حاقن محرك الديزل: الجهاز ومبدأ التشغيل

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 12:02

أصبحت الطلبات المفروضة على محركات الديزل الحديثة من حيث القوة والكفاءة والود البيئي أعلى من أي وقت مضى. لتلبية هذه المتطلبات ، يجب ضمان تكوين خليط جيد. للقيام بذلك ، تم تجهيز المحركات بأنظمة حقن الوقود الحديثة والفعالة. فهي ليست قادرة فقط على توفير أفضل رش بسبب الضغط العالي ، ولكن أيضًا لتنظيم لحظة الحقن وكمية الوقود التي يتم توفيرها للأسطوانات بدقة عالية. مثل هذا النظام موجود ويلبي تمامًا كل تلك المتطلبات العالية. هذا حاقن محرك ديزل. إنه عنصر حقن منفصل لكل أسطوانة في المحرك. القطعة تتحكم بها وحدة الكترونية

أفكار الديزل

حول إنشاء عقدة يتم فيها دمج الفوهة ومضخة الوقود ،اعتبر نفسه صانع هذه المحركات - رودولف ديزل.

سيسمح لك ذلك بالابتعاد عن خطوط الوقود وأنابيب الضغط العالي ، وبالتالي زيادة ضغط الحقن. لكن في أيام الديزل ، الفرص الموجودة اليوم لم تكن موجودة بعد.

وصف النظام

مضخة حاقن محرك الديزل عبارة عن مضخة إمداد بالوقود وحاقن ، يتم دمجهما في وحدة واحدة. كما هو الحال في مضخات الحقن ذات الفوهات ، يمكن للحقن القائم على هذه العناصر أداء مهام معينة. يخلق النظام ضغطًا كافيًا ، ويوفر جزءًا معينًا من خليط الوقود في الوقت المناسب. توجد مضخة منفصلة لكل غرفة احتراق. لهذا السبب يمكنك الآن العثور على محركات لا توجد بها خطوط وقود عالية الضغط ، والتي توجد على وحدات الطاقة ذات مضخات الوقود عالية الضغط.

حقائق تاريخية

نظام الحقن هذا ليس تطوراً جديداً. تم تركيب حاقن محرك الديزل على السيارات في أواخر الثلاثينيات. لأول مرة ، تم اختبار التصميم على محركات الديزل للسكك الحديدية والمركبات البحرية ومركبات الشحن. تم توحيد كل هذه التقنية بشيء واحد - السرعة المنخفضة. ومن مميزات هذه المحركات وجود مضخة منفصلة لكل أسطوانة وخطوط ضغط قصيرة تذهب إلى الفوهة. العناصر مدفوعة بالدوافع والمخازن المؤقتة.

بدأ بشكل تسلسلي في استخدام مثل هذه الأنظمة على الشاحنات منذ عام 1944. على سيارات الركاب - منذ عام 1988. في عام 1938 ، كانت شركة ديترويت ديزل مملوكة للجنرالالمحركات ، تم إنشاء أول وحدة من هذا القبيل ، حيث تم استخدام نظام طاقة محرك الديزل مع فوهات المضخة. على الرغم من حقيقة أن الجهاز تم تطويره في الولايات المتحدة الأمريكية ، فقد تم تطوير تصميمات من هذا النوع أيضًا في الاتحاد السوفيتي.

تم تجهيز محركات YaAZ-204 الأولى بمثل هذه الفوهات بالفعل في عام 1947. لكن تم إنتاج هذه الوحدات بموجب ترخيص ديترويت ديزل. تم إنتاج وحدة الطاقة هذه ، ثم محرك معدل بست أسطوانات ، حتى عام 1992.

في عام 1994 ، لاحظ مهندسو فولفو جهاز وتشغيل حاقن محرك الديزل. تنتج الشركة أول شاحنة FH12 بفوهات من هذا النوع. ثم سيبدؤون بتجهيز شاحنات سكانيا وإيفيكو بنفس الوحدات.

من بين سيارات الركاب ، تم استخدام هذا النظام لأول مرة في Volkswagens. ظهر حاقن محرك الديزل من فولكس فاجن في عام 1998. في أواخر التسعينيات ، احتلت المحركات بمثل هذا النظام 20٪ من سوق السيارات.

الجهاز

لذا ، دعونا نفكر في ماهية حاقن محرك الديزل. جهازه بسيط للغاية. يوجد في جسم الوحدة فوهة ووحدة الجرعات ووحدة الطاقة مباشرة. بفضل محرك الطاقة هذا ، يتمتع حاقن الوحدة ببعض المزايا مقارنة بالأنظمة التقليدية. وبالتالي ، يتم تقليل وقت حركة السائل القابل للاشتعال تحت ضغط مرتفع بشكل كبير. كما أنه يزيد من الكفاءة الهيدروليكية ويقلل الوزن.

تم تجهيز أحدث جيل من الفوهات بمضخات قادرة على توفير ضغوط عالية بدرجة كافية (تصل إلى 2500 بار). يمكنهم الاستجابة على الفور للأوامر الصادرة عن وحدة التحكم الإلكترونية ، التي تجمع المعلومات الحالية من أجهزة الاستشعار الخارجية وتحللها. بناءً على هذه البيانات ، يتم تحديد الكمية المطلوبة من الخليط ووقت الحقن. هذا يجعل من الممكن الحصول على قيم الطاقة المثلى لظروف تشغيل معينة. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد الوحدات على توفير وقود الديزل ، مما يقلل من الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي ويساعد في تقليل الضوضاء الصادرة عن المحرك قيد التشغيل. وأخيرًا ، الجهاز مضغوط جدًا ويمكن وضعه في رأس الأسطوانة. يمكنك أيضًا تثبيت الأجزاء والتجمعات الأخرى هناك.

تم تصميم الفوهة لتوفير أفضل تشكيل للخليط. لهذا الغرض ، قدم المهندسون للمراحل - وهذا حقنة أولية ورئيسية وإضافية. يعطي التمهيدي احتراقًا سلسًا في لحظة المرحلة الرئيسية ، عندما يتم ضمان تكوين عالي الجودة لخليط العمل في أوضاع تشغيل مختلفة للمحرك. مطلوب واحد إضافي لعمليات التجديد في مرشح الجسيمات.

مبدأ الحاقن الميكانيكي

يتم تثبيت حاقن محرك الديزل مباشرة في رأس الأسطوانة. توجد أربع كاميرات خاصة على عمود الكامات. أنها تخدم لبدء محرك الحاقن. بمساعدة أذرع الروك ، تنتقل القوة إلى حاقنات المضخة عن طريق الغطاسات.

تحتوي كاميرا القيادة على ملف تعريف خاص يوفر ارتفاعًا حادًا لأعلى ، ثم خفض بطيء للاهتزاز. عندما يرتفع الأخيريتم الضغط على المكبس لأسفل بسرعة. هذا يخلق الضغط الصحيح. عند خفض زر التأرجح لأسفل ببطء ، يرتفع المكبس. هذا يسمح للوقود بدخول غرف الضغط العالي بدون فقاعات هواء.

تحدث عملية الحقن نفسها عندما يتم تطبيق جهد التحكم من وحدة التحكم الإلكترونية إلى صمام الملف اللولبي.

مراحل الحقن

دعونا نلقي نظرة فاحصة على مبدأ تشغيل حاقن محرك الديزل. عندما يتحرك المكبس لأسفل تحت تأثير الروك ، يتدفق الخليط القابل للاحتراق عبر القنوات إلى الفتحات. عندما يغلق الصمام ، ينقطع تدفق الديزل. يبدأ الضغط في الارتفاع. عندما تصل إلى مستوى 13 ميجا باسكال ، ستتغلب إبرة الرش على قوة الزنبرك. بعد ذلك تبدأ مرحلة ما قبل الحقن

بمجرد أن يبدأ الصمام في الفتح ، تنتهي المرحلة الأولية ويتم توجيه خليط الوقود عبر خط الإمداد. يبدأ الضغط في الانخفاض. اعتمادًا على وضع تشغيل المحرك ، يمكن إجراء مرحلة أولية أو مرحلتين.

عندما يتحرك المكبس لأسفل ، تبدأ ضربة الحقن الرئيسية. يغلق الصمام مرة أخرى ، يرتفع ضغط الوقود مرة أخرى. عند الوصول إلى مستوى 30 ميجا باسكال ، ستتغلب إبرة الرش على قوة الضغط وترتفع ، وبالتالي تبدأ عملية الحقن. وكلما زاد الضغط زاد ضغط الوقود. زيادة كمية الديزل والهواء التي يمكن أن تدخل الاسطوانة.

الحد الأقصى للتغذية (ويتم تنفيذه عندما يعمل المحرك في وضع الذروةالطاقة) بضغط 220 ميجا باسكال. يُكمل فتح الصمام مرحلة الحقن الرئيسية. ينخفض الضغط ، وتغلق الإبرة.

يتم تنفيذ مرحلة حقن إضافية عندما يتحرك المكبس لأسفل. مبدأ تشغيل الجهاز في هذه المرحلة هو نفس مبدأ الحقن الرئيسي. في كثير من الأحيان ، يتم تنفيذ الخوارزمية على مرحلتين.

إذا أخذنا في الاعتبار جهاز حاقن المضخة لمحرك ديزل TDI ، فيمكن أن يكون مزودًا بجهاز استشعار يراقب رفع الإبرة. تحتاج وحدة التحكم إلى موضع الإبرة ، حيث يتم أيضًا التحكم في مضخات الوقود إلكترونيًا.

الفوائد

بينما يستخدم نظام القضيب المشترك حقن البطارية ، يقوم حاقن الوحدة بتوصيل خليط الوقود عند ضغط أعلى بسبب عدم وجود خطوط طويلة.

يمكن في كثير من الأحيان تدميرها أثناء تشغيل السيارة. هذه هي الحلقة الضعيفة في أنظمة الطاقة الكلاسيكية. يسمح حاقن المضخة بتغذية المزيد من الوقود إلى غرفة الاحتراق. هذا سيجعل الرش أكثر كفاءة. المحركات المجهزة بمثل هذه الوحدات أقوى.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المحركات التي تستخدم هذا النوع من الحقن أقل ضوضاء من نظيراتها. ولكن مع القضيب المشترك أو مضخة الحقن ، سيظل حاقن المضخة أكثر إحكاما.

عيوب

ولكن هناك أيضا عيوب. أخطر عيب هو المطالب العالية على جودة الوقود. أدنى انسداد كافٍ لكي يتوقف النظام عن العمل. السلبية الثانية هي السعر

يكاد يكون من المستحيل إصلاح هذا التجميع الدقيق خارج المصنع. عيب آخر هو أنه عند التعرض للضغط العالي ، فإن هذه العقد غالباً ما تكسر مآخذ الهبوط في كتلة المحرك.

كيفية الحفاظ على حاقن المضخة؟

كما ترون ، فإن هذه العقد تتطلب الكثير من الجهد فيما يتعلق بجودة الديزل ، وهي بعيدة كل البعد عن أن تكون عالية في بلدنا وفي رابطة الدول المستقلة. حتى لا تضطر إلى تغيير هذا العنصر الباهظ في كثير من الأحيان ، يوصى بتغيير الوقود والهواء وجميع المرشحات الأخرى بانتظام ، وشراء المواد الاستهلاكية الأصلية.

حول التدفقات

في كثير من الأحيان ، يهتم مالكو السيارات بكيفية شطف مضخة الحاقن بمحرك ديزل. لا ينصح الخبراء بالتنظيف - وهذا ليس جيدًا لأي فوهة. من الأفضل تغيير الفلاتر والتزود بالوقود في محطات الوقود التي أثبتت كفاءتها.

التنظيف على المقعد مناسب إذا كان هناك انحلال رديء الجودة - خمول غير مستقر ومشاكل مماثلة. يُسمح بالشطف في حمام الموجات فوق الصوتية عندما تكون الإبرة عالقة تمامًا. إذا كانت الفوهة تتدفق ، فلن يساعد أي شيء هنا. للغسيل ، يمكنك استخدام منتجات LAVR و VINS المشهورة حاليًا.

بشكل عام ، إذا كان الحاقن لا يعمل ، فمن الأفضل أن يتم صيانته واستبدال الأجزاء المعطلة. يساعد التنظيف فقط إذا كانت العقدة تعمل بطريقة ما.

الخلاصة

إذن ، اكتشفنا ما هو حاقن محرك الديزل وما هو جهازه. كما ترون ، هذا عنصر أساسي في نظام إمداد طاقة محرك الديزل. هو عندهتصميم أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ، ولكنه يتطلب الكثير من حيث جودة الوقود.