Emner:
- Algemeen
- Trykk forstøver
- Hullforstøver
- To-trinns forstøver
- Elektromagnetisk forstøver
- Topp og hold
- Piezo injektor
- Pumpeinjektor
generelle:
Injektorer sprøyter diesel inn i dieselmotor; dette kan være i virvelkammeret for indirekte injiserte motorer, eller direkte i sylinderen for direkte injeksjonsmotorer. Injektoren er montert i sylinderhodet. Det finnes forskjellige typer forstøvere. De forskjellige forstøvere er beskrevet på denne siden.
Trykkforstøver:
Tappinjektorer brukes i dieselmotorer med indirekte drivstoffinnsprøytning. Drivstoffet sprøytes inn i et eget rom; nemlig fremre eller spinalkammer. I dette rommet blandes drivstoffet med luften, noe som resulterer i en brennbar blanding. Kraninjektoren har 1 injeksjonsåpning. Injektornålen løftes ved et visst drivstofftrykk, noe som forårsaker drivstoffforstøvning fra injeksjonsåpningen. Åpningstrykket til kraninjektorer er mellom 100 og 135 bar.
Hullforstøver:
Hullinjektorer brukes i dieselmotorer med direkte drivstoffinnsprøytning. Injektoren har flere injeksjonsporter som sprayer drivstoff direkte inn i sylinderen. Forbrenningskammeret til disse motorene er plassert i stempelbunnen. Plasseringen av injeksjonsåpningene er nøyaktig tilpasset formen på brennkammeret. På grunn av denne konstruksjonen kan injektoren kun monteres i sylinderhodet på en måte. Åpningstrykket til denne forstøveren er mellom 180 og 250 bar.
To-trinns forstøver:
Dieselmotorer med direkte drivstoffinnsprøytning har en relativt høy dieselbank. Dette har å gjøre med den store trykkøkningen i sylinderen på grunn av den store mengden drivstoff som sprøytes inn på en gang.
Forbrenningen startes forsiktig ved bruk av såkalt forinjeksjon. Dieselbankingen er derfor mye mindre.
Det er produsenter som installerer disse såkalte to-trinns injektorene. Dette er hullforstøvere, men med to fjærer; nemlig en sterk fjær og en svakere fjær. På grunn av den svakere fjæren vil nålen kunne løfte seg litt ved et lavere trykk. Dette sprøyter en liten mengde drivstoff inn i sylinderen ved lavt trykk; pre-injeksjonen. Dette setter i gang forbrenning. Nålen til forstøveren løper mot en stopper som er låst med den sterke fjæren. Trykket vil ytterligere øke til normalt åpningstrykk. Nålen vil åpne seg maksimalt i det øyeblikket: hovedinjeksjonen.
Elektromagnetisk drevet forstøver:
Elektromagnetisk drevne injektorer brukes i common-rail dieselmotorer. Forstøveren drives av en elektromagnet. Motorledelsen bestemmer ut fra det motor hastighet, av gasspedalens stilling, av temperaturen, av Belasting og motorposisjon når forstøveren skal åpne og lukke og hvor lenge den skal være åpen. Forstøveren er ikke aktivert i hvileposisjon. Common rail-trykket på maksimalt 1300 til 2000 bar (avhengig av dieselmotorgenerasjonen) er kontinuerlig tilstede på innløpsrøret til injektoren.
Når motorstyringen sender et signal til injektoren, aktiveres spolen og den magnetventilstyrte ventilen trekkes oppover. Drivstofftrykket over kontrollpinnen vil bli sluppet ut gjennom en liten åpning med det gjenværende returdrivstoffet. Dette fører til at drivstofftrykket over kontrollpinnen synker veldig raskt. Kontrollpinnen vil bevege seg oppover. Dette gjøres lettere ved at det er en konisk del i bunnen av kontrollpinnen. Kontrollpinnen, inkludert injektornålen, flyttes oppover. I det øyeblikket frigjøres åpningen i bunnen av injektoren, slik at drivstoffet kan sprøytes inn i forbrenningskammeret med common rail-trykket på opptil 1300 bar.
Med elektromagnetisk opererte injektorer er det ikke nødvendig å bruke to fjærer for å gi primær- og hovedinjeksjon. Den elektromagnetisk drevne forstøveren kan betjenes flere ganger etter hverandre. Prime- og hovedinnsprøytningstidene kan også variere ettersom motorens driftsforhold endres. Det er også mulig at denne injektoren gir to hovedinjeksjoner. Fordelen med flere injeksjoner er en jevnere forbrenningsprosess.
Topp og hold:
Den elektromagnetisk opererte forstøveren energiseres av den elektromagnetiske spolen. Når strømmen gjennom spolen er høy nok, overvinner elektromagneten fjærkraften på ventilen. For å få injektornålen til å bevege seg, kreves en kort strøm- og spenningstopp. Spenningen ombord på 14 volt er for liten til å løfte nålen fra setet. I løpet av en periode på bare 0,3 nanosekunder (10^-9 sekunder) blir spolen energisert med 20 ampere ved 80 volt (topp). Etter at injektornålen er åpnet, holdes den åpen med en 12 ampere ved 14 volt (hold), til kontrollen stopper og nålen presses tilbake i setet av fjærkraften.
Piezo-injektor:
Piezo-injektorer brukes i både bensin- og dieselmotorer.
Elementet i en piezo-injektor forlenges eller forkortes når den påførte spenningen endres. Endringen i lengde varierer med bare tusenvis av millimeter. Det er ikke nok til å åpne injektornålen tilstrekkelig. Det er derfor flere piezokrystaller er koblet sammen slik at injektornålen kan gjøre et større slag.
Figuren viser hva som skjer med piezoelementet når den påførte spenningen økes.
Kontrollspenningen til en piezo-injektor er mellom 100 og 160 volt. Denne spenningen oppnås ved hjelp av kondensatorer i motorkontrollenheten. Strømmen er noen få milliampere. Med denne spenningen og strømmen er den totale endringen i lengde på piezoelementet omtrent 0,08 millimeter. Forstøvernålen lukkes ved å snu strømningsretningen kort.
Fordelen med piezo-injektoren sammenlignet med en elektromagnetisk injektor er at den bytter omtrent fem ganger så raskt. Dette gjør at systemet kan kontrolleres mer nøyaktig, har en raskere responstid og gir mulighet for hyppigere injeksjoner per arbeidssyklus.
Pumpeinjektor:
Volkswagen brukte enhetsinjektorer en stund. Operasjonen er kompleks og er derfor beskrevet på egen side. Klikk her for å gå til siden om pumpeinjektoren.
