Injektortípusok és a kapcsolódó követelmények
Funkció és követelmények
A befecskendező szelep elsődleges feladata, hogy a dízelmotoros keverék képződésének jellemzőinek megfelelően apró cseppekké finoman porlasztja az üzemanyagot, és pontosan fecskendezze be az égésteren belül a kijelölt helyre. Az injektornak meg kell felelnie a különféle égéskamra-típusok által megkövetelt speciális permetezési jellemzőknek. Elegendő behatoló képességgel kell rendelkeznie ahhoz, hogy az üzemanyagcseppek mélyen az égéstérbe juthassanak. Ezenkívül megfelelő permetezési kúpszögre van szükség ahhoz, hogy elegendő égéstér-területet lefedjen. Ezenkívül a kiváló porlasztási minőség elengedhetetlen az üzemanyag-levegő alapos keveredéséhez. Végül, az üzemanyag-befecskendezés utáni csepegés hiánya szintén kritikus teljesítménymutató az injektor számára.
Az injektorok típusai
Az injektorok elsősorban nyílásos- és tűs{1}} típusú injektorokba sorolhatók. A nyílásos-típusú befecskendezők egyszerű felépítésűek, könnyen gyárthatók, és széles körben alkalmazhatók dízelmotorokban. A tűs{5}} típusú befecskendezőket kifejezetten elválasztott égésterekhez tervezték, olyan konfigurációval, amely minimálisra csökkenti a szénlerakódások felhalmozódását.
Az injektor nyílás elemzése
Szerkezeti jellemzők és alkalmazások
A nyílásos injektorok egyedülálló szerkezeti jellemzőikről híresek. Több nyílást használnak az üzemanyag apró cseppekké történő finom porlasztására, amelyeket aztán nagy sebességgel fecskendeznek be az égéstérbe. Ez a befecskendező típus egyszerű felépítésű, könnyen gyártható, és széles körben használják dízelmotorokban. A nyílásos befecskendezők több fúvókán keresztül valósítják meg az üzemanyag porlasztását, és kétféle szerkezeti kialakításban kaphatók: hosszú és rövid, amelyek alkalmasak az egyesített égésterekhez. A hosszú befecskendező kialakítás kiterjeszti a fúvóka testét, és távolabb helyezi a tűszelep vezetőjét az égéstértől. Ez csökkenti a termikus deformáció kockázatát, és megakadályozza, hogy a tűszelep beszoruljon a házába, így ideális a nagy hőterhelésű dízelmotorokhoz. A tűszelepnek két kúpos felülete van: egy nyomós{6}}csapágyfelület, amely ellenáll a nagy-nyomású olajkamra erőknek, felfelé irányuló tengelyirányú tolóerőt generálva a nyomás-előfeszítésének leküzdésére, valamint a tűszelep és a test közötti súrlódást szabályozó rugót, lehetővé téve az üzemanyag-befecskendezést; és egy tömítőfelületet, amely illeszkedik a tűszeleptesten belüli tömítőfelülethez, hogy biztosítsa a belső kamra tömítését. Ezenkívül a fúvóka lyuk kialakítása kritikus eleme a nyílás típusú injektoroknak. A fúvókafuratok száma alapján egy-lyukú, két{13}}lyukú vagy több{14}}lyukú befecskendezők közé sorolhatók.
A fúvóka furatának átmérője jellemzően 0,2-0,5 mm. Fontos megjegyezni, hogy a fúvóka lyuk átmérője nem lehet túl kicsi, hogy biztosítsa a kezelhető gyártási összetettséget, és megakadályozza a szén felhalmozódását és eltömődését működés közben. Nyomásszabályozási mechanizmus: A nyomásszabályozó rugó előfeszítő ereje a tolórúdon keresztül jut át a tűszelepre, ami szorosan tömíti a tűszelep testén belüli tömítőkúp felületét, és ezáltal lezárja az üzemanyagfúvókát. Ennek az előfeszítésnek a nagysága finoman beállítható a nyomásszabályozó csavarral.
Működési elv
Amikor a befecskendező szivattyú által szállított nagynyomású dízel üzemanyag a nagy-nyomású üzemanyag-vezetéken keresztül belép a befecskendező szelepbe, áthalad a bemeneti szerelvényen, a befecskendező szűrőelemen, valamint az injektortesten és a tűszeleptesten belüli precíziós üzemanyag-járatokon, mielőtt elérné a fúvókán belüli nyomáskamrát. Itt az üzemanyagnyomás a tűszelep nyomástartó kúpfelületére{3}} hat, és felfelé irányuló axiális tolóerőt hoz létre. Amint ez a tolóerő legyőzi a nyomásszabályozó rugó előfeszítő erejét, a tűszelep felemelkedik, és ezzel egyidejűleg kinyitja a nyílást. Ez lehetővé teszi a nagynyomású{7}}dízel zökkenőmentes befecskendezését az égéstérbe. Amikor a befecskendező szivattyú leállítja az üzemanyag-szállítást, a nyomás a fúvóka nyomáskamrájában gyorsan csökken. A nyomásszabályozó rugó{10}}ereje hatására a tűszelep gyorsan visszaáll, lezárja a nyílást, és leállítja a befecskendezési folyamatot.
Axiális-tű-injektorok elemzése
Felépítés és elv
Az axiális tűs -típusú befecskendező szelep hasonlít a nyílásos- típusú befecskendezőre, de jobban illeszkedik a rekeszes égésterekhez. Kialakítása minimálisra csökkenti a szénlerakódások felhalmozódását. Az axiális tű függőlegesen mozog befecskendezés közben, és egyedülálló fúvókakialakítása megakadályozza a szén felhalmozódását, miközben lehetővé teszi az öntisztulást. Ezenkívül a terelő-típusú fúvóka egy elválasztó furattal rendelkezik a tűszelep testén, így tovább optimalizálja az üzemanyag-befecskendezési jellemzőket.
Az elterelő fúvóka funkciója
A dízelmotor indítása során az alacsony fordulatszám és a csökkentett üzemanyagnyomás miatt a legtöbb dízel üzemanyag az elterelő lyukakon keresztül a légáramlás ellenében befecskendeződik az örvénykamra közepébe. Ez az ellenáramú-befecskendezés elősegíti az üzemanyag alapos porlasztását, míg az örvénykamra közepén lévő magasabb hőmérséklet megkönnyíti a dízel gyújtását és égését. Ez biztosítja a megbízható motorindítást hideg körülmények között. Amint a motor beindul és normál üzembe áll, a megnövekedett tűszelep-emelés a fő nyíláson keresztül a legtöbb üzemanyagot az örvénykamrába áramló levegő irányába irányítja.
A tűcsap alakjának hatása
A tű{0}}tüske típusú injektor nyílása a tűszelep tömítőkúp felülete alatti kialakításának köszönhetően körgyűrűt képez. A tűcsap áthalad a tűszelep testében lévő nyíláson, és kissé túlnyúlik rajta. Ez a kialakítás üreges hengeres permetezési mintát hoz létre, amely közvetlenül befolyásolja a szórási kúp szögét. Pontosabban, a hengeres tengelyű tűk szűkebb szórási kúpszöget hoznak létre, míg a csonka kúp{4}}alakú tengelytűk szélesebb szórási kúpszöget eredményeznek. Az egyedülálló tengelytű-kialakítás változatos permetezési minták létrehozását teszi lehetővé, lehetővé téve, hogy a tengelytű-injektorok rugalmasan alkalmazkodjanak a különféle égéstér geometriák követelményeihez.
