Kuro įpurškimas: kaip veikia šis mišinio paruošimo būdas?
Degalų įpurškimas – tai degalų ir oro mišinio, skirto vidaus degimo varikliams, paruošimo būdas. Kuro įpurškimo principas susideda iš kuro įpurškimo per mažą angą arba purkštuko antgalį į įsiurbimo vamzdį, įsiurbimo kanalą, kamerą, cilindrą arba suspaudimo erdvę.
Norint sukurti tinkamiausią mišinį, degalai prieš purkštuką suspaudžiami iki didesnio slėgio nei slėgis erdvėje, į kurią jis įpurškiamas. Dėl didesnio slėgio ir mažo purkštuko dydžio įpurškimo metu kuras purškiamas, todėl galima paspartinti mišinio susidarymą.
Turinys
Išimtis yra seniausia pneumatinė įpurškimo sistema, kurioje degalai su nepadidintu slėgiu tiekiami į degimo kamerą per antgalį, naudojant suspausto oro srovę. Tačiau šiandien ši degalų įpurškimo sistema nebenaudojama.
Kuro įpurškimas užtikrinamas įpurškimo įtaisu. Tai skirta kuro transportavimui ir purškimui, o jo užduotis yra užtikrinti tikslaus kuro kiekio tiekimą, tiksliu laiku pagal galiojančius variklio veikimo reikalavimus.
Injekcinį įtaisą sudaro:
- degalų bakas
- jungiamasis vamzdis
- degalų temperatūros jutiklis
- transporto siurblys
- degalų valikliai (kuro filtras)
- įpurškimo siurblys
- išleidimo vamzdis
- kompresorius
- suspausto oro rezervuaras
- suslėgto kuro bakas
- slėgio reguliatorius
- purkštukas
- valdymo blokas
- kiti komponentai
Tačiau, atsižvelgiant į įpurškimo koncepciją ir variklio tipą, ne visada gali būti visų išvardytų komponentų.
Transporto siurblys:
Jis gali būti ne visuose įpurškimo įrenginiuose. Kai kuriuose senuose įpurškimo įrenginiuose transporto siurblys buvo pakeistas kuro kontūro aukščio išdėstymu taip, kad degalų bakas būtų aukščiau nei įpurškimo siurblys. Kuras iš kuro bako į įpurškimo siurblį buvo transportuojamas taip, kad jį užliejo gravitacijos jėga.
Kompresorius ir suslėgto oro bakas:
Šie komponentai buvo tik su pneumatine kuro įpurškimo sistema, kuri, kaip jau minėjau, šiandien nenaudojama.
Pagal variklio tipą, degalų įpurškimo koncepciją ir konstrukciją išskiriame:
Degalų įpurškimas benzininiam varikliui:
1. Netiesioginis kuro įpurškimas
Tai mišinio paruošimo būdas kibirkštinio uždegimo varikliams. Esant netiesioginiam įpurškimui, degalai praeina esant slėgiui per purkštuką, dėl kurio degalai smulkiai išpurškiami į mažas daleles ir užtikrinamas greitas jo išgaravimas.
Įpurškimas ir mišinio formavimas vyksta prieš įsiurbimo vožtuvą, įsiurbimo vamzdyje arba kanale. Kadangi degalai nėra įpurškiami tiesiai į cilindrą, tai vadinama netiesioginiu įpurškimu.
Oro pertekliaus faktorius: kaip jo vertė veikia variklio veikimą?
Pagrindinė netiesioginio įpurškimo užduotis yra sukurti homogeniškiausią degalų ir oro mišinį tinkamu santykiu. Įprastiems kibirkštinio uždegimo varikliams, kuriuose yra trijų krypčių katalizatorius, teisingas stechiometrinis mišinys yra tada, kai oro pertekliaus koeficientas yra λ = 1.
2. Tiesioginis kuro įpurškimas
Tiesioginio kuro įpurškimo metu degalai įpurškiami tiesiai į cilindrą, todėl galima aktyviai kontroliuoti sluoksniuotą mišinio susidarymą. Benzininis variklis su tiesioginiu įpurškimu dega homogeninį, bet ir nehomogeninį (sluoksniuotą) mišinį.
Esant homogeniškam mišiniui, įsiurbimo takto metu į degimo kamerą įpurškiama degalų dozė λ = 1. Naudojant stratifikuotą mišinį, suspaudimo takto metu į sūkurį orą įpurškiamas kuras, sukuriant lokaliai homogenišką mišinį uždegimo žvakės srityje.
Uždegimo žvakės: kaip jos veikia ir kaip su jų tarnavimo laiku?
Tačiau kitose cilindro erdvėse yra liesas mišinys, todėl oro pertekliaus koeficientas yra λ > 1. Degimas su oro pertekliumi (liesas mišinys) leidžia sumažinti degalų sąnaudas.
Degalų įpurškimas dyzeliniams varikliams:
1. Netiesioginis (kamerinis) kuro įpurškimas
Įpurškiant kamerą, degalai įpurškiami į kamerą (sukurtą cilindro galvutėje), kur, veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui, užsidega ir toliau patenka į pagrindinę degimo kamerą.
Dyzeliniai varikliai su netiesioginiu degalų įpurškimu turi didesnes degalų sąnaudas ir mažesnę galią nei dyzeliniai varikliai su tiesioginiu degalų įpurškimu. Tačiau jų pranašumas – mažiau reikli konstrukcija ir mažesnis jautrumas degalų kokybei.
2. Tiesioginis kuro įpurškimas
Su tiesioginiu įpurškimu degalai įpurškiami tiesiai į degimo kamerą, kur užsidega dėl aukštos temperatūros ir slėgio. Dyzeliniams varikliams tiesioginis degalų įpurškimas atliekamas naudojant įpurškimo sistemą su Common rail slėgio rezervuaru, sutrumpintai CR, arba naudojant PD sistemą - Pumpe Duse (siurblys - purkštukas).
- PD sistema (Pumpe Duse) - sukuria aukštą slėgį tiesiai purkštukuose, kiekvienu atveju • Common rail sistema - sukuria aukštą slėgį siurblio pagalba bendrame bake (common rail) ir iš ten įpurškiami degalai į cilindrai per purkštukus • •
Benzininiuose varikliuose, kur variklio darbą reguliuoja mišinio kiekis, degalų įpurškimas turi keletą privalumų, lyginant su karbiuratoriniu mišinio paruošimo būdu, pavyzdžiui, didesnė variklio galia, mažesnės degalų sąnaudos, mažesnės emisijos, tolygus mišinio pasiskirstymas.
Karbiuratorius: kaip veikia mišinio paruošimo įrenginys?
Karbiuratoriai skirti maišyti orą ir kurą reikiamu kiekiu ir santykiu pagal variklio apkrovą ir jo sūkius. Variklio darbas reguliuojamas tiesioginiu oro srauto valdymu, kuris netiesiogiai valdo degalų srautą, nes karbiuratorius juos maišo pastoviu santykiu.
Tačiau dyzelinis variklis galią tiesiogiai reguliuoja degalų kiekiu, o tai reiškia, kad karbiuruotų dyzelinių variklių nėra.