Садржај: Систем за убризгавање вртложне коморе ↡ Систем за убризгавање са предкомором…↡ Директно убризгавање ↡ Систем Common Rail ↡ Пумпе за гориво високог притиска…↡ Дистрибуциона пумпа за убризгавање ↡ Ин-лине пумпе за убризгавање ↡ Регулатор брзине ↡ Смањење нивоа буке мотора ↡
Ако се у бензинском мотору доводи мешавина горива и ваздуха, која се накнадно запали варницом из свећице, онда се у дизел мотору то дешава под утицајем високе температуре ваздуха. На крају такта компресије, притисак ваздуха у цилиндру достиже 28 бара, а температура је око +700°C. Гориво се запали под утицајем врелог ваздуха, а притисак у комори за сагоревање достиже 145 бара (Д, TD) или 1350 бара CDI. У дизел мотору, распршено гориво тренутно сагорева. Када и колико горива треба убризгати у комору одређује се подешавањем и уградњом убризгавања.
Систем за убризгавање вртложне коморе
Цртање. 4.60. Пресек главе цилиндра са вртложном комором: 1 – млазница; 2 – жарница; 3 – вртложна комора са улазним каналом; 4 – цилиндар
Дизели са вортекс системом (слика 4.60) имају подељену комору за сагоревање. Вртложна комора је повезана са простором изнад клипа, а када се клип приближи горњој тачки, у њој се ствара вртложни ток који ефикасно меша гориво са ваздухом. Смеша, запаљена, прелази у главну комору за сагоревање. Мотори са вортекс комором су се добро показали, посебно при великим брзинама (више од 5000 мин⁻¹).
Систем за убризгавање са предкомором (прекомором)
Цртање. 4.61. Пресек главе цилиндра са предкомором: 1 – млазница; 2 – жарница; 3 – предкомора са улазним каналом; 4– цилиндар
Са предкоморним системом (сл. 4.61), који се користи на дизел моторима Mercedes, радне коморе су подељене, попут вортекс система. Предкомора се налази на врху главе цилиндра. Паљење горива у комори за сагоревање се дешава кроз танке млазнице које долазе из предкомора.
Директно убризгавање
Са директним убризгавањем, гориво се доводи у комору за сагоревање и тренутно сагорева.
Овај систем је веома економичан, али има своје недостатке: високу буку мотора, посебно током покретања и нагло повећање брзине.
Систем Common Rail
Цртање. 4.62. Систем директног убризгавања Common Rail: 1 – млазница; 2 – улазна цев; 3 – клип са посебним удубљењем
Цртање. 4.63. Системски дијаграм Common Rail: 1 – заједнички развод горива; 2 – сензор притиска; 3 – пумпа; 4 – млазница; 5 – вентил за контролу притиска
Систем Common Rail (сл. 4.62, 4.63, 4.68) не само да обезбеђује ефикасност и минималну емисију гасова штетних по животну средину, већ и надмашује савремене дизел моторе са предкоморним убризгавањем у погледу удобности и нивоа буке мотора. Због тога дизел мотори CDI заузео велико место у развоју производње мотора Mercedes-Benz.
"Common Rail" значи "заједничка линија". Ако је у системима са директним убризгавањем гориво под притиском напајано на сваки ињектор посебно, онда у систему Common Rail гориво, без обзира на редослед убризгавања, налази се у заједничкој шини за гориво, такозваном акумулатору.
Електронска контрола регулише притисак убризгавања у зависности од брзине мотора и оптерећења. Сензори који примају податке о режиму рада брегастог вратила и радилице издају команде за оптимално убризгавање према режиму рада мотора. Штавише, снабдевање горивом и убризгавање су независни једно од другог.
Цртање. 4.64. Главни елементи система Common Rail: 1 – пумпа високог притиска; 2 – пумпа за убризгавање; 3 – млазница; 4 – магнетни вентил система за дозирање; 5 – повратни вод горива; 6 – цевовод високог притиска; 7 – сензор притиска горива; 8 – акумулатор притиска; 9 – вентил за подешавање притиска горива
Посебност овог развоја је посебан уређај за складиштење (акумулатор) 8 (сл. 4.64), у коме се увек одржава притисак до 1350 бара. Ово је неопходно како би у линији која повезује пумпу са ињекторима увек било гориво на потребном притиску, спремно за убризгавање.
Линија је повезана са ињекторима. Сваки ињектор има магнетни вентил који регулише притисак и количину горива. Микрорачунар контролише рад вентила на основу режима рада и оптерећења мотора. Овај систем је значајно повећао ефикасност мотора и допринео значајном смањењу емисије штетних гасова у атмосферу.
Пумпе за гориво високог притиска (ХПФП)
Пумпе за убризгавање се користе за снабдевање дизел горивом ињекторима под високим притиском (око 120 бара). 4- и 5-цилиндарски мотори су опремљени дистрибутивном пумпом за убризгавање. 6-цилиндарски мотор има линијску пумпу за убризгавање. Све пумпе за убризгавање се налазе на левој страни мотора и покрећу их ланац од радилице. У овом случају, брзина ротације осовине пумпе за убризгавање је половина брзине ротације радилице. Пумпе за убризгавање су електронски контролисане.
Дистрибуциона пумпа за убризгавање
Мотори Е 220 Д и Е 290 TD опремљен са пумпама за убризгавање дистрибутивног типа (сл. 4.64, 4.65). Пумпа за убризгавање има уграђену пумпу за пуњење горива и сензор температуре, уз помоћ којих се издаје сигнал за заустављање довода горива. Напољу се налазе електромагнетни вентили, један за заустављање мотора, други за снабдевање горивом. Пумпа за убризгавање доводи гориво кроз танке канале у одговарајући цилиндар.
Цртање. 4.65. Дистрибуциона пумпа за убризгавање горива инсталирана на моделима Е 220D и Е 290 TD
Вратило пумпе је повезано са главним отвором, а клипови за испоруку су одвојени један од другог притиском горива (око 8 бара) све док умеци брегасте подлошке не изврше силу на потпорне крајеве. Како се осовина окреће, канал за пражњење се затвара и канал високог притиска се отвара.
У глави дистрибутивне пумпе постоје 4 (или 5 за 5-цилиндарски мотор) испусна канала и, сходно томе, 4 (5) канала високог притиска. Када су брегасти на брегастој плочи поравнати са ушицама лежаја, клипови почињу да сабијају гориво, притисак се повећава и убризгавање се дешава када достигне око 120 бара.
Количина убризганог горива одређена је дужином хода клипа за убризгавање, која се регулише аксијалним померањем избочина носача. Аксијално поравнање вратила разводне пумпе контролишу два магнетна вентила и повратна опруга регулатора количине горива.
Угао напредовања убризгавања горива се подешава положајем брегасте подлошке у односу на главу дистрибутивне пумпе. Окретањем подлошке против смера ротације, време убризгавања се подешава раније, односно у смеру ротације - касније. Ротација брегасте подлошке око осе осовине врши се помоћу вентила за подешавање и повратне опруге. Када се постави на "рани" положај, контролни вентил ће се отворити, притисак ће се повећати, а контролни клип ће се померити улево. Када се вентил затвори, притисак се смањује и клип се под дејством опруге помера удесно.
Ин-лине пумпе за убризгавање
Цртање. 4.66. Дистрибуциона пумпа за убризгавање инсталирана на моделима Е 220 Д и Е 290 TD, у контексту
На моделима Е 300 Д уграђена је ин-лине пумпа за убризгавање (слика 4.66) са електронском контролом - ERE (Elektronisch geregeltes Reien-Einspritzsystem). Ин-лине пумпе за убризгавање имају засебан део пумпе за сваки цилиндар, који снабдева горивом одговарајући ињектор кроз челични цевовод високог притиска. Главни чворови ERE-системи су ин-лине пумпа за убризгавање и електронска контролна јединица за систем убризгавања.
Цртање. 4.68. Ин-лине пумпа за убризгавање (ERE) у одељку: 1 – пријемни део за повезивање цевовода високог притиска са млазницом; 2 – испусни вентил; 3 – клип; 4 – механизам за контролу брзине (ERE); 5 – контролни сталак; 6 – полуга за уградњу клипа; 7 – конектор; 8 – потискивач ваљка; 9 – опруга клипа; 10 – пумпа за гориво; 11 – електрохидраулични регулатор; 12 – брегасто вратило
На дну пумпе је уграђена брегаста осовина 12 (слика 4.68). Уз помоћ својих брегова, делови пумпе се активирају у складу са редоследом убризгавања. Главни делови пумпног дела су: испусни вентил 2, цилиндар и клип 3, ротациони клип и опруга 9.
Када је клип у доњем положају, шупљина изнад њега се пуни горивом кроз улазни отвор. Гребен вратила пумпе помера потисник нагоре, опруга клипа је компримована, клип затвара улаз и притисак се повећава.
Када притисак достигне 120 бара, игла ињектора се подиже и гориво улази у предкомору. Убризгавање се наставља све док клип не отвори излаз за контролу горива. У овом тренутку, притисак изнад клипа нагло опада, испусни вентил се затвара, након што је претходно вратила малу количину горива назад у цилиндар. Притисак у цеви за гориво и ињектору нагло опада. Млазница се затвара.
Клип има спирални уземљени канал на бочној површини, а у зависности од положаја клипа, излаз за подешавање довода горива остаје затворен неко време. Пут који клип пролази када је излаз затворен назива се ход пражњења. Што је ход убризгавања дужи, то се више горива убризгава у цилиндар мотора.
Окретне чауре клипова свих делова пумпе су повезане преко кратке полуге са контролном летвом. Приликом монтаже пумпе, ротационе чауре се постављају тако да сви делови пумпе пумпају исту количину горива.
Шина за подешавање довода горива је важан део пумпе за убризгавање, уз помоћ које се убризгано гориво дозира у сваки цилиндар. Контролна летва је повезана са педалом гаса преко електронски контролисаног регулатора брзине (ERE).
Цртање. 4.67. Тип ин-лине пумпе за убризгавање ERE, инсталиран на моделу Е 300D
Регулатор брзине
Електронски контролер брзине се налази на задњој страни пумпе за гориво и контролише сталак. Регулатором управља квадратни импулсни напон са фреквенцијом од око 190 Хз. У зависности од режима, сила покретачког магнета се мења, а он, превазилазећи силу опруге, помера сталак у правцу "Start" или, респективно, "Volllast" (пуно оптерећење). Дужина хода сталка је 19,5 мм.
Смањење нивоа буке мотора
У раније коришћеним пумпама за убризгавање са директним убризгавањем под високим притиском (до 145 бара), бука мотора је била много већа него код модела са предкоморним моделом. Систем Common Rail пре главног дела горива, он убризгава малу, такозвану пилот, дозу горива, која обезбеђује "грејање" коморе за сагоревање. Захваљујући томе, стварају се оптимални услови за паљење главног горива, оно се пали много брже, јер притисак и температура расте глатко, а не нагло. Ово утиче не само на смањење буке, већ и на смањење токсичности издувних гасова.
На основу овога, стручњаци Mercedes-Benz предузео додатне мере за смањење нивоа буке мотора. То укључује специјално кућиште (пригушивач) главе цилиндра и усисног разводника за упијање буке, ојачање кућишта радилице и поклопца брегастог вратила.
[Материјал преузет са веб-ресурса: MercedesMan.ru]