Dizel inyeksiya tizimlari. Dizayn, afzalliklari va kamchiliklari
Benzinli dvigatellardan farqli o'laroq, dizel dvigatellari boshidanoq yonilg'i quyish bilan jihozlangan. Faqat inyeksiya tizimlari, armatura va silindrlarga etkazib beriladigan yoqilg'ining bosimi o'zgargan.
Odatda dizel dvigatel deb ataladigan dizel dvigatelning ishlash printsipi benzinli dvigateldan butunlay farq qiladi. Yoqilg'i yuk mashinalarida yoqilg'i-havo aralashmasi piston ustidagi yonish kamerasiga kiradi. Siqilishdan so'ng, aralashma shamning elektrodlarida elektr uchqunining parchalanishi tufayli yoqiladi. Shuning uchun benzinli dvigatellar uchqunli dvigatellar (SI) deb ham ataladi.
Dizel dvigatellarda yonish kamerasidagi piston faqat havoni siqib chiqaradi, u juda katta bosim ta'sirida (kamida 40 bar - shuning uchun "yuqori bosim" nomi) 600-800 ° S haroratgacha isitiladi. Bunday issiq havoga yonilg'i quyish yonish kamerasida yoqilg'ining darhol o'z-o'zidan yonishiga olib keladi. Shu sababli, dizel dvigatellari siqishli ateşleme (CI) dvigatellari deb ham ataladi. Ular boshidanoq yoqilg'ini faqat dvigatelni havo bilan ta'minlaydigan assimilyatsiya manifoltiga emas, balki yonish kamerasiga quyish orqali ta'minlangan. Yonish kamerasi bo'linganmi yoki yo'qligiga qarab, dizel dvigatellari bilvosita yoki to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyali quvvat bloklariga bo'lingan.
Bilvosita in'ektsiya
Dizel, garchi u to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya tizimi bilan debyut qilgan bo'lsa ham, uzoq vaqt ishlatilmadi. Ushbu yechim juda ko'p muammolarni keltirib chiqardi va avtomobil sanoatida u 1909 yilda patentlangan bilvosita in'ektsiya bilan almashtirildi. To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya katta statsionar va dengiz dvigatellarida, shuningdek, ba'zi yuk mashinalarida qoldi. Yengil avtomobil dizaynerlari silliq ishlaydigan va kamroq shovqinli bilvosita in'ektsiyali dizellarni afzal ko'rdilar.
Dizel dvigatellardagi "bilvosita" atamasi benzinli dvigatellarga qaraganda butunlay boshqacha ma'noni anglatadi, bu erda bilvosita in'ektsiya havo-yonilg'i aralashmasini assimilyatsiya manifoltiga quyishdir. Bilvosita in'ektsiyali dizel dvigatellarda, to'g'ridan-to'g'ri quyish konstruktsiyalarida bo'lgani kabi, injektor tomonidan atomizatsiya qilingan yoqilg'i ham yonish kamerasiga kiradi. Bu shunchaki ikki qismga bo'lingan - yordamchi qism, unga yoqilg'i quyiladi va asosiy qism, ya'ni. yonilg'i yonishining asosiy jarayoni sodir bo'ladigan to'g'ridan-to'g'ri piston ustidagi bo'shliq. Kameralar kanal yoki kanallar bilan o'zaro bog'langan. Shakl va vazifasiga ko'ra kameralar dastlabki, vorteks va havo rezervuarlariga bo'linadi.
Ikkinchisini ishlatish mumkin emas, chunki ularni ishlab chiqarish deyarli to'xtatildi. Old kameralar va aylanma kameralar bo'lsa, ko'krak yordamchi kameraning yonida o'rnatiladi va unga yoqilg'i quyadi. U erda yonish sodir bo'ladi, keyin qisman yonib ketgan yoqilg'i asosiy kameraga kiradi va u erda yonib ketadi. Old kamerali yoki aylanma kamerali dizellar muammosiz ishlaydi va engil krank tizimlariga ega bo'lishi mumkin. Ular yoqilg'i sifatiga sezgir emas va oddiy dizayndagi nozullarga ega bo'lishi mumkin. Biroq, ular to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya dizellariga qaraganda unchalik samarali emas, ko'proq yoqilg'i sarflaydi va sovuq dvigatelni ishga tushirishda muammolarga duch keladi. Bugungi kunda engil avtomobillardagi bilvosita in'ektsiyali dizel dvigatellari o'tmishda qoldi va endi ishlab chiqarilmaydi. Bugungi kunda bozorda zamonaviy avtomobillarda ular kamdan-kam uchraydi. Ularni faqat Hindistonning Hindustan va Tata, Rossiya UAZ, Braziliyada sotiladigan eski avlod Mitsubishi Pajero yoki Argentinada taklif etilgan Volkswagen Polo kabi dizaynlarda topish mumkin. Ular bozordan keyingi avtomobillarda ancha katta miqdorda qo'llaniladi.
To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya
Hammasi u bilan boshlandi. Biroq, to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyaning afzalliklari dastlab foydalanilmagan. Yoqilg'ining to'g'ri aylanishining ahamiyati ma'lum emas edi va uning yonishi maqbul emas edi. Yoqilg'i bo'laklari hosil bo'lib, bu kuyikish hosil bo'lishiga yordam berdi. Pistondagi jarayonlar juda tez ketdi, dvigatellar qattiq ishladilar va krank mili podshipnikini tezda yo'q qildilar. Shu sababli, to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyadan voz kechildi, bilvosita in'ektsiyani afzal ko'rdi.
Ildizlarga qaytish, ammo zamonaviy versiyada faqat 1987 yilda, Fiat Croma 1.9 TD ommaviy ishlab chiqarishga kirganida sodir bo'ldi. To'g'ridan-to'g'ri yonilg'i quyish uchun samarali inyeksiya uskunalari, yuqori in'ektsiya bosimi, yaxshi sifatli yoqilg'i va juda kuchli (va shuning uchun og'ir) krankset kerak. Biroq, u yuqori samaradorlik va sovuq dvigatelni oson ishga tushirishni ta'minlaydi. To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyali dizel dvigatellari uchun zamonaviy echimlar asosan to'liq tekis kallaklarga va mos shakldagi kameralarga (bo'shliqlarga) ega pistonlarga asoslangan. Kameralar yoqilg'ining to'g'ri turbulentligi uchun javobgardir. To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya bugungi kunda engil avtomobil dizel dvigatellarida keng qo'llaniladi.
To'g'ridan-to'g'ri quyish - nasosli injektorlar
An'anaviy dizel dvigatellarida turli turdagi nasoslar yoqilg'i bilan ta'minlash uchun javobgardir. Kashshof davrlarda yonilg'i quyish siqilgan havo bilan amalga oshirilgan, 20-yillarda esa bu qayta ishlangan neft nasoslari yordamida amalga oshirilgan. 300-yillarda dizel dvigatellari uchun mo'ljallangan maxsus nasoslar allaqachon keng qo'llanilgan. Dastlab, u past bosimni (60 bargacha) yaratadigan ketma-ket nasoslarga asoslangan edi. 1000-yillarga qadar eksenel distribyutorli (80 bardan ortiq) samaraliroq nasoslar paydo bo'ldi. 524-yillarning o'rtalarida ular mexanik in'ektsiya nazoratini oldilar va saksoninchi yillarning o'rtalarida ular elektron boshqaruvni oldilar (BMW 1986td, XNUMX).
30-yillarda yuk mashinalarida ishlatilgan nasosli injektorlar yonilg'i quyishning biroz boshqacha usuli edi, ular 1998 yilda birinchi marta Volkswagen konserni tomonidan engil avtomobillarda keng qo'llanilgan (Passat B5 1.9 TDI). Muxtasar qilib aytganda, nasos injektori o'z nasosiga ega bo'lgan injektor bo'lib, u eksantrik mili tomonidan boshqariladi. Shunday qilib, silindrga bosim o'tkazish va in'ektsiya qilishning butun jarayoni silindr boshi bilan cheklangan. Tizim juda ixcham, nasosni injektorlarga ulaydigan yonilg'i liniyalari yo'q. Shuning uchun, ko'krak pulsatsiyasi yo'q, bu yonilg'i va oqish dozasini tartibga solishni qiyinlashtiradi. Yoqilg'i injektor kamerasida qisman bug'langanligi sababli, in'ektsiya vaqti kichik bo'lishi mumkin (oson boshlash). Biroq, eng muhimi, 2000-2200 bar bo'lgan juda yuqori in'ektsiya bosimi. Tsilindagi yoqilg'ining dozasi havo bilan tez aralashadi va juda samarali yonadi.
Umuman olganda, birlik injektorli dizel yuqori samaradorlik, kam yoqilg'i sarfi, yuqori tezlik va yuqori quvvat zichligini olish imkoniyati bilan ajralib turadi. Ammo injektorli dvigatelni ishlab chiqarish qimmatga tushadi, bu asosan silindr boshining murakkabligi bilan bog'liq. Uning ishi og'ir va shovqinli. Birlik injektorlari tomonidan quvvatlantirilganda, egzoz toksikligi bilan bog'liq muammolar ham mavjud, bu esa VW ning ushbu yechimdan voz kechishiga katta hissa qo'shgan.
To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya - Common Rail
Common Rail in'ektsiya tizimining eng muhim elementi "Common Rail" bo'lib, "bosimli yonilg'i akkumulyatori" deb ham ataladigan tank turi bo'lib, uning ichiga nasos dizel yoqilg'isini pompalaydi. U nozullarga to'g'ridan-to'g'ri nasosdan emas, balki tankdan kiradi, bunda har bir silindr uchun bir xil bosim saqlanadi.
Majoziy ma'noda aytishimiz mumkinki, injektorlarning har biri nasosdan yoqilg'ining bir qismini kutmaydi, lekin hali ham juda yuqori bosimdagi yoqilg'iga ega. Enjektorlarni harakatga keltiradigan elektr impulslari yonish kameralarini yoqilg'i bilan ta'minlash uchun etarli. Bunday tizim sizga ko'p fazali in'ektsiyalarni yaratishga imkon beradi (hatto har bir in'ektsiya uchun 8 faza), bu esa bosimning bosqichma-bosqich oshishi bilan yoqilg'ining juda aniq yonishiga olib keladi. Juda yuqori in'ektsiya bosimi (1800 bar) yoqilg'ini deyarli tuman shaklida etkazib beradigan juda kichik teshiklari bo'lgan injektorlardan foydalanishga imkon beradi.
Bularning barchasi dvigatelning yuqori samaradorligi, silliq ishlashi va past shovqin darajasi (to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyaga qaramay), yaxshi manevr va past egzoz chiqindilari bilan to'ldiriladi. Biroq, umumiy temir yo'l dvigatellari eng yuqori sifatli yoqilg'i va eng yaxshi filtrlarni talab qiladi. Yoqilg'i tarkibidagi ifloslantiruvchi moddalar injektorlarni yo'q qilishi va ta'mirlash juda qimmatga tushadigan shikastlanishga olib kelishi mumkin.
