Iniettore motore diesel: dispositivo e principio di funzionamento

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:05

Le esigenze dei moderni motori diesel in termini di potenza, efficienza e rispetto dell'ambiente stanno diventando sempre più elevate. Per soddisfare questi requisiti, deve essere garantita una buona formazione della miscela. Per fare ciò, i motori sono dotati di moderni ed efficienti sistemi di iniezione del carburante. Sono in grado non solo di fornire la spruzzatura più fine grazie alla maggiore pressione, ma anche di regolare con elevata precisione il momento di iniezione e la quantità di carburante fornita ai cilindri. Un tale sistema esiste e soddisfa pienamente tutti questi requisiti elevati. Questo è un iniettore per motore diesel. È un elemento di iniezione separato per ciascun cilindro del motore. La parte è controllata da un'unità elettronica.

Idee Diesel

Sulla creazione di un nodo in cui l'ugello e la pompa del carburante sarebbero combinati,si credeva il creatore di questi motori - Rudolf Diesel.

Questo ti permetterebbe di allontanarti dalle tubazioni del carburante e dalle tubazioni ad alta pressione, aumentando così la pressione di iniezione. Ma ai tempi di Diesel, le opportunità che esistono oggi non esistevano ancora.

Descrizione del sistema

La pompa dell'iniettore del motore diesel è una pompa di alimentazione del carburante e un iniettore, combinati in un'unica unità. Come nelle pompe di iniezione con ugelli, l'iniezione basata su questi elementi può svolgere determinati compiti. Il sistema crea una pressione sufficiente, fornisce una certa porzione della miscela di carburante al momento giusto. C'è una pompa separata per ogni camera di combustione. Ecco perché ora puoi trovare motori dove non ci sono tubazioni del carburante ad alta pressione, che sono su unità di potenza con pompe del carburante ad alta pressione.

Fatti storici

Questo sistema di iniezione non è un nuovo sviluppo. L'iniettore del motore diesel è stato installato sulle auto alla fine degli anni '30. Per la prima volta, il progetto è stato testato su motori diesel per veicoli ferroviari, marittimi e cargo. Tutta questa tecnica era unita da una cosa: la bassa velocità. Le caratteristiche di questi motori sono la presenza di una pompa separata per ogni cilindro e di brevi linee di pressione che vanno all'ugello. Gli elementi sono guidati da pusher e buffer.

Iniziò in serie a utilizzare tali sistemi sui camion dal 1944. Sulle autovetture - dal 1988. Nel 1938 l'azienda Detroit-Diesel, che allora apparteneva alla GeneralMotori, è stata creata la prima unità di questo tipo, in cui è stato utilizzato il sistema di alimentazione del motore diesel con ugelli della pompa. Nonostante il fatto che il dispositivo sia stato sviluppato negli Stati Uniti, progetti di questo tipo sono stati sviluppati anche in URSS.

I primi motori YaAZ-204 erano dotati di tali ugelli già nel 1947. Ma queste unità sono state prodotte su licenza di Detroit-Diesel. Questo propulsore, e poi un motore a sei cilindri modificato, fu prodotto fino al 1992.

Nel 1994, il dispositivo e il funzionamento dell'iniettore del motore diesel furono notati dagli ingegneri Volvo. L'azienda produce il primo camion FH12 con ugelli di questo tipo. Quindi inizieranno ad equipaggiare i loro camion Scania e Iveco con le stesse unità.

Tra le autovetture, questo sistema è stato utilizzato per la prima volta sulle Volkswagen. L'iniettore del motore diesel Volkswagen è apparso nel 1998. Alla fine degli anni '90, i motori con un tale sistema occupavano il 20% del mercato automobilistico.

Dispositivo

Quindi, consideriamo cos'è un iniettore per motore diesel. Il suo dispositivo è estremamente semplice. Nel corpo dell'unità è presente direttamente l'ugello, l'unità di dosaggio, nonché l'unità di potenza. Grazie a questa motorizzazione, l'unità iniettore presenta alcuni vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali. Pertanto, il tempo di movimento di un liquido infiammabile ad alta pressione viene notevolmente ridotto. Aumenta anche l'efficienza idraulica e riduce il peso.

Gli ugelli di ultima generazione sono dotati di pompe in grado di erogare pressioni sufficientemente elevate (fino a 2.500 bar). Possono rispondere istantaneamente ai comandi della ECU, che raccoglie e analizza le informazioni correnti dai sensori esterni. Sulla base di questi dati, vengono determinati la quantità richiesta della miscela e il tempo di iniezione. Ciò consente di ottenere valori di potenza ottimali per determinate condizioni operative. Inoltre, le unità aiutano a risparmiare carburante diesel, che riduce al minimo le emissioni nocive nell'atmosfera e aiuta a ridurre il rumore di un motore acceso. Infine, il dispositivo è molto compatto e può essere posizionato nella testata. Puoi anche installare altre parti e assiemi lì.

L'ugello è progettato per fornire la formazione della miscela più efficiente. Per questo, gli ingegneri hanno previsto delle fasi: questa è un'iniezione preliminare, principale e aggiuntiva. Il preliminare fornisce una combustione regolare al momento della fase principale, quando è garantita una formazione di alta qualità della miscela di lavoro in diverse modalità di funzionamento del motore. Ne è necessario uno aggiuntivo per i processi di rigenerazione nel filtro antiparticolato.

Principio dell'iniettore meccanico

L'iniettore del motore diesel è installato direttamente nella testata. Ci sono quattro camme speciali sull'albero a camme. Servono per avviare la trasmissione dell'iniettore. Con l'ausilio di bilancieri, la forza viene trasmessa agli iniettori pompa per mezzo di stantuffi.

La camma di azionamento ha un profilo speciale che fornisce un forte aumento e quindi un lento abbassamento del bilanciere. Quando l'ultimo sorgelo stantuffo viene premuto rapidamente. Questo crea la giusta pressione. Quando si abbassa lentamente il bilanciere, lo stantuffo si alza. Ciò consente al carburante di entrare nelle camere ad alta pressione senza bolle d'aria.

Il processo di iniezione stesso avviene quando la tensione di controllo viene applicata dalla ECU all'elettrovalvola.

Fasi di iniezione

Diamo un'occhiata più da vicino al principio di funzionamento dell'iniettore del motore diesel. Quando, sotto l'influenza del bilanciere, lo stantuffo si abbassa, la miscela combustibile scorre attraverso i canali negli ugelli. Quando la valvola si chiude, il flusso di gasolio viene interrotto. La pressione inizia a salire. Quando raggiunge un livello di 13 MPa, l'ago spruzzatore vincerà la forza della molla. Successivamente inizierà la fase di pre-iniezione.

Non appena la valvola inizia ad aprirsi, la prefase termina e la miscela di carburante viene convogliata attraverso la linea di alimentazione. La pressione inizia a diminuire. A seconda della modalità di funzionamento del motore, possono essere eseguite una o due fasi preliminari.

Quando lo stantuffo si abbassa, inizia la corsa di iniezione principale. La valvola si richiude, la pressione del carburante sale di nuovo. Al raggiungimento di un livello di 30 MPa, l'ago spray supererà la forza di pressione e si solleverà, avviando così il processo di iniezione. Maggiore è la pressione aumenta, maggiore sarà la compressione del carburante. La quantità di gasolio e aria che può entrare nel cilindro è aumentata.

Avanzamento massimo (e viene eseguito quando il motore funziona in modalità di piccopotenza), viene effettuato ad una pressione di 220 MPa. L'apertura della valvola completa la fase di iniezione principale. Cadute di pressione, l'ago si chiude.

Un'ulteriore fase di iniezione viene eseguita quando lo stantuffo si abbassa ulteriormente. Il principio di funzionamento del dispositivo in questa fase è lo stesso dell'iniezione principale. Più spesso, l'algoritmo viene eseguito in due fasi.

Se consideriamo il dispositivo della pompa-iniettore di un motore diesel TDI, allora può essere dotato di un sensore che monitora il sollevamento dell'ago. La posizione dell'ago è richiesta dall'unità di controllo, dove anche le pompe del carburante sono controllate elettronicamente.

Vantaggi

Mentre il sistema common rail utilizza l'iniezione della batteria, l'iniettore dell'unità eroga la miscela di carburante a una pressione più elevata a causa dell'assenza di lunghe linee.

Spesso possono essere distrutti durante il funzionamento dell'auto. Questo è l'anello debole nei sistemi di alimentazione classici. L'iniettore della pompa consente di immettere più carburante nella camera di combustione. Ciò renderà la spruzzatura più efficiente. I motori dotati di tali unità sono più potenti.

Inoltre, i motori con questo tipo di iniezione sono meno rumorosi dei loro omologhi. Ma con il Common Rail o la pompa di iniezione, l'iniettore della pompa sarà ancora più compatto.

Difetti

Ma ci sono anche degli svantaggi. Lo svantaggio più grave sono gli elevati requisiti di qualità del carburante. Il minimo blocco è sufficiente perché il sistema smetta di funzionare. Il secondo aspetto negativo è il prezzo.

È quasi impossibile riparare questo esatto gruppo al di fuori della fabbrica. Un altro inconveniente è che, se esposti ad alta pressione, questi nodi spesso rompono le prese di atterraggio nel blocco motore.

Come mantenere l'iniettore della pompa?

Come puoi vedere, questi nodi sono molto esigenti sulla qualità del diesel, ed è tutt' altro che alta nel nostro paese e nella CSI. Per non dover cambiare spesso questo costoso elemento, si consiglia di cambiare regolarmente carburante, aria e tutti gli altri filtri, acquistare materiali di consumo originali.

Informazioni sui colori

Spesso, i proprietari di auto sono interessati a come lavare la pompa dell'iniettore su un motore diesel. Gli esperti non raccomandano il lavaggio: questo non va bene per nessun ugello. È meglio cambiare i filtri e fare rifornimento in stazioni di servizio collaudate.

Il lavaggio sul banco è adatto se c'è un'atomizzazione di scarsa qualità - minimo instabile e problemi simili. Il risciacquo in un bagno ad ultrasuoni è consentito quando l'ago è completamente bloccato. Se l'ugello sta versando, nulla aiuterà qui. Per il lavaggio, puoi utilizzare i prodotti LAVR e VINS attualmente popolari.

In generale, se un iniettore non funziona, è meglio farlo riparare e sostituire le parti guaste. Flushing aiuta solo se il nodo funziona in qualche modo.

Conclusione

Quindi, abbiamo scoperto cos'è un iniettore per motore diesel e qual è il suo dispositivo. Come puoi vedere, questo è un elemento integrante del sistema di alimentazione del motore diesel. Lui hadesign più tecnologicamente avanzato, ma molto esigente in termini di qualità del carburante.