Mga sistema ng iniksyon ng diesel. Disenyo, pakinabang at disadvantages

Hindi tulad ng mga makina ng petrolyo, ang mga makinang diesel ay may iniksyon ng gasolina mula sa simula. Tanging ang mga sistema ng pag-iniksyon, mga kabit at ang presyon ng gasolina na ibinibigay sa mga cylinder ay nagbago.

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang diesel engine, na karaniwang kilala bilang isang diesel engine, ay ganap na naiiba mula sa isang gasolina engine. Sa mga trak ng gasolina, ang pinaghalong gasolina-hangin ay pumapasok sa silid ng pagkasunog sa itaas ng piston. Pagkatapos ng compression, ang halo ay nag-aapoy dahil sa pagkasira ng isang electrical spark sa mga electrodes ng spark plug. Ito ang dahilan kung bakit ang mga makina ng gasolina ay tinatawag ding mga makina ng spark ignition (SI).

Sa mga makina ng diesel, ang piston sa silid ng pagkasunog ay nag-compress lamang ng hangin, na, sa ilalim ng impluwensya ng napakalaking presyon (hindi bababa sa 40 bar - samakatuwid ang pangalan na "mataas na presyon") ay pinainit sa temperatura na 600-800 ° C. Ang pag-iniksyon ng gasolina sa naturang mainit na hangin ay nagreresulta sa agarang pag-aapoy sa sarili ng gasolina sa silid ng pagkasunog. Para sa kadahilanang ito, ang mga diesel powertrain ay tinutukoy din bilang compression ignition (CI) engine. Mula sa simula, ang mga ito ay ibinibigay sa pamamagitan ng pag-inject ng gasolina sa combustion chamber, at hindi sa intake manifold, na nagbibigay lamang ng hangin sa makina. Depende sa kung ang silid ng pagkasunog ay nahahati o hindi, ang mga makina ng diesel ay nahahati sa mga yunit ng kuryente na may hindi direkta o direktang iniksyon.

Hindi direktang iniksyon

Ang Diesel, bagama't nag-debut ito sa isang direktang sistema ng iniksyon, ay hindi ginamit nang matagal. Ang solusyon na ito ay nagdulot ng napakaraming problema at sa industriya ng automotive ay pinalitan ito ng hindi direktang iniksyon na patente noong 1909. Ang direktang iniksyon ay nanatili sa malalaking nakatigil at marine engine, gayundin sa ilang mga trak. Pinaboran ng mga taga-disenyo ng pampasaherong sasakyan ang mga indirect-injection na diesel, na may mas maayos na operasyon at mas kaunting ingay.

Ang terminong "hindi direkta" sa mga makinang diesel ay nangangahulugang isang bagay na ganap na naiiba kaysa sa mga makina ng gasolina, kung saan ang hindi direktang iniksyon ay ang pag-iniksyon ng pinaghalong air-fuel sa intake manifold. Sa mga indirect injection na diesel engine, tulad ng sa direct injection designs, ang fuel na atomized ng injector ay pumapasok din sa combustion chamber. Ito ay lamang na ito ay nahahati sa dalawang bahagi - isang pantulong na bahagi, kung saan ang gasolina ay injected, at ang pangunahing bahagi, i.e. ang puwang nang direkta sa itaas ng piston kung saan nagaganap ang pangunahing proseso ng pagkasunog ng gasolina. Ang mga silid ay magkakaugnay sa pamamagitan ng isang channel o mga channel. Sa mga tuntunin ng anyo at pag-andar, ang mga silid ay nahahati sa preliminary, vortex at air reservoirs.

Ang huli ay hindi maaaring gamitin, dahil ang kanilang produksyon ay halos tumigil. Sa kaso ng mga prechamber at swirl chamber, ang nozzle ay naka-install sa tabi ng auxiliary chamber at nag-inject ng gasolina dito. Doon, nangyayari ang pag-aapoy, pagkatapos ang bahagyang nasunog na gasolina ay pumapasok sa pangunahing silid at nasusunog doon. Ang mga diesel na may prechamber o swirl chamber ay tumatakbo nang maayos at maaaring may magaan na crank system. Hindi sila sensitibo sa kalidad ng gasolina at maaaring may mga nozzle ng simpleng disenyo. Gayunpaman, hindi gaanong mahusay ang mga ito kaysa sa mga direktang iniksyon na diesel, kumonsumo ng mas maraming gasolina, at may problema sa pagsisimula ng malamig na makina. Ngayon, ang mga indirect injection na diesel engine sa mga pampasaherong sasakyan ay isang bagay ng nakaraan at hindi na ginawa. Ang mga ito ay bihirang matagpuan sa mga modernong kotse sa merkado ngayon. Matatagpuan lamang ang mga ito sa mga disenyo tulad ng Indian Hindustan at Tata, ang Russian UAZ, ang mas lumang henerasyong Mitsubishi Pajero na ibinebenta sa Brazil, o ang Volkswagen Polo na inaalok sa Argentina. Ginagamit ang mga ito sa mas malaking dami sa mga aftermarket na sasakyan.

Direktang iniksyon

Sa kanya nagsimula ang lahat. Gayunpaman, ang mga benepisyo ng direktang iniksyon ay hindi unang pinagsamantalahan. Ang kahalagahan ng wastong pag-ikot ng gasolina ay hindi alam at ang pagkasunog nito ay hindi optimal. Ang mga bukol ng gasolina ay nabuo, na nag-ambag sa pagbuo ng soot. Ang mga proseso sa piston ay masyadong mabilis, ang mga makina ay nagtrabaho nang husto, mabilis na sinisira ang crankshaft bearing. Para sa kadahilanang ito, ang direktang iniksyon ay inabandona, mas pinipili ang hindi direktang iniksyon.

Ang pagbabalik sa mga ugat, ngunit sa isang modernong bersyon, ay naganap lamang noong 1987, nang ang Fiat Croma 1.9 TD ay pumasok sa mass production. Ang direktang iniksyon ng gasolina ay nangangailangan ng mahusay na kagamitan sa pag-iniksyon, mataas na presyon ng iniksyon, magandang kalidad ng gasolina, at isang napakalakas (at samakatuwid ay mabigat) na crankset. Gayunpaman, nagbibigay ito ng mataas na kahusayan at madaling pagsisimula ng isang malamig na makina. Ang mga modernong solusyon para sa direktang iniksyon na mga makina ng diesel ay pangunahing nakabatay sa ganap na mga flat head at piston na may angkop na hugis na mga silid (mga cavity). Ang mga silid ay may pananagutan para sa tamang turbulence ng gasolina. Ang direktang iniksyon ay malawakang ginagamit ngayon sa mga pampasaherong makina ng diesel.

Direktang Iniksyon - Mga Pump Injector

Sa tradisyonal na mga makinang diesel, ang iba't ibang uri ng mga bomba ay may pananagutan sa pagbibigay ng gasolina. Sa panahon ng pangunguna, ang fuel injection ay ginawa gamit ang compressed air; noong 20s, ito ay ginawa gamit ang muling idisenyo na mga oil pump. Noong 300s, ang mga espesyal na bomba na idinisenyo para sa mga makinang diesel ay malawakang ginagamit. Sa una, ito ay batay sa mga serial pump na lumilikha ng mababang presyon (hanggang sa 60 bar). Noong 1000s lamang lumitaw ang mas mahusay na mga axial distributor pump (mahigit sa 80 bar). Noong kalagitnaan ng dekada setenta nakatanggap sila ng mekanikal na kontrol sa iniksyon, at noong kalagitnaan ng dekada otsenta nakatanggap sila ng elektronikong kontrol (BMW 524td, 1986).

Ang mga pump-injector na ginamit sa mga trak na nasa 30s ay isang bahagyang naiibang paraan ng pag-iniksyon ng gasolina, malawak silang ginagamit sa mga pampasaherong sasakyan ng pag-aalala ng Volkswagen, sa unang pagkakataon noong 1998 (Passat B5 1.9 TDI). Sa madaling salita, ang pump injector ay isang injector na may sariling pump, na pinapatakbo ng camshaft. Kaya, ang buong proseso ng pagpindot at pag-inject sa silindro ay limitado sa ulo ng silindro. Ang sistema ay napaka-compact, walang mga linya ng gasolina na nagkokonekta sa bomba sa mga injector. Samakatuwid, walang nozzle pulsation, na nagpapahirap sa pag-regulate ng dosis ng gasolina at paglabas. Dahil ang gasolina ay bahagyang umuusok sa silid ng injector ng yunit, ang timing ng pag-iniksyon ay maaaring maliit (madaling simulan). Ang pinakamahalaga, gayunpaman, ay ang napakataas na presyon ng iniksyon na 2000-2200 bar. Ang dosis ng gasolina sa silindro ay mabilis na humahalo sa hangin at napakahusay na nasusunog.

Sa pangkalahatan, ang isang pump-injector diesel engine ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kahusayan, mababang pagkonsumo ng gasolina, mataas na bilis at ang posibilidad na makakuha ng mataas na density ng kuryente. Ngunit ang isang yunit ng injector engine ay mahal sa paggawa, pangunahin dahil sa pagiging kumplikado ng ulo ng silindro. Ang kanyang trabaho ay mahirap at maingay. Kapag pinalakas ng mga unit injector, ang mga problema sa emissions ay lumitaw din, na nag-ambag ng malaki sa pag-abandona ng VW sa solusyon na ito.

Direktang Iniksyon - Common Rail

Ang pinakamahalagang elemento ng Common Rail injection system ay ang "Common Rail", isang uri ng tangke na kilala rin bilang "pressurized fuel accumulator", kung saan ang bomba ay nagbobomba ng diesel fuel. Ito ay pumapasok sa mga nozzle hindi direkta mula sa pump, ngunit mula sa tangke, habang pinapanatili ang parehong presyon para sa bawat silindro.

Sa makasagisag na paraan, maaari nating sabihin na ang bawat isa sa mga injector ay hindi naghihintay para sa isang bahagi ng gasolina mula sa bomba, ngunit mayroon pa ring gasolina sa isang napakataas na presyon. Ang mga electrical impulses na nagpapakilos sa mga injector ay sapat na para mag-supply ng gasolina sa mga combustion chamber. Ang ganitong sistema ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng mga multi-phase injection (kahit na 8 phase bawat iniksyon), na humahantong sa napaka-tumpak na pagkasunog ng gasolina na may unti-unting pagtaas ng presyon. Ang napakataas na presyon ng iniksyon (1800 bar) ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga injector na may napakaliit na mga orifice na naghahatid ng gasolina halos sa anyo ng isang ambon.

Ang lahat ng ito ay kinukumpleto ng mataas na kahusayan ng makina, maayos na pagtakbo at mababang antas ng ingay (sa kabila ng direktang iniksyon), mahusay na kadaliang mapakilos at mababang paglabas ng tambutso. Gayunpaman, ang mga common rail engine ay nangangailangan ng pinakamataas na kalidad ng gasolina at ang pinakamahusay na mga filter. Ang mga contaminant sa gasolina ay maaaring sirain ang mga injector at magdulot ng pinsala na lubhang magastos upang ayusin.