Dízelmotor befecskendező rendszer - közvetlen befecskendezés VP 30, 37 és VP 44 forgószivattyúval
Tartalom
A folyamatosan emelkedő üzemanyagárak arra késztették a gyártókat, hogy fokozzák a dízelmotorok fejlesztését. A 80 -as évek végéig a benzinmotorok mellett csak a második hegedűn játszottak. A fő bűnösök a tömörségük, a zajuk és a rezgésük voltak, amelyeket még a lényegesen alacsonyabb üzemanyag -fogyasztás sem kompenzált. A helyzetet súlyosbítani kellett volna a kipufogógázokban lévő szennyezőanyag -kibocsátás csökkentésére vonatkozó jogszabályi követelmények közelgő szigorításával. Más területekhez hasonlóan a mindenható elektronika segítő kezet nyújtott a dízelmotorokhoz.
A 80 -as évek végén, de különösen a 90 -es években fokozatosan vezették be az elektronikus dízelmotor -vezérlést (EDC), ami jelentősen javította a dízelmotorok teljesítményét. A fő előnyök a magasabb nyomással elért jobb üzemanyag -porlasztás, valamint a jelenlegi helyzetnek és a motor igényeinek megfelelő, elektronikusan vezérelt üzemanyag -befecskendezés. Sokan emlékezni fogunk a valós élet tapasztalataiból, hogy milyen "előrelépés" okozta a legendás 1,9 TDi motor bevezetését. Mint egy varázspálca, az eddig terjedelmes 1,9 D / TD ügyes sportoló lett, rendkívül alacsony energiafogyasztással.
Ebben a cikkben elmondjuk, hogyan működik a rotációs befecskendező szivattyú. Először elmagyarázzuk, hogyan működnek a mechanikusan vezérelt forgólebenyű szivattyúk, majd az elektronikusan vezérelt szivattyúk. Példa erre a Bosch befecskendező szivattyúja, amely a személygépkocsik dízelmotorjainak befecskendező rendszereinek úttörője és legnagyobb gyártója volt és marad.
A forgószivattyús befecskendező egység egyidejűleg szállítja az üzemanyagot a motor összes hengerébe. Az üzemanyag elosztását az egyes befecskendezőkhöz elosztó dugattyú végzi. A dugattyú mozgásától függően a forgó lebenyes szivattyúk axiális (egy dugattyúval) és radiális (két -négy dugattyúval) oszlik meg.
Rotációs befecskendező szivattyú axiális dugattyúval és elosztókkal
A leíráshoz a jól ismert Bosch VE szivattyút használjuk. A szivattyú egy adagolószivattyúból, egy nagynyomású szivattyúból, egy sebességszabályozóból és egy befecskendező kapcsolóból áll. Az adagolólapátos szivattyú szállítja az üzemanyagot a szivattyú szívóterébe, ahonnan az üzemanyag belép a nagynyomású szakaszba, ahol a kívánt nyomásra préselődik. Az elosztó dugattyú egyidejűleg csúszó és forgó mozgást végez. A csúszó mozgást a dugattyúhoz szilárdan csatlakoztatott tengelyirányú bütyök okozza. Ez lehetővé teszi az üzemanyag beszívását és a nyomásszabályozó szelepeken keresztül történő továbbítását a motor üzemanyagrendszerének nagynyomású vezetékébe. A vezérlődugattyú forgó mozgásának köszönhetően elérjük, hogy a dugattyúban lévő elosztóhorony a csatornákkal szemben forogjon, amelyeken keresztül az egyes hengerek nagynyomású vezetéke a dugattyú feletti szivattyúfej -térhez csatlakozik. Az üzemanyag felszívódik a dugattyúnak az alsó holtpontra történő mozgatása során, amikor a szívócsatorna keresztmetszete és a dugattyú hornyai nyitottak egymás felé.
Rotációs befecskendező szivattyú radiális dugattyúkkal
A radiális dugattyúkkal ellátott forgószivattyú nagyobb befecskendezési nyomást biztosít. Egy ilyen szivattyú két -négy dugattyút tartalmaz, amelyek a hengerükben lévő dugattyúban rögzített bütyökgyűrűket a befecskendező kapcsoló felé mozgatják. A bütyökgyűrűnek annyi füle van, mint az adott motorhengernek. A szivattyútengely forgása közben a dugattyúk görgők segítségével mozognak a bütyökgyűrű pályája mentén, és a bütyök kiemelkedéseit a nagynyomású térbe tolják. Az adagolószivattyú forgórésze a befecskendező szivattyú hajtótengelyéhez van csatlakoztatva. Az adagolószivattyút úgy tervezték, hogy az üzemanyagot a tartályból a nagynyomású üzemanyag -szivattyúba juttassa a megfelelő működéséhez szükséges nyomáson. Az üzemanyagot a sugárirányú dugattyúkhoz az elosztó rotoron keresztül szállítják, amely mereven csatlakozik a befecskendező szivattyú tengelyéhez. Az elosztó forgórész tengelyén egy központi lyuk található, amely összeköti a sugárirányú dugattyúk nagynyomású térét keresztirányú furatokkal az üzemanyag betáplálásához az adagolószivattyúból, és a nagynyomású üzemanyagnak az egyes hengerek befecskendezőihez való kiengedéséhez. Az üzemanyag a rotor furatának keresztmetszeteinek és a szivattyú állórészének csatornáinak összekapcsolásakor kerül ki a fúvókákba. Innen az üzemanyag nagynyomású vezetéken keresztül áramlik a motorhengerek egyes befecskendezőihez. A befecskendezett üzemanyag mennyiségének szabályozása a betápláló szivattyúból a szivattyú nagynyomású részébe áramló tüzelőanyag áramlásának korlátozásával történik.
Elektronikusan vezérelt rotációs befecskendező szivattyúk
A járművekben használt legelterjedtebb elektronikusan vezérelt nagynyomású forgószivattyú Európában a Bosch VP30 sorozat, amely axiális dugattyús motorral állít elő nagy nyomást, illetve a VP44, melyben két vagy három radiális dugattyús térfogat-kiszorításos szivattyút hoz létre. Axiális szivattyúval maximum 120 MPa, radiális szivattyúval pedig 180 MPa maximális fúvókanyomás érhető el. A szivattyút az EDC elektronikus motorvezérlő rendszer vezérli. A gyártás kezdeti éveiben a vezérlőrendszert két rendszerre osztották, amelyek közül az egyiket a motorvezérlő rendszer, a másikat a befecskendező szivattyú vezérelte. Fokozatosan elkezdték használni az egyik közös vezérlőt, amely közvetlenül a szivattyún található.
Centrifugál szivattyú (VP44)
Az egyik leggyakoribb ilyen típusú szivattyú a Bosch VP 44 sugárirányú dugattyús szivattyúja. Ezt a szivattyút 1996 -ban vezették be nagynyomású üzemanyag -befecskendező rendszerként személygépkocsikhoz és könnyű haszongépjárművekhez. Az első gyártó, aki ezt a rendszert használta, az Opel volt, amely VP44 szivattyút telepített Vectra 2,0 / 2,2 DTi négyhengeres dízelmotorjába. Ezt követte az Audi 2,5 TDi motorral. Ennél a típusnál a befecskendezés indítását és az üzemanyag -fogyasztás szabályozását teljesen elektronikusan szabályozzák mágnesszelepek. Amint már említettük, a teljes befecskendező rendszert két külön vezérlőegység vezérli, külön a motor és a szivattyú számára, vagy egy a mindkét szivattyúban található eszköz számára. A vezérlőegység (ek) számos érzékelő jeleit dolgozza fel, ami jól látható az alábbi ábrán.
Tervezési szempontból a szivattyú működési elve lényegében megegyezik a mechanikusan hajtott rendszerrel. A sugárirányú elosztású befecskendező szivattyú egy lapátkamrás szivattyúból áll, nyomásszabályozó szeleppel és egy előremenő fojtószeleppel. Feladata az üzemanyag felszívása, nyomás létrehozása az akkumulátor belsejében (kb. 2 MPa) és tankolás nagynyomású radiális dugattyús szivattyúval, amely megteremti a szükséges nyomást az üzemanyag finom porlasztásához-befecskendezéséhez a hengerekbe (kb. 160 MPa-ig). . ). A vezérműtengely a nagynyomású szivattyúval együtt forog, és üzemanyagot szállít az egyes befecskendező hengerekhez. A befecskendezett üzemanyag mennyiségének mérésére és szabályozására gyors mágnesszelepet használnak, amelyet az el. az egység a szivattyún található. A szelep nyitása és zárása határozza meg azt az időt, amely alatt a nagynyomású szivattyú üzemanyagot szállít. A fordított szögérzékelő jelei (a henger szöghelyzete) alapján határozzák meg a hajtótengely és a bütyökgyűrű pillanatnyi szöghelyzetét tolatás közben, a befecskendező szivattyú forgási sebességét (a főtengely jeleivel összehasonlítva) érzékelő) és a befecskendező kapcsoló helyzete a szivattyúban. A mágnesszelep beállítja a befecskendező kapcsoló helyzetét is, amely ennek megfelelően forgatja a nagynyomású szivattyú vezérműgyűrűjét. Ennek eredményeképpen a dugattyúkat hajtó tengelyek előbb -utóbb érintkezésbe kerülnek a bütyökgyűrűvel, ami gyorsuláshoz vagy késleltetéshez vezet a kompresszió kezdetén. A befecskendező váltószelepet a vezérlőegység folyamatosan nyithatja és zárhatja. A kormányzási szög érzékelő egy gyűrűn található, amely szinkronban forog a nagynyomású szivattyú bütykös gyűrűjével. Az impulzusgenerátor a szivattyú hajtótengelyén található. A szaggatott pontok a motorban lévő hengerek számának felelnek meg. Amikor a vezérműtengely forog, a váltógörgők a bütyökgyűrű felülete mentén mozognak. A dugattyúkat befelé tolják, és nagy nyomásra nyomás alá helyezik az üzemanyagot. Az üzemanyag nagynyomású sűrítése a mágnesszelep kinyitása után kezdődik a vezérlőegység jelzésével. Az elosztótengely a sűrített üzemanyag -kimenet előtt a megfelelő hengerbe kerül. Ezután az üzemanyagot a fojtószelep visszacsapó szelepén keresztül a befecskendező szelephez vezetik, amely befecskendezi azt a hengerbe. Az injektálás a mágnesszelep zárásával zárul. A szelep körülbelül a szivattyú radiális dugattyúinak alsó holtpontjának leküzdése után bezárul, a nyomásemelkedés kezdetét a bütyök átfedési szöge szabályozza (a befecskendező kapcsoló vezérli). Az üzemanyag -befecskendezést a sebesség, a terhelés, a motor hőmérséklete és a környezeti nyomás befolyásolja. A vezérlőegység kiértékeli a főtengely helyzetérzékelőből és a szivattyú hajtótengelyének szögéből származó információkat is. A vezérlőegység a szögérzékelő segítségével határozza meg a szivattyú és a befecskendező kapcsoló hajtótengelyének pontos helyzetét.
1. - Lapátos extrudáló szivattyú nyomásszabályozó szeleppel.
2. – elfordulási szögérzékelő
3. - szivattyú vezérlőelem
4. - nagynyomású szivattyú vezérműtengellyel és leeresztő szeleppel.
5. - befecskendező kapcsoló kapcsolószeleppel
6. - nagynyomású mágnesszelep
Axiális szivattyú (VP30)
Hasonló elektronikus vezérlőrendszer alkalmazható egy forgódugattyús szivattyúhoz, például a Bosch VP 30-37 típusú szivattyúhoz, amelyet 1989 óta használnak személygépkocsikban. VE axiális áramlású üzemanyag -szivattyúban, amelyet mechanikus excentrikus szabályozó vezérel. a tényleges menet és az üzemanyag -dózis határozza meg a sebességváltó kar helyzetét. Természetesen a pontosabb beállításokat elektronikusan érik el. A befecskendező szivattyú elektromágneses szabályozója mechanikus szabályozó és kiegészítő rendszerei. A vezérlőegység meghatározza az elektromágneses szabályozó helyzetét a befecskendező szivattyúban, figyelembe véve a motor teljesítményét szabályozó különböző érzékelők jeleit.
Végül néhány példa az említett szivattyúkra bizonyos járművekben.
Forgó üzemanyag -szivattyú axiális dugattyús motorral VP30 például Ford Focus 1,8 TDDi 66 kW -ot használ
VP37 1,9 SDi és TDi motort használ (66 kW).
Rotációs befecskendező szivattyú radiális dugattyúkkal VP44 járművekben használják:
Opel 2,0 DTI 16V, 2,2 DTI 16V
Audi A4 / A6 2,5 TDi
BMW 320d (100 kW)
Hasonló kialakítású egy forgó befecskendező szivattyú Nippon-Denso radiális dugattyúkkal a Mazde DiTD-ben (74 kW).
