Dizel inyeksiya sistemləri. Dizayn, üstünlüklər və çatışmazlıqlar

Benzinli mühərriklərdən fərqli olaraq, dizel mühərriklərində əvvəldən yanacaq yeridilirdi. Yalnız enjeksiyon sistemləri, fitinqlər və silindrlərə verilən yanacağın təzyiqi dəyişdi.

Ümumiyyətlə dizel mühərriki kimi tanınan dizel mühərrikinin iş prinsipi benzin mühərrikindən tamamilə fərqlidir. Yanacaq yük maşınlarında yanacaq-hava qarışığı pistonun üstündəki yanma kamerasına daxil olur. Sıxıldıqdan sonra qarışıq, şamın elektrodlarında elektrik qığılcımı parçalanması səbəbindən alovlanır. Bu səbəbdən benzin mühərriklərinə qığılcımla alovlanma (SI) mühərrikləri də deyilir.

Dizel mühərriklərində yanma kamerasındakı piston yalnız böyük təzyiqin (ən azı 40 bar - buna görə də "yüksək təzyiq" adı) təsiri altında 600-800 ° C temperaturda qızdırılan havanı sıxır. Yanacağın belə isti havaya vurulması yanma kamerasında yanacağın dərhal öz-özünə alovlanması ilə nəticələnir. Bu səbəbdən dizel güc aqreqatlarına sıxılma alovlanma (CI) mühərrikləri də deyilir. Əvvəldən onlar yalnız mühərriki hava ilə təmin edən suqəbuledici manifolda deyil, yanma kamerasına yanacaq vurmaqla təmin edilirdilər. Yanma kamerasının bölünüb-bölünməməsindən asılı olaraq, dizel mühərrikləri dolayı və ya birbaşa enjeksiyonlu güc bloklarına bölündü.

Dolayı enjeksiyon

Dizel, birbaşa püskürtmə sistemi ilə debüt etsə də, uzun müddət istifadə edilmədi. Bu həll çox problem yaratdı və avtomobil sənayesində 1909-cu ildə patentləşdirilmiş dolayı inyeksiya ilə əvəz olundu. Birbaşa enjeksiyon böyük stasionar və dəniz mühərriklərində, eləcə də bəzi yük maşınlarında qaldı. Minik avtomobili dizaynerləri daha hamar işləmə və daha az səs-küylə dolayı inyeksiyalı dizellərə üstünlük verdilər.

Dizel mühərriklərində "dolayı" termini benzin mühərriklərindən tamamilə fərqli bir şey deməkdir, burada dolayı enjeksiyon hava-yanacaq qarışığının suqəbuledici manifolduna vurulmasıdır. Dolayı enjeksiyonlu dizel mühərriklərində, birbaşa enjeksiyon dizaynlarında olduğu kimi, enjektör tərəfindən atomlaşdırılmış yanacaq da yanma kamerasına daxil olur. Sadəcə olaraq, o, iki hissəyə bölünür - yanacaq vurulan köməkçi hissə və əsas hissə, yəni. yanacağın əsas yanma prosesinin baş verdiyi birbaşa pistonun üstündəki boşluq. Kameralar bir kanal və ya kanallarla bir-birinə bağlıdır. Forma və funksiyalarına görə kameralar ilkin, burulğanlı və hava anbarlarına bölünür.

Sonuncu istifadə edilə bilməz, çünki onların istehsalı praktiki olaraq dayandırılıb. Ön kameralar və burulma kameraları vəziyyətində, nozzle köməkçi kameranın yanında quraşdırılır və ona yanacaq vurur. Orada alovlanma baş verir, sonra qismən yanmış yanacaq əsas kameraya daxil olur və orada yanır. Ön kamera və ya burulma kamerası olan dizellər rəvan işləyir və yüngül krank sistemlərinə malik ola bilər. Onlar yanacağın keyfiyyətinə həssas deyillər və sadə dizaynlı burunlara malik ola bilərlər. Bununla belə, onlar birbaşa enjeksiyonlu dizellərdən daha az səmərəlidirlər, daha çox yanacaq sərf edirlər və soyuq mühərriki işə salmaqda çətinlik çəkirlər. Bu gün minik avtomobillərindəki dolayı enjeksiyonlu dizel mühərrikləri keçmişdə qaldı və artıq istehsal olunmur. Bu gün bazarda müasir avtomobillərdə nadir hallarda rast gəlinir. Onlar yalnız Hindistan Hindustan və Tata, Rusiya UAZ, Braziliyada satılan köhnə nəsil Mitsubishi Pajero və ya Argentinada təklif olunan Volkswagen Polo kimi dizaynlarda tapıla bilər. Onlar satış sonrası avtomobillərdə daha böyük miqdarda istifadə olunur.

Birbaşa enjeksiyon

Hər şey onunla başladı. Bununla belə, birbaşa inyeksiyanın üstünlükləri əvvəlcə istifadə edilməmişdir. Yanacağın düzgün fırlanmasının əhəmiyyəti məlum deyildi və onun yanması optimal deyildi. Yanacaq topaqları əmələ gəldi, bu da hisin əmələ gəlməsinə kömək etdi. Pistondakı proseslər çox sürətlə getdi, mühərriklər çox işlədi, krank mili yatağı tez bir zamanda məhv edildi. Bu səbəbdən birbaşa inyeksiyadan imtina edilib, dolayı inyeksiyaya üstünlük verilir.

Köklərə qayıdış, lakin müasir versiyada, yalnız 1987-ci ildə, Fiat Croma 1.9 TD kütləvi istehsala girdiyi zaman baş verdi. Birbaşa yanacaq yeridilməsi üçün səmərəli enjeksiyon avadanlığı, yüksək enjeksiyon təzyiqi, keyfiyyətli yanacaq və çox güclü (və buna görə də ağır) krank seti lazımdır. Bununla belə, yüksək səmərəliliyi və soyuq mühərrikin asan işə salınmasını təmin edir. Birbaşa enjeksiyonlu dizel mühərrikləri üçün müasir həllər əsasən tamamilə düz başlıqlara və uyğun formalı kameralara (boşluqlara) malik pistonlara əsaslanır. Kameralar yanacağın düzgün turbulentliyinə cavabdehdir. Birbaşa enjeksiyon bu gün minik avtomobillərinin dizel mühərriklərində geniş istifadə olunur.

Birbaşa enjeksiyon - nasos injektorları

Ənənəvi dizel mühərriklərində müxtəlif növ nasoslar yanacaq tədarükünə cavabdehdir. Pioner dövrlərdə yanacaq yeridilməsi sıxılmış hava ilə, 20-ci illərdə isə yenidən işlənmiş neft nasosları ilə həyata keçirilirdi. 300-cü illərdə dizel mühərrikləri üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi nasoslar artıq geniş istifadə olunurdu. Əvvəlcə aşağı təzyiq (60 bara qədər) yaradan seriyalı nasoslara əsaslanırdı. Yalnız 1000-ci illərə qədər eksenel distribyutorlu (80 bar-dan çox) daha səmərəli nasoslar meydana çıxdı. Yetmişinci illərin ortalarında onlar mexaniki inyeksiya nəzarətini, səksəninci illərin ortalarında isə elektron idarəetməni aldılar (BMW 524td, 1986).

Artıq 30-cu illərdə yük maşınlarında istifadə edilən nasos-forsunkalar yanacaq vurulmasının bir qədər fərqli üsulu idi, onlar ilk dəfə 1998-ci ildə (Passat B5 1.9 TDI) Volkswagen konserni tərəfindən minik avtomobillərində geniş istifadə edilmişdir. Bir sözlə, nasos injektoru eksantrik mili ilə idarə olunan öz nasosu olan bir enjektordur. Beləliklə, silindrə təzyiq və enjeksiyonun bütün prosesi silindr başlığı ilə məhdudlaşır. Sistem çox yığcamdır, nasosu injektorlara birləşdirən yanacaq xətləri yoxdur. Buna görə də, nozzle pulsasiyası yoxdur, bu da yanacaq və sızmaların dozasını tənzimləməyi çətinləşdirir. Yanacaq bölmənin enjektor kamerasında qismən buxarlandığı üçün enjeksiyon vaxtı kiçik ola bilər (asan başlanğıc). Ən vacibi, 2000-2200 bar arasında olan çox yüksək enjeksiyon təzyiqidir. Silindrdəki yanacağın dozası hava ilə tez qarışır və çox səmərəli yanar.

Ümumiyyətlə, injektorlu dizel yüksək səmərəlilik, aşağı yanacaq sərfiyyatı, yüksək sürət və yüksək enerji sıxlığı əldə etmək imkanı ilə xarakterizə olunur. Ancaq bir injektor mühərrikinin istehsalı, əsasən silindr başının mürəkkəbliyinə görə baha başa gəlir. Onun işi ağır və gurdur. Bölmə injektorları ilə təchiz edildikdə, işlənmiş qazın toksikliyi ilə bağlı problemlər də var ki, bu da VW-nin bu həlldən imtina etməsinə böyük töhfə verdi.

Birbaşa enjeksiyon - Common Rail

Common Rail injection sisteminin ən mühüm elementi nasosun dizel yanacağının vurulduğu "təzyiqli yanacaq akkumulyatoru" kimi də tanınan çən növü olan "Common Rail"dir. Hər silindr üçün eyni təzyiqi saxlayaraq, burunlara birbaşa nasosdan deyil, tankdan daxil olur.

Obrazlı olaraq deyə bilərik ki, enjektorların hər biri nasosdan yanacağın bir hissəsini gözləmir, lakin hələ də çox yüksək təzyiqdə yanacaq var. Enjektorları işə salan elektrik impulsları yanma kameralarını yanacaqla təmin etmək üçün kifayətdir. Belə bir sistem, təzyiqin tədricən artması ilə yanacağın çox dəqiq yanmasına səbəb olan çox fazalı enjeksiyonlar yaratmağa imkan verir (hətta bir enjeksiyon üçün 8 faza). Çox yüksək enjeksiyon təzyiqi (1800 bar) az qala duman şəklində yanacaq verən çox kiçik ağızları olan enjektorlardan istifadə etməyə imkan verir.

Bütün bunlar yüksək mühərrik səmərəliliyi, hamar işləmə və aşağı səs-küy səviyyələri (birbaşa enjeksiyona baxmayaraq), yaxşı manevr qabiliyyəti və aşağı qaz tullantıları ilə tamamlanır. Bununla belə, ümumi dəmir yolu mühərrikləri ən yüksək keyfiyyətli yanacaq və ən yaxşı filtrlər tələb edir. Yanacağın tərkibindəki çirkləndiricilər injektorları məhv edə və təmiri çox baha başa gələn zədələrə səbəb ola bilər.