Как работает топливная форсунка? Бензин по сравнению с дизельным топливом
Назначение топливной форсунки состоит в том, чтобы распылять топливо в форме распыла или тумана, чтобы оно полностью и равномерно сгорало. Топливный насос высокого давления (FIP) подает дизельное топливо под давлением по линиям высокого давления к впускному отверстию каждой форсунки. Однако обычные форсунки или форсунки первого поколения открываются гидромеханическим давлением. Внутри обычного инжектора пружина удерживает игольчатый клапан в «закрытом» положении до тех пор, пока давление в магистралях высокого давления не достигнет определенного значения. Как видно на диаграмме ниже, в дизельных двигателях DI и IDI более раннего поколения использовались обычные форсунки.
Диаграмма поперечного сечения обычной дизельной форсункиПринцип работы обычной топливной форсунки:
Игольчатый клапан точно управляется чувствительной к давлению пружиной. Он поднимается со своего места, впрыскивая дизельное топливо в цилиндр в виде сильного распыления или тумана.
В момент падения давления игольчатый клапан возвращается на свое место, что приводит к остановке впрыска. Форсунка впрыска имеет чрезвычайно критические допуски. Зазор между его движущимися частями составляет всего 0,002 мм или 2 микрона.
Современный блок форсунок нагнетает дизельное топливо через небольшое отверстие в форсунке размером всего 0,25 мм². В результате количество впрыскиваемого топлива может варьироваться от 1 мм³ до 350 мм³. Обычные форсунки открываются и закрываются гидромеханически. Они имеют среднее давление открытия сопла от 140 до 210 кг/см2. Кроме того, современная установка Bosch распыляет дизельное топливо на скорости 2000 км/ч. Bosch и Lucas — ведущие мировые производители дизельных форсунок.
Принцип работы a Бензиновый инжектор:
Бензиновые форсунки нового поколения существенно отличаются по конструкции и размеру от обычных дизельных форсунок. Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском (GDI) создает воздушно-топливную смесь внутри камеры сгорания.
Открытие впускного клапана позволяет поступать только свежему воздуху. В то время как форсунки высокого давления впрыскивают бензин в камеру сгорания, это улучшает охлаждение камеры сгорания. Таким образом, он обеспечивает более высокую эффективность двигателя за счет более высокой степени сжатия, что, в свою очередь, увеличивает эффективность использования топлива и крутящий момент.
Насос высокого давления подает топливо в топливную рампу высокого давления (она же Common Rail). Кроме того, электромагнитный инжектор высокого давления Bosch HDEV5 имеет номинальное давление в системе до 20 МПа и размер капли/SMD (средний диаметр по Заутеру) всего 15 мкм. Форсунки подходят к топливной рампе / общей рампе. Более того, форсунки очень быстро дозируют и распыляют топливо под высоким давлением. Кроме того, форсунки обеспечивают оптимальную смесь и впрыскивают бензин в камеру сгорания.
Для получения дополнительной информации прочитайте о GDI.
Что такое насос-форсунка?
Кроме того, в системах впрыска топлива на дизельных двигателях CRDi используется «насос-форсунка» или «насос/форсунка». Он объединяет функции форсунки-форсунки и ТНВД в одном блоке. Эта конструкция состоит из отдельного насоса, назначенного для каждого цилиндра, а не общего насоса, используемого для всех цилиндров в моделях более раннего поколения.
Насос-форсунка (Изображение предоставлено Bosch)В этой системе насос и форсунка сливаются в единый компактный узел, который устанавливается непосредственно на головку блока цилиндров. Эта конструкция устраняет необходимость в топливных трубах высокого давления. Вместо этого встроенные каналы, выточенные непосредственно в головке блока цилиндров , подают дизельное топливо. Таким образом, это помогает устранить потенциальные отказы от утечек топливопровода.
Функционирование насос-форсунки:
Во время работы верхний распределительный вал приводит в действие насос подачи топлива низкого давления.
Впоследствии он подает дизельное топливо в топливные каналы в головке блока цилиндров и во впускное отверстие всех форсунок. Для привода плунжерного насоса внутри форсунки используется общий распределительный вал. Эта конструкция обеспечивает более высокое давление впрыска до 2200 бар и точное время впрыска. Кроме того, он точно контролирует количество впрыскиваемого топлива. Кроме того, электромагнитный клапан работает как выключатель для подачи топлива на форсунку.
Пьезоэлектрическая форсунка:
Наиболее совершенным типом форсунки, несомненно, является «Пьезоэлектрическая форсунка», которая обеспечивает повышенную точность для двигателей CRDi последнего поколения и создает давление топлива до 3000 бар или 44000 фунтов на кв. дюйм. Кроме того, эти современные топливные форсунки работают по принципу «пьезо». Слово «пьезо» происходит от греческого слова «piezein», что означает сдавливание или сдавливание.
Пьезотип (фото предоставлено Denso) Пьезопривод состоит из сотен керамических пластин, уложенных одна над другой в инжекторе.
Пьезокристаллы могут изменять свою структуру всего за несколько тысячных долей секунды, когда они электрически заряжены, слегка расширяясь. Это расширение стека приводит к его линейному перемещению. Затем он передается непосредственно на иглу инжектора без какой-либо механической связи между ними. В результате форсунки открываются/закрываются в течение нескольких миллисекунд (тысячных долей секунды). Следовательно, он может впрыскивать крошечное количество топлива весом менее одной тысячной грамма и точно его распределять.
Пьезоэлектрические форсунки имеют:
1. Очень высокую скорость работы
2. Чрезвычайно быстрое время отклика
3. Повторяемость движения клапана
4. Точное дозирование впрыскиваемого топлива
5. Большая частота – вверх до семи впрысков за цикл сгорания
Пьезофорсунки:
1. Оптимизация сгорания воздушно-топливной смеси.
2. Снижение расхода топлива.
3. Сокращение выбросов загрязняющих веществ.
Посмотреть видео работы форсунки можно здесь:
сообщите об этом объявлении
О команде CarBikeTech
CarBikeTech — это технический блог.
Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.
Форсунки дизельного топлива — Форсунки Common Rail
| Рекомендации по покупке
За последние двадцать лет разработки дизельных двигателей форсунки становились все более сложными, но их базовая конструкция довольно проста. Дизельное топливо из ТНВД поступает в корпус механической форсунки и начинает нагнетать давление. Как только давление становится достаточно высоким (около 4000 фунтов на квадратный дюйм), обратный клапан в форсунке поднимается со своего седла, и через него распыляется топливо. Любое избыточное топливо, которое остается после открытия клапана, затем возвращается обратно через корпус форсунки, а затем обратно в ТНВД.
Ford выбирает другой маршрут
В 1994 году Ford изменил двигатели своей серии F с непрямого впрыска на систему прямого впрыска HEUI.
HEUI расшифровывается как гидравлический электронный блок впрыска и использует моторное масло в качестве привода для форсунки. Моторное масло используется для повышения давления топлива внутри форсунки, поэтому, если у вас есть 7,3-литровый или 6,0-литровый двигатель Power Stroke, убедитесь, что ваш двигатель заправлен маслом, и меняйте его почаще — это то, что помогает заправлять ваш грузовик топливом.
Системы Common-Rail
В 2001 году General Motors представила новую линейку дизельных пикапов с системой впрыска Common Rail от Bosch. Хотя система впрыска Common-Rail не является новой идеей, она помогла современным дизелям стать тише, эффективнее и меньше выхлопных газов. В 2002 году компания Dodge перешла на сторону Common-Rail, как и Ford в 2007 году. Форсунки Common-Rail намного сложнее, чем их более ранние аналоги, потому что они используют соленоид и две камеры давления для создания события впрыска. Соленоид запускается компьютером автомобиля, который используется для изменения времени впрыска и запуска нескольких событий впрыска.
Многие из новейших дизелей на рынке используют сверхбыстрые форсунки, управляемые пьезоэлектричеством, для краткости называемые пьезофорсунками. Они используют кристаллы и электричество в качестве исполнительного механизма и могут запускать до пяти впрысков за рабочий такт, что помогает снизить выбросы и снизить уровень шума в двигателе.
Модификация форсунок
На самом конце форсунки находится форсунка, которая чаще всего модифицируется при покупке форсунок вторичного рынка. Новые форсунки устанавливаются на старые корпуса форсунок, что обычно приводит к увеличению мощности за счет увеличения или увеличения отверстий форсунки. До тех пор, пока ТНВД и турбонагнетатель могут идти в ногу, более крупные форсунки будут подавать больше топлива в двигатель и производить больше мощности. При заказе индивидуального набора форсунок каждая форсунка обозначается числом отверстий, умноженным на размер отверстия. Следовательно, форсунки 5×13 будут иметь пять отверстий на тринадцать тысяч дюймов.
В случае очень больших форсунок также могут присутствовать внутренние модификации, поэтому цена на модели с более высокой мощностью обычно повышается.
Если картинка стоит тысячи слов…
Тогда видео должно стоить еще больше! Пока мы бродили по сети, мы наткнулись на это классное видео о том, как работает форсунка Common-Rail. Мы не можем брать на себя ответственность за его создание, но тот, кто сделал это видео, проделал отличную работу. Он показывает, как работает форсунка, и даже показывает замедленную анимацию пилотного, основного и дополнительного впрыска внутри отверстия цилиндра. Посмотрите на http://www.youtube.com/watch?v=aGwV9.ueHcz4.
Что такое вибрация форсунки?
Распространено мнение, что дизельные форсунки просто распыляют топливо на поршень, как садовый шланг.
На самом деле это не так, и правда куда интереснее. При правильной работе дизельные форсунки будут вибрировать (колебания нажимной пружины), и топливо будет подаваться на поршень со скоростью от 2000 до 3000 раз в секунду, что значительно улучшает распыление. В то время как события впрыска длятся всего доли секунды, это означает, что средний инжектор будет вибрировать по крайней мере несколько сотен раз во время каждого события впрыска. Подумайте об этом в следующий раз, когда будете ехать по дороге. DP
Trending Pages
Burnout King: LS-Swap 1990 Ford Mustang Street Machine
Корветы в Южной Калифорнии: C8.R на подиуме в Лонг-Бич
Из «Форсажа» и «Супер-стрит» для SEMA: как RJ de Vera сделал все это
Сколько стоит зарядить Tesla?
Что такое мощность и как она влияет на ускорение?
MotorTrend Рекомендуемые истории
Кибергрузовик Тесла может нуждаться в этой стойке, чтобы нести вес ожиданий или лопаты
Моника Гондерман| 
00Z»> 10 мая 2023 г.
Ford Ranger 2024 г. Первый взгляд: намного больше «Америка, грузовик, да!» Чем раньше
Мэтью Чудзински|
Ford Ranger Raptor 2024 года: НАКОНЕЦ-ТО Америка получает самый чудовищный среднеразмерный грузовик Blue Oval
Фрэнк Маркус |
Ram 1500 TRX и Rebel Lunar Edition 2023 года выглядят (интер)звездно со специальной краской
Моника Гондерман|
Лучшие грузовики для буксировки: тягачи всех классов
Моника Гондерман|
Стали сами: в новом Ford Ranger отсутствует дешевая функция
Александр Стоклоса| 