מזרק מנוע דיזל: מכשיר ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:08

הדרישות המוטלות על מנועי דיזל מודרניים במונחים של כוח, יעילות וידידותיות לסביבה הולכות ומתגברות. כדי לעמוד בדרישות אלה, יש להבטיח היווצרות תערובת טובה. לשם כך המנועים מצוידים במערכות הזרקת דלק חדישות ויעילות. הם מסוגלים לא רק לספק את התרסיס העדין ביותר בשל לחץ גבוה יותר, אלא גם לווסת את רגע ההזרקה ואת כמות הדלק המסופקת לצילינדרים ברמת דיוק גבוהה. מערכת כזו קיימת ועומדת במלואה בכל אותן דרישות גבוהות. זהו מזרק למנוע דיזל. זהו אלמנט הזרקה נפרד לכל צילינדר במנוע. החלק נשלט על ידי יחידה אלקטרונית.

דיזל רעיונות

על יצירת צומת שבו ישולבו הזרבובית ומשאבת הדלק,חשב שהוא היוצר של המנועים האלה - רודולף דיזל.

זה יאפשר לך להתרחק מקווי הדלק ומצינורות הלחץ הגבוה, ובכך להגביר את לחץ ההזרקה. אבל בימי דיזל, ההזדמנויות הקיימות היום עדיין לא היו קיימות.

תיאור המערכת

משאבת הזרקת מנוע דיזל היא משאבת אספקת דלק ומזרקה, המשולבת ביחידה אחת. כמו במשאבות הזרקה עם חרירים, הזרקה המבוססת על אלמנטים אלה יכולה לבצע משימות מסוימות. המערכת יוצרת לחץ מספיק, מספקת חלק מסוים מתערובת הדלק בזמן הנכון. יש משאבה נפרדת לכל תא בעירה. לכן עכשיו אתה יכול למצוא מנועים שבהם אין קווי דלק בלחץ גבוה, שהם על יחידות כוח עם משאבות דלק בלחץ גבוה.

עובדות היסטוריות

מערכת ההזרקה הזו אינה פיתוח חדש. מזרק מנוע הדיזל הותקן על מכוניות בסוף שנות ה-30. לראשונה, העיצוב נוסה על מנועי דיזל לרכבי רכבת, ימיים ומטען. כל הטכניקה הזו אוחדה על ידי דבר אחד - מהירות נמוכה. המאפיינים של מנועים אלה הם נוכחות של משאבה נפרדת לכל צילינדר וקווי לחץ קצרים העוברים לזרבובית. האלמנטים מונעים על ידי דוחפים ומאגרים.

החל להשתמש במערכות כאלה באופן סדרתי על משאיות מאז 1944. על מכוניות נוסעים - מאז 1988. ב-1938, חברת דטרויט-דיזל, שהייתה שייכת אז לגנרלמנועים, היחידה הראשונה כזו נוצרה, שבה נעשה שימוש במערכת הכוח של מנוע הדיזל עם חרירי משאבה. למרות העובדה שהמכשיר פותח בארה ב, עיצובים מסוג זה פותחו גם בברית המועצות.

מנועי YaAZ-204 הראשונים צוידו בחרירים כאלה כבר ב-1947. אבל יחידות אלה יוצרו ברישיון של דטרויט-דיזל. יחידת הכוח הזו, ולאחר מכן מנוע שש צילינדרים שונה, יוצרה עד 1992.

בשנת 1994, מהנדסי וולוו הבחינו במכשיר ובפעולתו של מזרק מנוע הדיזל. החברה מייצרת את המשאית הראשונה FH12 עם חרירים מסוג זה. אז הם יתחילו לצייד את משאיות סקניה ואיווקו באותן יחידות.

בין מכוניות נוסעים, מערכת זו שימשה לראשונה במכוניות פולקסווגן. מזרק מנוע הדיזל של פולקסווגן הופיע בשנת 1998. בסוף שנות ה-90, מנועים עם מערכת כזו תפסו 20% משוק הרכב.

Device

אז, בואו נחשוב מה זה מזרק למנוע דיזל. המכשיר שלו פשוט ביותר. בגוף היחידה יש ישירות את הזרבובית, יחידת המינון, כמו גם יחידת הכוח. הודות לכונן כוח זה, למזרק היחידה יש יתרונות מסוימים על פני מערכות מסורתיות. לפיכך, זמן התנועה של נוזל דליק בלחץ גבוה מצטמצם באופן משמעותי. זה גם מגביר את היעילות ההידראולית ומפחית משקל.

חרירי הדור האחרון מצוידים במשאבות המסוגלות לספק לחצים גבוהים מספיק (עד 2,500 בר). הם יכולים להגיב באופן מיידי לפקודות מה-ECU, אשר אוסף ומנתח מידע נוכחי מחיישנים חיצוניים. על סמך נתונים אלו נקבעים הכמות הנדרשת של התערובת וזמן ההזרקה. זה מאפשר לקבל ערכי הספק אופטימליים עבור תנאי הפעלה נתונים. בנוסף, היחידות מסייעות בחיסכון בסולר, מה שממזער פליטות מזיקות לאטמוספירה ומסייע בהפחתת הרעש של מנוע פועל. ולבסוף, המכשיר מאוד קומפקטי וניתן למקם אותו בראש הצילינדר. אתה יכול גם להתקין שם חלקים ומכלולים אחרים.

הזרבובית נועדה לספק את היווצרות התערובת היעילה ביותר. לשם כך, דאגו מהנדסים לשלבים - זוהי הזרקה מקדימה, עיקרית ונוספת. ראשוני נותן בעירה חלקה ברגע השלב העיקרי, כאשר היווצרות באיכות גבוהה של תערובת העבודה מובטחת במצבי הפעלה שונים של המנוע. נדרש אחד נוסף לתהליכי התחדשות במסנן החלקיקים.

עקרון מזרק מכני

מזרק מנוע הדיזל מותקן ישירות בראש הצילינדר. ישנן ארבע מצלמות מיוחדות על גל הזיזים. הם משמשים להפעלת כונן המזרק. בעזרת זרועות נדנדה, הכוח מועבר למזרקי המשאבה באמצעות בוכנות.

למצלמת ההנעה יש פרופיל מיוחד המספק עלייה חדה למעלה, ולאחר מכן הנמכה איטית של הנדנדה. כשהאחרון עולההבוכנה נלחצת במהירות כלפי מטה. זה יוצר את הלחץ הנכון. כאשר מורידים לאט את הנדנדה למטה, הבוכנה עולה. זה מאפשר לדלק להיכנס לתאי הלחץ הגבוה ללא בועות אוויר.

תהליך ההזרקה עצמו מתרחש כאשר מתח בקרה מופעל מה-ECU אל שסתום הסולנואיד.

שלבי הזרקה

בואו נסתכל מקרוב על עקרון הפעולה של מזרק מנוע הדיזל. כאשר, בהשפעת הנדנדה, הבוכנה נעה למטה, התערובת הדליקה זורמת דרך התעלות לתוך החרירים. כאשר השסתום נסגר, זרימת הסולר מנותקת. הלחץ מתחיל לעלות. כאשר היא מגיעה לרמה של 13 MPa, מחט הריסוס תתגבר על כוח הקפיץ. לאחר מכן, יתחיל שלב ההזרקה מראש.

ברגע שהשסתום מתחיל להיפתח, השלב המקדים מסתיים ותערובת הדלק מופנית דרך קו האספקה. הלחץ מתחיל לרדת. בהתאם למצב פעולת המנוע, ניתן לבצע שלב אחד או שניים ראשוניים.

כשהבוכנה זזה למטה, מהלך ההזרקה הראשי מתחיל. השסתום נסגר שוב, לחץ הדלק עולה שוב. בהגיעה לרמה של 30 MPa, מחט הריסוס תתגבר על כוח הלחץ ותעלה למעלה, ובכך תתחיל תהליך ההזרקה. ככל שהלחץ עולה יותר, כך ידחוס יותר דלק. כמות הסולר והאוויר שיכולה להיכנס לצילינדר גדלה.

הזנה מקסימלית (והיא מתבצעת כאשר המנוע פועל במצב שיאכוח), מתבצע בלחץ של 220 MPa. פתיחת השסתום משלימה את שלב ההזרקה העיקרי. הלחץ יורד, המחט נסגרת.

שלב הזרקה נוסף מתבצע כאשר הבוכנה זזה מטה. עקרון הפעולה של המכשיר בשלב זה זהה להזרקה הראשית. לעתים קרובות יותר, האלגוריתם מבוצע בשני שלבים.

אם ניקח בחשבון את ההתקן של משאבה-מזרק של מנוע דיזל TDI, אז זה יכול להיות מצויד בחיישן המנטר את הרמת המחט. מיקום המחט נחוץ על ידי יחידת הבקרה, שם גם משאבות הדלק נשלטות אלקטרונית.

הטבות

בעוד שמערכת המסילה המשותפת משתמשת בהזרקת סוללה, מזרק היחידה מספק את תערובת הדלק בלחץ גבוה יותר בגלל היעדר קווים ארוכים.

לעתים קרובות הם עלולים להיהרס במהלך פעולת המכונית. זוהי החוליה החלשה במערכות הכוח הקלאסיות. מזרק המשאבה מאפשר הזנה של יותר דלק לתא הבעירה. זה יהפוך את הריסוס ליעיל יותר. מנועים המצוידים ביחידות כאלה חזקים יותר.

בנוסף, מנועים עם סוג זה של הזרקה רועשים פחות מעמיתיהם. אבל עם ה-Common Rail או משאבת ההזרקה, מזרק המשאבה עדיין יהיה קומפקטי יותר.

פגמים

אבל יש גם חסרונות. החיסרון החמור ביותר הוא הדרישות הגבוהות לאיכות הדלק. מספיקה החסימה הקטנה ביותר כדי שהמערכת תפסיק לפעול. השלילי השני הוא המחיר.

כמעט בלתי אפשרי לתקן את המכלול המדויק הזה מחוץ למפעל. חיסרון נוסף הוא שכאשר הם נחשפים ללחץ גבוה, הצמתים הללו שוברים לעתים קרובות את שקעי הנחיתה בבלוק המנוע.

איך לתחזק את מזרק המשאבה?

כפי שאתה יכול לראות, הצמתים הללו תובעניים מאוד לאיכות הסולר, והיא רחוקה מלהיות גבוהה בארצנו ובחבר העמים. כדי לא להצטרך להחליף אלמנט יקר זה לעתים קרובות, מומלץ להחליף באופן קבוע דלק, אוויר וכל שאר המסננים, לרכוש חומרים מתכלים מקוריים.

על שטיפות

לעתים קרובות, בעלי מכוניות מתעניינים כיצד לשטוף את משאבת המזרק במנוע דיזל. מומחים לא ממליצים על שטיפה - זה לא טוב לאף זרבובית. עדיף להחליף מסננים ולתדלק בתחנות דלק מוכחות.

שטיפה על הספסל מתאימה אם יש אטומיזציה באיכות ירודה - סרק לא יציב ובעיות דומות. שטיפה באמבט קולי מותרת כאשר המחט תקועה לחלוטין. אם הזרבובית נשפכת, שום דבר לא יעזור כאן. לכביסה, אתה יכול להשתמש במוצרי LAVR ו-VINS הפופולריים כיום.

באופן כללי, אם מזרק אינו פועל, עדיף לתת לו טיפול ולהחליף חלקים שאינם תקינים. שטיפה עוזרת רק אם הצומת איכשהו עובד.

מסקנה

אז, גילינו מה זה מזרק למנוע דיזל ומה המכשיר שלו. כפי שאתה יכול לראות, זהו מרכיב אינטגרלי של מערכת אספקת הכוח של מנוע הדיזל. יש לועיצוב מתקדם יותר מבחינה טכנולוגית, אבל תובעני מאוד באיכות הדלק.