Kütuse sissepritse: kuidas segu valmistamine toimib?

Fuel injection
Avaldatud kell
Tõlgitud originaalist (allikas: autoride.co)

Kütuse sissepritse on meetod kütuse ja õhu segu valmistamiseks sisepõlemismootoritele. Kütuse sissepritse põhimõte seisneb kütuse süstimises sisselasketorusse, sisselaskekanalisse, kambrisse, silindrisse või surveruumi väikese ava ehk pihustiotsiku kaudu.

Sobivaima segu loomiseks surutakse düüsi ees olev kütus suuremale rõhule kui rõhk ruumis, kuhu see süstitakse. Suurema rõhu ja düüsi väiksuse tõttu pihustatakse kütus sissepritse ajal, mis võimaldab kiirendada segu teket.

Sisu

Erandiks on vanim pneumaatiline sissepritsesüsteem, milles muutumatu rõhuga kütus juhitakse põlemiskambrisse läbi düüsi suruõhuvoolu abil. Tänapäeval seda kütuse sissepritsesüsteemi aga enam ei kasutata.

Sissepritseseade tagab kütuse sissepritse. Seda kasutatakse kütuse transportimiseks ja pihustamiseks ning selle ülesandeks on tagada täpne kütusekogus, õigel ajal vastavalt kehtivatele mootori töönõuetele.

Süstimisseade koosneb:

  • Kütusepaak
  • Ühendustoru
  • Kütuse temperatuuriandur
  • Transpordipump
  • Kütusepuhastid (kütusefilter)
  • Sissepritsepump
  • Väljalasketoru
  • Kompressor
  • Suruõhumahuti
  • Kokkusurutud kütusepaak
  • Rõhuregulaator
  • Pihusti
  • Elektrooniline juhtseade
  • Muud komponendid

Sõltuvalt sissepritsekontseptsioonist ja mootori tüübist ei pruugi kõik loetletud komponendid siiski alati olemas olla.

Transpordipump:

See ei pruugi olla kõigis süstimisseadmetes. Mõnedes vanades sissepritseseadmetes asendati transpordipump kütusekontuuri kõrguse paigutusega, nii et kütusepaak oli sissepritsepumbast kõrgemal.

Kütus transporditi kütusepaagist sissepritsepumpa, mistõttu raskusjõud ujutas selle üle.

Kompressor ja suruõhupaak:

Need komponendid olid olemas ainult pneumaatilise kütuse sissepritsesüsteemiga, mida, nagu mainisin, täna ei kasutata.

Mootori tüübi, kontseptsiooni ja kütuse sissepritse konstruktsiooni järgi eristame järgmist:

Kütuse sissepritse bensiinimootorile:

1. Kütuse kaudne sissepritse

See on süütemootorite segu valmistamise meetod. Kaudse sissepritse korral läbib kütus surve all olevat düüsi, mis viib kütuse peene pihustamiseni väikesteks osakesteks ja tagab selle kiire aurustumise.

Sissepritse ja segu moodustumine toimub enne sisselaskeklappi, toru või kanalit. Kuna kütust ei süstita otse silindrisse, nimetatakse seda kaudseks sissepritseks.

Kaudsissepritse peamine ülesanne on luua võimalikult homogeenne kütuse ja õhu segu õiges vahekorras. Kolmekäigulise katalüüsmuunduriga varustatud tavaliste ottomootorite puhul on õige stöhhiomeetriline segu, milles õhu-kütuse suhe λ = 1.

2. Kütuse otsesissepritse

Kütuse otsepritsega pihustatakse kütus otse silindrisse, mis võimaldab aktiivselt kontrollida segu kihilist moodustumist. Otsesissepritsega bensiinimootor põletab homogeenset, aga ka mittehomogeenset (kihistunud) segu.

Homogeenne segu süstib sisselasketakti ajal põlemiskambrisse doosi kütust λ = 1. Kihiseguga süstitakse kütus survetakti ajal segatavasse õhku, mis tekitab süüteküünla piirkonnas lokaalselt homogeense segu.

Samas on silindri teistes ruumides lahja segu ning õhk-kütuse koefitsient on seetõttu λ > 1. Põlemine õhu üleliigse õhuga (lahja segu) võimaldab vähendada kütusekulu.

Diiselmootorite kütuse sissepritse:

1. Kütuse kaudne (kambri) sissepritse

Kambrisissepritsega süstitakse kütus kambrisse (tekib silindripeas), kus see süttib kõrge temperatuuri ja rõhu toimel ning läheb edasi põhipõlemiskambrisse.

Kütuse kaudsissepritsega diiselmootoritel on suurem kütusekulu ja väiksem võimsus kui otsesissepritsega diiselmootoritel. Nende eeliseks on aga vähem nõudlik konstruktsioon ja väiksem vastuvõtlikkus kütuse kvaliteedile.

2. Kütuse otsesissepritse

Kütus süstitakse otsesissepritsega otse põlemiskambrisse, kus see kõrge temperatuuri ja rõhu mõjul süttib. Kütuse otsesissepritse tehakse diiselmootoritele, kasutades survemahutiga sissepritsesüsteemi – ühisanumtoru, lühendatult CR või PD – Pumpe Duse süsteem (loob kõrge rõhu otse pihustites).

Bensiinimootorite puhul, kus segu kogus reguleerib mootori jõudlust, on kütuse sissepritsel mitmeid eeliseid võrreldes segu valmistamise karburaatori meetodiga, näiteks suurem mootori võimsus, väiksem kütusekulu, väiksem heitkogus ja ühtlane kütuse jaotus. segu.

Karburaatorid on ette nähtud õhu ja kütuse segamiseks vajalikus koguses ja vahekorras vastavalt mootori koormusele ja selle pööretele. Mootori võimsust reguleeritakse otsese õhuvoolu juhtimisega, mis juhib kaudselt kütuse voolu, kuna karburaator segab neid konstantses vahekorras.

Diiselmootor reguleerib aga väljundit otseselt kütusekoguse järgi, mis tähendab, et karburaatoriga diiselmootoreid ei eksisteeri.