ปั๊มหัวฉีดดีเซล: อุปกรณ์และหลักการทำงาน

ข้อกำหนดสำหรับสมัยใหม่เครื่องยนต์ดีเซลในด้านกำลังความประหยัดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูงขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ต้องมีการผสมที่ดี ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์จึงติดตั้งระบบฉีดเชื้อเพลิงที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพ พวกเขาไม่เพียง แต่ให้การทำให้เป็นละอองที่เล็กที่สุดเนื่องจากความดันที่สูงขึ้น แต่ยังสามารถควบคุมโมเมนต์การฉีดและปริมาณเชื้อเพลิงที่จ่ายให้กับกระบอกสูบได้อย่างแม่นยำ ระบบดังกล่าวมีอยู่และตรงตามข้อกำหนดขั้นสูงเหล่านั้นทั้งหมด นี่คือหัวฉีดปั๊มสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล มันเป็นองค์ประกอบการฉีดแยกสำหรับแต่ละสูบในเครื่องยนต์ ชิ้นส่วนถูกควบคุมโดยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์

ไอเดียดีเซล

รูดอล์ฟดีเซลผู้สร้างเครื่องยนต์เหล่านี้ได้คิดเกี่ยวกับการสร้างหน่วยที่จะรวมหัวฉีดและปั๊มเชื้อเพลิงเข้าด้วยกัน

สิ่งนี้จะช่วยให้ห่างจากท่อเชื้อเพลิงและท่อแรงดันสูงจึงเพิ่มแรงดันฉีด แต่ในสมัยของดีเซลไม่มีโอกาสเช่นนี้ในปัจจุบัน

คำอธิบายระบบ

ปั๊มหัวฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลเป็นปั๊มสำหรับการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและหัวฉีดซึ่งรวมอยู่ในหน่วยเดียว เช่นเดียวกับในปั๊มฉีดที่มีหัวฉีดการฉีดตามองค์ประกอบเหล่านี้สามารถทำงานบางอย่างได้ ระบบสร้างแรงดันที่เพียงพอส่งส่วนผสมเชื้อเพลิงบางส่วนในเวลาที่เหมาะสม มีปั๊มแยกแต่ละห้องเผาไหม้ นั่นคือเหตุผลที่ตอนนี้คุณสามารถค้นหาเครื่องยนต์ที่ไม่มีสายเชื้อเพลิงแรงดันสูงซึ่งอยู่ในหน่วยกำลังที่มีปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง

ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์

ระบบหัวฉีดนี้ไม่ใช่การพัฒนาใหม่ปั๊มหัวฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลถูกติดตั้งในรถยนต์ในช่วงปลายยุค 30 เป็นครั้งแรกที่มีการทดสอบการออกแบบกับเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับรถไฟทางทะเลและยานพาหนะบรรทุกสินค้า เทคนิคทั้งหมดนี้รวมเข้าด้วยกัน - ความเร็วต่ำ คุณสมบัติของเครื่องยนต์เหล่านี้คือการมีปั๊มแยกต่างหากสำหรับแต่ละสูบและในแนวแรงดันสั้น ๆ ที่นำไปสู่หัวฉีด องค์ประกอบถูกขับเคลื่อนโดยตัวผลักและบัฟเฟอร์

ระบบดังกล่าวเริ่มใช้งานอย่างต่อเนื่องรถบรรทุกตั้งแต่ปีพ. ศ. 2487 สำหรับรถยนต์นั่ง - ตั้งแต่ปี 2531 ในปีพ. ศ. 2481 ดีทรอยต์ - ดีเซลซึ่งเป็นของเจเนอรัลมอเตอร์สได้สร้างหน่วยดังกล่าวขึ้นเป็นครั้งแรกซึ่งใช้ระบบจ่ายไฟของเครื่องยนต์ดีเซลพร้อมหัวปั๊ม แม้ว่าอุปกรณ์จะได้รับการพัฒนาในสหรัฐอเมริกา แต่การออกแบบประเภทนี้ก็ได้รับการพัฒนาในสหภาพโซเวียต

เครื่องยนต์ YaAZ-204 เครื่องแรกได้รับการติดตั้งดังกล่าวหัวฉีดแล้วในปี 2490 แต่หน่วยงานเหล่านี้ผลิตภายใต้ใบอนุญาตดีทรอยต์ - ดีเซล หน่วยพลังงานนี้และต่อมาเป็นเครื่องยนต์หกสูบที่ได้รับการปรับแต่งแล้วได้รับการผลิตจนถึงปี 1992

ในปี 1994 อุปกรณ์และการทำงานของหัวฉีดหน่วยวิศวกรของ Volvo สังเกตเห็นเครื่องยนต์ดีเซล บริษัท เปิดตัวรถบรรทุก FH12 คันแรกที่มีหัวฉีดประเภทนี้ จากนั้นโหนดเดียวกันจะเริ่มติดตั้งรถบรรทุก "Scania" และ "Iveco"

เป็นครั้งแรกของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลระบบนี้เริ่มใช้กับ Volkswagens ปั๊มหัวฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลของ Volkswagen ปรากฏตัวในปี 1998 ในตอนท้ายของทศวรรษที่ 90 มอเตอร์ที่มีระบบนี้ครอบครอง 20% ของตลาดยานยนต์

เครื่อง

ดังนั้นพิจารณาว่าอะไรคืออะไรหัวฉีดปั๊มสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล โครงสร้างของมันง่ายมาก ตัวเครื่องประกอบด้วยหัวฉีดหน่วยวัดแสงและส่วนกำลัง ด้วยระบบขับเคลื่อนกำลังนี้หัวฉีดยูนิตมีข้อดีกว่าระบบดั้งเดิม ดังนั้นเวลาในการเคลื่อนที่ของของเหลวไวไฟภายใต้ความดันสูงจึงลดลงอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังเพิ่มประสิทธิภาพไฮดรอลิกและลดน้ำหนัก

หัวฉีดรุ่นล่าสุดติดตั้งปั๊มที่สามารถส่งแรงดันสูงเพียงพอ (สูงถึง 2,500 บาร์) พวกเขาสามารถตอบสนองต่อคำสั่งจาก ECU ได้ทันทีซึ่งรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลปัจจุบันจากเซ็นเซอร์ภายนอก จากข้อมูลเหล่านี้จะมีการกำหนดปริมาณส่วนผสมที่ต้องการและเวลาในการฉีด สิ่งนี้ทำให้ได้รับค่าพลังงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาวะการทำงานที่กำหนด นอกจากนี้หน่วยยังช่วยประหยัดน้ำมันดีเซลซึ่งช่วยให้คุณลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศและช่วยลดเสียงรบกวนจากเครื่องยนต์ที่กำลังทำงานอยู่ ในที่สุดอุปกรณ์ก็มีขนาดกะทัดรัดมากและสามารถอยู่ในฝาสูบได้ นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งชิ้นส่วนและส่วนประกอบอื่น ๆ ได้ที่นั่น

หัวฉีดได้รับการออกแบบในลักษณะที่ให้การสร้างส่วนผสมที่มีประสิทธิภาพสูงสุด สำหรับสิ่งนี้วิศวกรได้จัดเตรียมขั้นตอนไว้ - เป็นการฉีดเบื้องต้นหลักและเพิ่มเติม ขั้นตอนเบื้องต้นให้การเผาไหม้ที่ราบรื่นในช่วงเวลาของเฟสหลักเมื่อมั่นใจได้ว่าการก่อตัวของส่วนผสมการทำงานที่มีคุณภาพสูงในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมสำหรับกระบวนการสร้างใหม่ในตัวกรองอนุภาค

หลักการทำงานของหัวฉีดเชิงกล

ติดตั้งหัวฉีดหน่วยดีเซลเข้ากับฝาสูบโดยตรง มีลูกเบี้ยวพิเศษสี่ตัวบนเพลาลูกเบี้ยว ใช้เพื่อสตาร์ทไดรฟ์หัวฉีด ด้วยความช่วยเหลือของแขนโยกแรงจะถูกส่งไปยังหัวฉีดหน่วยโดยใช้ลูกสูบ

กล้องไดรฟ์มีโปรไฟล์พิเศษซึ่งให้การลุกขึ้นอย่างรวดเร็วแล้วลดแขนโยกลงช้าๆ เมื่อหลังเพิ่มขึ้นลูกสูบจะถูกกดลงอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้สร้างแรงกดดันที่ต้องการ เมื่อคุณค่อยๆลดตัวโยกลงลูกสูบจะเลื่อนขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้เชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องแรงดันสูงโดยไม่มีฟองอากาศ

กระบวนการฉีดจะเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าควบคุมจาก ECU ถูกนำไปใช้กับโซลินอยด์วาล์ว

ขั้นตอนการฉีด

มาดูหลักการทำงานของหัวฉีดปั๊มกันดีกว่าเครื่องยนต์ดีเซล เมื่ออยู่ภายใต้อิทธิพลของแขนโยกลูกสูบจะเลื่อนลงส่วนผสมที่ติดไฟได้จะไหลผ่านช่องไปยังหัวฉีด เมื่อวาล์วปิดการไหลของน้ำมันดีเซลจะถูกตัดออก ความดันเริ่มสูงขึ้น เมื่อถึง 13 MPa เข็มฉีดจะเอาชนะแรงสปริง หลังจากนั้นจะเริ่มระยะการฉีดเบื้องต้น

ทันทีที่วาล์วเริ่มเปิดขั้นตอนเบื้องต้นสิ้นสุดลงและส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกส่งผ่านสายจ่าย ความดันเริ่มลดลง ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์หนึ่งหรือสองขั้นตอนเบื้องต้นสามารถทำได้

เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจังหวะจะเริ่มขึ้นการฉีดหลัก วาล์วจะปิดอีกครั้งความดันน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอีกครั้ง เมื่อถึงระดับ 30 MPa เข็มสเปรย์จะเอาชนะแรงกดและเพิ่มขึ้นจึงเริ่มกระบวนการฉีด ยิ่งความดันสูงขึ้นเชื้อเพลิงก็จะถูกบีบอัดมากขึ้น ปริมาณน้ำมันดีเซลและอากาศที่สามารถเข้าสู่กระบอกสูบเพิ่มขึ้น

ฟีดสูงสุด (และดำเนินการที่การทำงานของมอเตอร์ในโหมดกำลังสูงสุด) ดำเนินการที่ความดัน 220 MPa การเปิดวาล์วจะสิ้นสุดขั้นตอนการฉีดหลัก ความดันลดลงและเข็มจะปิดลง

ขั้นตอนการฉีดเพิ่มเติมจะดำเนินการเมื่อลูกสูบเลื่อนลงไปอีก หลักการทำงานของอุปกรณ์ในขั้นตอนนี้เหมือนกับการฉีดหลัก บ่อยครั้งที่อัลกอริทึมดำเนินการในสองขั้นตอน

หากเราพิจารณาอุปกรณ์ของหัวฉีดหน่วยเครื่องยนต์ดีเซล TDI สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบการยกเข็ม ชุดควบคุมต้องการตำแหน่งเข็มซึ่งปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงยังควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์

ข้อได้เปรียบ

ในขณะที่คอมมอนเรลใช้การฉีดแบตเตอรี่หัวฉีดจะส่งส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่ความดันที่สูงขึ้นเนื่องจากไม่มีสายยาว

พวกเขามักจะทำลายลงในกระบวนการการทำงานของยานพาหนะ นี่คือจุดอ่อนในระบบไฟฟ้าคลาสสิก หัวฉีดหน่วยช่วยให้สามารถป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ได้มากขึ้น วิธีนี้จะทำให้การฉีดพ่นมีประสิทธิภาพมากขึ้น มอเตอร์ที่ติดตั้งหน่วยดังกล่าวมีประสิทธิภาพมากกว่า

นอกจากนี้เครื่องยนต์ที่มีหัวฉีดดังกล่าวจะเงียบกว่าเครื่องยนต์คู่ แต่ด้วย "คอมมอนเรล" หรือปั๊มหัวฉีดหัวฉีดปั๊มจะยังคงมีขนาดกะทัดรัดกว่า

ข้อบกพร่อง

แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดคือความต้องการคุณภาพของน้ำมันเชื้อเพลิงสูง การอุดตันเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอให้ระบบหยุดทำงาน ค่าลบที่สองคือราคา

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะซ่อมชุดประกอบที่แม่นยำนี้นอกโรงงาน ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคือเมื่อสัมผัสกับแรงดันสูงโหนดเหล่านี้มักจะทำให้ที่นั่งในบล็อกเครื่องยนต์แตก

วิธีการบำรุงรักษาหัวฉีด

อย่างที่คุณเห็นโหนดเหล่านี้มีความต้องการอย่างมากคุณภาพของเครื่องยนต์ดีเซลและยังห่างไกลจากระดับสูงในประเทศของเราและใน CIS เพื่อไม่ให้ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนที่มีราคาแพงนี้บ่อยๆขอแนะนำให้เปลี่ยนเชื้อเพลิงอากาศและตัวกรองอื่น ๆ เป็นประจำเพื่อซื้อวัสดุสิ้นเปลืองดั้งเดิม

เกี่ยวกับการล้าง

บ่อยครั้งที่เจ้าของรถสนใจวิธีการล้างปั๊มหัวฉีดในเครื่องยนต์ดีเซล ผู้เชี่ยวชาญไม่แนะนำให้ล้าง - ไม่ดีสำหรับหัวฉีดใด ๆ ควรเปลี่ยนไส้กรองและเติมน้ำมันที่สถานีบริการน้ำมันที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว

ถ้ามีให้ล้างที่บูธคุณภาพสเปรย์ต่ำ - ไม่ได้ใช้งานผิดปกติและปัญหาที่คล้ายกัน อนุญาตให้ล้างในอ่างอัลตราโซนิกเมื่อเข็มติดสนิท ถ้าหัวฉีดเทก็จะไม่มีอะไรช่วยได้ที่นี่ สำหรับการล้างคุณสามารถใช้ผลิตภัณฑ์ LAVR และ VINS ที่เป็นที่นิยมในขณะนี้

โดยทั่วไปหากหัวฉีดไม่ทำงานจะเป็นการดีกว่าที่จะดำเนินการบำรุงรักษาและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผิดปกติ การล้างจะช่วยได้เฉพาะเมื่อเครื่องทำงานได้ดีเท่านั้น

ข้อสรุป

ดังนั้นเราจึงพบว่าคืออะไร หัวฉีดปั๊มของเครื่องยนต์ดีเซลและโครงสร้างของมันคืออะไร อย่างที่คุณเห็นนี้ อินทิกรัล องค์ประกอบของระบบจ่ายไฟสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล มีการออกแบบที่ทันสมัยกว่า แต่ต้องการคุณภาพของเชื้อเพลิงมาก