Sustavi goriva benzinskih i dizelskih motora

Energetski sustav osigurava glavnu funkciju elektrane - isporuku energije iz spremnika goriva do motora s unutarnjim izgaranjem (ICE) koji je pretvara u mehaničko kretanje. Važno ga je razviti tako da motor uvijek prima benzin ili dizelsko gorivo u pravoj količini, ni više ni manje, u svim najrazličitijim načinima rada. I ako je moguće, spremite svoje parametre što je duže moguće bez gubitka točnosti rada.

Namjena i rad sustava goriva

Na proširenoj osnovi, funkcije sustava podijeljene su na transport i doziranje. Oprema za prvi uključuje:

• spremnik za gorivo u kojem se skladišti zaliha benzina ili dizelskog goriva;
• pumpe za povišenje tlaka s različitim izlaznim tlakovima;
• sustav filtracije za grubo i fino čišćenje, sa ili bez taložnika;
• vodovi za gorivo od savitljivih i krutih crijeva i cjevovoda s odgovarajućim priključcima;
• dodatni uređaji za ventilaciju, povrat pare i sigurnost u slučaju nezgoda.

Doziranje potrebne količine goriva provodi se sustavima različitih razina složenosti, a to su:

• karburatori u zastarjelim motorima;
• upravljačke jedinice motora sa sustavom senzora i aktuatora;
• mlaznice za gorivo;
• visokotlačne pumpe s funkcijama doziranja;
• mehaničke i hidrauličke kontrole.

Opskrba gorivom usko je povezana s opskrbom motora zrakom, ali ipak su to različiti sustavi, pa se veza između njih provodi samo putem elektroničkih regulatora i usisnog razvodnika.

Organizacija opskrbe benzinom

Bitno se razlikuju dva sustava koja su odgovorna za ispravan sastav radne smjese - rasplinjač, ​​gdje je brzina opskrbe benzinom određena brzinom protoka zraka koji usisavaju klipovi, i ubrizgavanje pod tlakom, gdje sustav samo nadzire protok zraka i način rada motora, samostalno dozira gorivo.

rasplinjač

Opskrba benzinom pomoću rasplinjača već je zastarjela, jer je s njim nemoguće pridržavati se ekoloških standarda. Čak ni uporaba elektroničkih ili vakuumskih sustava u karburatorima nije pomogla. Sada se ti uređaji ne koriste.

Načelo rada rasplinjača bilo je prolazak kroz njegove difuzore protoka zraka usmjerenog na usisnu granu. Posebno profilirano sužavanje difuzora uzrokovalo je smanjenje tlaka u zračnom mlazu u odnosu na atmosferski tlak. Zbog nastalog pada benzin je dopreman iz prskalica. Njegova količina bila je ograničena stvaranjem emulzije goriva u sastavu određenom kombinacijom mlaznica goriva i zraka.

Rasplinjači su kontrolirani malim promjenama tlaka ovisno o brzini protoka, samo je razina goriva u plovnoj komori bila konstantna, što se održavalo pumpanjem i zatvaranjem ulaznog ventila za zatvaranje. U karburatorima je bilo mnogo sustava, od kojih je svaki bio odgovoran za vlastiti način rada motora, od pokretanja do nazivne snage. Sve je to djelovalo, ali je kvaliteta doziranja na kraju postala nezadovoljavajuća. Bilo je nemoguće precizno podesiti smjesu, što je bilo neophodno za katalizatore ispušnih plinova u nastajanju.

Ubrizgavanje goriva

Injektiranje s fiksnim tlakom ima temeljne prednosti. Stvara se električnom pumpom ugrađenom u spremnik s integriranim ili daljinskim regulatorom i održava se s potrebnom točnošću. Njegova vrijednost je reda veličine nekoliko atmosfera.

Benzin se dovodi u motor pomoću mlaznica, koje su elektromagnetski ventili s raspršivačima. Otvaraju se kada dobiju signal od elektroničkog sustava upravljanja motorom (ECM), a nakon izračunatog vremena zatvaraju, oslobađajući točno onoliko goriva koliko je potrebno za jedan ciklus motora.

U početku je korištena jedna mlaznica, smještena umjesto rasplinjača. Takav sustav je nazvan centralno ili jednostruko ubrizgavanje. Nisu otklonjeni svi nedostaci, tako da modernije strukture imaju zasebne mlaznice za svaki cilindar.

Sustavi raspodijeljenog i izravnog (izravnog) ubrizgavanja dijele se prema položaju mlaznica. U prvom slučaju, mlaznice dovode gorivo u usisnu granu, blizu ventila. U ovoj zoni temperatura je povišena. A kratki put do komore za izgaranje ne dopušta kondenzaciju benzina, što je bio problem s jednim ubrizgavanjem. Osim toga, postalo je moguće fazno protok, ispuštajući benzin strogo u trenutku otvaranja usisnog ventila određenog cilindra.

Sustav izravnog ubrizgavanja radi još učinkovitije. Kada su mlaznice smještene u glavama i izravno uvedene u komoru za izgaranje, moguće je koristiti najsuvremenije metode višestrukog ubrizgavanja u jednom ili dva ciklusa, slojevito paljenje i složeno vrtloženje smjese. To poboljšava učinkovitost, ali stvara probleme s pouzdanošću koji dovode do viših troškova dijelova i sklopova. Konkretno, potrebna nam je visokotlačna pumpa (visokotlačna pumpa za gorivo), posebne mlaznice i osiguranje da se usisni trakt očisti od zagađivača sustavom recirkulacije, jer se sada benzin ne dovodi u usis.

Oprema za gorivo za dizel motore

Rad s kompresijskim paljenjem HFO ima svoje specifičnosti povezane s poteškoćama finog raspršivanja i visoke kompresije dizela. Stoga oprema za gorivo ima malo zajedničkog s benzinskim motorima.

Odvojene pumpa za ubrizgavanje i jedinične brizgaljke

Visoki tlak potreban za visokokvalitetno ubrizgavanje u visoko komprimirani vrući zrak stvaraju visokotlačne pumpe za gorivo. Prema klasičnoj shemi, njegovim klipovima, odnosno klipnim parovima izvedenim s minimalnim zazorima, gorivo se nakon temeljitog čišćenja dovodi pumpom za povišenje tlaka. Klipove pokreće motor preko bregaste osovine. Ista pumpa vrši doziranje okretanjem klipova kroz zupčastu letvu spojenu na papučicu, a trenutak ubrizgavanja se određuje zahvaljujući sinkronizaciji s osovinama za distribuciju plina i prisutnosti dodatnih automatskih regulatora.

Svaki par klipova povezan je visokotlačnim vodom za gorivo s mlaznicama, koje su jednostavni ventili s oprugom koji vode u komore za izgaranje. Da bi se pojednostavio dizajn, ponekad se koriste takozvani pumpa-brizgaljke, koje kombiniraju funkcije visokotlačnih pumpi goriva i raspršivača zbog pogona snage iz bregaste osovine. Imaju vlastite klipove i ventile.

Glavni tip ubrizgavanja Common Rail

Načelo elektroničkog upravljanja mlaznicama spojenim na zajednički visokotlačni vod postalo je savršenije. Svaki od njih ima elektrohidraulički ili piezoelektrični ventil koji se otvara i zatvara na naredbu elektroničke jedinice. Uloga pumpe za ubrizgavanje svodi se samo na održavanje potrebnog tlaka u railu, koji bi se ovim principom mogao dovesti do 2000 atmosfera ili više. To je omogućilo točniju kontrolu motora i njegovo uklapanje u nove standarde toksičnosti.

Primjena povratnih vodova goriva

Osim izravnog dovoda goriva u motorni prostor, ponekad se koristi i povratni odvod kroz odvojeni povratni vod. To ima različite svrhe, od olakšavanja regulacije tlaka na različitim točkama u sustavu, do organizacije kontinuirane cirkulacije goriva. Nedavno se povratni tok u spremnik rijetko koristi, obično je potreban samo za rješavanje lokalnih problema, na primjer, upravljanje hidraulikom mlaznica za izravno ubrizgavanje.