Aiheet:
- Yleinen
- Kosketa sumutin
- Reikäsumutin
- Kaksivaiheinen sumutin
- Sähkömagneettinen sumutin
- Huippu ja pidä
- Pietsosuutin
- Pumpun injektori
yleinen:
Suuttimet ruiskuttavat dieselpolttoainetta sisään diesel moottori; tämä voi olla pyörrekammiossa epäsuorasti ruiskutetuissa moottoreissa tai suoraan sylinterissä suoraruiskutusmoottoreissa. Injektori on asennettu sylinterinkanteen. Sumuttimia on erilaisia. Eri sumuttimet on kuvattu tällä sivulla.
Kosketussumutin:
Hanasuuttimia käytetään dieselmoottoreissa, joissa on epäsuora polttoaineen ruiskutus. Polttoaine ruiskutetaan erilliseen huoneeseen; eli etu- tai selkäkammioon. Tässä tilassa polttoaine sekoittuu ilman kanssa, jolloin muodostuu palava seos. Hanan ruiskutussuuttimessa on 1 ruiskutusaukko. Ruiskutussuuttimen neula nostetaan tietyssä polttoaineen paineessa, mikä aiheuttaa polttoaineen sumuttamista ruiskutusaukosta. Hanasuuttimien avautumispaine on 100 - 135 bar.
Reikäsumutin:
Reikäsuuttimia käytetään dieselmoottoreissa, joissa on suora ruiskutus. Suuttimessa on useita ruiskutusportteja, jotka ruiskuttavat polttoainetta suoraan sylinteriin. Näiden moottoreiden palotila sijaitsee männän pohjassa. Ruiskutusaukkojen sijoitus sovitetaan tarkasti palotilan muotoon. Tämän rakenteen ansiosta injektori voidaan asentaa sylinterinkanteen vain yhdellä tavalla. Tämän sumuttimen avautumispaine on 180-250 bar.
Kaksivaiheinen sumutin:
Suoraruiskutuksella varustetuissa dieselmoottoreissa on suhteellisen kova diesel-nakutus. Tämä liittyy suureen paineen nousuun sylinterissä, joka johtuu suuresta polttoainemäärästä, joka ruiskutetaan yhdellä kertaa.
Poltto käynnistetään huolellisesti käyttämällä ns. esiruiskutusta. Dieselin nakutus on siis paljon pienempi.
Jotkut valmistajat asentavat nämä niin sanotut kaksivaiheiset suuttimet. Nämä ovat reikäsumuttimia, mutta niissä on kaksi jousta; nimittäin vahva jousi ja heikompi jousi. Heikomman jousen ansiosta neula pystyy nousemaan hieman pienemmällä paineella. Tämä ruiskuttaa pienen määrän polttoainetta sylinteriin alhaisella paineella; esiinjektio. Tämä käynnistää palamisen. Sumuttimen neula kulkee rajoitinta vasten, joka on lukittu vahvalla jousella. Paine nousee edelleen normaaliin avautumispaineeseen. Neula avautuu maksimissaan sillä hetkellä: pääinjektio.
Sähkömagneettinen sumutin:
Sähkömagneettisesti toimivia suuttimia käytetään yhteispaineruiskutusdieselmoottoreissa. Sumutinta käytetään sähkömagneetilla. Moottorinhallinta päättää sen perusteella moottorin nopeus, ja kaasupolkimen asento, ja lämpötila, ja kuormitus ja moottorin asento milloin sumutin avautuu ja sulkeutuu ja kuinka kauan sen tulee pysyä auki. Sumutin ei aktivoidu lepoasennossa. Ruiskutussuuttimen tuloputkessa on jatkuvasti enintään 1300-2000 baarin yhteispaine (riippuen dieselmoottorin sukupolvelta).
Kun moottorin ohjaus lähettää signaalin suuttimelle, kela saa jännitteen ja solenoidikäyttöinen venttiili vedetään ylöspäin. Ohjaustapin yläpuolella oleva polttoainepaine poistetaan pienen aukon kautta jäljellä olevan paluupolttoaineen kanssa. Tämä saa polttoaineen paineen ohjaustapin yläpuolelle putoamaan hyvin nopeasti. Ohjaustappi liikkuu ylöspäin. Tätä helpottaa se, että ohjaustapin alaosassa on kartiomainen osa. Ohjaustappi, mukaan lukien injektorineula, siirretään ylöspäin. Tällä hetkellä ruiskutussuuttimen pohjassa oleva aukko vapautuu, jolloin polttoainetta voidaan ruiskuttaa palotilaan yhteispaineella jopa 1300 bar.
Sähkömagneettisesti toimivissa suuttimissa ei tarvitse käyttää kahta jousta ensisijaisen ja pääruiskutuksen aikaansaamiseen. Sähkömagneettisesti toimivaa sumutinta voidaan käyttää useita kertoja peräkkäin. Esi- ja pääruiskutusajat voivat myös vaihdella moottorin käyttöolosuhteiden muuttuessa. On myös mahdollista, että tämä injektori antaa kaksi pääinjektiota. Usean ruiskutuksen etuna on tasaisempi palamisprosessi.
Huippu ja pidä:
Sähkömagneettisesti toimiva sumutin saa virtaa sähkömagneettisesta kelasta. Kun kelan läpi kulkeva virta on riittävän korkea, sähkömagneetti voittaa venttiiliin kohdistuvan jousivoiman. Injektorineulan liikkeelle saamiseksi tarvitaan lyhyt virta- ja jännitehuippu. Laitteessa oleva 14 voltin jännite on liian pieni nostaakseen neulan istukasta. Vain 0,3 nanosekunnissa (10^-9 sekunnissa) kela saa jännitteen 20 ampeerilla 80 voltilla (huippu). Kun ruiskun neula on avattu, sitä pidetään auki 12 ampeerilla 14 voltilla (pidätys), kunnes säädin pysähtyy ja jousivoima painaa neulan takaisin paikalleen.
Pietsosuutin:
Pietsosuuttimia käytetään sekä bensiini- että dieselmoottoreissa.
Pietsosuuttimen elementti pitenee tai lyhenee käytetyn jännitteen muuttuessa. Pituuden muutos vaihtelee vain tuhansia millimetrejä. Se ei riitä avaamaan injektorineulaa riittävästi. Siksi useita pietsokidejä on yhdistetty, jotta injektorineula voi tehdä suuremman iskun.
Kuvassa näkyy, mitä pietsoelementille tapahtuu, kun kohdistettua jännitettä nostetaan.
Pietsosuuttimen ohjausjännite on 100-160 volttia. Tämä jännite saadaan käyttämällä kondensaattoreita moottorin ohjausyksikössä. Virta on muutama milliampeeri. Tällä jännitteellä ja virralla pietsoelementin pituuden kokonaismuutos on noin 0,08 millimetriä. Sumuttimen neula suljetaan vaihtamalla lyhyesti virtaussuuntaa.
Pietsosuuttimen etuna sähkömagneettiseen injektoriin verrattuna on, että se kytkeytyy noin viisi kertaa nopeammin. Tämän ansiosta järjestelmää voidaan ohjata tarkemmin, vasteaika on nopeampi ja ruiskutukset voidaan tehdä useammin työjaksoa kohden.
Pumpun injektori:
Volkswagen käytti yksikkösuuttimia jonkin aikaa. Toiminto on monimutkainen, ja siksi se kuvataan erillisellä sivulla. Napsauta tästä päästäksesi sivulle pumpun ruiskutussuuttimesta.
