Avansarea injecției de combustibil

Cele mai importante criterii pentru optimizarea funcționării unui motor diesel sunt:

• toxicitate scăzută a gazelor de eșapament;
• nivel scăzut de zgomot al procesului de ardere;
• consum specific redus de combustibil.

Momentul în care pompa de injecție începe să furnizeze combustibil se numește începerea alimentării (sau închiderea canalului). Acest moment în timp este selectat în funcție de perioada de întârziere la pornire (sau pur și simplu de întârzierea de pornire). Aceștia sunt parametri variabili care depind de modul specific de funcționare. Perioada de întârziere a injecției este definită ca perioada dintre începutul alimentării și începerea injecției, iar perioada de întârziere la aprindere este definită ca perioada dintre începutul injecției și începerea arderii. Începutul injecției este definit ca unghiul de rotație al arborelui cotit în regiunea PMS la care injectorul injectează combustibil în camera de ardere.

Debutul arderii este definit ca timpul de aprindere al amestecului aer/combustibil, care poate fi afectat de debutul injectiei. La pompele de combustibil de înaltă presiune, cel mai bine este să reglați începutul alimentării (închiderea canalului) în funcție de numărul de rotații folosind un dispozitiv de avans injecție.

Scopul dispozitivului de avans al injecției

Deoarece dispozitivul de avans al injecției modifică direct ora de pornire a injecției, acesta poate fi definit ca controler de pornire a injecției. Un dispozitiv de avans al injecției de tip excentric (numit și ambreiaj de avans al injecției) convertește cuplul motor furnizat pompei de injecție, în timp ce își îndeplinește funcțiile de reglare. Cuplul necesar pompei de injecție depinde de dimensiunea pompei de injecție, de numărul de perechi de pistoane, de cantitatea de combustibil injectată, de presiunea de injecție, de diametrul pistonului și de forma camei. Faptul că cuplul motorului are un efect direct asupra caracteristicilor de sincronizare a injecției trebuie luat în considerare în proiectare împreună cu puterea potențială.

Presiunea cilindrului

Orez. Presiunea rezervorului: A. Începerea injecției; B. Începutul arderii; C. Întârziere la aprindere. 1. Cursa introductivă; 2. Cursa de compresie; 3. Cariera muncii; 4. Eliberați rularea OT-TDC, UT-NMT; 5. Presiune în cilindru, bar; 6. Poziția pistonului.

Designul dispozitivului de avans al injecției

Dispozitivul de avans al injecției pentru pompa de injecție în linie este montat direct la capătul arborelui cu came a pompei de injecție. Există o diferență fundamentală între dispozitivele de avans injecție de tip deschis și închis.

Dispozitivul de avans al injecției de tip închis are propriul rezervor de ulei de lubrifiere, ceea ce face ca dispozitivul să fie independent de sistemul de lubrifiere a motorului. Designul deschis este conectat direct la sistemul de lubrifiere a motorului. Corpul dispozitivului este atașat la cutia de viteze cu șuruburi, iar excentricele de compensare și reglare sunt instalate în corp astfel încât să se rotească liber. Excentricul de compensare și reglare este ghidat de un știft legat rigid de corp. Pe lângă faptul că este mai ieftin, tipul „deschis” are avantajul că necesită mai puțin spațiu și lubrifiază mai eficient.

Principiul de funcționare al dispozitivului de avans injecție

Dispozitivul de avans al injecției este antrenat de un tren de viteze care este instalat în carcasa de sincronizare a motorului. Conexiunea dintre intrarea și ieșirea pentru acționare (hub) se realizează prin perechi de elemente excentrice interblocate.

Cele mai mari dintre ele, excentricele de reglare (4), sunt amplasate în orificiile discului de oprire (8), care la rândul său este înșurubat pe elementul de antrenare (1). Elementele excentrice de compensare (5) sunt montate pe excentricele de reglare (4) și ghidate de acestea și de șurubul de pe butuci (6). Pe de altă parte, șurubul butucului este conectat direct la butucul (2). Greutățile (7) sunt legate de excentricul de reglare și sunt menținute în poziția inițială de arcuri cu rigiditate variabilă.

Orez a) în poziţia de pornire; b) viteza redusa; c) cifrele medii de afaceri; d) poziție finală de mare viteză; a este unghiul de avans al injecției.

Dimensiunile dispozitivului de avans injectie

Mărimea dispozitivului de avans al injecției, determinată de diametrul exterior și adâncimea, determină la rândul său masa greutăților instalate, distanța dintre centrele de greutate și calea posibilă a greutăților. Acești trei factori determină, de asemenea, puterea de ieșire și aplicarea.

Pompa de injectie marimea M

Orez. Pompa de injectie marimea M

Orez. 1. Supapă de siguranță; 2. Maneca; 7 arbore cu came; 8. Kam.

Pompa de injecție de mărime M este cea mai mică pompă din linia pompelor de injecție în linie. Are un corp din aliaj ușor și este montat pe flanșă pe motor. Accesul în interiorul pompei este posibil după îndepărtarea plăcii de bază și a capacului lateral, astfel încât pompa de mărime M este definită ca o pompă de injecție deschisă. Presiunea maximă de injecție este limitată la 400 bar.

După îndepărtarea capacului lateral al pompei, cantitatea de combustibil furnizată de perechile de piston poate fi reglată și setată la același nivel. Reglarea individuală se realizează prin deplasarea pieselor de prindere pe tija de comandă (4).

În timpul funcționării, montarea pistonilor pompei și, împreună cu acestea, cantitatea de combustibil furnizată este reglată de tija de comandă în limitele determinate de proiectarea pompei. Tija pompei de injecție de mărime M este o tijă rotundă de oțel cu un plat, pe care sunt instalate elemente de fixare cu fante (5). Pârghiile (3) sunt conectate rigid la fiecare manșon de comandă, iar tija nituită la capătul ei intră în canelura suportului tijei de comandă. Acest design este cunoscut sub numele de control prin pârghie.

Pistonurile pompei de injecție sunt în contact direct cu tachetele cu role (6), iar cursa este reglată în prealabil prin selectarea rolelor cu un diametru adecvat pentru tachetă.

Ungerea pompei de injecție de dimensiunea M se realizează prin alimentarea obișnuită cu ulei de motor. Pompele de injecție de dimensiunea M sunt disponibile cu 4,5 sau 6 perechi de pistoane (pompe de injecție cu 4, 5 sau 6 cilindri) și sunt proiectate numai pentru motorină.

Pompa de injectie marimea A

Orez. Pompa de injectie marimea A

Pompele de injecție cu cadru A în linie cu o gamă largă de livrare urmează direct pompei de injecție cu cadru M. Această pompă are și o carcasă din aliaj ușor și poate fi montată pe un motor cu flanșă sau cadru. Pompa de injecție de tip A are, de asemenea, un design „deschis”, iar căptușele pompei de injecție (2) sunt introduse direct de sus în carcasa de aluminiu, în timp ce ansamblul wastegate (1) este presat în carcasa pompei de injecție folosind un suport de supapă. Presiunea de etanșare, care este mult mai mare decât presiunea de alimentare hidraulică, trebuie să fie absorbită de carcasa pompei de injecție. Din acest motiv, presiunea maximă de injecție este limitată la 600 bar.

Spre deosebire de pompa de injecție de tip M, pompa de injecție de tip A este echipată cu un șurub de reglare (cu piuliță de blocare) (7) pe fiecare suport de role (8) pentru a regla precursă.

Pentru a regla cantitatea de combustibil furnizată de șina de comandă (4), pompa de injecție de tip A, spre deosebire de pompa de injecție de tip M, este echipată cu control al treptei, și nu control prin pârghie. Segmentul dintat fixat pe manșonul de comandă (5) al pistonului se cuplează cu cremaliera de comandă și pentru a regla perechile de piston pe același cablu, este necesar să slăbiți șuruburile de fixare și să rotiți manșonul de comandă în sensul acelor de ceasornic față de segment dinţat şi deci relativ la şina de comandă.

Toate lucrările de reglare a acestui tip de pompă de injecție trebuie efectuate cu pompa montată pe un suport și cu carcasa deschisă. La fel ca pompa de injecție M, pompa de injecție de tip A are un capac lateral cu arc care trebuie îndepărtat pentru a avea acces la interiorul pompei de injecție.

Pentru lubrifiere, pompa de injecție este conectată la sistemul de ungere a motorului. Pompa de injecție de tip A este disponibilă în versiuni de până la 12 cilindri și, spre deosebire de pompa de injecție de tip M, este potrivită pentru funcționarea cu diferite tipuri de combustibil (nu doar diesel).

Pompă de injecție dimensiune WM

Orez. HPFP dimensiune WM

Pompa de injecție MW în linie a fost proiectată pentru a îndeplini cerințele de presiune mai mare. Pompa de injecție MW este o pompă de injecție în linie de tip închis, cu o presiune maximă de injecție limitată la 900 bar. De asemenea, are un corp din aliaj ușor și este atașat de motor cu un cadru, bază plată sau flanșă.

Designul pompei de injecție MW diferă semnificativ de designul pompelor de injecție A și M. Principala diferență este utilizarea unei perechi de piston, inclusiv o bucșă (3), o supapă de refulare și un suport de supapă de refulare. Este instalat în afara motorului și este introdus de sus în carcasa pompei de injecție. La pompa de injecție MW, suportul supapei de presiune este înșurubat direct în bucșă care iese în sus. Cursa prealabilă este controlată de lamele care sunt introduse între corp și manșon cu ansamblul supapei. Reglarea alimentării uniforme a perechilor de piston individuale se realizează în afara pompei de injecție prin rotirea perechilor de piston. Flanșele de montare a perechii de piston (1) sunt prevăzute cu fante în acest scop.

Orez. 1. Flanșă pentru fixarea unei perechi de piston; 2. Supapa de siguranta; 3. Maneca; 4. Piston; 5. Sina de control; 6. Manșon de control; 7. Impingator cu role; 8 arbore cu came; 9. Kam.

Poziția pistonului pompei de injecție rămâne neschimbată atunci când ansamblul manșonului cu supapa de refulare (2) este rotit. Pompa de injecție MW este disponibilă în versiuni cu 8 manșoane (8 cilindri) și este potrivită pentru diverse metode de montare. Funcționează cu motorină și este lubrifiat prin sistemul de ungere al motorului.

Pompă de injecție dimensiune P

Orez. Pompă de injecție dimensiune P

Orez. 1. Supapă de siguranță; 2. Maneca; 3. Controlul tracțiunii; 4. Manșon de control; 5. Impingator cu role; 6 arbore cu came; 7. Camera foto.

Pompa de injecție în linie de dimensiune P (tip) a fost, de asemenea, proiectată pentru a oferi o presiune maximă de injecție ridicată. La fel ca pompa de injecție MW, aceasta este o pompă de tip închis care este atașată la motor cu o bază sau o flanșă. În cazul pompelor de injecție de tip P, proiectate pentru o presiune de injecție de vârf de 850 bari, manșonul (2) este introdus în manșonul cu flanșă, care este deja filetat pentru suportul supapei de refulare (1). La această versiune a instalării manșonului, forța de etanșare nu încarcă carcasa pompei. Cursa preliminară este setată în același mod ca și pentru pompa de injecție MW.

Pompele de combustibil de înaltă presiune în linie concepute pentru presiunea de injecție scăzută utilizează umplerea convențională a conductei de combustibil. În acest caz, combustibilul trece prin conductele de combustibil ale bucșelor individuale una după alta și în direcția axei longitudinale a pompei de injecție. Combustibilul intră pe conductă și iese prin sistemul de retur de combustibil.

Luând ca exemplu pompa de injecție P8000 versiunea P, care este evaluată pentru presiuni de injecție de până la 1150 bar (partea pompei de injecție), această metodă de umplere poate provoca o diferență excesivă de temperatură a combustibilului (până la 40 °C) în interiorul pompei de injecție între primul și ultimul furtun. Deoarece densitatea de energie a unui combustibil scade pe măsură ce temperatura acestuia crește și, prin urmare, pe măsură ce volumul crește, acest lucru va duce la injectarea de cantități diferite de energie în camerele de ardere ale motorului. În acest sens, astfel de pompe de combustibil de înaltă presiune utilizează umplerea transversală, adică o metodă în care conductele de combustibil ale furtunurilor individuale sunt separate unele de altele prin intermediul găurilor de reglare).

Această pompă de injecție este conectată și la sistemul de lubrifiere a motorului pentru lubrifiere. Pompa de combustibil de înaltă presiune de tip P este disponibilă și în versiuni cu până la 12 căptușeli (cilindri) și este potrivită atât pentru motorină, cât și pentru alți combustibili.