Logo Autoride.sk

Vstrekovanie paliva: Ako funguje tento spôsob prípravy zmesi?

Publikoval Denis -

Vstrekovanie paliva je spôsob prípravy zmesi paliva a vzduchu pre spaľovacie motory. Princíp vstrekovania paliva spočíva v streknutí paliva cez malý otvor, respektíve dýzu vstrekovača, a to buď do nasávacieho potrubia, nasávacieho kanálu, komôrky, valca alebo kompresného priestoru.

Obsah

Aby sa vytvorila čo najvhodnejšia zmes, palivo pred dýzou je stlačené na vyšší tlak ako je tlak v priestore, do ktorého sa vstrekuje. Následkom vyššieho tlaku a malého rozmeru dýzy sa palivo počas vstreku rozpráši, čo umožní urýchliť tvorbu zmesi.

Výnimku tvorí najstarší systém pneumatického vstrekovania pri ktorom je palivo s nezvýšeným tlakom privádzané do spaľovacieho priestoru cez dýzu pomocou prúdu stlačeného vzduchu. Dnes sa však už tento systém vstrekovania paliva nepoužíva.

Vstrekovanie paliva zabezpečuje vstrekovacie zariadenie. To slúži na dopravu a rozprašovanie paliva a jeho úlohou je zabezpečiť dodávku presného množstva paliva, v presnom čase podľa aktuálnych požiadaviekk na výkon motora.

Vstrekovacie zariadenie sa skladá:


  • palivová nádrž

  • spájacie potrubie

  • senzor teploty paliva

  • dopravné čerpadlo

  • čističe paliva (palivový filter)

  • vstrekovacie čerpadlo

  • výtlačné potrubie

  • kompresor

  • zásobník stlačeného vzduchu

  • zásobník stlačeného paliva

  • regulátor tlaku

  • vstrekovač

  • riadiaca jednotka

  • ďalšie komponenty

Avšak v závislosti od koncepcie vstrekovania a typu motora nemusia byť vždy všetky tieto uvedené komponenty prítomné.

Dopravné čerpadlo:


Nemusí sa nachádzať pri všetkých vstrekovacích zariadeniach. Pri niektorých starých vstrekovacích zariadeniach bolo totiž dopravné čerpadlo nahradené výškovým usporiadaním palivového okruhu tak, aby sa palivová nádrž nachádzala vyššie ako vstrekovacie čerpadlo. Palivo sa tak z palivovej nádrže dopravovalo do vstrekovacieho čerpadla tak, že ho zaplavovalo pôsobením gravitačnej sily.

Kompresor a zásobník stlačeného vzduchu:


Tieto komponenty boli prítomné len pri pneumatickom systéme vstrekovania paliva, ktorý sa dnes, ako som už spomínal nevyužíva.

Podľa typu motora, koncepcie a konštrukcie vstrekovania paliva rozlišujeme:

Vstrekovanie paliva pre zážihový motor:


1. Nepriame vstrekovanie paliva


Je spôsob prípravy zmesi pre zážihové motory. Pri nepriamom vstrekovaní prechádza palivo pod tlakom cez dýzu, čo vedie k jemnému rozprášeniu paliva na drobné čiastočky a zabezpečeniu jeho rýchleho odparovania. Vstrekovanie a tvorba zmesi prebiehajú pred sacím ventilom, v sacom potrubí alebo kanáli. Keďže sa nejedná o vstrekovanie paliva priamo do valca, nazýva sa toto vstrekovanie nepriame.

Hlavnou úlohou nepriameho vstrekovania je vytvoriť čo najhomogénnejšiu zmes paliva a vzduchu v správnom pomere. Pre bežné zážihové motory, ktoré sú vybavené trojcestným katalyzátorom je správna stechiometrická zmes, pri ktorej je súčiniteľ prebytku vzduchu λ = 1.

2. Priame vstrekovanie paliva


Pri priamom vstrekovaní paliva sa palivo vstrekuje priamo do valca, čo umožňuje aktívne riadiť vrstvenú tvorbu zmesi.
Zážihový motor s priamym vstrekovaním spaľuje homogénnu, ale aj nehomogénnu (vrstvenú) zmes. Pri homogénnej zmesi sa vstrekuje dávka paliva λ = 1 do spaľovacieho priestoru počas nasávacieho zdvihu.

Pri vrstvenej zmesi sa palivo vstrekuje do rozvíreného vzduchu počas kompresného zdvihu, čím vytvorí lokálne homogénnu zmes v oblasti zapaľovacej sviečky. V ostatných priestoroch valca sa však nachádza chudobná zmes a súčiniteľ prebytku vzduchu je teda λ > 1. Spaľovanie s prebytkom vzduchu (chudobnej zmesi) totiž umožňuje znížiť spotrebu paliva.

Vstrekovanie paliva pre vznetové motory:


1. Nepriame (komôrkové) vstrekovanie paliva


Pri komôrkovom vstrekovaní sa palivo vstrekuje do komôrky (vytvorenej v hlave valcov), kde sa vplyvom vysokej teploty a tlaku vznieti a ďalej postupuje do hlavného spaľovacieho priestoru. Vznetové motory s nepriamym vstrekovaním paliva majú vyššiu spotrebu paliva a nižší výkon ako vznetové motory vybavené priamym vstrekovaním paliva. Ich výhodou je však menej náročná konštrukcia a menšia náchylnosť na kvalitu paliva.

2. Priame vstrekovanie paliva


Pri priamom vstrekovaní sa palivo vstrekuje priamo do spaľovacieho priestoru kde sa vplyvom vysokej teploty a tlaku vznieti. Priame vstrekovanie paliva je pri vznetových motoroch realizované pomocou vstrekovacieho systému s tlakovým zásobníkom Common rail v skratke CR alebo pomocou systému PD - Pumpe Duse (Čerpadlo - tryska).

Systém PD (Pumpe Duse) - vytvára vysoký tlak priamo vo vstrekovačoch, v každom zvlásť

Systém Common rail - vytvára vysoký tlak pomocou čerpadla v spoločnom zásobníku (spoločnej koľajnici - common rail) a odtiaľ sa cez vstrekovače vstrekuje palivo do valcov

Pri zážihových motoroch kde sa výkon motora reguluje množstvom zmesi, má vstrekovanie paliva v porovnaní s karburátorovým spôsobom prípravy zmesi niekoľko výhod, ako napríklad vyšší výkon motora, nižšia spotreba paliva, nižšie emisie či rovnomernosť rozdelenia zmesi.

Karburátory sú určené na miešanie vzduchu a paliva v potrebnom množstve a pomere podľa zaťaženia motora a jeho otáčok. Výkon motora je regulovaný priamym riadením prietoku vzduchu, ktorý nepriamo riadi tok paliva, pretože karburátor ich zmieša v konštantnom pomere. Vznetový motor však priamo reguluje výkon množstvom paliva, čo znamená, že karburátorové vznetové motory neexistujú.

motor
Všetko pre tvoje auto za dostupnú cenu
Diskusia: Vstrekovanie paliva: Ako funguje tento spôsob prípravy zmesi?
G