Benzin- és dízelmotorok üzemanyagrendszerei

Az energiarendszer biztosítja az erőmű fő funkcióját - energia szállítását az üzemanyagtartályból a belső égésű motorba (ICE), amely mechanikus mozgássá alakítja át. Fontos úgy fejleszteni, hogy a motor mindig a megfelelő mennyiségű benzint vagy dízelüzemanyagot kapja, se többet, se kevesebbet, a legkülönfélébb üzemmódokban. És ha lehetséges, mentse el a paramétereket, ameddig csak lehetséges, anélkül, hogy elveszítené a munka pontosságát.

Az üzemanyag-ellátó rendszer célja és működése

Kibővítve a rendszer funkciói szállításra és adagolásra oszlanak. Az első felszerelése a következőket tartalmazza:

• üzemanyagtartály, ahol benzint vagy gázolajat tárolnak;
• nyomásfokozó szivattyúk különböző kimeneti nyomással;
• szűrőrendszer durva és finom tisztításhoz, ülepítő tartállyal vagy anélkül;
• tüzelőanyag-vezetékek rugalmas és merev tömlőkből és csővezetékekből megfelelő szerelvényekkel;
• kiegészítő berendezések a szellőzéshez, páravisszanyeréshez és balesetek esetén a biztonsághoz.

A szükséges mennyiségű tüzelőanyag adagolását különböző bonyolultságú rendszerek végzik, ezek a következők:

• karburátorok elavult motorokban;
• motorvezérlő egységek érzékelő- és működtetőrendszerrel;
• Üzemanyag-befecskendezők;
• nagynyomású szivattyúk adagoló funkcióval;
• mechanikus és hidraulikus vezérlések.

Az üzemanyag-ellátás szorosan összefügg a motor levegővel való ellátásával, de mégis különböző rendszerekről van szó, így a kapcsolat csak elektronikus vezérlőkön és a szívócsonkon keresztül történik.

A benzinellátás megszervezése

Két rendszer alapvetően különbözik egymástól, amelyek felelősek a munkakeverék megfelelő összetételéért - a karburátor, ahol a benzinellátás sebességét a dugattyúk által beszívott levegő sebessége határozza meg, és a nyomás alatti befecskendezés, ahol a rendszer csak figyeli. a légáramlás és a motor üzemmódja, önmagában adagolja az üzemanyagot.

karburátor

A karburátoros benzinellátás már elavult, mivel lehetetlen betartani a környezetvédelmi előírásokat. Még az elektronikus vagy vákuumrendszerek használata sem segített a karburátorokban. Most ezeket az eszközöket nem használják.

A karburátor működési elve az volt, hogy a befúvóin keresztül a szívócsonkra irányított légáramot engedjen át. A diffúzorok speciális profilos szűkítése a légsugár nyomásának csökkenését okozta a légköri nyomáshoz képest. Az ebből eredő leesés miatt a permetezőkből benzint szállítottak. Mennyiségét korlátozta az üzemanyag-emulzió létrehozása az üzemanyag- és levegősugarak kombinációja által meghatározott összetételben.

A karburátorokat az áramlási sebességtől függő kis nyomásváltozások vezérelték, csak az úszókamrában volt állandó az üzemanyagszint, amit szivattyúzással és a bemeneti elzárószelep elzárásával tartottak fenn. A karburátorokban sok rendszer volt, amelyek mindegyike felelős a saját motormódjáért, az indítástól a névleges teljesítményig. Mindez működött, de az adagolás minősége végül nem lett kielégítő. Lehetetlen volt pontosan beállítani a keveréket, ami szükséges volt a feltörekvő kipufogógáz-katalizátorokhoz.

Üzemanyag befecskendezés

A fix nyomású befecskendezésnek alapvető előnyei vannak. A tartályba beépített elektromos szivattyú hozza létre, integrált vagy távoli szabályozóval, és a szükséges pontossággal karbantartja. Értéke több atmoszféra nagyságrendje.

A benzint injektorok látják el a motorral, amelyek porlasztóval ellátott mágnesszelepek. Kinyílnak, amikor jelet kapnak az elektronikus motorvezérlő rendszertől (ECM), majd egy számított idő elteltével bezáródnak, pontosan annyi üzemanyagot szabadítva fel, amennyi egy motorciklushoz szükséges.

Kezdetben egyetlen fúvókát használtak, a karburátor helyén. Az ilyen rendszert központi vagy egyszeri befecskendezésnek nevezték. Nem sikerült minden hiányosságot kiküszöbölni, ezért a modernebb szerkezeteknél minden hengerhez külön fúvókák vannak.

Az elosztott és közvetlen (közvetlen) befecskendező rendszereket a fúvókák elhelyezkedése szerint osztják fel. Az első esetben a befecskendezők üzemanyagot adnak a szívócsőhöz, közel a szelephez. Ebben a zónában a hőmérséklet emelkedik. Az égéstérhez vezető rövid út pedig nem teszi lehetővé a benzin lecsapódását, ami probléma volt az egyszeri befecskendezéssel. Ezenkívül lehetővé vált az áramlás fázisba rendezése, szigorúan kiengedve a benzint abban a pillanatban, amikor egy adott henger szívószelepe kinyílik.

A közvetlen befecskendező rendszer még hatékonyabban működik. Ha a fúvókákat a fejekben helyezik el és közvetlenül az égéstérbe vezetik be, akkor a legmodernebb módszerek alkalmazhatók az egy vagy két ciklusban történő többszörös befecskendezésre, a réteges gyújtásra és a keverék összetett örvénylésére. Ez javítja a hatékonyságot, de megbízhatósági problémákat okoz, ami az alkatrészek és összeállítások magasabb költségéhez vezet. Különösen nagynyomású szivattyúra (nagynyomású üzemanyag-szivattyúra) van szükségünk, speciális fúvókákra és annak biztosítására, hogy a szívócsatornát a recirkulációs rendszer megtisztítsa a szennyeződésektől, mert most már nem adnak benzint a szívóhoz.

Üzemanyag-felszerelés dízelmotorokhoz

A kompressziós gyújtású HFO-nak megvannak a maga sajátosságai, amelyek a finom porlasztás és a magas dízelkompresszió nehézségeihez kapcsolódnak. Ezért az üzemanyag-felszerelésnek kevés közös vonása van a benzinmotorokkal.

Külön befecskendező szivattyú és egység befecskendezők

A magas nyomású forró levegőbe történő jó minőségű befecskendezéshez szükséges nagy nyomást nagynyomású üzemanyag-szivattyúk hozzák létre. A klasszikus séma szerint a dugattyúihoz, vagyis a minimális hézaggal készült dugattyúpárokhoz az üzemanyagot alapos tisztítás után nyomásfokozó szivattyú szállítja. A dugattyúkat a motor hajtja egy vezérműtengelyen keresztül. Ugyanez a szivattyú az adagolást úgy végzi el, hogy a dugattyúkat a pedálhoz csatlakoztatott fogaslécen keresztül forgatja, és a befecskendezés pillanatát a gázelosztó tengelyekkel való szinkronizálás és a további automatikus szabályozók jelenléte határozza meg.

Mindegyik dugattyúpár nagynyomású üzemanyag-vezetéken keresztül csatlakozik az injektorokhoz, amelyek egyszerű rugós szelepek, amelyek az égésterekbe vezetnek. A tervezés egyszerűsítése érdekében néha úgynevezett pumpás befecskendezőket használnak, amelyek a vezérműtengely-bütyköktől származó erőhajtás miatt egyesítik a nagynyomású üzemanyag-szivattyúk és permetezők funkcióit. Saját dugattyújuk és szelepük van.

Fő befecskendezési típus Common Rail

Tökéletesebbé vált a közös nagynyomású vezetékre csatlakoztatott fúvókák elektronikus vezérlésének elve. Mindegyikben van egy elektrohidraulikus vagy piezoelektromos szelep, amely az elektronikus egység parancsára nyílik és zár. A befecskendező szivattyú szerepe csak a szükséges nyomás fenntartására korlátozódik a sínben, amelyet ezzel az elvvel akár 2000 atmoszférára is fel lehetne hozni. Ez lehetővé tette a motor pontosabb irányítását és az új toxicitási szabványokba való beillesztését.

Üzemanyag-visszavezető vezetékek alkalmazása

A motortérbe való közvetlen üzemanyag-ellátás mellett néha visszatérő leeresztőt is használnak egy külön visszatérő vezetéken keresztül. Ennek különböző céljai vannak, a nyomás szabályozásának megkönnyítésétől a rendszer különböző pontjain az üzemanyag folyamatos keringtetéséig. A tartályba történő visszaáramlást mostanában ritkán használják, általában csak helyi problémák megoldására van szükség, például a közvetlen befecskendező fúvókák hidraulikájának vezérléséhez.