مجموعة متنوعة وتصميم ومبدأ تشغيل حاقنات الوقود ICE
محتوى
كان المبدأ الذي تم استخدامه سابقًا في أنظمة طاقة المكربن لمحركات السيارات ، من أبسطها إلى أكثرها تعقيدًا ، هو نفسه - رش الوقود في مجرى الهواء من خلال استخدام قانون برنولي ، عندما انخفض الضغط مع تسارع الهواء. تم التقاط الوقود من قبل الدفق. كانت الجرعات غير دقيقة. توصل المهندسون إلى استنتاج مفاده أنه لمزيد من التطوير للمحركات ، كان من الضروري توفير الوقود تحت ضغط ثابت لمضخة منفصلة وقياس الكمية المناسبة بدقة. بدأ استخدام حاقنات الوقود في الرش.
الغرض من الفوهات ومهامها (عن طريق الحقن)
كانت الفتحات الأولى بسيطة للغاية ، لكنها في نفس الوقت غير فعالة. لقد حدث اختراق حقيقي في تحقيق قفزة نوعية في الاقتصاد ومراعاة البيئة للمحركات منذ ظهور الحاقنات الخاضعة للرقابة. بدأت الفوهة في أن تكون صمامًا يمكن ، عند الطلب ، فتحه وإغلاقه ، وقياس الكمية المناسبة من السائل بدقة.
يمكن وضع الفوهات في مناطق مختلفة من قناة المدخل:
- بجانب صمام الخانق عند تنظيم النظام وفقًا لنوع الحقن الفردي على جميع الأسطوانات ؛
- واحد في كل من مشعب السحب ، بالقرب من الصمام في أنظمة الحقن متعددة المنافذ من نوع MPI ؛
- مباشرة في رأس الكتلة للحقن المباشر في غرفة الاحتراق لمحركات البنزين ومحركات الديزل ؛
- في المنطقة التمهيدية ، حيث توجد.
تتمثل مهمة الفوهة في الفتح بسرعة ، ورش الوقود بأدق ما يمكن وإغلاقه بأسرع ما يمكن لتجنب التخصيب المفرط للخليط. لا يُسمح بتسريب الوقود في الحالة المغلقة أو تغيير الأداء ، والذي يعمل كمعامل جدولي لأنظمة التحكم.
كانت الفوهات المبكرة من النوع الميكانيكي البحت وتفتح عند الوصول إلى ضغط عتبة معين ، وتغلق بشكل مستقل عند انتهاء الجزء وتحرير الضغط. لم تلبي هذه العملية المتطلبات المتزايدة ، لذلك يتم التحكم في جميع الحاقنات المستخدمة حاليًا بواسطة إشارة كهربائية من وحدة التحكم في المحرك.
الجهاز ومبدأ تشغيل الفوهة الكهرومغناطيسية
الحاقن الكهرومغناطيسي عبارة عن صمام يتم التحكم فيه بواسطة ملف لولبي ويتكون من عدة أجزاء:
- مرذاذ ، يتم فيه عمل ثقب واحد أو أكثر من الثقوب المعايرة لنقل الوقود إلى حالة مشتتة بدقة ؛
- صمام إبرة يسد مسار السائل إلى البخاخة ؛
- قلب الملف اللولبي يتحرك في المجال المغناطيسي للملف عند تطبيق وإزالة التيار الكهربائي منه ؛
- لفات المغناطيس الكهربائي التي تخلق مجالًا مغناطيسيًا ، له مقاومة أومية معينة ، من أجل تحديد الطاقة المطلوبة من محرك التحكم بجهد ثابت في النبض ؛
- قناة الوقود ، والتي غالبًا ما تستخدم ترشيحًا إضافيًا باستخدام شبكة خشنة ؛
- مرفقات مع موصل كهربائي
- حلقات الختم عند مدخل ومخرج السكن.
تقع مسؤولية التحكم في الجرعات وتوقيت الحقن بالكامل على عاتق الوحدة الإلكترونية. في الوقت الذي يحسبه ، يتم تطبيق الجهد على ملف الملف اللولبي ، ويتحرك القلب ويفتح صمام الإبرة. يفتح طريق الوقود ، ويبدأ بالمرور عبر البخاخ تحت الضغط وفي شكل تعليق قطرات صغيرة ويدخل البخار جزئيًا في مجمع السحب أو مباشرة في حجم عمل الأسطوانة.
عند إزالة الجهد ، يقوم زنبرك الإرجاع بإرجاع عضو الإنتاج للمغناطيس الكهربائي إلى حالته الأصلية ، ويتم حظر القناة بواسطة إبرة الصمام. كمية الوقود المزودة بقيم ثابتة لانخفاض الضغط وأداء الجهاز يعتمد فقط على وقت الفتح. بهذه الطريقة ، يمكن جرعات الشحنة بأقصى قدر من الدقة ، والتي تحددها سرعة الملف اللولبي وأخذ عينات من جهاز التحكم الرقمي.
الفرق الأساسي بين الحاقن الكهروهيدروليكي
عندما يعمل نظام الوقود بضغوط عالية للغاية ، كما هو الحال مع القضيب المشترك وأنظمة الحقن المباشر للديزل والبنزين GDI ، على التوالي ، لا يمكن لهيكل صمام الملف اللولبي التقليدي التعامل معه.
يستخدم أعلى ضغط في خط الإمداد لتعزيز القدرة على فتح الصمام وإغلاقه بسرعة. من ناحية أخرى ، يعمل الملف اللولبي على مبدأ الترحيل ، حيث يسد خط تصريف الوقود المنفصل بصمامه الجانبي. يتم استخدام خنق التدفق لتوفير انخفاض الضغط المطلوب. وبالتالي ، فإن حركة المكبس المرتبطة بإبرة الصمام الرئيسي تحدث تحت ضغط مرتفع ، مما يوفر السرعة المطلوبة بقوة محدودة للمغناطيس الكهربائي. واثنين من خطوط الوقود مناسبة للفوهة ، الضغط العالي والمنخفض ، للتصريف. خلاف ذلك ، فإن خوارزمية التشغيل هي نفسها لأي حاقن يتم التحكم فيه كهربائيًا.
استخدام البلورات الحلزونية في الفوهات
التأثير الكهروإجهادي هو تغيير في الأبعاد الهندسية لبعض البلورات عند تطبيق جهد كهربائي عليها. يشبه مبدأ التشغيل تشغيل فوهة كهروهيدروليكية ، ولكن يتم استخدام بلورة بيزوكريستال أسطوانية لتنشيط نظام الصمام. يحول الإشارة الكهربائية إلى حركة ميكانيكية للأجزاء.
تتميز حاقنات بيزو بالسرعة العالية جدًا ، حيث أن التغيير في حجم الجسم الصلب يتميز بالقصور الذاتي المنخفض والقوى الكبيرة التي تم تطويرها في وقت المقاومة من الينابيع القوية والضغط العالي في خط الوقود. جعلت هذه الجودة للأجهزة من الممكن استخدامها للحقن المتعدد للوقود في دورة واحدة. من الممكن توفير أجزاء تجريبية صغيرة من الوقود لبدء الاحتراق ، وتبريد الخليط أو خلق اضطراب ، وتنظيم اشتعال طبقة تلو الأخرى للمخاليط فائقة النحافة ، وحقن عدة أحجام إضافية في أوضاع الطاقة. لكن سعر هذه الأجهزة مرتفع للغاية. إن استخدامها له ما يبرره في حالة المحركات ذات التقنية العالية ذات الأداء القياسي من حيث الكفاءة وتقليل الانبعاثات الضارة.
معلمات وعيوب الحقن
السمة الرئيسية لحاقن الوقود هي أدائه. يتم قياسه عن طريق تمرير سائل معاير في أوضاع ثابتة وديناميكية بضغط محدد بدقة من خلال الوثائق. يتميز الوضع الديناميكي بتشغيل الجهاز بأقصى تردد مسموح به ودورة عمل النبض ، ويأخذ في الاعتبار العمليات العابرة عند فتح الصمامات وإغلاقها ، أي فقدان السرعة والتدفق الناتج عن القصور الذاتي.
من الخصائص المهمة ، خاصة في التشغيل ، جودة رذاذ الوقود. بمرور الوقت ، تتآكل الأجزاء وتصبح مغطاة بترسبات وملوثات مختلفة. قد يتغير كل من نمط التشتت والرش. كل هذا سيؤثر بشكل كبير على أداء المحرك ، سواء في البداية أو تحت الأحمال الثقيلة. يتم فحص هذه المعلمات على منصات متخصصة ، حيث يتم التحكم بصريًا ومؤشرات كمية في أوضاع مختلفة. في نفس الوقت يتم التحكم في إحكام الصمام تحت الضغط الأقصى ، لا يُسمح بأدنى تسرب. إذا بدأت الفوهة في تمرير الوقود في حالة الإغلاق ، فسيتوقف المحرك عن بدء التشغيل بسبب الإفراط في تخصيب الخليط ، وحتى إذا كان يعمل ، فلن يفي بمؤشرات الاستهلاك ونقاء العادم. سيؤدي ارتفاع درجة حرارة المحفز وصمامات العادم إلى تعطيلهما بسرعة.
لحفظ معلمات الحقن ، وبالتالي المحرك ، في الوقت المناسب ، يوصى بإجراء التنظيف المنتظم مع إزالتها من السيارة. تستخدم حوامل غسيل خاصة مع إمكانية تقييم المؤشرات الأساسية. يتم التنظيف عن طريق تدوير مذيب خاص في الوضع الديناميكي ، وكذلك عن طريق وضع الحاقن في حمام فوق صوتي مع محلول تنظيف.
