Bensiini- ja dieselmoottoreiden polttoainejärjestelmät

Voimajärjestelmä tarjoaa voimalaitoksen päätehtävän - energian toimituksen polttoainesäiliöstä polttomoottoriin (ICE), joka muuttaa sen mekaaniseksi liikkeeksi. On tärkeää kehittää sitä siten, että moottori saa bensiiniä tai dieselpolttoainetta aina oikean määrän, ei enempää eikä vähempää kaikissa erilaisissa käyttötavoissa. Ja jos mahdollista, tallenna parametrisi mahdollisimman pitkään menettämättä työn tarkkuutta.

Polttoainejärjestelmän tarkoitus ja toiminta

Laajennetulla pohjalla järjestelmän toiminnot on jaettu kuljetukseen ja annostukseen. Ensimmäisen varusteet sisältävät:

• polttoainesäiliö, johon varastoidaan bensiiniä tai dieselpolttoainetta;
• paineenkorotuspumput erilaisilla ulostulopaineilla;
• suodatusjärjestelmä karkea- ja hienopuhdistukseen, selkeytyssäiliöillä tai ilman;
• polttoaineputket joustavista ja jäykistä letkuista ja putkista sopivilla liittimillä;
• lisälaitteet ilmanvaihtoon, höyryn talteenottoon ja turvallisuuteen onnettomuuksien varalta.

Tarvittavan polttoainemäärän annostelu suoritetaan eri monimutkaisuuden järjestelmillä, joita ovat:

• kaasuttimet vanhentuneissa moottoreissa;
• moottorin ohjausyksiköt anturi- ja toimilaitteiden järjestelmällä;
• polttoaineen suuttimet;
• korkeapainepumput annostelutoiminnoilla;
• mekaaniset ja hydrauliset säätimet.

Polttoaineen syöttö liittyy läheisesti moottorin ilman saamiseen, mutta silti nämä ovat erilaisia ​​järjestelmiä, joten niiden välinen yhteys tapahtuu vain elektronisten ohjainten ja imusarjan kautta.

Bensiinin toimituksen järjestäminen

Kaksi järjestelmää ovat pohjimmiltaan erilaisia, jotka vastaavat työseoksen oikeasta koostumuksesta - kaasutin, jossa bensiinin syöttönopeus määräytyy mäntien imemän ilmavirran nopeuden mukaan, ja paineen alainen ruiskutus, jossa järjestelmä vain valvoo. ilmavirran ja moottorin tilat, annostelemalla polttoainetta itsestään.

kaasutin

Bensiinin tarjonta kaasuttimien avulla on jo vanhentunutta, koska sen kanssa on mahdotonta noudattaa ympäristöstandardeja. Edes elektronisten tai tyhjiöjärjestelmien käyttö kaasuttimissa ei auttanut. Nyt näitä laitteita ei käytetä.

Kaasuttimen toimintaperiaate oli ohjata sen diffuusorien läpi imusarjaan suunnattu ilmavirta. Diffuusorien erityinen profiloitu kaventaminen aiheutti paineen laskun ilmasuihkussa suhteessa ilmanpaineeseen. Tuloksena olevan pudotuksen vuoksi ruiskuista syötettiin bensiiniä. Sen määrää rajoitti polttoaineemulsion luominen koostumukseen, joka määräytyi polttoaine- ja ilmasuihkujen yhdistelmällä.

Kaasuttimia ohjattiin pienillä paineen muutoksilla virtausnopeudesta riippuen, vain polttoaineen taso uimurikammiossa pysyi vakiona, jota ylläpidettiin pumppaamalla ja sulkemalla sisääntulon sulkuventtiili. Kaasuttimissa oli monia järjestelmiä, joista jokainen vastasi omasta moottoritilastaan ​​käynnistyksestä nimellistehoon. Kaikki tämä toimi, mutta annostelun laatu tuli lopulta epätyydyttäväksi. Seosta oli mahdotonta säätää tarkasti, mikä oli välttämätöntä kehittyville pakokaasukatalysaattoreille.

Polttoaineen syöttö

Kiinteällä paineruiskutuksella on perustavanlaatuisia etuja. Se syntyy säiliöön asennetulla sähköpumpulla integroidulla tai etäsäätimellä, ja sitä ylläpidetään vaaditulla tarkkuudella. Sen arvo on usean ilmakehän luokkaa.

Bensiini syötetään moottoriin suuttimilla, jotka ovat sumuttimilla varustettuja solenoidiventtiileitä. Ne avautuvat, kun ne vastaanottavat signaalin elektronisesta moottorinohjausjärjestelmästä (ECM), ja sulkeutuvat lasketun ajan kuluttua vapauttaen täsmälleen yhtä paljon polttoainetta kuin tarvitaan yhteen moottorisykliin.

Aluksi käytettiin yhtä suutinta, joka sijaitsi kaasuttimen tilalla. Tällaista järjestelmää kutsuttiin keskus- tai kertainjektioksi. Kaikkia puutteita ei ole poistettu, joten nykyaikaisemmissa rakenteissa on erilliset suuttimet jokaiselle sylinterille.

Hajautetut ja suorat (suorat) ruiskutusjärjestelmät jaetaan suuttimien sijainnin mukaan. Ensimmäisessä tapauksessa suuttimet syöttävät polttoainetta imusarjaan, lähellä venttiiliä. Tällä alueella lämpötila nousee. Lyhyt polku polttokammioon ei salli bensiinin tiivistymistä, mikä oli ongelma kertaruiskutuksessa. Lisäksi tuli mahdolliseksi vaiheistaa virtaus vapauttaen bensiiniä tiukasti sillä hetkellä, kun tietyn sylinterin imuventtiili avautuu.

Suoraruiskutusjärjestelmä toimii entistä tehokkaammin. Kun suuttimet sijaitsevat päissä ja viedään suoraan polttokammioon, on mahdollista käyttää nykyaikaisimpia menetelmiä moninkertaiseen ruiskutukseen yhdessä tai kahdessa jaksossa, kerroksittainen sytytys ja seoksen monimutkainen pyörteily. Tämä lisää tehokkuutta, mutta aiheuttaa luotettavuusongelmia, jotka johtavat korkeampiin osien ja kokoonpanojen kustannuksiin. Erityisesti tarvitsemme korkeapainepumpun (korkeapaineinen polttoainepumppu), erikoissuuttimia ja varmistamme, että imukanava puhdistetaan epäpuhtauksista kierrätysjärjestelmän avulla, koska nyt bensiiniä ei syötetä imuaukkoon.

Polttoainelaitteet dieselmoottoreille

Puristussytytteisellä HFO-toiminnalla on omat erityispiirteensä, jotka liittyvät hienon sumutuksen ja korkean dieselpuristuksen vaikeuksiin. Siksi polttoainevarusteilla on vähän yhteistä bensiinimoottoreiden kanssa.

Erillinen ruiskutuspumppu ja yksikkösuuttimet

Korkeapaineiseen ruiskutukseen korkeapaineiseen kuumaan ilmaan vaadittava korkea paine syntyy korkeapaineisista polttoainepumpuista. Klassisen järjestelmän mukaan sen männille, eli minimaalisilla välyksillä tehtyihin mäntäpareihin, polttoainetta syötetään paineenkorotuspumpulla perusteellisen puhdistuksen jälkeen. Moottori käyttää mäntiä nokka-akselin kautta. Sama pumppu suorittaa annostuksen kääntämällä mäntiä polkimeen yhdistetyn hammaspyörän läpi, ja ruiskutushetki määräytyy synkronoinnin kaasunjakeluakselien kanssa ja ylimääräisten automaattisten säätimien kanssa.

Jokainen mäntäpari on liitetty korkeapaineisella polttoaineletkulla suuttimiin, jotka ovat yksinkertaisia ​​jousitettuja venttiileitä, jotka johdetaan palokammioihin. Suunnittelun yksinkertaistamiseksi käytetään joskus ns. pumppusuuttimia, joissa yhdistyvät korkeapaineisten polttoainepumppujen ja ruiskujen toiminnot nokka-akselin nokkojen voimansiirron ansiosta. Heillä on omat männät ja venttiilit.

Pääruiskutustyyppi Common Rail

Yhteiseen korkeapainelinjaan kytkettyjen suuttimien elektronisen ohjauksen periaate on tullut täydellisemmäksi. Jokaisessa niistä on sähköhydraulinen tai pietsosähköinen venttiili, joka avautuu ja sulkeutuu elektroniikkayksikön käskystä. Ruiskutuspumpun rooli pienenee vain vaaditun paineen ylläpitämiseen kiskossa, joka tällä periaatteella voitaisiin nostaa jopa 2000 ilmakehään tai enemmän. Tämä mahdollisti moottorin tarkemman ohjauksen ja sovittamisen uusiin myrkyllisyysstandardeihin.

Polttoaineen palautuslinjojen käyttö

Polttoaineen suoran syöttämisen moottoritilaan lisäksi käytetään joskus myös paluuvirtausta erillisen paluulinjan kautta. Tällä on useita tarkoituksia, paineen säätelyn helpottamisesta järjestelmän eri kohdissa polttoaineen jatkuvan kierron järjestämiseen. Viime aikoina takaisinvirtausta säiliöön käytetään harvoin, yleensä sitä tarvitaan vain paikallisten ongelmien ratkaisemiseen, esimerkiksi suoraruiskutussuuttimien hydrauliikan ohjaukseen.