Προώθηση χρονισμού έγχυσης καυσίμου

Τα πιο σημαντικά κριτήρια για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας ενός κινητήρα ντίζελ είναι:

• χαμηλή τοξικότητα των καυσαερίων.
• χαμηλό επίπεδο θορύβου της διαδικασίας καύσης.
• χαμηλή ειδική κατανάλωση καυσίμου.

Η στιγμή που η αντλία ψεκασμού αρχίζει να παρέχει καύσιμο ονομάζεται έναρξη τροφοδοσίας (ή κλείσιμο καναλιού). Αυτό το χρονικό σημείο επιλέγεται ανάλογα με την περίοδο καθυστέρησης ενεργοποίησης (ή απλώς την καθυστέρηση ενεργοποίησης). Πρόκειται για μεταβλητές παραμέτρους που εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο τρόπο λειτουργίας. Η περίοδος καθυστέρησης έγχυσης ορίζεται ως η περίοδος μεταξύ της έναρξης της παροχής και της έναρξης της έγχυσης και η περίοδος καθυστέρησης ανάφλεξης ορίζεται ως η περίοδος μεταξύ της έναρξης της έγχυσης και της έναρξης της καύσης. Η έναρξη του ψεκασμού ορίζεται ως η γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα στην περιοχή TDC στην οποία το μπεκ ψεκάζει καύσιμο στον θάλαμο καύσης.

Η έναρξη της καύσης ορίζεται ως ο χρόνος ανάφλεξης του μείγματος αέρα/καυσίμου, ο οποίος μπορεί να επηρεαστεί από την έναρξη της έγχυσης. Στις αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης, είναι καλύτερο να ρυθμίσετε την έναρξη παροχής (κλείσιμο του καναλιού) ανάλογα με τον αριθμό των στροφών χρησιμοποιώντας μια συσκευή προώθησης ψεκασμού.

Σκοπός της συσκευής προώθησης έγχυσης

Δεδομένου ότι η συσκευή προώθησης έγχυσης αλλάζει απευθείας τον χρόνο έναρξης της έγχυσης, μπορεί να οριστεί ως ο ελεγκτής έναρξης έγχυσης. Μια συσκευή προώθησης έγχυσης έκκεντρου τύπου (ονομάζεται επίσης συμπλέκτης προώθησης ψεκασμού) μετατρέπει τη ροπή του κινητήρα που παρέχεται στην αντλία ψεκασμού, ενώ εκτελεί τις ρυθμιστικές λειτουργίες της. Η ροπή που απαιτείται από την αντλία έγχυσης εξαρτάται από το μέγεθος της αντλίας έγχυσης, τον αριθμό των ζευγών εμβόλων, την ποσότητα του καυσίμου που ψεκάζεται, την πίεση ψεκασμού, τη διάμετρο του εμβόλου και το σχήμα του έκκεντρου. Το γεγονός ότι η ροπή του κινητήρα έχει άμεση επίδραση στα χαρακτηριστικά χρονισμού του ψεκασμού πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στη σχεδίαση μαζί με την πιθανή ισχύ εξόδου.

Πίεση κυλίνδρου

Ρύζι. Πίεση δεξαμενής: A. Έναρξη της ένεσης. Β. Η αρχή της καύσης. Γ. Καθυστέρηση ανάφλεξης. 1. Εισαγωγικός αγώνας. 2. Διαδρομή συμπίεσης. 3. Εργατική σταδιοδρομία. 4. Απελευθερώστε την εκτέλεση OT-TDC, UT-NMT. 5. Πίεση στον κύλινδρο, μπάρα. 6. Θέση εμβόλου.

Ο σχεδιασμός της συσκευής προώθησης έγχυσης

Η συσκευή προώθησης έγχυσης για την αντλία έγχυσης σε σειρά είναι τοποθετημένη απευθείας στο άκρο του εκκεντροφόρου της αντλίας έγχυσης. Υπάρχει μια θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των συσκευών προώθησης έγχυσης ανοιχτού και κλειστού τύπου.

Η συσκευή προώθησης έγχυσης κλειστού τύπου έχει τη δική της δεξαμενή λιπαντικού, που καθιστά τη συσκευή ανεξάρτητη από το σύστημα λίπανσης του κινητήρα. Η ανοιχτή σχεδίαση συνδέεται απευθείας με το σύστημα λίπανσης του κινητήρα. Το σώμα της συσκευής είναι στερεωμένο στο κιβώτιο ταχυτήτων με βίδες και τα έκκεντρα αντιστάθμισης και ρύθμισης τοποθετούνται στο σώμα έτσι ώστε να περιστρέφονται ελεύθερα. Το έκκεντρο αντιστάθμισης και ρύθμισης καθοδηγείται από έναν πείρο άκαμπτα συνδεδεμένο με το σώμα. Εκτός από φθηνότερο, ο «ανοιχτός» τύπος έχει το πλεονέκτημα ότι απαιτεί λιγότερο χώρο και λιπαίνει πιο αποτελεσματικά.

Η αρχή λειτουργίας της συσκευής προώθησης έγχυσης

Η διάταξη προώθησης έγχυσης κινείται από ένα σύστημα μετάδοσης κίνησης που είναι εγκατεστημένο στη θήκη χρονισμού του κινητήρα. Η σύνδεση μεταξύ εισόδου και εξόδου για τον ηλεκτροκινητήρα (hub) γίνεται μέσω ζευγών αλληλένδετων έκκεντρων στοιχείων.

Το μεγαλύτερο από αυτά, τα ρυθμιστικά έκκεντρα (4), βρίσκονται στις οπές του δίσκου αναστολής (8), ο οποίος με τη σειρά του βιδώνεται στο στοιχείο κίνησης (1). Τα εκκεντρικά στοιχεία αντιστάθμισης (5) είναι τοποθετημένα στα ρυθμιστικά έκκεντρα (4) και οδηγούνται από αυτά και το μπουλόνι στις πλήμνες (6). Από την άλλη πλευρά, το μπουλόνι πλήμνης συνδέεται απευθείας με την πλήμνη (2). Τα βάρη (7) συνδέονται με το ρυθμιστικό έκκεντρο και συγκρατούνται στην αρχική τους θέση με ελατήρια μεταβλητής ακαμψίας.

Ρύζι α) στην αρχική θέση. β) χαμηλή ταχύτητα. γ) μέσος κύκλος εργασιών. δ) τελική θέση υψηλής ταχύτητας. a είναι η γωνία προώθησης της έγχυσης.

Διαστάσεις συσκευής προώθησης έγχυσης

Το μέγεθος της διάταξης προώθησης έγχυσης, που καθορίζεται από την εξωτερική διάμετρο και το βάθος, καθορίζει με τη σειρά της τη μάζα των εγκατεστημένων βαρών, την απόσταση μεταξύ των κέντρων βάρους και την πιθανή διαδρομή κίνησης των βαρών. Αυτοί οι τρεις παράγοντες καθορίζουν επίσης την ισχύ εξόδου και την εφαρμογή.

Αντλία έγχυσης μεγέθους M

Ρύζι. Αντλία έγχυσης μεγέθους M

Ρύζι. 1. Βαλβίδα ασφαλείας. 2. Μανίκι? 7 εκκεντροφόρος? 8. Καμ.

Η αντλία έγχυσης μεγέθους M είναι η μικρότερη αντλία στη σειρά των αντλιών έγχυσης σε σειρά. Διαθέτει σώμα από ελαφρύ κράμα και είναι τοποθετημένο με φλάντζα στον κινητήρα. Η πρόσβαση στο εσωτερικό της αντλίας είναι δυνατή μετά την αφαίρεση της πλάκας βάσης και του πλαϊνού καλύμματος, επομένως μια αντλία μεγέθους M ορίζεται ως αντλία ανοιχτής έγχυσης. Η μέγιστη πίεση έγχυσης περιορίζεται στα 400 bar.

Μετά την αφαίρεση του πλαϊνού καλύμματος της αντλίας, η ποσότητα καυσίμου που παρέχεται από τα ζεύγη εμβόλου μπορεί να ρυθμιστεί και να ρυθμιστεί στο ίδιο επίπεδο. Η μεμονωμένη ρύθμιση πραγματοποιείται μετακινώντας τα εξαρτήματα σύσφιξης στη ράβδο ελέγχου (4).

Κατά τη λειτουργία, η εγκατάσταση των εμβόλου της αντλίας και, μαζί με αυτά, η ποσότητα του παρεχόμενου καυσίμου ρυθμίζεται από τη ράβδο ελέγχου εντός των ορίων που καθορίζονται από τη σχεδίαση της αντλίας. Η ράβδος αντλίας έγχυσης μεγέθους M είναι μια στρογγυλή χαλύβδινη ράβδος με επίπεδη, στην οποία έχουν τοποθετηθεί κουμπωτά κουμπώματα (5). Οι μοχλοί (3) συνδέονται άκαμπτα σε κάθε χιτώνιο ελέγχου και η ράβδος με πριτσίνια στο άκρο της εισέρχεται στην αυλάκωση της θήκης της ράβδου ελέγχου. Αυτός ο σχεδιασμός είναι γνωστός ως έλεγχος μοχλού.

Τα έμβολα της αντλίας έγχυσης βρίσκονται σε άμεση επαφή με τις κυλινδρικές στρόφιγγες (6) και η διαδρομή ρυθμίζεται προκαταρκτικά επιλέγοντας κυλίνδρους κατάλληλης διαμέτρου για τη στρόφιγγα.

Η λίπανση της αντλίας καυσίμου υψηλής πίεσης μεγέθους M πραγματοποιείται με τη συνήθη παροχή λαδιού κινητήρα. Οι αντλίες έγχυσης μεγέθους M διατίθενται με ζεύγη 4,5 ή 6 εμβόλων (αντλίες έγχυσης 4, 5 ή 6 κυλίνδρων) και έχουν σχεδιαστεί μόνο για καύσιμο ντίζελ.

Μέγεθος αντλίας έγχυσης Α

Ρύζι. Αντλία έγχυσης μεγέθους Α

Οι αντλίες έγχυσης πλαισίου Α σε σειρά με μεγάλη γκάμα παράδοσης ακολουθούν απευθείας την αντλία έγχυσης πλαισίου M. Αυτή η αντλία διαθέτει επίσης περίβλημα από ελαφρύ κράμα και μπορεί να τοποθετηθεί σε κινητήρα με φλάντζα ή πλαίσιο. Η αντλία έγχυσης τύπου Α έχει επίσης «ανοιχτό» σχεδιασμό και οι επενδύσεις της αντλίας έγχυσης (2) εισάγονται απευθείας από πάνω στο περίβλημα από αλουμίνιο, ενώ το συγκρότημα απορριμμάτων (1) πιέζεται στο περίβλημα της αντλίας έγχυσης χρησιμοποιώντας μια θήκη βαλβίδας. Η πίεση στεγανοποίησης, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από την πίεση υδραυλικής παροχής, πρέπει να απορροφηθεί από το περίβλημα της αντλίας έγχυσης. Για το λόγο αυτό, η μέγιστη πίεση ψεκασμού περιορίζεται στα 600 bar.

Σε αντίθεση με την αντλία έγχυσης τύπου M, η αντλία έγχυσης τύπου Α είναι εξοπλισμένη με μια βίδα ρύθμισης (με παξιμάδι ασφάλισης) (7) σε κάθε ρολό (8) για τη ρύθμιση της προδρομικής διαδρομής.

Για να ρυθμίσετε την ποσότητα καυσίμου που παρέχεται από τη ράγα ελέγχου (4), η αντλία ψεκασμού τύπου Α, σε αντίθεση με την αντλία έγχυσης τύπου M, είναι εξοπλισμένη με έλεγχο μετάδοσης και όχι με μοχλό. Το οδοντωτό τμήμα που είναι στερεωμένο στο χιτώνιο ελέγχου (5) του εμβόλου εμπλέκεται με τη σχάρα ελέγχου και για να ρυθμίσετε τα ζεύγη εμβόλου στο ίδιο καλώδιο, είναι απαραίτητο να χαλαρώσετε τις βίδες ρύθμισης και να περιστρέψετε το χιτώνιο ελέγχου δεξιόστροφα σε σχέση με το οδοντωτό τμήμα και επομένως σε σχέση με τη ράγα ελέγχου.

Όλες οι εργασίες για τη ρύθμιση αυτού του τύπου αντλίας έγχυσης πρέπει να εκτελούνται με την αντλία τοποθετημένη σε στήριγμα και με ανοιχτό περίβλημα. Όπως η αντλία έγχυσης M, η αντλία έγχυσης τύπου Α έχει ένα πλευρικό κάλυμμα με ελατήριο που πρέπει να αφαιρεθεί για να αποκτήσει πρόσβαση στο εσωτερικό της αντλίας έγχυσης.

Για τη λίπανση, η αντλία ψεκασμού συνδέεται με το σύστημα λίπανσης του κινητήρα. Η αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης τύπου Α διατίθεται σε εκδόσεις έως και 12 κυλίνδρων και, σε αντίθεση με την αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης τύπου M, είναι κατάλληλη για λειτουργία με διάφορους τύπους καυσίμων (όχι μόνο ντίζελ).

Αντλία έγχυσης μεγέθους WM

Ρύζι. Μέγεθος HPFP WM

Η εν σειρά αντλία έγχυσης MW έχει σχεδιαστεί για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις υψηλότερης πίεσης. Η αντλία έγχυσης MW είναι μια αντλία έγχυσης κλειστού τύπου σε σειρά με μέγιστη πίεση έγχυσης περιορισμένη στα 900 bar. Διαθέτει επίσης σώμα από ελαφρύ κράμα και στερεώνεται στον κινητήρα με πλαίσιο, επίπεδη βάση ή φλάντζα.

Η σχεδίαση της αντλίας έγχυσης MW διαφέρει σημαντικά από τη σχεδίαση των αντλιών έγχυσης Α και Μ. Η κύρια διαφορά είναι η χρήση ενός ζεύγους εμβόλου, που περιλαμβάνει έναν δακτύλιο (3), μια βαλβίδα εκκένωσης και μια βάση βαλβίδας εκκένωσης. Τοποθετείται έξω από τον κινητήρα και εισάγεται από πάνω στο περίβλημα της αντλίας έγχυσης. Στην αντλία έγχυσης MW, το στήριγμα της βαλβίδας πίεσης βιδώνεται απευθείας στον δακτύλιο που προεξέχει προς τα πάνω. Η προκαταρκτική διαδρομή ελέγχεται από ροδέλες που εισάγονται μεταξύ του σώματος και του χιτωνίου με το συγκρότημα βαλβίδας. Η ρύθμιση της ομοιόμορφης παροχής μεμονωμένων ζευγών εμβόλου πραγματοποιείται έξω από την αντλία έγχυσης περιστρέφοντας τα ζεύγη εμβόλου. Οι φλάντζες στερέωσης ζεύγους εμβόλων (1) διαθέτουν εγκοπές για το σκοπό αυτό.

Ρύζι. 1. Φλάντζα για τη στερέωση ενός ζευγαριού εμβόλου. 2. Βαλβίδα ασφαλείας. 3. Μανίκι? 4. Έμβολο. 5. Σιδηροτροχιά ελέγχου. 6. Μανίκι ελέγχου. 7. Προωστήρας κυλίνδρων. 8 εκκεντροφόρος; 9. Καμ.

Η θέση του εμβόλου της αντλίας έγχυσης παραμένει αμετάβλητη όταν περιστρέφεται το συγκρότημα χιτωνίου με τη βαλβίδα εκκένωσης (2). Η αντλία έγχυσης MW διατίθεται σε εκδόσεις με 8 χιτώνια (8 κυλίνδρους) και είναι κατάλληλη για διάφορες μεθόδους τοποθέτησης. Λειτουργεί με καύσιμο ντίζελ και λιπαίνεται μέσω του συστήματος λίπανσης του κινητήρα.

Αντλία έγχυσης μεγέθους P

Ρύζι. Αντλία έγχυσης μεγέθους P

Ρύζι. 1. Βαλβίδα ασφαλείας. 2. Μανίκι? 3. Έλεγχος πρόσφυσης. 4. Μανίκι ελέγχου. 5. Προωστήρας κυλίνδρων. 6 εκκεντροφόρος? 7. Κάμερα.

Η αντλία έγχυσης μεγέθους P (τύπου) σε σειρά έχει επίσης σχεδιαστεί για να παρέχει υψηλή μέγιστη πίεση έγχυσης. Όπως η αντλία έγχυσης MW, αυτή είναι μια αντλία κλειστού τύπου που συνδέεται στον κινητήρα με βάση ή φλάντζα. Στην περίπτωση αντλιών έγχυσης τύπου P, σχεδιασμένων για μέγιστη πίεση έγχυσης 850 bar, το χιτώνιο (2) εισάγεται στο χιτώνιο φλάντζας, το οποίο έχει ήδη βιδωθεί για τη θήκη βαλβίδας εκκένωσης (1). Με αυτήν την έκδοση της εγκατάστασης του χιτωνίου, η δύναμη στεγανοποίησης δεν φορτώνει το περίβλημα της αντλίας. Το pre-stroke ρυθμίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως για την αντλία έγχυσης MW.

Οι εν σειρά αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης που έχουν σχεδιαστεί για χαμηλή πίεση ψεκασμού χρησιμοποιούν συμβατική πλήρωση της γραμμής καυσίμου. Σε αυτή την περίπτωση, το καύσιμο περνά μέσα από τις γραμμές καυσίμου των επιμέρους δακτυλίων τη μία μετά την άλλη και προς την κατεύθυνση του διαμήκους άξονα της αντλίας έγχυσης. Το καύσιμο εισέρχεται στη γραμμή και εξέρχεται μέσω του συστήματος επιστροφής καυσίμου.

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την αντλία έγχυσης P8000 έκδοσης P, η οποία είναι ονομαστική για πιέσεις έγχυσης έως και 1150 bar (από την πλευρά της αντλίας έγχυσης), αυτή η μέθοδος πλήρωσης μπορεί να προκαλέσει υπερβολική διαφορά θερμοκρασίας καυσίμου (έως 40 °C) μέσα στην αντλία ψεκασμού μεταξύ των πρώτος και τελευταίος σωλήνας. Δεδομένου ότι η ενεργειακή πυκνότητα ενός καυσίμου μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του, και επομένως όσο αυξάνεται ο όγκος, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την έγχυση διαφορετικών ποσοτήτων ενέργειας στους θαλάμους καύσης του κινητήρα. Από αυτή την άποψη, τέτοιες αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης χρησιμοποιούν εγκάρσια πλήρωση, δηλαδή μια μέθοδο κατά την οποία οι γραμμές καυσίμου μεμονωμένων εύκαμπτων σωλήνων διαχωρίζονται μεταξύ τους μέσω οπών στραγγαλισμού).

Αυτή η αντλία ψεκασμού συνδέεται επίσης με το σύστημα λίπανσης του κινητήρα για λίπανση. Η αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης τύπου P διατίθεται επίσης σε εκδόσεις με έως και 12 χιτώνια (κύλινδροι) και είναι κατάλληλη τόσο για ντίζελ όσο και για άλλα καύσιμα.