Sistemet e injektimit me naftë. Dizajni, avantazhet dhe disavantazhet
Ndryshe nga motorët me benzinë, motorët me naftë kishin injektim të karburantit që në fillim. Vetëm sistemet e injektimit, pajisjet dhe presioni i karburantit të furnizuar në cilindra ndryshuan.
Parimi i punës së një motori me naftë, i njohur zakonisht si motor dizel, është krejtësisht i ndryshëm nga ai i një motori me benzinë. Në kamionët e karburantit, përzierja karburant-ajër hyn në dhomën e djegies mbi piston. Pas ngjeshjes, përzierja ndizet për shkak të prishjes së një shkëndije elektrike në elektrodat e kandelave. Kjo është arsyeja pse motorët me benzinë quhen edhe motorë me ndezje me shkëndijë (SI).
Në motorët me naftë, pistoni në dhomën e djegies ngjesh vetëm ajrin, i cili, nën ndikimin e presionit të madh (të paktën 40 bar - prandaj emri "presion i lartë") nxehet në një temperaturë prej 600-800 ° C. Injektimi i karburantit në ajër të tillë të nxehtë rezulton në vetëndezjen e menjëhershme të karburantit në dhomën e djegies. Për këtë arsye, motorët me naftë quhen gjithashtu motorë me ndezje me kompresim (CI). Që në fillim, ato furnizoheshin duke injektuar karburant në dhomën e djegies, dhe jo në kolektorin e marrjes, i cili vetëm furnizon me ajër motorin. Në varësi të faktit nëse dhoma e djegies ishte e ndarë apo jo, motorët me naftë ndaheshin në njësi fuqie me injeksion indirekt ose të drejtpërdrejtë.
Injeksion indirekt
Nafta, megjithëse debutoi me një sistem injeksioni të drejtpërdrejtë, nuk u përdor për një kohë të gjatë. Kjo zgjidhje shkaktoi shumë probleme dhe në industrinë e automobilave ajo u zëvendësua nga injeksioni indirekt i patentuar në 1909. Injeksioni i drejtpërdrejtë mbeti në motorët e mëdhenj të palëvizshëm dhe detarë, si dhe në disa kamionë. Dizajnerët e makinave të pasagjerëve favorizuan naftën me injeksion indirekt, me funksionim më të butë dhe më pak zhurmë.
Termi "indirekt" në motorët me naftë do të thotë diçka krejtësisht ndryshe nga motorët me benzinë, ku injektimi indirekt është injektimi i një përzierjeje ajër-karburant në kolektorin e marrjes. Në motorët me naftë me injeksion indirekt, si në modelet e injektimit të drejtpërdrejtë, karburanti i atomizuar nga injektori gjithashtu hyn në dhomën e djegies. Thjesht është e ndarë në dy pjesë - një pjesë ndihmëse, në të cilën injektohet karburant, dhe pjesa kryesore, d.m.th. hapësira direkt mbi piston në të cilën zhvillohet procesi kryesor i djegies së karburantit. Dhomat janë të ndërlidhura nga një kanal ose kanale. Sipas formës dhe funksionit, dhomat ndahen në rezervuarë paraprak, vorbull dhe ajër.
Këto të fundit nuk mund të përdoren, pasi prodhimi i tyre praktikisht ka pushuar. Në rastin e dhomave para dhe dhomave të rrotullimit, gryka instalohet pranë dhomës ndihmëse dhe injekton karburant në të. Atje, ndodh ndezja, pastaj karburanti i djegur pjesërisht hyn në dhomën kryesore dhe digjet atje. Motorët me naftë me një dhomë para-dhomë ose vorbull funksionojnë pa probleme dhe mund të kenë sisteme të lehta me fiksime. Ata nuk janë të ndjeshëm ndaj cilësisë së karburantit dhe mund të kenë grykë të një dizajni të thjeshtë. Megjithatë, ato janë më pak efikase se naftët me injeksion të drejtpërdrejtë, konsumojnë më shumë karburant dhe kanë probleme me ndezjen e një motori të ftohtë. Sot, motorët me naftë me injeksion indirekt në makinat e pasagjerëve janë një gjë e së kaluarës dhe nuk prodhohen më. Ato rrallë gjenden në makinat moderne në treg sot. Ato mund të gjenden vetëm në modele të tilla si Hindustan dhe Tata Indiane, UAZ ruse, gjenerata e vjetër Mitsubishi Pajero e shitur në Brazil ose Volkswagen Polo e ofruar në Argjentinë. Ato përdoren në sasi shumë më të mëdha në automjetet pas tregut.
Injeksion i drejtpërdrejtë
Gjithçka filloi me të. Megjithatë, përfitimet e injektimit të drejtpërdrejtë nuk u shfrytëzuan fillimisht. Rëndësia e rrotullimit të duhur të karburantit nuk dihej dhe djegia e tij nuk ishte optimale. U formuan gunga të karburantit, të cilat kontribuan në formimin e blozës. Proceset në piston shkuan shumë shpejt, motorët punuan shumë, duke shkatërruar shpejt kushinetën e boshtit të gungës. Për këtë arsye, injektimi direkt u braktis, duke preferuar injektimin indirekt.
Një kthim në rrënjë, por në një version modern, ndodhi vetëm në 1987, kur Fiat Croma 1.9 TD hyri në prodhim masiv. Injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit kërkon pajisje efikase të injektimit, presion të lartë injektimi, karburant me cilësi të mirë dhe një grup me gunga shumë të fortë (dhe për rrjedhojë të rëndë). Megjithatë, ai siguron efikasitet të lartë dhe nisje të lehtë të një motori të ftohtë. Zgjidhjet moderne për motorët me naftë me injeksion të drejtpërdrejtë bazohen kryesisht në koka dhe pistona plotësisht të sheshta me dhoma (kavitete) të formës së duhur. Dhomat janë përgjegjëse për turbulencën e saktë të karburantit. Injeksioni i drejtpërdrejtë përdoret gjerësisht sot në motorët me naftë të makinave të pasagjerëve.
Injeksion direkt - Injektorë pompash
Në motorët tradicionalë me naftë, lloje të ndryshme pompash janë përgjegjëse për furnizimin me karburant. Në kohët e pionierëve, injektimi i karburantit bëhej me ajër të kompresuar; në vitet 20, kjo bëhej me pompa vaji të ridizajnuar. Në vitet 300, pompat speciale të krijuara për motorët me naftë ishin përdorur tashmë gjerësisht. Fillimisht u bazua në pompa serike që krijojnë presion të ulët (deri në 60 bar). Vetëm në vitet 1000 u shfaqën pompa shpërndarëse boshtore më efikase (mbi 80 bar). Në mesin e viteve shtatëdhjetë ata morën kontrollin mekanik të injektimit, dhe në mesin e viteve tetëdhjetë ata morën kontrollin elektronik (BMW 524td, 1986).
Pompa-injektorët e përdorur në kamionë tashmë në vitet '30 ishin një mënyrë paksa e ndryshme e injektimit të karburantit, ata u përdorën gjerësisht në makinat e pasagjerëve nga koncerni Volkswagen, për herë të parë në 1998 (Passat B5 1.9 TDI). Shkurtimisht, një injektor pompë është një injektor me pompën e vet, i cili drejtohet nga një bosht me gunga. Kështu, i gjithë procesi i presionit dhe injektimit në cilindër është i kufizuar në kokën e cilindrit. Sistemi është shumë kompakt, nuk ka linja karburanti që lidhin pompën me injektorët. Prandaj, nuk ka pulsacion të grykës, gjë që e bën të vështirë rregullimin e dozës së karburantit dhe rrjedhjet. Meqenëse karburanti avullohet pjesërisht në dhomën e njësisë së injeksionit, koha e injektimit mund të jetë e vogël (nisje e lehtë). Më e rëndësishmja, megjithatë, është presioni shumë i lartë i injektimit prej 2000-2200 bar. Doza e karburantit në cilindër përzihet shpejt me ajrin dhe digjet me shumë efikasitet.
Në përgjithësi, një motor nafte me pompë-injektor karakterizohet nga efikasitet i lartë, konsumi i ulët i karburantit, shpejtësia e lartë dhe mundësia e marrjes së densitetit të lartë të fuqisë. Por një motor me injeksion njësi është i shtrenjtë për t'u prodhuar, kryesisht për shkak të kompleksitetit të kokës së cilindrit. Puna e tij është e vështirë dhe e zhurmshme. Kur mundësohet nga injektorët e njësisë, lindin edhe probleme me emetimet, të cilat kontribuan shumë në braktisjen e kësaj zgjidhjeje nga VW.
Injeksion i drejtpërdrejtë - Common Rail
Elementi më i rëndësishëm i sistemit të injektimit Common Rail është "Common Rail", një lloj rezervuari i njohur gjithashtu si "akumulator i karburantit nën presion", në të cilin një pompë pompon karburantin dizel. Ai hyn në grykë jo drejtpërdrejt nga pompa, por nga rezervuari, duke ruajtur të njëjtin presion për secilin cilindër.
Në mënyrë figurative mund të themi se secili prej injektorëve nuk pret një pjesë të karburantit nga pompa, por megjithatë ka karburant në një presion shumë të lartë. Impulset elektrike që aktivizojnë injektorët janë të mjaftueshëm për të furnizuar me karburant dhomat e djegies. Një sistem i tillë ju lejon të krijoni injeksione shumëfazore (madje edhe 8 faza për injeksion), gjë që çon në djegie shumë të saktë të karburantit me një rritje graduale të presionit. Presioni shumë i lartë i injektimit (1800 bar) lejon përdorimin e injektorëve me vrima shumë të vogla që japin karburant pothuajse në formën e mjegullës.
E gjithë kjo plotësohet nga efikasiteti i lartë i motorit, funksionimi i qetë dhe niveli i ulët i zhurmës (pavarësisht injektimit të drejtpërdrejtë), manovrimi i mirë dhe emetimet e ulëta të shkarkimeve. Megjithatë, motorët e zakonshëm të hekurudhës kërkojnë karburantin me cilësi më të lartë dhe filtrat më të mirë. Ndotësit në karburant mund të shkatërrojnë injektorët dhe të shkaktojnë dëme që janë jashtëzakonisht të kushtueshme për t'u riparuar.
