Injetor de motor diesel: dispositivo e princípio de operação

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:19

As exigências impostas aos motores diesel modernos em termos de potência, eficiência e respeito pelo ambiente estão a aumentar cada vez mais. Para atender a esses requisitos, uma boa formação da mistura deve ser garantida. Para isso, os motores são equipados com modernos e eficientes sistemas de injeção de combustível. Eles são capazes não apenas de fornecer a pulverização mais fina devido à pressão mais alta, mas também de regular o momento de injeção e a quantidade de combustível fornecida aos cilindros com alta precisão. Tal sistema existe e satisfaz plenamente todos esses altos requisitos. Este é um injetor de motor diesel. É um elemento de injeção separado para cada cilindro do motor. A peça é controlada por uma unidade eletrônica.

Idéias para Diesel

Sobre a criação de um nó em que o bico e a bomba de combustível seriam combinados,achava-se o criador desses motores - Rudolf Diesel.

Isso permitiria que você se afastasse das linhas de combustível e tubulações de alta pressão, aumentando assim a pressão de injeção. Mas nos dias de Diesel, as oportunidades que existem hoje ainda não existiam.

Descrição do Sistema

A bomba injetora do motor diesel é uma bomba de abastecimento de combustível e injetor, que é combinado em uma unidade. Assim como nas bombas injetoras com bicos, a injeção baseada nesses elementos pode realizar determinadas tarefas. O sistema cria pressão suficiente, fornece uma certa porção da mistura de combustível no momento certo. Existe uma bomba separada para cada câmara de combustão. É por isso que agora você pode encontrar motores onde não há linhas de combustível de alta pressão, que estão em unidades de energia com bombas de combustível de alta pressão.

Fatos históricos

Este sistema de injeção não é um desenvolvimento novo. O injetor do motor diesel foi instalado em carros no final dos anos 30. Pela primeira vez, o projeto foi testado em motores a diesel para veículos ferroviários, marítimos e de carga. Toda essa técnica foi unida por uma coisa - baixa velocidade. As características desses motores são a presença de uma bomba separada para cada cilindro e linhas de pressão curtas que vão até o bico. Os elementos são acionados por pushers e buffers.

Serially começou a usar esses sistemas em caminhões desde 1944. Em carros de passeio - desde 1988. Em 1938, a empresa Detroit-Diesel, então pertencente ao GeneralMotors, a primeira unidade desse tipo foi criada, na qual foi usado o sistema de potência do motor diesel com bicos de bomba. Apesar do fato de o dispositivo ter sido desenvolvido nos EUA, projetos desse tipo também foram desenvolvidos na URSS.

Os primeiros motores YaAZ-204 foram equipados com esses bicos já em 1947. Mas essas unidades foram produzidas sob licença da Detroit-Diesel. Esta unidade de potência, e depois um motor de seis cilindros modificado, foi produzido até 1992.

Em 1994, o dispositivo e o funcionamento do injetor do motor diesel foram percebidos pelos engenheiros da Volvo. A empresa produz o primeiro caminhão FH12 com bicos desse tipo. Em seguida, eles começarão a equipar seus caminhões Scania e Iveco com as mesmas unidades.

Entre os carros de passeio, este sistema foi usado pela primeira vez em Volkswagens. O injetor do motor diesel Volkswagen apareceu em 1998. No final dos anos 90, motores com esse sistema ocupavam 20% do mercado automotivo.

Dispositivo

Então, vamos considerar o que é um injetor de motor diesel. Seu dispositivo é extremamente simples. No corpo da unidade está diretamente o bico, a unidade de dosagem, bem como a unidade de potência. Graças a este acionamento de potência, a unidade injetora tem certas vantagens sobre os sistemas tradicionais. Assim, o tempo de movimento de um líquido inflamável sob alta pressão é significativamente reduzido. Também aumenta a eficiência hidráulica e reduz o peso.

Os bicos de última geração são equipados com bombas capazes de fornecer pressões suficientemente altas (até 2.500 bar). Eles podem responder instantaneamente aos comandos da ECU, que coleta e analisa as informações atuais de sensores externos. Com base nesses dados, a quantidade necessária da mistura e o tempo de injeção são determinados. Isso possibilita obter valores de potência ideais para determinadas condições de operação. Além disso, as unidades ajudam a economizar combustível diesel, o que minimiza as emissões nocivas para a atmosfera e ajuda a reduzir o ruído de um motor em funcionamento. E, finalmente, o dispositivo é muito compacto e pode ser colocado na cabeça do cilindro. Você também pode instalar outras peças e montagens lá.

O bocal é projetado para fornecer a formação de mistura mais eficiente. Para isso, os engenheiros forneceram fases - esta é uma injeção preliminar, principal e adicional. Preliminar proporciona uma combustão suave no momento da fase principal, quando a formação de alta qualidade da mistura de trabalho é garantida em diferentes modos de operação do motor. Um adicional é necessário para os processos de regeneração no filtro de partículas.

Princípio do injetor mecânico

O injetor do motor diesel é instalado diretamente no cabeçote. Existem quatro cames especiais na árvore de cames. Eles servem para iniciar o acionamento do injetor. Com a ajuda dos balancins, a força é transmitida às bombas-injetoras por meio de êmbolos.

O came de acionamento tem um perfil especial que proporciona uma subida acentuada e, em seguida, uma descida lenta do balancim. Quando o último sobeo êmbolo é pressionado rapidamente. Isso cria a pressão certa. Ao baixar lentamente o balancim, o êmbolo sobe. Isso permite que o combustível entre nas câmaras de alta pressão sem bolhas de ar.

O próprio processo de injeção ocorre quando a tensão de controle é aplicada da ECU para a válvula solenoide.

Fases de injeção

Vamos dar uma olhada no princípio de funcionamento do injetor do motor diesel. Quando, sob a influência do balancim, o êmbolo se move para baixo, a mistura combustível flui através dos canais para os bicos. Quando a válvula fecha, o fluxo de diesel é cortado. A pressão começa a subir. Quando atingir um nível de 13 MPa, a agulha de pulverização superará a força da mola. Depois disso, a fase de pré-injeção começará.

Assim que a válvula começa a abrir, a pré-fase termina e a mistura combustível é direcionada pela linha de alimentação. A pressão começa a cair. Dependendo do modo de operação do motor, uma ou duas fases preliminares podem ser realizadas.

Quando o êmbolo se move para baixo, o curso de injeção principal começa. A válvula fecha novamente, a pressão do combustível aumenta novamente. Ao atingir um nível de 30 MPa, a agulha de pulverização vencerá a força de pressão e subirá, iniciando assim o processo de injeção. Quanto maior a pressão sobe, mais combustível será comprimido. A quantidade de diesel e ar que pode entrar no cilindro é aumentada.

Alimentação máxima (e é realizada quando o motor está funcionando em modo de picopotência), é realizado a uma pressão de 220 MPa. A abertura da válvula completa a etapa principal de injeção. A pressão cai, a agulha fecha.

Uma fase de injeção adicional é realizada quando o êmbolo se move para baixo. O princípio de funcionamento do dispositivo nesta fase é o mesmo da injeção principal. Mais frequentemente, o algoritmo é executado em duas etapas.

Se considerarmos o dispositivo da bomba-injetora de um motor diesel TDI, ele pode ser equipado com um sensor que monitora o levantamento da agulha. A posição da agulha é necessária para a unidade de controle, onde as bombas de combustível também são controladas eletronicamente.

Benefícios

Enquanto o sistema common rail usa injeção de bateria, a unidade injetora entrega a mistura de combustível a uma pressão mais alta devido à ausência de linhas longas.

Eles muitas vezes podem ser destruídos durante a operação do carro. Este é o elo fraco nos sistemas de energia clássicos. O injetor da bomba permite que mais combustível seja alimentado na câmara de combustão. Isso tornará a pulverização mais eficiente. Motores equipados com essas unidades são mais potentes.

Além disso, os motores com este tipo de injeção são menos barulhentos do que os seus homólogos. Mas com o Common Rail ou bomba injetora, o injetor da bomba ainda será mais compacto.

Falhas

Mas também existem desvantagens. A desvantagem mais séria são as altas exigências sobre a qualidade do combustível. O menor bloqueio é suficiente para que o sistema pare de funcionar. O segundo ponto negativo é o preço.

É quase impossível reparar este conjunto exato fora da fábrica. Outra desvantagem é que, quando expostos a alta pressão, esses nós geralmente quebram os soquetes de pouso no bloco do motor.

Como fazer a manutenção do injetor da bomba?

Como você pode ver, esses nós são muito exigentes na qualidade do diesel, e está longe de ser alta em nosso país e na CEI. Para não precisar trocar esse elemento caro com frequência, é recomendável trocar regularmente o combustível, o ar e todos os outros filtros, comprar consumíveis originais.

Sobre flushes

Freqüentemente, os proprietários de carros estão interessados em como lavar a bomba injetora em um motor a diesel. Os especialistas não recomendam a lavagem - isso não é bom para nenhum bico. É melhor trocar os filtros e reabastecer em postos de gasolina comprovados.

A lavagem na bancada é adequada se houver atomização de baixa qualidade - marcha lenta instável e problemas semelhantes. O enxágue em banho ultrassônico é permitido quando a agulha estiver completamente presa. Se o bico estiver derramando, nada ajudará aqui. Para lavar, você pode usar os produtos LAVR e VINS atualmente populares.

Em geral, se um injetor não estiver funcionando, é melhor fazer a manutenção e substituir as peças que estiverem com defeito. Flushing ajuda apenas se o nó de alguma forma funcionar.

Conclusão

Então, descobrimos o que é um injetor de motor diesel e qual é o seu dispositivo. Como você pode ver, este é um elemento integrante do sistema de alimentação do motor diesel. Ele temdesign tecnologicamente mais avançado, mas muito exigente na qualidade do combustível.