Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Інжекторний клапан в дизельному двигуні — називається інжекторним соплом. Також відомий як інжектор, форсунка.
Будова
Інжектори складаються з кількох частин:
- Корпус насадки та голка насадки виготовлені з високоякісної сталі та спопобом притирання. Через ці жорсткі допуски окремих частини не є взаємозамінними. Навпаки, усі виготовлені окремі деталі вимірюються окремо, а інші деталі, які підходять одна до одної з найменшим залишковим допуском, об’єднуються одна з одною.
- Пружина стиснення
- Штуцер високого тиску для подачі палива
- Лінія повернення палива
Класичні системи відкривають сопло за допомогою тиску, новіші системи використовують приводи для підйому (відкриття) голки сопла, наприклад, поршні насоса (насос-форсунка), магнітні котушки з арматурою клапанів або п’єзоприводи (common rail).
Функціонал
У простих системах голка форсунки притискається до гнізда однією або двома пружинами стиснення на тримачі форсунки. Тиск палива створює вертикальну підйомну силу. Якщо це більше, ніж сила пружини, голка штовхається вгору і паливо впорскується. Якщо тиск падає, форсунка закривається (знову).
Технічні характеристики та навантаження:
- Приблизно один мільярд ін'єкцій (термін служби комерційного автомобіля)
- Тривалість введення 1-2 РС
- Обсяг впорскування (мін./макс.) для легкових автомобілів від 1 до 50 мм³, для комерційних автомобілів від 3 до 350 мм³
- Ход голки насадки в напрямній приблизно 2 мкм
- Протитиск в камері згоряння до 2050 бар
При високому тиску палива стисливістю палива більше не можна нехтувати, а швидкість звуку палива (швидкість поширення тиску, що створюється в магістралях високого тиску) також повинна бути врахована для динаміки відкриття. насадки. Система впорскування також повинна витримувати хвилі тиску, які утворюються в результаті відбиття в лініях, і, якщо конструкція невідповідна, інакше може спричинити додаткові небажані отвори в соплі. Для того, щоб полегшити проектування системи, мета полягає в тому, щоб магістралі подачі до інжекторних форсунок були якомога коротшими та однаково довгими.
Голка насадки піднята для впорскування. Це здійснюється різними способами:
- У системах Common Rail тиск в рампі постійно присутній на форсунці та регулюється відповідно до поточної робочої точки двигуна. Тому форсунка потребує механізму, який може активно відкривати та закривати її за будь-якого тиску в рампі та протягом будь-якої тривалості.
- У системах з керуванням насосом (внутрішні та розподільчі насоси впорскування, системи насос-форсунка) насос створює тиск, який піднімає голку форсунки проти сили пружини. Як тільки тиск насоса падає нижче межі, пружина знову закриває сопло.
Тиск відкриття форсунок становить від 115 до 300 бар залежно від виробника. Максимальний тиск уприскування має бути вищим протитиску в камері згоряння і може досягати 2700 бар залежно від системи та навантаження/швидкості двигуна бар.
Час згоряння впорскованого палива у високошвидкісних дизельних двигунах відносно великий, якщо врахувати час, який поршень проводить у 3-му робочому цикл займає перехід від верхньої до нижньої мертвої точки. При повному навантаженні та високих швидкостях це може бути 40°—60° кут колінвала. Тому впорскування невеликої кількості палива починається до верхньої мертвої точки (ВМТ). Це компенсує затримку запалювання (час між упорскуванням і початком згоряння), зменшує шум і покращує якість вихлопних газів. У системах, які обробляють багаторазові впорскування, ця перша частина також називається пілотним або попереднім упорскуванням.
- Легковий дизель з безпосереднім уприскуванням (негативні кути кривошипа перед ВМТ)
- Без навантаження: −2…+4 °KW
- Часткове навантаження: −6…+4 °KW
- Повне навантаження: −15…−6 °KW
- Комерційний дизель з прямим уприскуванням
- Без навантаження: −12…−4 °KW
- Повне навантаження: −6…+2 °KW
Коли двигун холодний, початок упорскування зсувається ще на −3…−10 °CA до (ВМТ), щоб зменшити дим у вихлопних газах.
Види
Отвір насадки
Цей тип використовується тільки в двигунах з прямим упорскуванням.
Розрізняють насадки з отворами для сідла та насадки з глухими отворами.
У форсунці з отвором сідла отвори форсунки закриваються безпосередньо клапанним елементом (голкою форсунки).
У випадку сопла із глухим отвором, під сідлом сопла є залишковий об’єм, у якому залишається паливо, яке не було впорскнуте через отвори сопла, що може призвести до збільшення викидів незгорілих вуглеводнів (HC) у вихлопному газі та більшого схильність сопла до коксування. Однак більш сприятливих умов течії можна досягти, розташувавши змішувальний об’єм перед отворами форсунок. Для того, щоб небажаний залишковий об’єм був якомога меншим, існують також міні-форсунки з глухими отворами, у яких мертвий об’єм зберігається якомога нижче шляхом «заповнення».
Корпус форсунки має кілька розпилювальних отворів. Залежно від двигуна, число коливається від 5 (автомобіль) до 14 (великий дизельний двигун, напр. для кораблів або електростанцій). Діаметр отвору коливається від 0,15 мм (автомобіль) до 0,4 мм (вантажівка). Кількість, кут і розмір розпилюваних отворів, а також умови потоку в отворах форсунок впливають на струмінь уприскування та його розпилення (схему розпилення), що в координації з кількістю впорскування, тиском уприскування, профілем тиску, горінням геометрія камери, рух заряду, тиск стиснення і температура, впливає на якість згоряння при згорянні палива Визначити дизельне паливо.
Сучасні інжекторні клапани (інжектори) мають або магнітну котушку, або, все частіше, п’єзопривід як активний елемент. За допомогою якого п’єзоелемент дозволяє здійснювати до п’яти множинних упорскувань за один цикл згоряння, завдяки більш швидкому часу реакції. У разі багаторазового впорскування на збільшення тиску (більш плавний процес згоряння) можна вплинути відповідним попереднім впорскуванням, і таким чином можна покращити акустичний комфорт. Існує також можливість регенеративного очищення сажового фільтра шляхом пост-впорскування, при цьому незгоріле паливо використовується для подальшого спалювання сажі, зібраної у фільтрі.
Насос-форсунка
У системі насос-форсунка однопоршневий насос поєднується з інжекторним соплом. Це зменшує руйнівний вплив тиску палива в трубопроводі на систему. Раніше насосний елемент регулювався механічно, а сьогодні тривалість впорскування контролюється п’єзокланом або магнітним клапаном. У відкритому стані ці клапани з’єднують напірний канал і канал повернення. Це призводить до падіння тиску та закриття інжектора. Однак тиск уприскування не можна регулювати.
Штифтова насадка
Штифтові форсунки використовуються на двигунах з попереднім або використовується вихрова камера з набагато нижчим тиском крекінгу від 80 до 145 бар. У такому типі конструкції єдиний ін’єкційний отвір закривається штифтом, коли він закритий. В результаті немає залишкового об'єму.
У дросельних штифтових форсунках також можна змінити форму впорскування, змінивши форму штифта. Можлива наприклад зміна форми струменя яка залежна від тиску. Плоскі патрубки зменшують коксування форсунок і покращують шум при згорянні.
При розробці цапфи враховується нагар, який завжди утворюється, а це означає, що нові форсунки, які ще не мають нагару, можуть горіти менш чисто, поки нагар не утвориться.
Дефекти форсунок і забруднення
Під час роботи форсунки можуть виникати різні несправності:
- Знос форсунки призводить до помилок у структурі розпилення (розпилення палива) форсунки
- Капає з насадки, насадка не закривається щільно або голка насадки знову ненадовго піднімається зі свого гнізда після останньої ін’єкції.
- Погана якість палива або використання рослинних олій може призвести до закоксовування отвору форсунки
Внутрішнім наслідком двигуна є гірше згоряння, оскільки струмінь більше не розпадається на дрібні краплі, які згоряють миттєво, і великі краплі, які запалюються пізніше.
Наслідки можуть бути:
- Підвищена витрата палива,
- Погіршення якості вихлопних газів: помутніння диму через сажу, запах
- Детонаційне згоряння з подальшим пошкодженням підшипників двигуна
- Місцевий перегрів, особливо коли несправний струмінь стає тонким струменем і потрапляє на головку поршня
Це може призвести до того, що блок управління двигуном перейде в аварійний режим або відмовиться запускати двигун через ризик неконтрольованих процесів згоряння. Особливо у випадку коксування необхідна чистка форсунки або інжектора. Принаймні коксування можна затримати або уникнути за допомогою відповідного налаштування геометрії отвору сопла. Факторами на користь закоксовки форсунок інжектора вважаються високі температури або робота на коротких дистанціях. Закоксовка зазвичай безпосередньо пов'язана з утворенням сажі в рециркуляції вихлопних газів дизельного двигуна.
Література
- Klassische Diesel-Einspritzsysteme (вид. 4). Vieweg+Teubner. 2018. ISBN .
- Handbuch Dieselmotoren (вид. 2). Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH. 2012. ISBN .
- Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik. 27. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2001,
- Richard van Basshuysen, Fred Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2005,
Посилання
- Youtube: Тестування інжектора
- focus.de з 10. Червень 2013 р. Ризик у дизельних двигунах: бомба сповільненої дії фільтра твердих частинок , відновлено 17. Листопад 2019
Примітки
- Klassische Diesel-Einspritzsysteme (вид. 4). Vieweg+Teubner. 2018. ISBN . Kapitel 18 "Einspritzdüsen und Düsenhalter für Diesel-Einspritzsysteme" von Dietmar Zeh und Adil Okumuşoğlu
- Klassische Diesel-Einspritzsysteme (вид. 2). Vieweg+Teubner. 2012. ISBN .
- https://www.heise.de/autos/artikel/Vorstellung-BMW-2er-Active-Tourer-und-Gran-Tourer-Facelift-3937445.html vom 10. Januar 2018, abgerufen am 19. November 2019.
- Klassische Diesel-Einspritzsysteme (вид. 2). Vieweg+Teubner. 2012. ISBN .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Inzhektornij klapan v dizelnomu dviguni nazivayetsya inzhektornim soplom Takozh vidomij yak inzhektor forsunka Sistema nasos forsunka dizelnogo dvigunaInzhektor v rozriziInzhektor Bosch Common Rail v rozriziProces vporskuvannyaProces vporskuvannya radialnij rozpodil palivaBudovaInzhektori skladayutsya z kilkoh chastin Korpus nasadki ta golka nasadki vigotovleni z visokoyakisnoyi stali ta spopobom pritirannya Cherez ci zhorstki dopuski okremih chastini ne ye vzayemozaminnimi Navpaki usi vigotovleni okremi detali vimiryuyutsya okremo a inshi detali yaki pidhodyat odna do odnoyi z najmenshim zalishkovim dopuskom ob yednuyutsya odna z odnoyu Pruzhina stisnennya Shtucer visokogo tisku dlya podachi paliva Liniya povernennya paliva Klasichni sistemi vidkrivayut soplo za dopomogoyu tisku novishi sistemi vikoristovuyut privodi dlya pidjomu vidkrittya golki sopla napriklad porshni nasosa nasos forsunka magnitni kotushki z armaturoyu klapaniv abo p yezoprivodi common rail FunkcionalU prostih sistemah golka forsunki pritiskayetsya do gnizda odniyeyu abo dvoma pruzhinami stisnennya na trimachi forsunki Tisk paliva stvoryuye vertikalnu pidjomnu silu Yaksho ce bilshe nizh sila pruzhini golka shtovhayetsya vgoru i palivo vporskuyetsya Yaksho tisk padaye forsunka zakrivayetsya znovu Tehnichni harakteristiki ta navantazhennya Priblizno odin milyard in yekcij termin sluzhbi komercijnogo avtomobilya Trivalist vvedennya 1 2 RS Obsyag vporskuvannya min maks dlya legkovih avtomobiliv vid 1 do 50 mm dlya komercijnih avtomobiliv vid 3 do 350 mm Hod golki nasadki v napryamnij priblizno 2 mkm Protitisk v kameri zgoryannya do 2050 bar Pri visokomu tisku paliva stislivistyu paliva bilshe ne mozhna nehtuvati a shvidkist zvuku paliva shvidkist poshirennya tisku sho stvoryuyetsya v magistralyah visokogo tisku takozh povinna buti vrahovana dlya dinamiki vidkrittya nasadki Sistema vporskuvannya takozh povinna vitrimuvati hvili tisku yaki utvoryuyutsya v rezultati vidbittya v liniyah i yaksho konstrukciya nevidpovidna inakshe mozhe sprichiniti dodatkovi nebazhani otvori v sopli Dlya togo shob polegshiti proektuvannya sistemi meta polyagaye v tomu shob magistrali podachi do inzhektornih forsunok buli yakomoga korotshimi ta odnakovo dovgimi Golka nasadki pidnyata dlya vporskuvannya Ce zdijsnyuyetsya riznimi sposobami U sistemah Common Rail tisk v rampi postijno prisutnij na forsunci ta regulyuyetsya vidpovidno do potochnoyi robochoyi tochki dviguna Tomu forsunka potrebuye mehanizmu yakij mozhe aktivno vidkrivati ta zakrivati yiyi za bud yakogo tisku v rampi ta protyagom bud yakoyi trivalosti U sistemah z keruvannyam nasosom vnutrishni ta rozpodilchi nasosi vporskuvannya sistemi nasos forsunka nasos stvoryuye tisk yakij pidnimaye golku forsunki proti sili pruzhini Yak tilki tisk nasosa padaye nizhche mezhi pruzhina znovu zakrivaye soplo Tisk vidkrittya forsunok stanovit vid 115 do 300 bar zalezhno vid virobnika Maksimalnij tisk upriskuvannya maye buti vishim protitisku v kameri zgoryannya i mozhe dosyagati 2700 bar zalezhno vid sistemi ta navantazhennya shvidkosti dviguna bar Chas zgoryannya vporskovanogo paliva u visokoshvidkisnih dizelnih dvigunah vidnosno velikij yaksho vrahuvati chas yakij porshen provodit u 3 mu robochomu cikl zajmaye perehid vid verhnoyi do nizhnoyi mertvoyi tochki Pri povnomu navantazhenni ta visokih shvidkostyah ce mozhe buti 40 60 kut kolinvala Tomu vporskuvannya nevelikoyi kilkosti paliva pochinayetsya do verhnoyi mertvoyi tochki VMT Ce kompensuye zatrimku zapalyuvannya chas mizh uporskuvannyam i pochatkom zgoryannya zmenshuye shum i pokrashuye yakist vihlopnih gaziv U sistemah yaki obroblyayut bagatorazovi vporskuvannya cya persha chastina takozh nazivayetsya pilotnim abo poperednim uporskuvannyam Legkovij dizel z bezposerednim upriskuvannyam negativni kuti krivoshipa pered VMT Bez navantazhennya 2 4 KW Chastkove navantazhennya 6 4 KW Povne navantazhennya 15 6 KW dd Komercijnij dizel z pryamim upriskuvannyam Bez navantazhennya 12 4 KW Povne navantazhennya 6 2 KW dd Koli dvigun holodnij pochatok uporskuvannya zsuvayetsya she na 3 10 CA do VMT shob zmenshiti dim u vihlopnih gazah VidiOtvir nasadki Cej tip vikoristovuyetsya tilki v dvigunah z pryamim uporskuvannyam Rozriznyayut nasadki z otvorami dlya sidla ta nasadki z gluhimi otvorami U forsunci z otvorom sidla otvori forsunki zakrivayutsya bezposeredno klapannim elementom golkoyu forsunki U vipadku sopla iz gluhim otvorom pid sidlom sopla ye zalishkovij ob yem u yakomu zalishayetsya palivo yake ne bulo vporsknute cherez otvori sopla sho mozhe prizvesti do zbilshennya vikidiv nezgorilih vuglevodniv HC u vihlopnomu gazi ta bilshogo shilnist sopla do koksuvannya Odnak bilsh spriyatlivih umov techiyi mozhna dosyagti roztashuvavshi zmishuvalnij ob yem pered otvorami forsunok Dlya togo shob nebazhanij zalishkovij ob yem buv yakomoga menshim isnuyut takozh mini forsunki z gluhimi otvorami u yakih mertvij ob yem zberigayetsya yakomoga nizhche shlyahom zapovnennya Korpus forsunki maye kilka rozpilyuvalnih otvoriv Zalezhno vid dviguna chislo kolivayetsya vid 5 avtomobil do 14 velikij dizelnij dvigun napr dlya korabliv abo elektrostancij Diametr otvoru kolivayetsya vid 0 15 mm avtomobil do 0 4 mm vantazhivka Kilkist kut i rozmir rozpilyuvanih otvoriv a takozh umovi potoku v otvorah forsunok vplivayut na strumin upriskuvannya ta jogo rozpilennya shemu rozpilennya sho v koordinaciyi z kilkistyu vporskuvannya tiskom upriskuvannya profilem tisku gorinnyam geometriya kameri ruh zaryadu tisk stisnennya i temperatura vplivaye na yakist zgoryannya pri zgoryanni paliva Viznachiti dizelne palivo Suchasni inzhektorni klapani inzhektori mayut abo magnitnu kotushku abo vse chastishe p yezoprivid yak aktivnij element Za dopomogoyu yakogo p yezoelement dozvolyaye zdijsnyuvati do p yati mnozhinnih uporskuvan za odin cikl zgoryannya zavdyaki bilsh shvidkomu chasu reakciyi U razi bagatorazovogo vporskuvannya na zbilshennya tisku bilsh plavnij proces zgoryannya mozhna vplinuti vidpovidnim poperednim vporskuvannyam i takim chinom mozhna pokrashiti akustichnij komfort Isnuye takozh mozhlivist regenerativnogo ochishennya sazhovogo filtra shlyahom post vporskuvannya pri comu nezgorile palivo vikoristovuyetsya dlya podalshogo spalyuvannya sazhi zibranoyi u filtri Nasos forsunka U sistemi nasos forsunka odnoporshnevij nasos poyednuyetsya z inzhektornim soplom Ce zmenshuye rujnivnij vpliv tisku paliva v truboprovodi na sistemu Ranishe nasosnij element regulyuvavsya mehanichno a sogodni trivalist vporskuvannya kontrolyuyetsya p yezoklanom abo magnitnim klapanom U vidkritomu stani ci klapani z yednuyut napirnij kanal i kanal povernennya Ce prizvodit do padinnya tisku ta zakrittya inzhektora Odnak tisk upriskuvannya ne mozhna regulyuvati Shtiftova nasadka Shtiftovi forsunki vikoristovuyutsya na dvigunah z poperednim abo vikoristovuyetsya vihrova kamera z nabagato nizhchim tiskom krekingu vid 80 do 145 bar U takomu tipi konstrukciyi yedinij in yekcijnij otvir zakrivayetsya shtiftom koli vin zakritij V rezultati nemaye zalishkovogo ob yemu U droselnih shtiftovih forsunkah takozh mozhna zminiti formu vporskuvannya zminivshi formu shtifta Mozhliva napriklad zmina formi strumenya yaka zalezhna vid tisku Ploski patrubki zmenshuyut koksuvannya forsunok i pokrashuyut shum pri zgoryanni Pri rozrobci capfi vrahovuyetsya nagar yakij zavzhdi utvoryuyetsya a ce oznachaye sho novi forsunki yaki she ne mayut nagaru mozhut goriti mensh chisto poki nagar ne utvoritsya Defekti forsunok i zabrudnennyaPid chas roboti forsunki mozhut vinikati rizni nespravnosti Znos forsunki prizvodit do pomilok u strukturi rozpilennya rozpilennya paliva forsunki Kapaye z nasadki nasadka ne zakrivayetsya shilno abo golka nasadki znovu nenadovgo pidnimayetsya zi svogo gnizda pislya ostannoyi in yekciyi Pogana yakist paliva abo vikoristannya roslinnih olij mozhe prizvesti do zakoksovuvannya otvoru forsunki Vnutrishnim naslidkom dviguna ye girshe zgoryannya oskilki strumin bilshe ne rozpadayetsya na dribni krapli yaki zgoryayut mittyevo i veliki krapli yaki zapalyuyutsya piznishe Naslidki mozhut buti Pidvishena vitrata paliva Pogirshennya yakosti vihlopnih gaziv pomutninnya dimu cherez sazhu zapah Detonacijne zgoryannya z podalshim poshkodzhennyam pidshipnikiv dviguna Miscevij peregriv osoblivo koli nespravnij strumin staye tonkim strumenem i potraplyaye na golovku porshnya Ce mozhe prizvesti do togo sho blok upravlinnya dvigunom perejde v avarijnij rezhim abo vidmovitsya zapuskati dvigun cherez rizik nekontrolovanih procesiv zgoryannya Osoblivo u vipadku koksuvannya neobhidna chistka forsunki abo inzhektora Prinajmni koksuvannya mozhna zatrimati abo uniknuti za dopomogoyu vidpovidnogo nalashtuvannya geometriyi otvoru sopla Faktorami na korist zakoksovki forsunok inzhektora vvazhayutsya visoki temperaturi abo robota na korotkih distanciyah Zakoksovka zazvichaj bezposeredno pov yazana z utvorennyam sazhi v recirkulyaciyi vihlopnih gaziv dizelnogo dviguna LiteraturaKlassische Diesel Einspritzsysteme vid 4 Vieweg Teubner 2018 ISBN 978 3 658 07696 2 Handbuch Dieselmotoren vid 2 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2012 ISBN 978 3 8348 1596 5 Max Bohner Richard Fischer Rolf Gscheidle Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik 27 Auflage Verlag Europa Lehrmittel Haan Gruiten 2001 ISBN 3 8085 2067 1 Richard van Basshuysen Fred Schafer Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen Komponenten Systeme Perspektiven 3 Auflage Friedrich Vieweg amp Sohn Verlag GWV Fachverlage GmbH Wiesbaden 2005 ISBN 3 528 23933 6PosilannyaYoutube Testuvannya inzhektora focus de z 10 Cherven 2013 r Rizik u dizelnih dvigunah bomba spovilnenoyi diyi filtra tverdih chastinok vidnovleno 17 Listopad 2019PrimitkiKlassische Diesel Einspritzsysteme vid 4 Vieweg Teubner 2018 ISBN 978 3 658 07696 2 Kapitel 18 Einspritzdusen und Dusenhalter fur Diesel Einspritzsysteme von Dietmar Zeh und Adil Okumusoglu Klassische Diesel Einspritzsysteme vid 2 Vieweg Teubner 2012 ISBN 978 3 8348 1596 5 https www heise de autos artikel Vorstellung BMW 2er Active Tourer und Gran Tourer Facelift 3937445 html vom 10 Januar 2018 abgerufen am 19 November 2019 Klassische Diesel Einspritzsysteme vid 2 Vieweg Teubner 2012 ISBN 978 3 8348 1596 5