25 LAT DOŚWIADCZENIA

Specjalistyczna Pracownia Regeneracji Wtryskiwaczy,

Pompowtryskiwaczy i Pomp Common Rail

Zadzwoń i dowiedz się więcej!

+48 601 856 277

WTRYSKIWACZ | CZYSZCZENIE WTRYSKIWACZY COMMON RAIL

Wtryskiwacze i rozpylacze Bosch – Delphi – Denso – Siemens VDO

Korzystne zmiany w przebiegu wtrysku i jego precyzyjne sterowanie zostało osiągnięte przez wtryskiwacz w układach CR między innymi dzięki sterowanym elektronicznemu, będącym jednocześnie finalnym elementem tego typu układów zasilania. Precyzyjne sterowanie i możliwość podziału dawki na dawkę pilotująca, właściwą, dotrysk osiągnięto w przypadku wtryskiwaczy CR za pomocą szybkości jego otwarcia i zamknięcia. Wtrysk pilotujący podnosi temperaturę w komorze spalania oraz wzbudza w niej ruch powietrza przygotowując tym samym komorę spalania do wtrysku właściwego. W ta-kich warunkach po wtrysku dawki właściwej proces spalania nie przebiega z gwałtownym wzrostem ciśnienia, a spalanie może odbyć się po krótkiej zwłoce zapłonu. Dotrysk natomiast ma za zadanie podwyższyć temperaturę spalin w celu podniesienia temperatury układów poza silnikowego oczyszczania spalin (filtra cząstek stałych) oraz redukcję cząstek stałych. Zarówno dawka pilotująca jak i dotrysk aplikowane są odpowiednio przed i po wtrysku właściwym w czasie 0,4 ms. Podział dawek paliwa na kilka mniej-szych i ich odpowiednio dobrany czasowy odstęp pomiędzy dawką właściwą oraz precyzja dawkowania spowodowała znaczącą redukcję hałasu i emisji szkodliwych składników spalin. Bardzo szybkie otwarcie i zamknięcie wtryskiwacza z jednoczesnym precyzyjnym sterowaniem umożliwia dawkowanie paliwa w odpowiednich cyklach w zależności od zapotrzebowania silnika wynikającego z jego chwilowego obciążenia, co było nieosiągalne w klasycznych układach wtryskowych. W połączeniu z wysokim ciśnieniem dało to możliwość kształtowania dowolnej charakterystyki pracy. Zatem układy wtryskowe typu CR znalazły szerokie zastosowanie w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym. Elementy są bardzo precyzyjnie pasowane, dlatego czyszczenie wtryskiwaczy Common Rail Delphi, Denso, Bosch i Siemens odbywa się w specjalistycznych myjkach ultradźwiękowych dotyczy to także pomp wysokiego ciśnienia.



EPS 205 czyszczenie wtryskiwaczy Bosch:

EPS 205 czyszczenie wtryskiwaczy Bosch

Czyszczenie wtryskiwaczy:

czyszczenie wtryskiwaczy

Czyszczenie pompowtryskiwaczy:

czyszczenie pompowtryskiwaczy

Wtryskiwacze w zależności od ich rodzaju umieszczone są w głowicy cylindra pionowo lub skośnie, a mocowane są za pomocą jarzma dociskowego. Paliwo do wtryskiwacza doprowadzane jest przewodami wysokiego ciśnienia z zasobnika paliwa, następnie trafia bezpośrednio do wnętrza cylindra na specjalnie ukształtowane denko tłoka. Wtryskiwacze stosowane w układach CR różnią się znacząco od tych stosowanych w układach z rotacyjną czy rzędową pompą wtryskową m.in. sposobem otwarcia i zamknięcia wtryskiwacza. Do tego celu w wtryskiwaczach CR wykorzystuje się hydrauliczne wspomaganie wtryskiwacza, którego zwykłe wtryskiwacze używane w klasycznych układach nie posiadały. Uruchomienie zaworów hydraulicznych umieszczonych we wnętrzu wtryskiwacza uzyskiwane jest na drodze prądu przyciągania pochodzącego z cewki elektromagnetycznej lub na drodze zmiany objętości elementu piezoelektrycznego.
W związku z tym wyróżnia się dwa typy wtryskiwaczy stosowanych w układach zasilania Common Rail:

- wtryskiwacze elektromagnetyczne,
- wtryskiwacze piezoelektryczne.

Wtryskiwacze elektromagnetyczne znalazły zastosowanie w I i II generacji układów i zbudowane są z trzech podstawowych elementów jakimi są:

- rozpylacz,
- hydrauliczny układ wspomagania,
- zawór elektromagnetyczny.

Wtryskiwacz elektromagnetyczny charakteryzuje się czteroetapowym cyklem pracy, składającym się z następujących etapów :

- etap zamykania wtryskiwacza pod wpływem działającego wysokiego ciśnienia,
- otwieranie się wtryskiwacza (początek wtrysku),
- otwarcie całkowite wtryskiwacza (wtrysk właściwy),
- etap zamykania się wtryskiwacza (koniec wtrysku).

Schemat budowy wtryskiwacza elektromagnetycznego ze wskazaniem jego poszczególnych elementów przedstawia rysunek 2.15. Zasada działania pompowtryskiwacza elektromagnetycznego jest stosunkowo łatwa do wyjaśnienia. W większości wtryskiwaczy danego typu wykorzystywane jest ciśnienie wstępne panujące we wnętrzu zasobnika paliwa do wytworzenia siły zamykającej i otwierającej igłę rozpylacza. Układ taki nosi nazwę hydraulicznego układu wspomagania (Serwo-hydrauliczny). W czasie wyłączonego wtryskiwacza (rys. 2.11. A) wysokie ciśnienie zgromadzone w kolektorze paliwa poprzez przewody wysokiego ciśnienia dopływa do wnętrza wtryskiwacza poprzez złącze (4), gdzie oddziałuje na powierzchnię popychacza, znajdującą się ponad igłą rozpylacza w ko-morze sterującej zaworu (8) oraz na powierzchnię pierścieniową obsady poniżej igły rozpylacza (11). Ciśnienie paliwa zgromadzonego nad powierzchnią popychacza wytwarza znacznie większą siłą niż ta, która działa na pierścieniową powierzchnię obsady igły popychacza. W celu otwarcia wtryskiwacza iglica musi zostać uniesiona, aby do tego doszło, do zaworu elektromagnetycznego przyłożone zostaje napięcie, które dociera do niego poprzez złącze elektryczne (2). Otwarty zawór elektromagnetyczny (3, 5) powoduje zmianę rozkładu sił wywierających na poszczególne elementy utrzymujące wtryskiwacz w stanie zamknięcia. Otwarcie zaworu powoduje, iż paliwo może dotrzeć do przelewu przez przelew dławika (7), bowiem średnica dławika odpływu (6) jest większa niż średnica dławika dopływu. Wartość ciśnienia panującego w komorze sterującej oraz siła oddziałująca na powierzchnię popychacza są mniejsze niż siła otwierająca oddziałują-ca na iglicę rozpylacza. Iglica rozpylacza (11) unosi się powodując początek wtrysku paliwa, który trwa do czasu zamknięcia zaworu elektromagnetycznego. Po zamknięciu zaworu wartości sił działających na poszczególne elementy powodujące jego otwarcie, powracają do stanu pierwotnego. Taki cykl powtarza się nie ustanie w całym cyklu pracy silnika w zależności od podziału i wartości dawki w krótszych bądź dłuższych odstępach czasowych. W celu dokonania procedury kalibracyjnej układu wtryskowego każdy wtryskiwacz elektromagnetyczny posiada tzw. kod IMA. Kod ten nadawany jest indywidualnie dla każdego wtryskiwacza i stosowany jest dla wyrównania dawki wtryskiwacza. Podczas wymiany wtryskiwacza na nowy, czy choćby przy jego regeneracji kod IMA znajdujący się na zewnętrznej części elektrozaworu wprowadzany jest na nowo do sterownika silnika. Nowo wprowadzony kod pozwala na dostrojenie wtryskiwacza do precyzyjnej pracy w układzie wtryskowym jednocześnie chroniąc układ przed nieprecyzyjną i nieefektywną pracą wtryskiwacza. Regeneracja wtrysków odbywa się na stołach probierczych EPS 205, EPS 815 i EPS 708, gdzie są poddawane procesowi kalibracji i regulacji poszczególnych dawek.



Rys. 2.15. Schemat budowy wtryskiwacza elektromagnetycznego firmy Bosch ( A - w pozycji zamkniętej, B - w czasie otwarcia) ze wskazaniem najważniejszych elementów: 1- króciec przelewu paliwa, 2 - złącze elektryczne, 3 - cewka elektromagnetyczna, 4 - złącze dopływu paliwa pod wysokim ciśnieniem pochodzącym z zasobnika, 5 - kulka kotwicy zaworu, 6 - dławik odpływu, 7- dławik dopływu, 8 - komora sterująca zaworu, 9 - tłoczek sterujący zaworu, 10 - kanał dopływu paliwa do rozpylacza, 11- igła rozpylacza

schemat budowy wtryskiwacza elektromagnetycznego

Wtryskiwacze Bosch Common Rail:

wtryskiwacze Bosch Common Rail

Wtryskiwacze Delphi Common Rail:

wtryskiwacze Delphi Common Rail

Wtryskiwacze Denso Common Rail:

wtryskiwacze Denso Common Rail

Wtryskiwacze Siemens Common Rail:

wtryskiwacze Siemens Common Rail

Pompowtryskiwacz Bosch:

pompowtryskiwacz Bosch

Budowa wtryskiwaczy elektromagnetycznych poszczególnych producentów jest mocno zróżnicowana. Z zewnątrz praktycznie niczym się od siebie nie różnią, ale ich wnętrze skrywa w sobie różnego rodzaju rozwiązania. Dla przykładu poniżej na rysunku 2.16 przedstawiono schemat wtryskiwacza zaproponowanego przez firmę Delphi, którego budowa wewnętrzna odbiega znacząco od budowy wtryskiwaczy firmy Bosch. Zasada działania obydwu wtryskiwaczy jest w zasadzie podobna, a ich różnica wynika z innego rozlokowania i innych rozwiązań konstrukcyjnych poszczególnych elementów wykonawczych. Na przykład wtryskiwacz zaproponowany przez firmę Delphi nie posiada drugiego tłoczka sterującego, który bezpośrednio oddziałuje na iglicę rozpylacza. W tym przypadku sterowanie przemieszczeniem iglicy odbywa się przy wykorzystaniu różnicy ciśnień. Przesunięcie mechanizmu wykonawczego wtryskiwacza ku dołowi spowodowało również poprawę możliwości obsługi serwisowej. Wtryskiwacze firmy Delphi łatwiej poddają się rozbiórce i procesom regeneracyjnym, ale nie są aż tak odporne na zanieczyszczenia znajdujące się w oleju napędowym jak wtryskiwacze firmy Bosch.



Rys. 2.16. Schemat budowy wtryskiwacza firmy Delphi ze wskazaniem poszczególnych jego elementów: 1 - korpus, 2 - nakrętka rozpylacza, 3 - złącze przewodu wysokiego ci-śnienia, 4 - filtr paliwa, 5 - kanał zasilający (kolor czerwony), 6 - złącze elektryczne, 7 - kanał przelewowy paliwa, 8 - główny kanał zasilający, 9 - kanał nadmiarowy (kolor niebieski),10 - podkładki sprężyste, 11- cewka elektromagnetyczna z zaworem, 12 - sprężyna zaworu, 13 - zawór sterujący, 14 - tłok zaworu sterującego, 15 - dławik odpływu, 16 - komora sterująca, 17 - rozpylacz, 18 - sprężyna iglicy, 19 - ciśnieniowa komora, 20 - iglica rozpylacza

schemat budowy wtryskiwacza Delphi

Wszystkie wtryskiwacze, aby prawidłowo działy muszą ściśle współpracować z pompą wysokiego ciśnienia. Regeneracja pomp wtryskowych Cr i cena naprawy jest w zakładce cennik naszej strony do której zapoznania zachęcamy. Naprawa przebiega przy udziale stołów probierczych EPS 815, 708. Wtryskiwacze elektromagnetyczne są w stanie zapewnić podział wtrysku na 5 części. Jednak przy stawianym coraz wyższym wymaganiom w stosunku do aparatury wtryskowej wykazują one zbyt małą precyzje i zbyt wolne działanie. Takie stwierdze nie stało się impulsem do wprowadzenia nowego rodzaju wtryskiwaczy. Mowa tu o wtryskiwaczach piezoelektrycznych, które okazały się blisko trzykrotnie szybsze niż poprzedni rodzaj wtryskiwaczy. Ze względu na istnienie zjawiska samoindukcji cewka elektro-magnetyczna do otwarcia zaworu sterującego potrzebuje dwu/trzykrotnie więcej czasu niż siłownik piezoelektryczny. Aby zwiększyć szybkość działania elektromagnesu w fazie przyciągania, cewki są wystawiane na działanie prądu o natężeniu około 20A. W czasie następującej potem fazy podtrzymania wystarczające jest natężenie prądu o wartości 10A. W elementach piezoelektrycznych zastosowano odwrotny efekt piezoelektryczny. W wyniku przepływu napięcia elektrycznego przez element piezoelektryczny następuje jego wydłużenie w krótkim czasie. Element piezoelektryczny wtryskiwacza wykonany jest z niejednego a kilkuset kryształków pierwiastka piezoelektrycznego (np. krzemu) ułożonych w stos. Zastosowanie tak dużej ilość płytek uwarunkowane jest bardzo małym rozszerzeniem pojedynczego elementu. Przy zastosowaniu 300 kryształków ułożonych na-przemiennie z warstwą metalową w pionowy stos uzyskuje się wydłużenie do ok. 0,04 mm, proporcjonalne do wielkości przyłożonego napięcia. Wydłużony element piezoelektryczny po zaniku dostarczanego napięcia elektrycznego nie powraca samoistnie do swojego pierwotnego kształtu, aby zredukować jego objętość konieczna jest zmiana polaryzacji. Wiąże się to ze zamianą biegunów przepływu napięcia elektrycznego, którymi steruje jednostka sterująca, odpowiednio dawkująca i zmieniająca kierunek przepływu na-pięcia. Schemat budowy elementu piezoelektrycznego przedstawia rysunek 2.17 zamieszczony poniżej.



Rys. 2.17. Fragment przekroju stosu piezoelektrycznego ze wskazaniem poszczególnych jego elementów: 1- płytka metalowa, 2 - płytka wykonana z materiału o właściwościach piezoelektrycznych, 3 - obwód elektryczny służący do doprowadzenia napięcia

fragment przekroju stosu piezoelektrycznego

W odróżnieniu od wtryskiwaczy elektromagnetycznych, piezowtryskiwacze posiadają znacznie bardziej uproszczoną konstrukcję, która wynika ze znacznie mniejszej ilości posiadanych przez nie elementów wykonawczych znajdujących się we wnętrzu wtryskiwacza. Ilość elementów mechanicznych zapewniających odpowiedni przepływ paliwa ma znaczący wpływ na masę danego wtryskiwacza. Po zastosowaniu elementu piezo i redukcji elementów wykonawczych udało się zredukować jego masę o blisko 75% w stosunku do wtryskiwaczy elektromagnetycznych. Piezowtryskiwacze zapewniają szeroką regulację przebiegu wtrysku z podziałem na dwa przedwtryski (występujące najczęściej w niskich prędkościach obrotowych), wtrysk główny oraz wtrysków dodatkowych w liczbie dwóch w jednym pełnym cyklu pracy. Taki podział dawek paliwa w odpowiednim czasie ich aplikacji sprzyja znaczącej redukcji jednostkowego zużycia paliwa, redukcji zanieczyszczeń wydzielanych w spalinach oraz zapewnia miarową cichą pracę silnika o zapłonie samoczynnym. Zadania poszczególnych rodzajów wtrysku są takie same jak te omówione przy wtryskiwaczach elektromagnetycznych. Dla zainteresowanych działaniem, budową, testami, czyszczeniem i regeneracją pompowtryskiwaczy oraz ceną odsyłamy do naszych wcześniejszych artykułów. Wtryskiwacze piezoelektryczne niezależnie od rozwiązań stosowanych przez poszczególnych producentów układów Siemensa VDO, Continental, Delphi, Denso i Bosch-a w większości składają się z następujących podzespołów (rys. 2.18):

- siłownika piezoelektrycznego,
- przetwornika hydraulicznego,
- zaworu sterującego,
- rozpylacza.

Napięcie doprowadzane jest do siłownika piezoelektrycznego poprzez złącze elektryczne (6). Wartość napięcia uzależniona jest od informacji pobranych z mapy sterowania, które z kolei zależą m.in. od wielkości ciśnienia znajdującego się we wnętrzu zasobnika paliwa. Napięcie dostarczane jest impulsowo do chwili uzyskania dopuszczalnej różnicy między napięciem znamionowym i regulacyjnym. Zwiększanie napięcia przekłada się na proporcjonalne wydłużenie siłownika piezoelektrycznego (1). Ten z kolei na skutek skoku powoduje wzrost ciśnienia w przetworniku hydraulicznym (2), które trwa do chwili prze-kroczenia równowagi sił na zaworze sterującym (3) powodującym jego otwarcie. Po uzyskaniu odpowiedniego ciśnienia w komorze sterującej (4) znajdującego się bezpośrednio nad iglicą rozpylacza (8). Ciśnienie zaczyna spadać, co powoduje przerwanie i zakończenie wtrysku paliwa. Za sterowanie ruchem iglicy rozpylacza odpowiada zawór sterujący, a czas jego otwarcia jest odpowiedzialny za właściwą regulację dawki wtryskiwanego paliwa. W chwili, gdy do siłownika piezoelektrycznego nie dociera napięcie, zawór pozostaje w stanie zamkniętym, rozdzielając tym samym obwód wysokiego i niskiego ciśnienia. Iglica pozostaje w dolnym położeniu na skutek oddziałującego na nią ciśnienia z zasobnika wysokiego ciśnienia. Poprzez przyłożenie napięcia siłownik piezoelektryczny oddziałuje na zawór sterujący otwierając go. Otwarcie zaworu powoduje zamknięcie kanału obejściowego (10). W wyniku zamknięcia kanału obejściowego i odpowiednio dobranych wartości dopływu (11) i odpływu (12) paliwa z obwodu wysokiego ciśnienia do obwodu niskiego ciśnienia we wnętrzu wtryskiwacza, następuje spadek ciśnienia w komorze sterującej, powodując znaczącą redukcję siły dociskającej iglicę. Iglica się unosi, a następnie z powodu zaniku napięcia dochodzi do zmniejszenia objętości siłownika piezoelektryczne-go, który to odpowiada za zamknięcie zaworu sterującego i kanału przepływu. Ciśnienie w komorze sterującej powraca do początkowych wartości uniemożliwiając wypływ paliwa z rozpylacza w wyniku dociśnięcia iglicy. Zawory stosowane we wtryskiwaczach piezoelektrycznych w porównaniu z konwencjonalnymi konstrukcjami charakteryzują się bardzo szybkim czasem reakcji, co sprzyja spełnieniu norm emisji spalin i wzrostowi mocy silnika. Równie ważnym podzespołem wtryskiwacza piezoelektrycznego jest przetwornik hydrauliczny odpowiedzialny m.in. za :

- potęgowanie skoku siłownika piezoelektrycznego,
- redukcję ewentualnych luzów pomiędzy siłownikiem a zaworem sterującym (np. na skutek wydłużeń cieplnych),
- natychmiastowe przerwanie procesu wtrysku (np. w przypadku uszkodzenia styku elektrycznego).



Rys. 2.18. Schemat ilustrujący przykładową budowę wtryskiwacza piezoelektrycznego ze wskazaniem jego najważniejszych podzespołów: a - brak wtrysku, b - wtrysk, 1 - siłownik piezoelektryczny, 2 - przetwornik hydrauliczny, 3 - zawór sterujący, 4 - komora sterująca, 5 - przelew paliwa, 6 - złącze elektryczne, 7 - wlot paliwa, 8 - iglica, 9 - końcówka rozpylacza, 10 - kanał obejściowy, 11 - dławik dopływu, 12 - dławik odpływu

schemat budowy wtryskiwacza piezoelektrycznego

Ciekawym rozwiązaniem wtryskiwacza piezoelektrycznego jest zaproponowany przez firmę Delphi wtryskiwacz o bezpośredniej aktywacji. W przypadku takiego rozwiązania element zbudowany z piezoelektrycznego pierwiastka, który umieszczony jest prawie na całej długości wtryskiwacza współpracuje z iglicą niemalże bezpośrednio, sterując tym samym czasem otwarcia i zamknięcia wtryskiwacza. Taki wtryskiwacz cechuje się w porównaniu z piezo wtryskiwaczami firmy Bosch, brakiem pośrednich elementów, takich jak dodatkowe zawory czy sprężyny. Brak pośrednich elementów wpływa korzystnie na zmniejszenie mas ruchomych i tarcia, przy jednoczesnym polepszeniu stabilności działania wtryskiwacza. Ponadto gwarantuje możliwość uzyskania małych odstępów czasowych między poszczególnymi wtryskami. Schemat ilustrujący budowę wtryskiwacza Delphi o bezpośredniej aktywacji przedstawiono na rysunku 2.19.



Rys. 2.19. Schemat obrazujący budowę nowoczesnego wtryskiwacza o bezpośredniej aktywacji firmy Delphi ze wskazaniem poszczególnych jego elementów: 1 - korpus, 2 - złącze paliwowego przewodu wysokiego ciśnienia, 3 - filtr paliwa, 4 - kanał zasilający, 5 - przyłącze instalacji elektrycznej, 6 - wzdłużny kanał paliwa, 7 - element piezoelektryczny, 8 - tłumik drgań, 9 - popychacz iglicy, 10 - nakrętka wtryskiwacza, 11 - wtryskiwacz, 12 - kanał doprowadzający paliwo do komory ciśnieniowej, 13 - komora ciśnieniowa, 14 - iglica z kanałem śrubowym

budowa nowoczesnego wtryskiwacza

Wtryskiwacze o bezpośredniej aktywacji posiadają wiele zalet, do których można zaliczyć m.in.:

- poszerzenie możliwości sterowania,
- stabilną pracę,
- wysoką dokładność przy dawkowaniu paliwa w czasie wtrysku,
- znikome różnice w ilości wtryskiwanego paliwa pomiędzy kolejnymi cyklami,
- silny impuls rozpylający,
- wykorzystanie wzmacniacza hydraulicznego do wspomagania otwierania dla dużych dawek wtrysku wynikające z bezpośredniego sterowania iglicy rozpylacza elementem piezoelektrycznym,
- większą wydajność wtryskiwacza wynikającą z szybkiego i dokładnego rozpylania paliwa w porównaniu z wtryskiwaczami piezoelektrycznymi firmy - Bosch z obwodem wzmacniającym,
- możliwy podział wtrysku na 7 lub więcej części,
- czas potrzebny na otwarcie i zamknięcie iglicy wtryskiwacza wynoszący 100 ms,
- czas otwarcia iglicy około 3 ms, co stanowi trzykrotnie szybszy czas reakcji w porównaniu z wtryskiwaczami posiadającymi obwód wzmacniający,
- wysoką szczelność wewnętrzną wtryskiwacza pozwalającą na ograniczenie strat mocy przepływu o blisko 1kW,
- niwelację fal ciśnieniowych pomiędzy wtryskiwaczem a źródłem ciśnienia na skutek zastosowania wbudowanego zbiorniczka wyrównawczego (co przekłada się na odpowiednią dynamikę iglicy oraz ilość wtryskiwanego paliwa),
- mapowanie szybkości wtrysku (odpowiednie unoszenie iglicy),
- redukcję hałasu na biegu jałowym o blisko 5 dB,
- redukcję NOX o blisko 30% za przyczyną dużej impulsowości wtrysku w fazie rozpoczęcia i kończenia wtrysku

Zarówno wtryskiwacze elektromagnetyczne jak i wtryskiwacze piezoelektryczne nie mogłyby spełniać określonych funkcji bez odpowiednio dobranego rozpylacza. Rozpylacze jako, że są nieodzownym elementem obydwu rodzajów wtryskiwaczy, stosowane są między innymi w celu zapewnienia prawidłowego kształtowania strugi paliwa, optymalne-go podziału i rozpylenia paliwa wewnątrz cylindra oraz utrzymania komory spalania w stanie szczelności po zakończeniu przebiegu procesu wtrysku. Wtryskiwacze stosowane w układach Common Rail wyposażone są w rozpylacze otworkowe, które można podzielić na dwa rodzaje :

- rozpylacze ze studzienką,
- rozpylacze z gniazdem (bezstudzienkowe).

Ponadto rozpylacze otworkowe ze studzienką dzielą się na:

- rozpylacze otworkowe ze studzienką walcową i końcówką kulistą,
- rozpylacze otworkowe ze studzienką walcową i końcówką stożkową,
- rozpylacze otworkowe ze studzienką stożkową i końcówką stożkową,
- rozpylacze otworkowe z mikro studzienką.

Przykładowe schematy ilustrujące budowę wtryskiwaczy stosowanych w układach wtryskowych Common Rail przedstawiono na rysunku 2.20.



Rys. 2.20. Przykładowe rodzaje rozpylaczy stosowanych w układach wtryskowych Common Rail: a - studzienka walcowa i końcówka stożkowa, b - studzienka stożkowa i końcówka stożkowa, c - mikro studzienka, d - rozpylacz z gniazdem przylgni, 1- studzienka walcowa, 2 - końcówka stożkowa, 3 - promień przejścia, 4 - przylgnia iglicy, 5 - studzienka stożkowa

rodzaje rozpylaczy

Budowę rozpylacza otworkowego powszechnie stosowanego w układach CR przedstawiono w formie przekroju osiowego na rysunku 2.21. Najważniejszym elementem odpowiedzialnym za odpowiednie kształtowanie strugi paliwa jest końcówka rozpylacza (10). Na jej obwodzie rozmieszczone są odpowiednio ukształtowane kanaliki wypływu, którymi paliwo wydostaje się na zewnątrz. Otworki rozpylacza są na tyle małe, iż muszą być wykonywane przy wykorzystaniu wiercenia elektroerozyjnego. Proces ten wykorzystuje wysoką temperaturę obróbki, która w danym miejscu prowadzi do odparowania materiału w wyniku wyładowań iskry między elektrodą a materiałem. Po wykonaniu otworu następnie jest on obrabiany przy pomocy obróbki hydroerozyjnej. Szlifowanie otworu uzyskiwane jest dzięki przepływającym przez nie płynnym medium zawierającym mikro drobiny elementu ściernego. Wielkość średnicy i ilość otworków rozpylacza uwarunkowana jest ilością wymaganej dawki paliwa, kształtem komory spalania oraz intensywnością zawirowania powietrza wewnątrz komory spalania. Na skutek uniesienia trzpienia iglicy (8) następuje wtrysk paliwa. Uniesienie iglicy jest uzyskiwane dzięki wysokiemu ciśnieniu paliwa w komorze sterującej (11) działającemu na stożkową powierzchnię zwaną odsadzeniem (6). Paliwo do komory sterującej dociera poprzez kanał dopływu (13). Prawidłowe prowadzenie iglicy zapewnia wewnętrzne ukształtowanie rozpylacza, a mianowicie odpowiednio uformowana powierzchnia prowadząca iglicę (12). Dodatkowo powierzchnia ta pełni rolę uszczelnienia rozpylacza, a za jego ustalenie odpowiada otwór ustalający (4). Wszystkie elementu znajdują się we wnętrzu zwartego korpusu rozpylacza (5, 9). Należy nadmienić, iż powszechnie stosowane są rozpylacze mikrostudzienkowe (rys. 2.20. c) i rozpylacze bezstudzienkowe (rys. 2.20. d). Te ostatnie choć nie są tak wytrzymałe jak rozpylacze studzienkowe, pozwalają zminimalizować emisję węglowodorów, przy wykorzystaniu odpowiednio umiejscowionych otworów rozpylających tak, że w czasie wyłączonego wtryskiwacza otwory są całkowicie przysłonięte przez iglicę.



Rys. 2.21. Przekrój osiowy rozpylacza otworkowego: 1 - popychacz, 2 - powierzchnia czołowa czopa iglicy, 3 - zderzak skoku, 4 - otwór ustalający, 5 - korpus rozpylacza, 6 - odsadzenie, 7 - osadzenie korpusu rozpylacza, 8 - trzpień iglicy, 9 - korpus rozpylacza, 10 - końcówka rozpylacza, 11 - komora sterująca, 12 - powierzchnia prowadząca iglicy, 13 - kanał dopływu, 14 - powierzchnia uszczelniająca, 15 - czop iglicy

przekrój osiowy rozpylacza otworkowego

Ważnym aspektem budowy wtryskiwacza jest jego odpowiednia wytrzymałość zarówno na obciążenia mechaniczne (tj. wysokie ciśnienie) jak i termiczne. W szczególności na trudne warunki termiczne narażona jest końcówka rozpylacza mająca bezpośredni kontakt z komorą spalania, gdzie pracuje niejednokrotnie w temperaturach przekraczających 300°C. Zatem, aby sprostać powyższym wymaganiom, rozpylacze wykonywane są z nie zwykłą precyzją przy wsparciu innowacyjnej technologii wykonania. W wyniku analizy zjawisk zachodzących podczas pracy rozpylacza doszukano się następujących, niezwykle interesujących spostrzeżeń (rys. 2.22), a mianowicie [88]:

- w czasie okresu eksploatacyjnego wykonuje blisko 1 mld skoków otwarcia i zamknięcia,
- panujące wewnątrz rozpylacza ciśnienie dochodzi do blisko 200 MPa, co jest porównywalne do sytuacji, gdy na powierzchni paznokcia małego palca zostałby umieszczony samochód o masie równej 2 tony,
- paliwo wydostające się przez otworki w rozpylaczu porusza się z prędkością 2000 km/h,
- spasowanie elementów (np. prowadzenie igły rozpylacza) wynosi 2 µm (dla porównania ludzki włos jest 30 razy grubszy),
- powierzchnie uszczelniające korpusu rozpylacza posiadają odchyłkę rzędu 1 µm (dokładność 4000 powłok atomowych).



Rys. 2.22. Zobrazowane charakterystyczne parametry mechaniczne i hydrauliczne mające miejsce wewnątrz rozpylaczy stosowanych w układach Common Rail

parametry mechaniczne i hydrauliczne common rail

W związku z koniecznością nieustannego rozwoju tłokowych silników spalinowych o zapłonie samoczynnym w niedalekiej przyszłości należy spodziewać się coraz to nowych rozwiązań konstrukcyjnych zarówno samych rozpylaczy jak i wtryskiwaczy, pompowtryskiwaczy oraz pomp wtryskowych. Wynika to z faktu, iż od tych elementów aparatury paliwowej zależy prawidłowy przebieg kształtowania procesu wtrysku paliwa, a tym samym przypada im największy udział w tworzeniu ekologicznych jednostek napędowych. Ponadto udoskonalenie wtryskiwaczy oraz stworzenie ich nowoczesnych konstrukcji nie generuje tak ogromnych kosztów jak stworzenie nowej ekologicznej jednostki napędowej, co z całą pewnością potwierdza fakt, iż zmiany konstrukcyjne w tej dziedzinie są nieuchronne. Sprawdź partnerskie diesel serwisy w swojej miejscowości wchodząc do naszego katalogu firm. Regeneracja wtryskiwaczy Bosch w Warszawie lub na przykład w Krakowie jest możliwa, gdyż nasz kurier jest codziennie gotowy do odebrania podzespołów i dostarczenia ich do naszej pracowni w Stalowej Woli. Zapraszamy również do naszego działu pompowtryskiwaczy Bosch.



Filmy

Lista miejscowości

Mapa miejscowości

Samochody

Ta strona używa cookie i innych technologii. Korzystając z niej wyrażasz zgodę na ich używanie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.