Gorivni sistemi bencinskih in dizelskih motorjev

Energijski sistem zagotavlja glavno funkcijo elektrarne - dostavo energije iz rezervoarja za gorivo v motor z notranjim zgorevanjem (ICE), ki jo pretvori v mehansko gibanje. Pomembno ga je razviti tako, da motor vedno dobi bencin ali dizelsko gorivo v pravi količini, nič več in nič manj, v vseh najrazličnejših načinih delovanja. In če je mogoče, shranite svoje parametre čim dlje, ne da bi pri tem izgubili natančnost dela.

Namen in delovanje sistema za gorivo

Na razširjeni osnovi so funkcije sistema razdeljene na transport in doziranje. Oprema za prvo vključuje:

• rezervoar za gorivo, kjer je shranjena zaloga bencina ali dizelskega goriva;
• črpalke za dvig tlaka z različnimi izhodnimi tlaki;
• filtrirni sistem za grobo in fino čiščenje, z ali brez usedalnikov;
• cevi za gorivo iz gibkih in togih cevi ter cevovodi z ustreznimi priključki;
• dodatne naprave za prezračevanje, rekuperacijo hlapov in varnost v primeru nesreč.

Doziranje potrebne količine goriva se izvaja s sistemi različnih stopenj kompleksnosti, med katerimi so:

• uplinjači v zastarelih motorjih;
• krmilne enote motorja s sistemom senzorjev in aktuatorjev;
• injektorji za gorivo;
• visokotlačne črpalke z dozirnimi funkcijami;
• mehanske in hidravlične kontrole.

Oskrba z gorivom je tesno povezana z oskrbo motorja z zrakom, vendar gre še vedno za različne sisteme, zato se povezava med njimi izvaja le prek elektronskih krmilnikov in sesalnega razdelilnika.

Organizacija oskrbe z bencinom

Bistveno različna sta dva sistema, ki sta odgovorna za pravilno sestavo delovne mešanice - uplinjač, ​​kjer je hitrost dovajanja bencina določena s hitrostjo zračnega toka, ki ga vsesavajo bati, in vbrizgavanje pod tlakom, kjer sistem samo nadzoruje pretok zraka in načini motorja, sam dozira gorivo.

Uplinjač

Oskrba z bencinom s pomočjo uplinjačev je že zastarela, saj je z njim nemogoče upoštevati okoljske standarde. Tudi uporaba elektronskih ali vakuumskih sistemov v uplinjačih ni pomagala. Zdaj se te naprave ne uporabljajo.

Načelo delovanja uplinjača je bilo, da skozi njegove difuzorje prehaja zračni tok, usmerjen v sesalni razdelilnik. Posebno profilirano zoženje difuzorjev je povzročilo zmanjšanje tlaka v zračnem curku glede na atmosferski tlak. Zaradi nastalega padca je prišlo do dovajanja bencina iz škropilnic. Njegova količina je bila omejena z ustvarjanjem emulzije goriva v sestavi, ki jo določa kombinacija curkov goriva in zraka.

Uplinjače so krmilili z majhnimi spremembami tlaka v odvisnosti od pretoka, le nivo goriva v plavajoči komori je bil konstanten, kar se je vzdrževalo s črpanjem in zapiranjem vstopnega zapornega ventila. V uplinjačih je bilo veliko sistemov, od katerih je bil vsak odgovoren za svoj način motorja, od zagona do nazivne moči. Vse to je delovalo, vendar je kakovost odmerjanja sčasoma postala nezadovoljiva. Nemogoče je bilo natančno prilagoditi mešanico, kar je bilo nujno za nastajajoče katalizatorje izpušnih plinov.

Vbrizgavanje goriva

Vbrizgavanje s fiksnim tlakom ima temeljne prednosti. Ustvarja ga električna črpalka, ki je nameščena v rezervoarju z integriranim ali daljinskim regulatorjem in se vzdržuje z zahtevano natančnostjo. Njegova vrednost je reda velikosti več atmosfer.

Bencin se v motor dovaja z injektorji, ki so elektromagnetni ventili z razpršilniki. Odprejo se, ko prejmejo signal elektronskega krmilnega sistema motorja (ECM), po izračunanem času pa se zaprejo in sprostijo točno toliko goriva, kot je potrebno za en cikel motorja.

Sprva je bila uporabljena ena šoba, nameščena namesto uplinjača. Tak sistem so poimenovali centralni ali enojni vbrizg. Vse pomanjkljivosti niso bile odpravljene, zato imajo sodobnejše strukture ločene šobe za vsak valj.

Sistemi porazdeljenega in neposrednega (direktnega) vbrizgavanja se delijo glede na lokacijo šob. V prvem primeru injektorji dovajajo gorivo v sesalni razdelilnik, blizu ventila. V tem območju se temperatura poveča. Kratka pot do zgorevalne komore ne omogoča kondenzacije bencina, kar je bila težava pri enkratnem vbrizgu. Poleg tega je postalo mogoče fazno pretok, sproščanje bencina strogo v trenutku, ko se odpre sesalni ventil določenega valja.

Sistem neposrednega vbrizga deluje še bolj učinkovito. Ko so šobe nameščene v glavah in neposredno vnesene v zgorevalno komoro, je mogoče uporabiti najsodobnejše metode večkratnega vbrizgavanja v enem ali dveh ciklih, plastnega vžiga in kompleksnega vrtinčenja mešanice. To poveča učinkovitost, vendar ustvarja težave z zanesljivostjo, ki vodijo v višje stroške delov in sklopov. Zlasti potrebujemo visokotlačno črpalko (visokotlačna črpalka za gorivo), posebne šobe in zagotovitev, da je sesalni trakt očiščen kontaminantov s sistemom recirkulacije, ker zdaj bencin ni doveden v dovod.

Oprema za gorivo za dizelske motorje

Delovanje s kompresijskim vžigom HFO ima svoje posebnosti, povezane s težavami finega razprševanja in visoke kompresije dizelskega goriva. Zato ima oprema za gorivo malo skupnega z bencinskimi motorji.

Ločena črpalka za vbrizgavanje in injektorji

Visok tlak, ki je potreben za kakovostno vbrizgavanje v visoko stisnjen vroč zrak, ustvarjajo visokotlačne črpalke za gorivo. Po klasični shemi do svojih batov, to je batnih parov, izdelanih z minimalnimi razmiki, gorivo po temeljitem čiščenju dovaja pospeševalna črpalka. Bate poganja motor preko odmične gredi. Ista črpalka izvaja doziranje z vrtenjem batov skozi zobniško letev, povezano s pedalom, trenutek vbrizgavanja pa se določi zaradi sinhronizacije z razdelilnimi gredmi plina in prisotnosti dodatnih avtomatskih regulatorjev.

Vsak par batov je povezan z visokotlačno cevjo za gorivo z injektorji, ki so preprosti ventili z vzmetjo, speljani v zgorevalne komore. Za poenostavitev zasnove se včasih uporabljajo tako imenovane črpalke za vbrizgavanje, ki združujejo funkcije visokotlačnih črpalk za gorivo in razpršilnikov zaradi pogona moči iz odmikačev odmične gredi. Imajo lastne bate in ventile.

Glavni tip vbrizgavanja Common Rail

Načelo elektronskega krmiljenja šob, povezanih s skupnim visokotlačnim vodom, je postalo bolj popolno. Vsak od njih ima elektrohidravlični ali piezoelektrični ventil, ki se odpira in zapira na ukaz elektronske enote. Vloga črpalke za vbrizgavanje je zmanjšana le na vzdrževanje potrebnega tlaka v tiru, ki bi ga s tem principom lahko dvignili do 2000 atmosfer ali več. To je omogočilo natančnejši nadzor nad motorjem in njegovo prilagoditev novim standardom toksičnosti.

Uporaba povratnih vodov za gorivo

Poleg neposrednega dovoda goriva v motorni prostor se včasih uporablja tudi povratni odvod skozi ločen povratni vod. To ima različne namene, od olajšanja regulacije tlaka na različnih točkah sistema do organizacije neprekinjenega kroženja goriva. V zadnjem času se povratni tok v rezervoar redko uporablja, običajno je potreben le za reševanje lokalnih težav, na primer za nadzor hidravlike šob za neposredno vbrizgavanje.