დიზელის ინექციის სისტემები. დიზაინი, უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ბენზინის ძრავებისგან განსხვავებით, დიზელის ძრავებს თავიდანვე ჰქონდათ საწვავის ინექცია. შეიცვალა მხოლოდ ინექციის სისტემები, ფიტინგები და ცილინდრებისთვის მიწოდებული საწვავის წნევა.

დიზელის ძრავის მუშაობის პრინციპი, რომელიც საყოველთაოდ ცნობილია როგორც დიზელის ძრავა, სრულიად განსხვავდება ბენზინის ძრავისგან. საწვავის სატვირთო მანქანებში საწვავი-ჰაერის ნარევი შედის წვის პალატაში დგუშის ზემოთ. შეკუმშვის შემდეგ, ნარევი აალდება სანთლის ელექტროდებზე ელექტრული ნაპერწკლის დაშლის გამო. სწორედ ამიტომ, ბენზინის ძრავებს ასევე უწოდებენ ნაპერწკლის ანთებას (SI).

დიზელის ძრავებში წვის პალატაში დგუში შეკუმშავს მხოლოდ ჰაერს, რომელიც უზარმაზარი წნევის გავლენის ქვეშ (მინიმუმ 40 ბარი - აქედან მოდის სახელწოდება "მაღალი წნევა") თბება 600-800 ° C ტემპერატურამდე. საწვავის შეფრქვევა ასეთ ცხელ ჰაერში იწვევს საწვავის დაუყოვნებლივ თვითანთებას წვის პალატაში. ამ მიზეზით, დიზელის ძრავებს ასევე მოიხსენიებენ, როგორც შეკუმშვის ანთების (CI) ძრავებს. მათ თავიდანვე მიეწოდებიდნენ წვის კამერაში საწვავის შეფრქვევით, და არა მიმღების კოლექტორში, რომელიც მხოლოდ ჰაერს აწვდის ძრავას. იმის მიხედვით, იყო თუ არა წვის კამერა დაყოფილი, დიზელის ძრავები იყოფა ენერგეტიკულ ერთეულებად არაპირდაპირი ან პირდაპირი ინექციით.

არაპირდაპირი ინექცია

დიზელი, მიუხედავად იმისა, რომ მისი დებიუტი იყო პირდაპირი ინექციის სისტემით, დიდი ხნის განმავლობაში არ გამოიყენებოდა. ამ გადაწყვეტამ გამოიწვია ძალიან ბევრი პრობლემა და საავტომობილო ინდუსტრიაში იგი შეიცვალა არაპირდაპირი ინექციით, რომელიც დაპატენტებულია 1909 წელს. პირდაპირი ინექცია დარჩა დიდ სტაციონალურ და საზღვაო ძრავებში, ასევე ზოგიერთ სატვირთო მანქანაში. სამგზავრო მანქანების დიზაინერები უპირატესობას ანიჭებდნენ არაპირდაპირი ინექციის დიზელებს, უფრო გლუვი მუშაობით და ნაკლები ხმაურით.

ტერმინი "ირიბი" დიზელის ძრავებში ნიშნავს რაღაც სრულიად განსხვავებულს, ვიდრე ბენზინის ძრავებში, სადაც არაპირდაპირი ინექცია არის ჰაერ-საწვავის ნარევის შეყვანა შემშვებ კოლექტორში. არაპირდაპირი ინექციით დიზელის ძრავებში, ისევე როგორც პირდაპირი ინექციის დიზაინში, ინჟექტორის მიერ ატომირებული საწვავი ასევე შედის წვის კამერაში. უბრალოდ, ორ ნაწილად იყოფა - დამხმარე ნაწილად, რომელშიც საწვავი შეჰყავთ და ძირითადი ნაწილი, ე.ი. სივრცე პირდაპირ დგუშის ზემოთ, რომელშიც მიმდინარეობს საწვავის წვის ძირითადი პროცესი. კამერები ერთმანეთთან დაკავშირებულია არხით ან არხებით. ფორმისა და ფუნქციის მიხედვით კამერები იყოფა წინასწარ, მორევად და საჰაერო რეზერვუარებად.

ამ უკანასკნელის გამოყენება შეუძლებელია, რადგან მათი წარმოება პრაქტიკულად შეწყდა. პრეკამერებისა და მორევის კამერების შემთხვევაში, საქშენი დამონტაჟებულია დამხმარე კამერის გვერდით და შეჰყავს მასში საწვავი. იქ ხდება ანთება, შემდეგ ნაწილობრივ დამწვარი საწვავი შედის მთავარ კამერაში და იქ იწვის. დიზელები წინასწარ კამერით ან მორევის კამერით მუშაობს შეუფერხებლად და შეიძლება ჰქონდეს მსუბუქი ამწე სისტემები. ისინი არ არიან მგრძნობიარე საწვავის ხარისხის მიმართ და შეიძლება ჰქონდეთ მარტივი დიზაინის საქშენები. თუმცა, ისინი ნაკლებად ეფექტურია, ვიდრე პირდაპირი ინექციის დიზელები, მოიხმარენ მეტ საწვავს და უჭირთ ცივი ძრავის ჩართვა. დღეს არაპირდაპირი ინექციის დიზელის ძრავები სამგზავრო მანქანებში წარსულს ჩაბარდა და აღარ იწარმოება. ისინი იშვიათად გვხვდება თანამედროვე მანქანებში დღეს ბაზარზე. მათი ნახვა შესაძლებელია მხოლოდ ისეთ დიზაინებში, როგორიცაა ინდური Hindustan და Tata, რუსული UAZ, ძველი თაობის Mitsubishi Pajero გაყიდული ბრაზილიაში ან Volkswagen Polo შემოთავაზებული არგენტინაში. ისინი ბევრად უფრო დიდი რაოდენობით გამოიყენება შემდგომ მანქანებში.

პირდაპირი ინექცია

ყველაფერი მისგან დაიწყო. თუმცა, პირდაპირი ინექციის უპირატესობები თავდაპირველად არ იქნა გამოყენებული. საწვავის სათანადო მორევის მნიშვნელობა ცნობილი არ იყო და მისი წვა არ იყო ოპტიმალური. წარმოიქმნა საწვავის სიმსივნეები, რამაც ხელი შეუწყო ჭვარტლის წარმოქმნას. დგუშზე პროცესები ძალიან სწრაფად მიმდინარეობდა, ძრავები მუშაობდნენ მძიმედ, სწრაფად გაანადგურეს ამწე ლილვის საკისარი. ამ მიზეზით, პირდაპირი ინექცია მიტოვებული იყო, უპირატესობას ანიჭებდა არაპირდაპირ ინექციას.

ფესვებთან დაბრუნება, მაგრამ თანამედროვე ვერსიით, მოხდა მხოლოდ 1987 წელს, როდესაც Fiat Croma 1.9 TD შევიდა მასობრივ წარმოებაში. საწვავის პირდაპირი ინექცია მოითხოვს ეფექტურ საინექციო აღჭურვილობას, ინექციის მაღალ წნევას, კარგი ხარისხის საწვავს და ძალიან ძლიერ (და შესაბამისად მძიმე) ამწეებს. თუმცა, ის უზრუნველყოფს მაღალი ეფექტურობას და ცივი ძრავის მარტივ დაწყებას. პირდაპირი ინექციის დიზელის ძრავების თანამედროვე გადაწყვეტილებები დაფუძნებულია ძირითადად სრულიად ბრტყელ თავებსა და დგუშებზე შესაბამისი ფორმის კამერებით (ღრმულები). კამერები პასუხისმგებელნი არიან საწვავის სწორ ტურბულენტობაზე. პირდაპირი ინექცია დღეს ფართოდ გამოიყენება სამგზავრო მანქანების დიზელის ძრავებში.

პირდაპირი ინექცია - ტუმბოს ინჟექტორები

ტრადიციულ დიზელის ძრავებში საწვავის მიწოდებაზე პასუხისმგებელია სხვადასხვა ტიპის ტუმბოები. პიონერების დროს საწვავის ინექცია კეთდებოდა შეკუმშული ჰაერით, 20-იან წლებში ეს გაკეთდა ხელახალი დიზაინის ნავთობის ტუმბოებით. 300-იან წლებში უკვე ფართოდ გამოიყენებოდა დიზელის ძრავებისთვის განკუთვნილი სპეციალური ტუმბოები. თავდაპირველად იგი დაფუძნებული იყო სერიულ ტუმბოებზე, რომლებიც ქმნიან დაბალ წნევას (60 ბარამდე). მხოლოდ 1000-იან წლებში გამოჩნდა უფრო ეფექტური ტუმბოები ღერძული დისტრიბუტორით (80 ბარზე მეტი). სამოცდაათიანი წლების შუა ხანებში მათ მიიღეს მექანიკური ინექციის კონტროლი, ხოლო ოთხმოციანი წლების შუა პერიოდში მათ მიიღეს ელექტრონული კონტროლი (BMW 524td, 1986).

ტუმბო-ინჟექტორები, რომლებიც უკვე 30-იან წლებში გამოიყენებოდა სატვირთო მანქანებში, იყო საწვავის ინექციის ოდნავ განსხვავებული გზა, ისინი ფართოდ გამოიყენებოდა სამგზავრო მანქანებში Volkswagen-ის კონცერნმა, პირველად 1998 წელს (Passat B5 1.9 TDI). მოკლედ, ტუმბოს ინჟექტორი არის ინჟექტორი თავისი ტუმბოთი, რომელსაც ამოძრავებს ამწე ლილვი. ამრიგად, ზეწოლის და ცილინდრში შეყვანის მთელი პროცესი შემოიფარგლება ცილინდრის თავით. სისტემა ძალიან კომპაქტურია, არ არის საწვავის ხაზები, რომლებიც აკავშირებს ტუმბოს ინჟექტორებთან. აქედან გამომდინარე, არ არის საქშენების პულსაცია, რაც ართულებს საწვავის დოზის რეგულირებას და გაჟონვას. ვინაიდან საწვავი ნაწილობრივ ორთქლდება ერთეულის ინჟექტორის პალატაში, ინექციის დრო შეიძლება იყოს მცირე (მარტივი დაწყება). თუმცა, ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ძალიან მაღალი ინექციის წნევა 2000-2200 ბარი. ცილინდრში საწვავის დოზა სწრაფად ერევა ჰაერს და იწვის ძალიან ეფექტურად.

ზოგადად, ტუმბო-ინჟექტორული დიზელის ძრავა ხასიათდება მაღალი ეფექტურობით, საწვავის დაბალი მოხმარებით, მაღალი სიჩქარით და მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის მიღების შესაძლებლობით. მაგრამ ერთეული ინჟექტორის ძრავის წარმოება ძვირია, ძირითადად ცილინდრის თავის სირთულის გამო. მისი შრომა მძიმე და ხმამაღალია. როდესაც იკვებება ერთეული ინჟექტორებით, წარმოიქმნება გამონაბოლქვის პრობლემებიც, რამაც დიდად შეუწყო ხელი VW-ის მიერ ამ გადაწყვეტის მიტოვებას.

პირდაპირი ინექცია - Common Rail

Common Rail საინექციო სისტემის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია "Common Rail", ავზის ტიპი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც "წნეხიანი საწვავის აკუმულატორი", რომელშიც ტუმბო ტუმბოს დიზელის საწვავს. ის შედის საქშენებში არა უშუალოდ ტუმბოდან, არამედ ავზიდან, ხოლო თითოეული ცილინდრისთვის იგივე წნევა ინარჩუნებს.

ფიგურალურად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ თითოეული ინჟექტორი არ ელოდება საწვავის ნაწილს ტუმბოდან, მაგრამ მაინც აქვს საწვავი ძალიან მაღალ წნევაზე. ელექტრული იმპულსები, რომლებიც ააქტიურებენ ინჟექტორებს, საკმარისია წვის კამერებისთვის საწვავის მიწოდებისთვის. ასეთი სისტემა საშუალებას გაძლევთ შექმნათ მრავალფაზიანი ინექციები (თუნდაც 8 ფაზა თითო ინექციაზე), რაც იწვევს საწვავის ძალიან ზუსტ წვას წნევის თანდათანობითი ზრდით. ძალიან მაღალი ინექციის წნევა (1800 ბარი) საშუალებას იძლევა გამოიყენონ ინჟექტორები ძალიან მცირე ხვრელებით, რომლებიც აწვდიან საწვავს თითქმის ნისლის სახით.

ამ ყველაფერს ავსებს ძრავის მაღალი ეფექტურობა, გლუვი მუშაობა და ხმაურის დაბალი დონე (მიუხედავად პირდაპირი ინექციის), კარგი მანევრირება და გამონაბოლქვის დაბალი გამონაბოლქვი. თუმცა, საერთო სარკინიგზო ძრავებს სჭირდებათ უმაღლესი ხარისხის საწვავი და საუკეთესო ფილტრები. საწვავის დამაბინძურებლებს შეუძლიათ გაანადგურონ ინჟექტორები და გამოიწვიონ დაზიანება, რომლის შეკეთება ძალიან ძვირია.