Informativní článek o automobilových vstřikovačích - jaké typy existují a jak fungují.
Obsah článku:
- Elektromagnetické trysky
- Elektrohydraulické trysky
- Piezoelektrické trysky
Vstřikovač (druhé jméno - „vstřikovač“) je konstrukčním prvkem vstřikovacího systému motoru. Takové zařízení je navrženo tak, aby dodávalo palivo v odměřeném množství a poté jej stříkalo do sacího potrubí (spalovací komory), tj. vytváří směs paliva a vzduchu.
Zařízení tohoto druhu se používají ve všech vstřikovacích systémech motorů - benzínových i naftových. Moderní motory dnes používají vstřikovače, které jsou vybaveny elektronickým řízením vstřikování.
V závislosti na jednom nebo jiném způsobu vstřikování se tyto typy vstřikovačů rozlišují jako: elektromagnetické, piezoelektrické a elektrohydraulické.
- Viz také článek: Jak propláchnout vstřikovače motoru
Návrh a princip činnosti elektromagnetického injektoru
Fotografie elektromagnetického injektorového zařízení
Elektromagnetické zařízení tohoto druhu se obvykle používá v benzínových motorech, včetně těch se systémem přímého vstřikování. Tento typ zařízení se vyznačuje poměrně jednoduchým designem, který se skládá z trysky a solenoidového ventilu vybaveného jehlou.
Tímto způsobem se provádí práce elektromagnetického injektoru. Elektronická řídicí jednotka v přísném souladu s dříve stanoveným algoritmem poskytuje v požadovaném okamžiku napájení budícímu vinutí ventilu. Přitom se vytvoří elektromagnetické pole, které překoná sílu pružiny, poté zatáhne kotvu jehlou a tím uvolní trysku. Poté je vstřikováno palivo. Když napětí zmizí, pružina vrátí jehlu trysky do sedla.
Návrh a princip činnosti elektrohydraulické trysky
Fotografie zařízení elektrohydraulické trysky
Elektrohydraulické zařízení tohoto typu se používá u vznětových motorů, včetně těch, které jsou vybaveny vstřikovacím systémem nazývaným „Common Rail“. Konstrukce tohoto typu zařízení kombinuje elektromagnetický ventil, vypouštěcí a vstupní škrticí klapky a řídicí komoru.
Princip činnosti tohoto zařízení je založen na aplikaci tlaku paliva, a to jak během vstřikování, tak i po jeho ukončení. Elektromagnetický ventil v počáteční poloze je bez napětí a zcela uzavřen, jehla zařízení je přitlačena na sedlo silou tlaku na palivový píst v řídicí komoře. V této poloze není vstřikováno žádné palivo. Je třeba poznamenat, že v takové situaci je tlak paliva na jehlu kvůli rozdílu v kontaktních oblastech menší než tlak aplikovaný na píst.Po příkazu z elektrické řídicí jednotky se spustí elektromagnetický ventil a vypouští se škrticí klapka je otevřená. V tomto případě palivo v řídicí komoře proudí do odtokového potrubí škrticí klapkou. Sací plyn brání rychlému vyrovnávání tlaku nejen v sacím potrubí, ale také v kontrolní komoře. Postupně se tlak na píst snižuje, ale tlak paliva aplikovaný na jehlu se nemění - v důsledku toho se jehla zvedne a podle toho se vstřikuje palivo.
Konstrukce, výhody a princip činnosti piezoelektrické trysky
Schéma piezoelektrického injektorového zařízení
Za nejdokonalejší zařízení, pomocí kterého je zajištěno vstřikování paliva, se považuje piezoelektrické zařízení tohoto druhu - říká se mu „piezoelektrický injektor“. Tento typ zařízení je instalován na těch vznětových motorech, které jsou vybaveny vstřikovacím systémem nazývaným Common Rail - akumulační palivový systém.
Výhodou takových zařízení je rychlost odezvy (asi čtyřikrát rychlejší než solenoidový ventil), což ve výsledku poskytuje možnost opakovaně vstřikovat palivo během jednoho cyklu. Výhodou piezo vstřikovačů je navíc nejpřesnější dávkování paliva, které je vstřikováno.
Vytvoření tohoto typu zařízení bylo možné v souvislosti s využitím piezoelektrického jevu při ovládání trysky, který je založen na změně délky piezoelektrického krystalu v důsledku napětí. Konstrukce takového zařízení obsahuje piezoelektrický prvek a posunovač, který je zodpovědný za přepínání ventilu, a také jehlu, které jsou všechny umístěny v těle zařízení.
Při provozu tohoto typu zařízení, jakož i při provozu elektrohydraulických zařízení tohoto druhu se používá hydraulický princip. Jehla v počáteční poloze sedí na sedadle kvůli vysokému tlaku paliva. V procesu aplikace elektrického signálu na piezoelektrický prvek se jeho délka zvětšuje, což přenáší sílu na tlačný píst. V důsledku toho se přepínací ventil otevře a palivo proudí do zpětného potrubí. Nad jehlou klesá tlak. V důsledku tlaku ve spodní části je jehla zvednuta a podle toho je vstřikováno palivo.
Množství vstřikovaného paliva je určeno faktory, jako jsou:
- doba expozice piezoelektrickému prvku;
- tlak paliva v palivové liště.
