Przedmioty:
- Zarys ogólny
- Dotknij atomizera
- Otworowy atomizer
- Dwustopniowy atomizer
- Rozpylacz elektromagnetyczny
- Osiągnij szczyt i przytrzymaj
- Wtryskiwacz piezoelektryczny
- Pompa wtryskiwacza
Ogólne:
Wtryskiwacze wtryskują olej napędowy do silnik wysokoprężny; może to nastąpić w komorze wirowej w przypadku silników z wtryskiem pośrednim lub bezpośrednio w cylindrze w przypadku silników z wtryskiem bezpośrednim. Wtryskiwacz montowany jest w głowicy cylindrów. Istnieją różne rodzaje atomizerów. Na tej stronie opisano różne atomizery.
Dotknij atomizera:
Wtryskiwacze kranowe stosowane są w silnikach wysokoprężnych z pośrednim wtryskiem paliwa. Paliwo wtryskiwane jest do oddzielnego pomieszczenia; mianowicie komora przednia lub kręgosłup. W tej przestrzeni paliwo miesza się z powietrzem, tworząc mieszaninę palną. Inżektor kranowy posiada 1 otwór wtryskowy. Przy określonym ciśnieniu paliwa igła wtryskiwacza zostaje uniesiona, powodując atomizację paliwa z otworu wtryskowego. Ciśnienie otwarcia wtryskiwaczy kranowych wynosi od 100 do 135 barów.
Otwór atomizera:
Wtryskiwacze otworowe stosowane są w silnikach wysokoprężnych z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Wtryskiwacz ma wiele otworów wtryskowych, które wtryskują paliwo bezpośrednio do cylindra. Komora spalania tych silników znajduje się w dnie tłoka. Rozmieszczenie otworów wtryskowych jest precyzyjnie dopasowane do kształtu komory spalania. Dzięki takiej konstrukcji wtryskiwacz można zamontować w głowicy tylko w jeden sposób. Ciśnienie otwarcia tego atomizera wynosi od 180 do 250 barów.
Dwustopniowy atomizer:
Silniki Diesla z bezpośrednim wtryskiem paliwa charakteryzują się stosunkowo głośnym stukaniem diesla. Ma to związek z dużym wzrostem ciśnienia w cylindrze na skutek dużej ilości paliwa wtryskiwanego za jednym razem.
Spalanie rozpoczyna się ostrożnie poprzez tzw. wtrysk wstępny. Stukanie w silniku Diesla jest zatem znacznie mniejsze.
Są producenci, którzy instalują te tzw. wtryskiwacze dwustopniowe. To atomizery otworowe, ale z dwiema sprężynami; mianowicie mocna sprężyna i słabsza sprężyna. Ze względu na słabszą sprężynę igła będzie mogła nieco się unieść przy niższym ciśnieniu. Powoduje to wtryskiwanie niewielkiej ilości paliwa do cylindra pod niskim ciśnieniem; wtrysk wstępny. To inicjuje spalanie. Igła atomizera opiera się o ogranicznik blokowany mocną sprężyną. Ciśnienie będzie dalej wzrastać do normalnego ciśnienia otwarcia. W tym momencie igła otworzy się maksymalnie: główny zastrzyk.
Rozpylacz sterowany elektromagnetycznie:
W silnikach wysokoprężnych typu common-rail stosowane są wtryskiwacze sterowane elektromagnetycznie. Atomizer sterowany jest za pomocą elektromagnesu. Na tej podstawie sterownik silnika określa prędkość silnikaz położenie pedału przyspieszeniaz temperaturaz podatek i położenie silnika kiedy atomizer powinien się otwierać i zamykać oraz jak długo powinien pozostać otwarty. W pozycji spoczynkowej atomizer nie włącza się. Na rurze dolotowej wtryskiwacza panuje stale ciśnienie Common Rail wynoszące maksymalnie 1300 do 2000 barów (w zależności od generacji silnika wysokoprężnego).
Gdy sterownik silnika przekaże sygnał do wtryskiwacza, cewka zostanie zasilona, a zawór elektromagnetyczny zostanie pociągnięty do góry. Ciśnienie paliwa powyżej trzpienia sterującego zostanie usunięte przez mały otwór wraz z pozostałym paliwem powrotnym. Powoduje to bardzo szybki spadek ciśnienia paliwa powyżej trzpienia sterującego. Trzpień kontrolny przesunie się w górę. Ułatwia to fakt, że w dolnej części trzpienia sterującego znajduje się część stożkowa. Trzpień sterujący wraz z iglicą wtryskiwacza zostaje przesunięty do góry. W tym momencie zostaje odblokowany otwór w dolnej części wtryskiwacza, dzięki czemu do komory spalania może zostać wtryśnięte paliwo pod ciśnieniem Common Rail dochodzącym do 1300 bar.
W przypadku wtryskiwaczy sterowanych elektromagnetycznie nie ma potrzeby stosowania dwóch sprężyn zapewniających wtrysk główny i główny. Rozpylacz sterowany elektromagnetycznie można uruchomić kilka razy z rzędu. Czasy wtrysku głównego i głównego mogą się również różnić w zależności od zmiany warunków pracy silnika. Możliwe jest również, że wtryskiwacz ten zapewnia dwa główne wtryski. Zaletą wtrysku wielokrotnego jest płynniejszy proces spalania.
Osiągnij szczyt i przytrzymaj:
Rozpylacz sterowany elektromagnetycznie jest zasilany przez cewkę elektromagnetyczną. Kiedy prąd płynący przez cewkę jest wystarczająco wysoki, elektromagnes pokonuje siłę sprężyny działającą na zawór. Aby igła wtryskiwacza mogła się poruszyć, wymagany jest krótki szczyt prądu i napięcia. Napięcie na pokładzie wynoszące 14 woltów jest zbyt niskie, aby podnieść igłę z gniazda. W ciągu zaledwie 0,3 nanosekundy (10^-9 sekund) cewka jest zasilana prądem 20 amperów przy 80 woltach (szczytowym). Po otwarciu iglicy wtryskiwacza utrzymuje się ją w pozycji otwartej prądem 12 A przy 14 V (przytrzymaj), aż sterowanie się zatrzyma i igła zostanie wciśnięta z powrotem w gniazdo pod wpływem siły sprężyny.
Wtryskiwacz piezoelektryczny:
Wtryskiwacze piezoelektryczne stosowane są zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych.
Element wtryskiwacza piezoelektrycznego wydłuża się lub skraca wraz ze zmianą przyłożonego napięcia. Zmiana długości różni się jedynie o tysiące milimetrów. To nie wystarczy, aby dostatecznie otworzyć igłę wtryskiwacza. Dlatego kilka kryształów piezoelektrycznych jest połączonych tak, aby igła wtryskiwacza mogła wykonać większy skok.
Rysunek pokazuje, co dzieje się z elementem piezoelektrycznym, gdy wzrasta przyłożone napięcie.
Napięcie sterujące wtryskiwacza piezoelektrycznego wynosi od 100 do 160 woltów. Napięcie to uzyskuje się za pomocą kondensatorów w sterowniku silnika. Prąd wynosi kilka miliamperów. Przy takim napięciu i prądzie całkowita zmiana długości elementu piezoelektrycznego wynosi około 0,08 milimetra. Igła atomizera zostaje zamknięta poprzez krótkotrwałą zmianę kierunku przepływu.
Zaletą wtryskiwacza piezoelektrycznego w porównaniu z wtryskiwaczem elektromagnetycznym jest to, że przełącza się on około pięć razy szybciej. Pozwala to na dokładniejsze sterowanie systemem, ma szybszy czas reakcji i pozwala na częstsze wtryski w cyklu pracy.
Pompa wtryskiwacza:
Volkswagen przez jakiś czas stosował pompowtryskiwacze. Operacja jest złożona i dlatego została opisana na osobnej stronie. Kliknij tutaj aby przejść do strony poświęconej pompo-wtryskiwaczom.
