Zařízení do auta



vstřikovače dieselových motorů

Jmenování trysek a požadavky na ně

Tryska slouží k přívodu paliva do válce motoru, rozstřikování a distribuci paliva přes spalovací komory.

Provozní podmínky vstřikovačů jsou velmi obtížné – jsou vystaveny enormním tlakům a tepelnému zatížení. Vstřikování začíná při teplotě spalovací komory 700…900 ˚С a tlak 3…6 MPa a končí při teplotách až 2000 ˚С a tlak 10…11 MPa.

Na trysky jsou kladeny následující velmi přísné požadavky:

• optimální disperzita, tj. vysoký stupeň rozdrcení kapiček paliva, protože čím menší je kapka, tím větší je jejich celkový povrch, palivo se ohřívá a hoří rychleji, ale zkracuje se délka plamene;
• zajištění toho, aby rychlost proudu paliva dosáhla k okrajům spalovací komory, takže kapičky by neměly být příliš malé - průměrná velikost kapek (s ohledem na požadavek v prvním odstavci) - 30…50 µm;
• distribuce vstřikovaného paliva po celém objemu spalovací komory;
• ostrý začátek vstřiku a jeho ukončení.

Trysky jsou OTEVŘENO A ZAVŘENO.
Otevřené trysky zajišťují stálý přísun paliva. V moderních dieselových motorech se takové trysky nepoužívají.
U vznětových motorů se používají uzavřené trysky, které se otevírají pouze při přívodu paliva do spalovací komory.

Uzavřené trysky mohou být dvou typů − jedno a víceotvorové. První jsou instalovány na motorech s, druhé s nedělenými spalovacími komorami.

Existují také mechanické trysky a elektronicky řízené trysky.
Moderní pohonné systémy vznětových motorů využívají počítačem řízené vstřikování (elektronická řídicí jednotka). Na základě informací z četných senzorů takové systémy zohledňují mnoho procesů a aktuálních parametrů motoru. Trysky v takových systémech jsou řízeny speciálními elektromagnetickými nebo piezoelektrickými zařízeními, což otevírá široké možnosti pro zlepšení účinnosti motoru a také jeho šetrnosti k životnímu prostředí.

Historie vynálezu trysky

Jak víte, Rudolf Diesel původně plánoval práci svého slavného duchovního dítěte na uhelném prachu. Jeho pohonný systém obsahoval speciální čerpadlo, které vhání uhelný prach do válce motoru stlačeným vzduchem. Ukázalo se však, že uhlí je nízkokalorické palivo, které nedokáže poskytnout vysokou teplotu spalování, a Diesel musel své důmyslné oko obrátit na kapalná paliva. Ostatně teplotní rozdíl v cyklu motoru je přímou cestou ke zvýšení účinnosti, jak Francouz prokázal.

Diesel se nejprve pokoušel vstřikovat benzín do válce svého motoru, ale hned při prvním testu motoru došlo k explozi, která málem stála život samotného Diesela a jeho pomocníků a vynálezce musel použít méně výbušné palivo. - petrolej.
V červnu 1894 sestrojil Diesel motor, který používal jako palivo petrolej, který se vstřikoval do válců speciální tryskou. Pro vstřikování petroleje byl použit pneumatický kompresor, který vyvinul tlak převyšující tlak ve válci motoru. Takovým motorům byl přiřazen název „kompresorové diesely“.

Myšlenka hydraulického vstřikování paliva u dieselových motorů patří podle historie francouzskému inženýrovi Sabatemu, který navíc navrhl vícenásobné vstřikování, tedy vstřikování prováděné v několika fázích (tato myšlenka se používá v moderní energetice systémy - Common Rail a čerpadlo -tryska).

V roce 1899 ruský inženýr Arshaulov sestrojil a poprvé představil vysokotlaké palivové čerpadlo originální konstrukce - poháněné vzduchem stlačeným ve válci, pracující s bezkompresorovou tryskou. Tyto trysky byly instalovány na dieselových motorech vyrobených Ludwig Nobel Mechanical Plant v Petrohradě na začátku minulého století („ruské dieselové motory“).

Ve 20. letech 20. století německý inženýr Robert Bosch vylepšil vestavěné vysokotlaké palivové čerpadlo a vytvořil také úspěšnou úpravu bezkompresorového vstřikovače. Tato zařízení se s různými vylepšeními používají v pohonných systémech dieselových motorů dodnes.

Vznětové motory, které využívají zvýšení tlaku paliva v palivovém systému před vstřikováním, se nazývají „dieselové motory bez kompresoru“.
Klasické kompresorové vznětové motory nemají v současnosti praktické uplatnění. V moderních motorech se vstřikování provádí nekompresorovými metodami.

Věda a technika však nestojí na místě a díky rozšířené informatizaci všech systémů vozidel jsou nyní mechanické vstřikovače postupně nahrazovány vyspělejšími elektronicky řízenými zařízeními.

Princip činnosti víceotvorové trysky

U víceotvorové trysky je hlavní částí atomizér. Skládá se z těla 1 (rýže. 1, a) a jehly 2 . Atomizér je přitahován k tělu 7 trysky s převlečnou maticí 3 . Na jehlu tlačí pružina 12 (rýže. 1, b). Palivo do dutiny B trysky jsou vedeny kanálem V.
Když čerpadlo nedodává palivo ( rýže. 1. I), tlak v dutině B je 2…4 MPa. Palivo tlačí na nosný pás G jehlu, ale tato síla je menší než síla pružiny, která tlačí jehlu proti atomizéru. Zajišťovací kužel jehly D kryty vývody - tryska A.

Když je palivo dodáváno čerpadlem, síla tlaku paliva na pás G se stává větší silou pružiny, jehla stoupá a skrz trysku A palivo je vstřikováno do spalovací komory vysokou rychlostí. Po ukončení dodávky paliva poklesne tlak, pružina vrátí jehlu na své místo, zablokuje vývody trysek a vstřik se zastaví.

Zdvih jehly je omezen důrazem horních ramen v těle 5 vstřikovače a tvoří 0,2…0,25 mm.

Kvalita drcení paliva závisí na rychlosti jeho pohybu tryskami, která zase závisí na vstřikovacím tlaku. V normálním režimu je rychlost proudění paliva 200…400 m/s. K tomu je nutné vytvořit tlakový rozdíl v trysce a spalovací komoře 5…10 MPa. Protože tlak ve válci v okamžiku vstřiku dosahuje 3…5 MPa, tlak paliva ve vstřikovači by měl být větší než 10…20 MPa.
Pro zajištění chodu trysky při tomto tlaku jsou tělo atomizéru a jehla vyrobeny velmi přesně a vzájemně lapovány. Jsou třetím přesným párem ve vysokotlakém potrubí. Jehlu a tělo atomizéru nelze demontovat a je nutné je vyměnit pouze jako sadu.



Zařízení s víceotvorovou tryskou

U motorů s nedělenými spalovacími komorami jsou zpravidla instalovány víceotvorové trysky. Takže na motorech KamAZ-740 jsou nainstalovány trysky řady 33, na motorech ZIL-645 a YaMZ-240 - trysky B-2SB, na motorech YaMZ-238 - trysky model 80 ( viz obrázek 2 v dolní části stránky).

K tělu 7 trysky s převlečnou maticí 3 připojený atomizér s jehlou 2 . Atomizér má čtyři otvory trysky o průměru 0,3 mm. Na jehle přes lištu 13 pružinové lisy 12 . Palivo z čerpadla je přiváděno do dutiny trysky přes armaturu 9 ve kterém je filtr instalován 10 . Horní otvor ve skříni slouží k vypouštění paliva, které uniklo mezerami mezi jehlou a postřikovačem do nádrže. špendlíky 4 A 6 určit přesnou polohu atomizéru vzhledem k pouzdru a palivovým kanálům. Těsnění 11 nastavte napětí pružiny, které určuje počáteční tlak vstřikování.

Vstřikovače jsou instalovány ve speciálních objímkách v hlavě válců a zajištěny konzolami.
Mezi tělo trysky a hlavu bloku je umístěna těsnící měděná podložka (kroužek), která se nasadí na tělo atomizéru a spolu s tryskou se opatrně zasune do objímky hlavy. Taková podložka slouží nejen jako těsnění mezi tryskou a hlavou, ale také zajišťuje dobrý odvod tepla z atomizéru do hlavy válce.
O-kroužek 8 chrání dutinu krytu ventilu před prachem a vlhkostí.

Zařízení jednootvorové čepové trysky

Jednootvorové trysky se někdy nazývají čepové trysky, protože konec jejich jehly je vyroben ve formě čepu. Takové trysky jsou zpravidla instalovány v dieselových motorech s oddělenými spalovacími komorami.
Konstrukce rozprašovače takových vstřikovačů zajišťuje, že rozprašování paliva je více směrované než u víceotvorových vstřikovačů a značná část paliva se dostává ke stěnám spalovacích komor a vytváří rychle se odpařující film.

Dieselové motory s vířivými (oddělenými) spalovacími komorami jsou méně citlivé na složení paliva a pracují stabilněji v širokém rozsahu otáček. U nich používané trysky jsou konstruovány pro nižší tlak, nevyžadují proto tak vysokou výrobní přesnost jako trysky pro nedělené spalovací komory, a proto jsou levnější.

Na rýže. 1, v je znázorněn atomizér trysky s jedním otvorem. Taková tryska je instalována ve vířivých spalovacích komorách a má jednu trysku.
Konec jehly 2 vyrobený ve formě špendlíku 13 kónický tvar vyčnívající za tělo atomizéru. Čep slouží k vytvoření paprsku paliva ve tvaru kužele.
Princip činnosti jednootvorových trysek se neliší od principu činnosti víceotvorových trysek.

Zařízení některých typů vstřikovačů používaných na dieselových motorech domácích autotraktorů je znázorněno v obrázek 2.