Soggetti:
- Generale
- Tocca l'atomizzatore
- Atomizzatore a foro
- Atomizzatore a due stadi
- Atomizzatore elettromagnetico
- Picco e mantenimento
- Iniettore piezoelettrico
- Iniettore della pompa
nel complesso:
Gli iniettori iniettano il gasolio nel motore diesel; questo può trovarsi nella camera di turbolenza per i motori a iniezione indiretta, o direttamente nel cilindro per i motori a iniezione diretta. L'iniettore è montato nella testata. Esistono diversi tipi di atomizzatori. I diversi atomizzatori sono descritti in questa pagina.
Tocca l'atomizzatore:
Gli iniettori a rubinetto vengono utilizzati nei motori diesel con iniezione indiretta di carburante. Il carburante viene iniettato in una stanza separata; vale a dire la camera anteriore o spinale. In questo spazio il carburante si mescola con l'aria, formando una miscela infiammabile. L'iniettore del rubinetto ha 1 apertura di iniezione. Ad una determinata pressione del carburante, l'ago dell'iniettore viene sollevato, provocando la nebulizzazione del carburante dall'apertura di iniezione. La pressione di apertura degli iniettori a rubinetto è compresa tra 100 e 135 bar.
Atomizzatore del foro:
Gli iniettori a foro vengono utilizzati nei motori diesel con iniezione diretta di carburante. L'iniettore ha più porte di iniezione che spruzzano il carburante direttamente nel cilindro. La camera di combustione di questi motori si trova sul fondo del pistone. La disposizione delle aperture di iniezione è adattata esattamente alla forma della camera di combustione. A causa di questa struttura l'iniettore può essere montato nella testata solo in un modo. La pressione di apertura di questo atomizzatore è compresa tra 180 e 250 bar.
Atomizzatore a due stadi:
I motori diesel con iniezione diretta del carburante hanno un battito diesel relativamente forte. Ciò è dovuto al forte aumento di pressione nel cilindro dovuto alla grande quantità di carburante che viene iniettata in una volta sola.
La combustione viene avviata con attenzione utilizzando la cosiddetta pre-iniezione. Il battito in testa del diesel è quindi molto inferiore.
Ci sono produttori che installano questi cosiddetti iniettori a due stadi. Si tratta di atomizzatori a foro, ma con due molle; vale a dire una molla forte e una molla più debole. A causa della molla più debole, l'ago sarà in grado di sollevarsi leggermente con una pressione inferiore. Questo inietta una piccola quantità di carburante nel cilindro a bassa pressione; la pre-iniezione. Questo avvia la combustione. L'ago dell'atomizzatore scorre contro un arresto bloccato dalla potente molla. La pressione aumenterà ulteriormente fino alla normale pressione di apertura. In quel momento l'ago si aprirà al massimo: l'iniezione principale.
Atomizzatore a funzionamento elettromagnetico:
Gli iniettori ad azionamento elettromagnetico vengono utilizzati nei motori diesel common-rail. L'atomizzatore è azionato da un elettromagnete. La gestione del motore determina in base ad esso velocità del motore, di posizione del pedale dell'acceleratore, di temperatura, di carico e la posizione del motore quando l'atomizzatore deve aprirsi e chiudersi e per quanto tempo deve rimanere aperto. L'atomizzatore non è attivato nella posizione di riposo. Sul tubo di ingresso dell'iniettore è costantemente presente una pressione Common Rail compresa tra 1300 e 2000 bar al massimo (a seconda della generazione del motore diesel).
Quando la gestione del motore dà un segnale all'iniettore, la bobina viene eccitata e l'elettrovalvola verrà tirata verso l'alto. La pressione del carburante sopra il perno di controllo verrà scaricata attraverso una piccola apertura con il carburante di ritorno rimanente. Ciò fa sì che la pressione del carburante sopra il perno di controllo diminuisca molto rapidamente. Il perno di controllo si sposterà verso l'alto. Ciò è facilitato dal fatto che nella parte inferiore del perno di controllo è presente una parte conica. Il perno di controllo, compreso lo spillo dell'iniettore, viene spostato verso l'alto. In quel momento viene liberata l'apertura nella parte inferiore dell'iniettore, in modo che il carburante possa essere iniettato nella camera di combustione con una pressione Common Rail fino a 1300 bar.
Con gli iniettori ad azionamento elettromagnetico non è necessario utilizzare due molle per fornire l'iniezione primaria e principale. L'atomizzatore a comando elettromagnetico può essere azionato più volte di seguito. Anche i tempi di iniezione primaria e principale possono variare al variare delle condizioni operative del motore. È anche possibile che questo iniettore fornisca due iniezioni principali. Il vantaggio delle iniezioni multiple è un processo di combustione più fluido.
Picco e mantenimento:
L'atomizzatore a comando elettromagnetico è energizzato dalla bobina elettromagnetica. Quando la corrente attraverso la bobina è sufficientemente elevata, l'elettromagnete supera la forza della molla sulla valvola. Per far muovere l'ago dell'iniettore, sono necessari un breve picco di corrente e di tensione. La tensione di bordo di 14 volt è troppo poca per sollevare la lancetta dalla sua sede. In un periodo di soli 0,3 nanosecondi (10^-9 secondi) la bobina viene energizzata con 20 ampere a 80 volt (picco). Dopo che l'ago dell'iniettore è stato aperto, viene mantenuto aperto con una corrente di 12 A a 14 Volt (mantenimento), finché il controllo non si ferma e l'ago viene spinto nuovamente nella sua sede dalla forza della molla.
Iniettore piezoelettrico:
Gli iniettori piezoelettrici sono utilizzati sia nei motori a benzina che diesel.
L'elemento in un iniettore piezoelettrico si allunga o si accorcia al variare della tensione applicata. La variazione di lunghezza varia solo di migliaia di millimetri. Ciò non è sufficiente per aprire sufficientemente l'ago dell'iniettore. Ecco perché diversi cristalli piezoelettrici sono collegati in modo che l'ago dell'iniettore possa compiere una corsa maggiore.
La figura mostra cosa succede all'elemento piezoelettrico quando la tensione applicata viene aumentata.
La tensione di controllo di un iniettore piezoelettrico è compresa tra 100 e 160 volt. Questa tensione viene ottenuta utilizzando condensatori nella centralina del motore. La corrente è di pochi milliampere. Con questa tensione e corrente, la variazione totale della lunghezza dell'elemento piezoelettrico è di circa 0,08 millimetri. L'ago del nebulizzatore si chiude invertendo brevemente la direzione del flusso.
Il vantaggio dell'iniettore piezoelettrico rispetto a un iniettore elettromagnetico è che commuta circa cinque volte più velocemente. Ciò consente un controllo più accurato del sistema, ha tempi di risposta più rapidi e consente iniezioni più frequenti per ciclo di lavoro.
Iniettore della pompa:
La Volkswagen ha utilizzato gli iniettori per un po'. L'operazione è complessa e viene pertanto descritta in una pagina a parte. Clicca qui per andare alla pagina relativa alla pompa iniettore.
