Injektor mesin diesel: perangkat dan prinsip operasi

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:04

Tuntutan pada mesin diesel modern dalam hal tenaga, efisiensi dan ramah lingkungan menjadi semakin tinggi. Untuk memenuhi persyaratan ini, pembentukan campuran yang baik harus dipastikan. Untuk melakukan ini, mesin dilengkapi dengan sistem injeksi bahan bakar yang modern dan efisien. Mereka tidak hanya mampu memberikan semprotan terbaik karena tekanan yang lebih tinggi, tetapi juga untuk mengatur momen injeksi dan jumlah bahan bakar yang dipasok ke silinder dengan akurasi tinggi. Sistem seperti itu ada dan sepenuhnya memenuhi semua persyaratan tinggi itu. Ini adalah injektor mesin diesel. Ini adalah elemen injeksi terpisah untuk setiap silinder di mesin. Bagian tersebut dikendalikan oleh unit elektronik.

Ide Diesel

Tentang pembuatan simpul di mana nosel dan pompa bahan bakar akan digabungkan,menganggap dirinya pencipta mesin ini - Rudolf Diesel.

Ini akan memungkinkan Anda untuk menjauh dari saluran bahan bakar dan saluran pipa bertekanan tinggi, sehingga meningkatkan tekanan injeksi. Namun di zaman Diesel, peluang yang ada saat ini belum ada.

Deskripsi Sistem

Pompa injektor mesin diesel adalah pompa suplai bahan bakar dan injektor, yang digabungkan dalam satu unit. Seperti pada pompa injeksi dengan nozel, injeksi berdasarkan elemen-elemen ini dapat melakukan tugas-tugas tertentu. Sistem menciptakan tekanan yang cukup, memasok sebagian campuran bahan bakar pada waktu yang tepat. Ada pompa terpisah untuk setiap ruang bakar. Itulah mengapa sekarang Anda dapat menemukan mesin yang tidak memiliki saluran bahan bakar bertekanan tinggi, yang ada pada unit daya dengan pompa bahan bakar bertekanan tinggi.

Fakta sejarah

Sistem injeksi ini bukanlah pengembangan baru. Injektor mesin diesel dipasang pada mobil di akhir 30-an. Untuk pertama kalinya, desain diuji pada mesin diesel untuk kendaraan kereta api, laut, dan kargo. Semua teknik ini disatukan oleh satu hal - kecepatan rendah. Fitur dari mesin ini adalah adanya pompa terpisah untuk setiap silinder dan saluran tekanan pendek yang menuju ke nosel. Elemen didorong oleh pusher dan buffer.

Serial mulai menggunakan sistem seperti itu pada truk sejak tahun 1944. Pada mobil penumpang - sejak 1988. Pada tahun 1938, perusahaan Detroit-Diesel, yang kemudian menjadi milik JenderalMotor, unit pertama yang dibuat, di mana sistem tenaga mesin diesel dengan nozel pompa digunakan. Terlepas dari kenyataan bahwa perangkat ini dikembangkan di AS, desain jenis ini juga dikembangkan di Uni Soviet.

Mesin YaAZ-204 pertama dilengkapi dengan nozel seperti itu pada tahun 1947. Tetapi unit-unit ini diproduksi di bawah lisensi Detroit-Diesel. Unit daya ini, dan kemudian mesin enam silinder yang dimodifikasi, diproduksi hingga tahun 1992.

Pada tahun 1994, perangkat dan pengoperasian injektor mesin diesel diperhatikan oleh para insinyur Volvo. Perusahaan memproduksi truk pertama FH12 dengan nozel jenis ini. Kemudian mereka akan mulai melengkapi truk Scania dan Iveco mereka dengan unit yang sama.

Di antara mobil penumpang, sistem ini pertama kali digunakan pada Volkswagen. Injektor mesin diesel Volkswagen muncul pada tahun 1998. Di akhir tahun 90-an, mesin dengan sistem seperti itu menguasai 20% pasar otomotif.

Perangkat

Jadi, mari kita simak apa itu injektor mesin diesel. Perangkatnya sangat sederhana. Di badan unit langsung ada nozzle, dosing unit, dan power unit. Berkat penggerak daya ini, injektor unit memiliki keunggulan tertentu dibandingkan sistem tradisional. Dengan demikian, waktu pergerakan cairan yang mudah terbakar di bawah tekanan tinggi berkurang secara signifikan. Ini juga meningkatkan efisiensi hidrolik dan mengurangi bobot.

Nozel generasi terbaru dilengkapi dengan pompa yang mampu memberikan tekanan yang cukup tinggi (hingga 2.500 bar). Mereka dapat langsung merespon perintah dari ECU, yang mengumpulkan dan menganalisis informasi terkini dari sensor eksternal. Berdasarkan data ini, jumlah campuran yang dibutuhkan dan waktu injeksi ditentukan. Ini memungkinkan untuk mendapatkan nilai daya yang optimal untuk kondisi operasi tertentu. Selain itu, unit membantu menghemat bahan bakar diesel, yang meminimalkan emisi berbahaya ke atmosfer dan membantu mengurangi kebisingan dari mesin yang sedang berjalan. Dan akhirnya, perangkat ini sangat kompak dan dapat ditempatkan di kepala silinder. Anda juga dapat memasang suku cadang dan rakitan lain di sana.

Nosel dirancang untuk memberikan pembentukan campuran yang paling efisien. Untuk ini, para insinyur telah menyediakan fase - ini adalah injeksi awal, utama dan tambahan. Pendahuluan memberikan pembakaran yang mulus pada saat fase utama, ketika pembentukan campuran kerja yang berkualitas tinggi dipastikan dalam mode operasi engine yang berbeda. Diperlukan satu tambahan untuk proses regenerasi di filter partikulat.

Prinsip injektor mekanis

Injektor mesin diesel dipasang langsung di kepala silinder. Ada empat Cams khusus pada camshaft. Mereka berfungsi untuk memulai drive injektor. Dengan bantuan rocker arm, gaya ditransmisikan ke pompa-injektor melalui plunger.

Kam penggerak memiliki profil khusus yang memberikan kenaikan tajam, dan kemudian penurunan rocker yang lambat. Saat yang terakhir naikplunger ditekan dengan cepat. Ini menciptakan tekanan yang tepat. Saat perlahan-lahan menurunkan rocker, plunger naik. Ini memungkinkan bahan bakar masuk ke ruang bertekanan tinggi tanpa gelembung udara.

Proses injeksi itu sendiri terjadi ketika tegangan kontrol diterapkan dari ECU ke katup solenoid.

Fase injeksi

Mari kita lihat lebih dekat prinsip pengoperasian injektor mesin diesel. Ketika, di bawah pengaruh rocker, pendorong bergerak ke bawah, campuran yang mudah terbakar mengalir melalui saluran ke nozel. Ketika katup menutup, aliran diesel terputus. Tekanan mulai meningkat. Ketika mencapai level 13 MPa, jarum semprot akan mengatasi gaya pegas. Setelah itu, fase pra-injeksi akan dimulai.

Segera setelah katup mulai membuka, fase awal berakhir dan campuran bahan bakar diarahkan melalui jalur suplai. Tekanan mulai turun. Tergantung pada mode pengoperasian mesin, satu atau dua fase awal dapat dilakukan.

Saat plunger bergerak ke bawah, langkah injeksi utama dimulai. Katup menutup lagi, tekanan bahan bakar naik lagi. Setelah mencapai level 30 MPa, jarum semprot akan mengatasi gaya tekanan dan naik, sehingga memulai proses injeksi. Semakin tinggi tekanan naik, semakin banyak bahan bakar akan dikompresi. Jumlah solar dan udara yang dapat masuk ke dalam silinder bertambah.

Maksimum feed (dan dilakukan saat motor berjalan dalam mode puncakdaya), dilakukan pada tekanan 220 MPa. Pembukaan katup melengkapi tahap injeksi utama. Tekanan turun, jarum menutup.

Fase injeksi tambahan dilakukan saat plunger semakin turun. Prinsip pengoperasian perangkat pada tahap ini sama dengan injeksi utama. Lebih sering, algoritma dilakukan dalam dua tahap.

Jika kita mempertimbangkan perangkat pompa-injektor mesin diesel TDI, maka dapat dilengkapi dengan sensor yang memantau pengangkatan jarum. Posisi jarum sangat dibutuhkan oleh unit kontrol, dimana pompa bahan bakar juga dikontrol secara elektronik.

Manfaat

Sementara sistem common rail menggunakan injeksi baterai, unit injektor memberikan campuran bahan bakar pada tekanan yang lebih tinggi karena tidak adanya antrean panjang.

Mereka sering dapat dihancurkan selama pengoperasian mobil. Ini adalah mata rantai yang lemah dalam sistem tenaga klasik. Injektor pompa memungkinkan lebih banyak bahan bakar untuk dimasukkan ke dalam ruang bakar. Ini akan membuat penyemprotan lebih efisien. Motor yang dilengkapi dengan unit seperti itu lebih bertenaga.

Selain itu, mesin dengan jenis injeksi ini tidak terlalu bising dibandingkan mesin sejenis. Tapi dengan Common Rail atau pompa injeksi, injektor pompa akan tetap lebih kompak.

Kekurangan

Tapi ada juga kekurangannya. Kerugian yang paling serius adalah tuntutan yang tinggi pada kualitas bahan bakar. Penyumbatan sekecil apa pun sudah cukup untuk membuat sistem berhenti bekerja. Negatif kedua adalah harga.

Hampir tidak mungkin untuk memperbaiki rakitan yang tepat ini di luar pabrik. Kelemahan lainnya adalah ketika terkena tekanan tinggi, node ini sering merusak soket pendaratan di blok mesin.

Bagaimana cara merawat injektor pompa?

Seperti yang Anda lihat, simpul-simpul ini sangat menuntut kualitas diesel, dan itu jauh dari tinggi di negara kita dan di CIS. Agar tidak sering mengganti elemen mahal ini, disarankan untuk mengganti bahan bakar, udara, dan semua filter lainnya secara berkala, membeli bahan habis pakai asli.

Tentang flushes

Seringkali pemilik mobil tertarik dengan cara menyiram pompa injektor pada mesin diesel. Para ahli tidak merekomendasikan pembilasan - ini tidak baik untuk nozzle apa pun. Lebih baik mengganti filter dan mengisi bahan bakar di SPBU yang sudah terbukti.

Pembilasan di bangku cocok jika ada atomisasi berkualitas buruk - pemalasan tidak stabil dan masalah serupa. Bilas dalam rendaman ultrasonik diperbolehkan ketika jarum benar-benar tersangkut. Jika nosel mengalir, maka tidak ada yang akan membantu di sini. Untuk mencuci bisa menggunakan produk LAVR dan VINS yang sedang populer saat ini.

Secara umum, jika injektor tidak berfungsi, yang terbaik adalah memperbaikinya dan mengganti suku cadang yang rusak. Pembilasan membantu hanya jika simpul tersebut berfungsi.

Kesimpulan

Jadi, kami menemukan apa itu injektor mesin diesel dan perangkatnya. Seperti yang Anda lihat, ini adalah elemen integral dari sistem catu daya mesin diesel. Dia punyadesain yang lebih berteknologi maju, tetapi sangat menuntut kualitas bahan bakar.