Systemau chwistrellu diesel. Dyluniad, manteision ac anfanteision

Yn wahanol i injans petrol, roedd peiriannau disel wedi cael pigiad tanwydd o'r cychwyn cyntaf. Dim ond y systemau chwistrellu, ffitiadau a phwysau'r tanwydd a gyflenwir i'r silindrau a newidiodd.

Mae egwyddor weithredol injan diesel, a elwir yn gyffredin fel injan diesel, yn gwbl wahanol i egwyddor injan gasoline. Mewn tryciau tanwydd, mae'r cymysgedd tanwydd-aer yn mynd i mewn i'r siambr hylosgi uwchben y piston. Ar ôl cywasgu, mae'r cymysgedd yn cael ei danio oherwydd bod gwreichionen drydanol yn chwalu wrth electrodau'r plwg gwreichionen. Dyma pam mae peiriannau gasoline hefyd yn cael eu galw'n beiriannau tanio gwreichionen (SI).

Mewn peiriannau disel, mae'r piston yn y siambr hylosgi yn cywasgu aer yn unig, sydd, o dan ddylanwad pwysau enfawr (o leiaf 40 bar - felly'r enw "pwysedd uchel") yn cael ei gynhesu i dymheredd o 600-800 ° C. Mae chwistrellu tanwydd i aer poeth o'r fath yn arwain at danio'r tanwydd yn syth yn y siambr hylosgi. Am y rheswm hwn, cyfeirir at drenau pŵer disel hefyd fel peiriannau tanio cywasgu (CI). O'r dechrau, cawsant eu cyflenwi trwy chwistrellu tanwydd i'r siambr hylosgi, ac nid i'r maniffold cymeriant, sy'n cyflenwi aer i'r injan yn unig. Yn dibynnu a oedd y siambr hylosgi wedi'i rhannu ai peidio, rhannwyd peiriannau diesel yn unedau pŵer gyda chwistrelliad anuniongyrchol neu uniongyrchol.

Pigiad anuniongyrchol

Er ei fod yn debuted gyda system chwistrellu uniongyrchol, ni ddefnyddiwyd disel yn hir. Achosodd yr ateb hwn ormod o broblemau ac yn y diwydiant modurol fe'i disodlwyd gan chwistrelliad anuniongyrchol a batentiwyd ym 1909. Arhosodd chwistrelliad uniongyrchol mewn peiriannau llonydd a morol mawr, yn ogystal ag mewn rhai tryciau. Roedd dylunwyr ceir teithwyr yn ffafrio disel chwistrellu anuniongyrchol, gyda gweithrediad llyfnach a llai o sŵn.

Mae'r term "anuniongyrchol" mewn peiriannau diesel yn golygu rhywbeth hollol wahanol nag mewn peiriannau gasoline, lle mae chwistrelliad anuniongyrchol yn chwistrellu cymysgedd tanwydd aer i'r manifold cymeriant. Mewn peiriannau diesel pigiad anuniongyrchol, fel mewn dyluniadau chwistrellu uniongyrchol, mae'r tanwydd atomized gan y chwistrellwr hefyd yn mynd i mewn i'r siambr hylosgi. Dim ond ei fod wedi'i rannu'n ddwy ran - rhan ategol, y mae tanwydd yn cael ei chwistrellu iddi, a'r brif ran, h.y. y gofod yn union uwchben y piston lle mae'r brif broses o hylosgi tanwydd yn digwydd. Mae sianel neu sianeli yn cydgysylltu'r siambrau. O ran ffurf a swyddogaeth, rhennir y siambrau yn gronfeydd rhagarweiniol, vortex ac aer.

Ni ellir defnyddio'r olaf, gan fod eu cynhyrchiad bron wedi dod i ben. Yn achos prechambers a siambrau chwyrlïo, mae'r ffroenell wedi'i gosod wrth ymyl y siambr ategol ac yn chwistrellu tanwydd iddo. Yno, mae tanio yn digwydd, yna mae'r tanwydd sydd wedi'i losgi'n rhannol yn mynd i mewn i'r brif siambr ac yn llosgi yno. Mae disel â chyn-siambr neu siambr chwyrlïol yn rhedeg yn esmwyth a gall fod ganddynt systemau cranc ysgafn. Nid ydynt yn sensitif i ansawdd tanwydd a gallant fod â ffroenellau o ddyluniad syml. Fodd bynnag, maent yn llai effeithlon na diesel chwistrellu uniongyrchol, yn defnyddio mwy o danwydd, ac yn cael trafferth cychwyn injan oer. Heddiw, mae peiriannau diesel chwistrelliad anuniongyrchol mewn ceir teithwyr yn rhywbeth o'r gorffennol ac nid ydynt yn cael eu cynhyrchu mwyach. Anaml y cânt eu canfod mewn ceir modern ar y farchnad heddiw. Dim ond mewn dyluniadau fel yr Hindwstan Indiaidd a Tata, yr UAZ Rwsiaidd, y genhedlaeth hŷn Mitsubishi Pajero a werthwyd ym Mrasil, neu'r Volkswagen Polo a gynigir yn yr Ariannin y gellir eu canfod. Fe'u defnyddir mewn symiau llawer mwy mewn cerbydau ôl-farchnad.

Pigiad uniongyrchol

Dechreuodd y cyfan gydag ef. Fodd bynnag, ni fanteisiwyd i ddechrau ar fanteision pigiad uniongyrchol. Nid oedd pwysigrwydd chwyrlïo cywir o'r tanwydd yn hysbys ac nid oedd ei hylosgiad yn optimaidd. Ffurfiwyd lympiau tanwydd, a gyfrannodd at ffurfio huddygl. Aeth y prosesau ar y piston yn rhy gyflym, bu'r peiriannau'n gweithio'n galed, gan ddinistrio'r dwyn crankshaft yn gyflym. Am y rheswm hwn, rhoddwyd y gorau i chwistrelliad uniongyrchol, gan ddewis pigiad anuniongyrchol.

Digwyddodd dychwelyd i'r gwreiddiau, ond mewn fersiwn fodern, yn 1987 yn unig, pan aeth y Fiat Croma 1.9 TD i mewn i gynhyrchu màs. Mae chwistrelliad tanwydd uniongyrchol yn gofyn am offer chwistrellu effeithlon, pwysedd chwistrellu uchel, tanwydd o ansawdd da, a chrancset cryf iawn (ac felly'n drwm). Fodd bynnag, mae'n darparu effeithlonrwydd uchel a dechrau hawdd o injan oer. Mae datrysiadau modern ar gyfer peiriannau diesel gyda chwistrelliad uniongyrchol yn seiliedig yn bennaf ar bennau a phistonau cwbl fflat gyda siambrau siâp priodol (ceudodau). Y siambrau sy'n gyfrifol am y cynnwrf cywir yn y tanwydd. Defnyddir chwistrelliad uniongyrchol yn eang heddiw mewn peiriannau disel ceir teithwyr.

Chwistrellu Uniongyrchol - Chwistrellwyr Pwmp

Mewn peiriannau diesel traddodiadol, mae gwahanol fathau o bympiau yn gyfrifol am gyflenwi tanwydd. Yn y cyfnod arloesol, gwnaed chwistrelliad tanwydd gydag aer cywasgedig; yn y 20au, gwnaed hyn gyda phympiau olew wedi'u hailgynllunio. Yn y 300au, defnyddiwyd pympiau arbennig a gynlluniwyd ar gyfer peiriannau diesel yn eang eisoes. I ddechrau, roedd yn seiliedig ar bympiau cyfresol sy'n creu pwysedd isel (hyd at 60 bar). Nid tan y 1000au yr ymddangosodd pympiau mwy effeithlon gyda dosbarthwr echelinol (dros 80 bar). Yng nghanol y saithdegau cawsant reolaeth chwistrelliad mecanyddol, ac yng nghanol yr wythdegau cawsant reolaeth electronig (BMW 524td, 1986).

Roedd pwmp-chwistrellwyr a ddefnyddiwyd mewn tryciau eisoes yn y 30au yn ffordd ychydig yn wahanol o chwistrellu tanwydd, fe'u defnyddiwyd yn eang mewn ceir teithwyr gan bryder Volkswagen, am y tro cyntaf ym 1998 (Passat B5 1.9 TDI). Yn fyr, mae chwistrellwr pwmp yn chwistrellwr gyda'i bwmp ei hun, sy'n cael ei yrru gan siafft cam. Felly, mae'r broses gyfan o wasgu a chwistrellu i'r silindr yn gyfyngedig i ben y silindr. Mae'r system yn gryno iawn, nid oes llinellau tanwydd yn cysylltu'r pwmp â'r chwistrellwyr. Felly, nid oes curiad y ffroenell, sy'n ei gwneud hi'n anodd rheoleiddio'r dos o danwydd a gollyngiadau. Gan fod y tanwydd yn anweddu'n rhannol yn siambr chwistrellu'r uned, gall amseriad y pigiad fod yn fach (cychwyniad hawdd). Y pwysicaf, fodd bynnag, yw'r pwysedd pigiad uchel iawn o 2000-2200 bar. Mae'r dos o danwydd yn y silindr yn cymysgu'n gyflym ag aer ac yn llosgi'n effeithlon iawn.

Yn gyffredinol, mae disel gyda chwistrellwyr uned yn cael ei nodweddu gan effeithlonrwydd uchel, defnydd isel o danwydd, cyflymder uchel a'r posibilrwydd o gael dwysedd pŵer uchel. Ond mae peiriant chwistrellu uned yn ddrud i'w weithgynhyrchu, yn bennaf oherwydd cymhlethdod y pen silindr. Mae ei waith yn galed ac yn uchel. Pan gaiff ei bweru gan chwistrellwyr uned, mae yna hefyd broblemau gyda gwenwyndra gwacáu, a gyfrannodd i raddau helaeth at y ffaith bod VW wedi rhoi'r gorau i'r ateb hwn.

Chwistrelliad Uniongyrchol - Rheilffordd Gyffredin

Elfen bwysicaf system chwistrellu Common Rail yw'r "Common Rail", math o danc, a elwir hefyd yn "gronnwr tanwydd dan bwysau", y mae pwmp yn pwmpio tanwydd disel iddo. Mae'n mynd i mewn i'r nozzles nid yn uniongyrchol o'r pwmp, ond o'r tanc, tra'n cynnal yr un pwysau ar gyfer pob silindr.

Yn ffigurol, gallwn ddweud nad yw pob un o'r chwistrellwyr yn aros am gyfran o danwydd o'r pwmp, ond yn dal i fod â thanwydd ar bwysedd uchel iawn. Mae'r ysgogiadau trydanol sy'n actio'r chwistrellwyr yn ddigon i gyflenwi tanwydd i'r siambrau hylosgi. Mae system o'r fath yn caniatáu ichi greu pigiadau aml-gam (hyd yn oed 8 cam fesul pigiad), sy'n arwain at hylosgi tanwydd yn fanwl iawn gyda chynnydd graddol mewn pwysau. Mae'r pwysedd pigiad uchel iawn (1800 bar) yn caniatáu defnyddio chwistrellwyr gyda orifices bach iawn sy'n danfon tanwydd bron ar ffurf niwl.

Ategir hyn oll gan effeithlonrwydd injan uchel, rhedeg yn esmwyth a lefelau sŵn isel (er gwaethaf chwistrelliad uniongyrchol), symudedd da ac allyriadau gwacáu isel. Fodd bynnag, mae angen tanwydd o'r ansawdd uchaf a'r ffilterau gorau ar beiriannau rheilffordd cyffredin. Gall halogion yn y tanwydd ddinistrio chwistrellwyr ac achosi difrod sy'n hynod gostus i'w atgyweirio.