias galios vertes tam tikromis darbo sąlygomis. Be to, įrenginiai padeda taupyti dyzelinį kurą, o tai sumažina kenksmingų teršalų išmetimą į atmosferą ir padeda sumažinti veikiančio variklio keliamą triukšmą. Ir galiausiai prietaisas yra labai kompaktiškas ir gali būti dedamas į cilindro galvutę. Ten taip pat galite įdiegti kitas dalis ir mazgus.

Antgalis sukurtas taip, kad būtų sudarytas efektyviausias mišinys. Tam inžinieriai numatė fazes - tai preliminarus, pagrindinis ir papildomas įpurškimas. Preliminarus suteikia sklandų degimą pagrindinės fazės momentu, kai užtikrinamas kokybiškas darbinio mišinio susidarymas įvairiais variklio darbo režimais. Papildomas reikalingas regeneracijos procesams kietųjų dalelių filtre.

Mechaninio purkštuko principas

Dyzelinio variklio purkštukas sumontuotas tiesiai cilindro galvutėje. Ant skirstomojo veleno yra keturi specialūs kumšteliai. Jie skirti paleisti purkštuko pavarą. Svirties svirties pagalba jėga perduodama siurblio purkštukams naudojant stūmoklius.

Pavaros kumštelis turi specialų profilį, kuris užtikrina staigų pakėlimą į viršų ir lėtą svirties nuleidimą. Kai pakyla paskutinisstūmoklis greitai nuspaudžiamas žemyn. Tai sukuria tinkamą spaudimą. Lėtai nuleidžiant svirtį žemyn, stūmoklis kyla aukštyn. Tai leidžia kurui patekti į aukšto slėgio kameras be oro burbuliukų.

Pats įpurškimo procesas vyksta, kai valdymo įtampa tiekiama iš ECU į solenoidinį vožtuvą.

Įpurškimo fazės

Pažvelkime atidžiau į dyzelinio variklio purkštuko veikimo principą. Kai, veikiamas svirties, stūmoklis pajuda žemyn, degus mišinys kanalais patenka į purkštukus. Kai vožtuvas užsidaro, dyzelino srautas nutrūksta. Slėgis pradeda kilti. Kai jis pasiekia 13 MPa lygį, purškimo adata įveiks spyruoklės jėgą. Po to prasidės išankstinio injekcijos etapas.

Kai tik vožtuvas pradeda atsidaryti, išankstinė fazė baigiasi ir kuro mišinys nukreipiamas per tiekimo liniją. Slėgis pradeda kristi. Priklausomai nuo variklio darbo režimo, galima atlikti vieną arba dvi parengiamąsias fazes.

Kai stūmoklis pajuda žemyn, prasideda pagrindinis injekcijos smūgis. Vožtuvas vėl užsidaro, degalų slėgis vėl pakyla. Pasiekusi 30 MPa lygį, purškimo adata įveiks slėgio jėgą ir pakils aukštyn, taip pradėdamas įpurškimo procesą. Kuo didesnis slėgis, tuo daugiau degalų bus suspausta. Padidėja dyzelino ir oro kiekis, kuris gali patekti į cilindrą.

Maksimalus padavimas (ir jis atliekamas, kai variklis veikia piko režimugalia), atliekamas esant 220 MPa slėgiui. Vožtuvo atidarymas užbaigia pagrindinį įpurškimo etapą. Slėgis krenta, adata užsidaro.

Papildoma injekcijos fazė atliekama, kai stūmoklis toliau juda žemyn. Prietaiso veikimo principas šiame etape yra toks pat kaip ir pagrindinės injekcijos. Dažniau algoritmas atliekamas dviem etapais.

Jei atsižvelgsime į TDI dyzelinio variklio siurblio purkštuko įtaisą, tada jame gali būti jutiklis, kuris stebi adatos pakėlimą. Adatos padėtis reikalinga valdymo blokui, kur kuro siurbliai taip pat valdomi elektroniniu būdu.

Privalumai

Nors Common Rail sistemoje naudojamas akumuliatoriaus įpurškimas, vieneto purkštukas tiekia kuro mišinį didesniu slėgiu, nes nėra ilgų linijų.

Jos dažnai gali būti sugadintos eksploatuojant automobilį. Tai yra silpnoji klasikinių elektros energijos sistemų grandis. Siurblio purkštukas leidžia tiekti daugiau degalų į degimo kamerą. Taip purškimas taps efektyvesnis. Varikliai su tokiais blokais yra galingesni.

Be to, varikliai su tokio tipo įpurškimu yra mažiau triukšmingi nei jų kolegos. Tačiau naudojant Common Rail arba įpurškimo siurblį siurblio purkštukas vis tiek bus kompaktiškesnis.

Defektai

Tačiau yra ir trūkumų. Rimčiausias trūkumas – aukšti reikalavimai degalų kokybei. Užtenka menkiausio užsikimšimo, kad sistema nustotų veikti. Antras minusas yra kaina.

Šio tikslaus mazgo suremontuoti ne gamykloje beveik neįmanoma. Kitas trūkumas yra tas, kad veikiami aukšto slėgio šie mazgai dažnai sulaužo variklio bloko tūpimo lizdus.

Kaip prižiūrėti siurblio purkštuką?

Kaip matote, šie mazgai labai reiklūs dyzelino kokybei, o mūsų šalyje ir NVS šalyse ji toli gražu nėra aukšta. Kad nereikėtų dažnai keisti šio brangaus elemento, rekomenduojama reguliariai keisti kuro, oro ir visus kitus filtrus, įsigyti originalių eksploatacinių medžiagų.

Apie paraudimus

Dažnai automobilių savininkai domisi, kaip nuplauti dyzelinio variklio purkštuko siurblį. Ekspertai nerekomenduoja nuplauti – tai netinka jokiam antgaliui. Geriau filtrus keisti ir degalus pildyti patikrintose degalinėse.

Plovimas ant suoliuko tinka, jei yra nekokybiškas purškimas - nestabili tuščioji eiga ir panašios problemos. Skalauti ultragarso vonioje leidžiama, kai adata visiškai įstrigo. Jei antgalis pila, tai čia niekas nepadės. Skalbimui galite naudoti šiuo metu populiarius LAVR ir VINS produktus.

Apskritai, jei purkštukas neveikia, geriausia atlikti jo techninę priežiūrą ir pakeisti neveikiančias dalis. Praplovimas padeda tik tuo atveju, jei mazgas kažkaip veikia.

Išvada

Taigi, išsiaiškinome, kas yra dyzelinio variklio purkštukas ir koks jo įtaisas. Kaip matote, tai yra neatsiejamas dyzelinio variklio maitinimo sistemos elementas. Jis turitechnologiškai pažangesnis dizainas, tačiau reikalaujantis daug degalų kokybės.