Типи інжекторів і відповідні вимоги
Функції та вимоги
Основним завданням інжектора є дрібне розпилення палива на дрібні краплі відповідно до особливостей сумішоутворення дизельного двигуна та точне впорскування їх у призначене місце в камері згоряння. Інжектор повинен відповідати специфікам розпилення, які вимагаються для різних типів камер згоряння. Він повинен мати достатню проникаючу здатність, щоб краплі палива проникали глибоко в камеру згоряння. Крім того, для покриття достатньої площі камери згоряння потрібен відповідний кут конуса розпилення. Крім того, відмінна якість розпилення є важливою для забезпечення ретельного змішування палива-повітря. Нарешті, відсутність крапань після упорскування палива також є критичним показником продуктивності інжектора.
Типи інжекторів
Інжектори в основному поділяються на форсунки-типу та голки-типу. Інжектори-дизельного типу відрізняються простою конструкцією, простотою виготовлення та широким застосуванням у дизельних двигунах. Інжектори голчастого-типу спеціально розроблені для розділених камер згоряння з конфігурацією, яка мінімізує накопичення вуглецю.
Аналіз отвору інжектора
Структурні характеристики та застосування
Діафрагмові інжектори відомі своїми унікальними структурними особливостями. Вони використовують кілька отворів для тонкого розпилення палива на дрібні краплі, які потім впорскують з високою швидкістю в камеру згоряння. Цей тип інжектора простий за структурою, простий у виготовленні та широко використовується в дизельних двигунах. Форсунки з отвором забезпечують розпилення палива через кілька форсунок і бувають двох конструкцій: довгі та короткі, що підходять для уніфікованих камер згоряння. Довга конструкція форсунки розширює корпус форсунки, розташовуючи напрямну голчастого клапана подалі від камери згоряння. Це знижує ризик термічної деформації та запобігає заїданню голчастого клапана всередині його корпусу, що робить його ідеальним для дизельних двигунів з високими тепловими навантаженнями. Голчастий клапан складається з двох конічних поверхонь: опорної-поверхні тиску, яка протистоїть-силам масляної камери високого{7}}тиску, створюючи висхідну осьову тягу для подолання попереднього навантаження тиску-регулюючої пружини та тертя між голчастим клапаном і корпусом, уможливлюючи впорскування палива; і ущільнювальну поверхню, яка з'єднується з ущільнювальною поверхнею всередині корпусу голчастого клапана, щоб забезпечити герметичність внутрішньої камери. Крім того, дизайн отвору сопла є критично важливим компонентом форсунок-типу. За кількістю отворів сопла їх можна класифікувати як форсунки з одним-отвором, подвійним-отвором або багатьма-отворами.
Як правило, діаметр отвору сопла коливається від 0,2 до 0,5 мм. Важливо відзначити, що діаметр отвору сопла не повинен бути надто малим, щоб забезпечити керовану складність виробництва та запобігти накопиченню вуглецю та блокуванню під час роботи. Механізм регулювання тиску: сила попереднього натягу пружини-регулювання тиску передається до голчастого клапана через штовхач, змушуючи його щільно прилягати до поверхні ущільнювального конуса всередині корпусу голчастого клапана і тим самим закривати паливну форсунку. Величину цього попереднього натягу можна точно відрегулювати за допомогою гвинта-регулювання тиску.
Принцип роботи
Коли дизельне паливо під високим{0}}тиском, що подається насосом упорскування, надходить у форсунку через паливопровід високого{1}}тиску, воно проходить через впускний штуцер, фільтруючий елемент форсунки та точні паливні канали в корпусі форсунки та корпусі голчастого клапана, перш ніж досягти камери тиску всередині форсунки. Тут тиск палива діє на конусну поверхню-гольчастого клапана, що несе тиск, створюючи осьову тягу вгору. Коли цей поштовх долає силу попереднього натягу пружини-регулювання тиску, голчастий клапан піднімається, одночасно відкриваючи отвір. Це дозволяє плавно впорскувати дизельне паливо під високим-тиском у камеру згоряння. Коли ТНВД припиняє подачу палива, тиск у напірній камері форсунки швидко падає. Під дією пружини{10}}регулювання тиску голчастий клапан швидко повертається, закриваючи отвір і зупиняючи процес ін’єкції.
Аналіз осьових-голкових інжекторів
Структура та принцип
Інжектор осьового-голчастого типу нагадує інжектор-діапазонного типу, але краще підходить для розділених камер згоряння. Його конструкція зводить до мінімуму накопичення вуглецевих відкладень. Осьова голка рухається вертикально під час ін’єкції, а її унікальна конструкція сопла запобігає накопиченню вуглецю, забезпечуючи само-очищення. Крім того, форсунка-дивертерного типу має перекидний отвір на корпусі голчастого клапана, що додатково оптимізує характеристики вприскування палива.
Функція відвідної насадки
Під час запуску дизельного двигуна низька швидкість обертання та знижений тиск палива призводять до того, що більша частина дизельного палива впорскується через відвідні отвори проти потоку повітря в центр вихрової камери. Таке проти{1}}вприскування струму сприяє ретельному розпиленню палива, а вища температура в центрі вихрової камери сприяє запалюванню та згорянню дизеля. Це забезпечує надійний запуск двигуна в холодних умовах. Після того, як двигун запуститься і перейде в нормальний режим роботи, збільшений підйом голчастого клапана спрямовує більшу частину палива через головний отвір у напрямку повітряного потоку до вихрової камери.
Вплив форми шпильки
Завдяки конструкції голчастого штифта під поверхнею ущільнювального конуса голчастого клапана отвір голчастого штифта утворює кругле кільце. Голковий штифт проходить через отвір у корпусі голчастого клапана і трохи виступає за нього. Ця конструкція створює порожнистий циліндричний малюнок розпилення, що безпосередньо впливає на кут конуса розпилення. Зокрема, голки з циліндричним валом створюють менший кут конуса розпилення, тоді як голки з усіченим конусом- мають більший кут конуса. Унікальна конструкція голки вала дозволяє створювати різноманітні схеми розпилення, що дозволяє гнучко пристосовувати голчасті форсунки вала до вимог різної геометрії камери згоряння.
