Diesel injekzio sistemak. Diseinua, abantailak eta desabantailak

Gasolina-motorrek ez bezala, diesel-motorrek erregai-injekzioa zuten hasieratik. Zilindroetara hornitutako erregaiaren presioa, injekzio-sistemak, osagarriak eta presioa bakarrik aldatu ziren.

Diesel-motor baten funtzionamendu-printzipioa, normalean diesel-motor gisa ezagutzen dena, gasolina-motor batena baino guztiz desberdina da. Erregai-kamioietan, erregai-aire nahasketa pistoiaren gaineko errekuntza-ganberara sartzen da. Konpresioaren ondoren, nahasketa pizten da txinparta elektriko baten matxuraren ondorioz, bujiaren elektrodoetan. Horregatik, gasolinazko motorrei txinparta pizteko (SI) motorra ere deitzen zaie.

Diesel motorretan, errekuntza-ganberako pistoiak airea soilik konprimitzen du, eta, presio izugarriaren eraginez (gutxienez 40 bar - hortik "presio altua" izena) 600-800 º C-ko tenperaturan berotzen da. Horrelako aire beroan erregaia injektatzea erregaiaren erregaia berehala pizten da. Hori dela eta, diesel motorrak konpresio-pizketaren (CI) motor gisa ere aipatzen dira. Hasiera-hasieratik, erregaia erregaiaren ganbaran injektatuz hornitzen ziren, eta ez harrera-kolektorean, motorra airea soilik ematen baitu. Errekuntza-ganbera banatuta zegoen edo ez, diesel motorrak zeharkako edo zuzeneko injekziodun potentzia-unitateetan banatzen ziren.

Zeharkako injekzioa

Diesela, injekzio zuzeneko sistema batekin estreinatu bazen ere, ez zen luzaroan erabili. Irtenbide honek arazo gehiegi eragin zituen eta automobilgintzan 1909an patentatutako zeharkako injekzioarekin ordezkatu zen. Injekzio zuzena geldirik eta itsas motor handietan geratu zen, baita kamioi batzuetan ere. Bidaiarien autoen diseinatzaileek zeharkako injekzioko dieselen alde egin zuten, funtzionamendu leunagoarekin eta zarata gutxiagorekin.

Diesel motorretan "zeharkako" terminoak gasolinazko motorretan baino zerbait guztiz desberdina esan nahi du, non zeharkako injekzioa aire-erregai nahasketa sarrera-kolektorean injekzioa den. Zeharkako injekzioko diesel motorretan, injekzio zuzeneko diseinuetan bezala, injektoreak atomizatutako erregaia ere errekuntza-ganbera sartzen da. Besterik gabe, bi zatitan banatzen da - zati laguntzaile bat, zeinetan erregaia injektatzen den, eta zati nagusia, hau da. erregaiaren errekuntza prozesu nagusia gertatzen den pistoiaren gainean zuzenean dagoen espazioa. Ganberak kanal edo kanal baten bidez elkarlotzen dira. Formari eta funtzioari dagokionez, ganberak aurretiazko, zurrunbilo eta aire-biltegietan banatzen dira.

Azken hauek ezin dira erabili, haien produkzioa ia gelditu baita. Aurreganberen eta zurrunbilo ganberen kasuan, tobera ganbera osagarriaren ondoan instalatzen da eta bertan erregaia injektatzen du. Bertan, piztea gertatzen da, gero partzialki erretako erregaia ganbera nagusira sartzen da eta bertan erre egiten da. Aurre-ganbera edo zurrunbilo-ganbera duten dieselak ondo ibiltzen dira eta biradera-sistema arinak izan ditzakete. Ez dira erregaiaren kalitatearekiko sentikorrak eta diseinu sinpleko toberak izan ditzakete. Hala ere, injekzio zuzeneko dieselak baino eraginkortasun txikiagoak dira, erregai gehiago kontsumitzen dute eta arazoak dituzte motor hotz bat abiarazteko. Gaur egun, zeharkako injekzioko diesel motorrak iraganeko gauza dira eta jada ez dira ekoizten. Gaur egun merkatuan dauden auto modernoetan oso gutxitan aurkitzen dira. Indiako Hindustan eta Tata, Errusiako UAZ, Brasilen saldutako Mitsubishi Pajero belaunaldi zaharragoan edo Argentinan eskaintzen den Volkswagen Polo bezalako diseinuetan bakarrik aurki daitezke. Askoz kantitate handiagoan erabiltzen dira bigarren merkatuko ibilgailuetan.

Injekzio zuzena

Berarekin hasi zen dena. Hala ere, injekzio zuzenaren onurak ez ziren hasieran aprobetxatu. Ez zen ezagutzen erregaia behar bezala biribiltzearen garrantzia eta errekuntza ez zen optimoa. Erregai-piroak sortu ziren, eta horrek kedarra sortzen lagundu zuen. Pistoiaren prozesuak azkarregi joan ziren, motorrak gogor lan egin zuten, bizarraren errodamendua azkar suntsituz. Horregatik, injekzio zuzena alde batera utzi zen, zeharkako injekzioa hobetsi.

Sustraietara itzulera, baina bertsio moderno batean, 1987an bakarrik gertatu zen, Fiat Croma 1.9 TD ekoizpen masiboan sartu zenean. Erregaiaren injekzio zuzenak injekzio ekipamendu eraginkorra, injekzio-presio handia, kalitate oneko erregaia eta biradera oso sendoa (eta, beraz, astuna) behar du. Hala ere, eraginkortasun handia eta motor hotz baten abiarazte erraza eskaintzen du. Injekzio zuzeneko diesel motorrentzako soluzio modernoak, batez ere, forma egokia duten ganberak (barrunbeak) dituzten buru eta pistoi guztiz lauetan oinarritzen dira. Ganberak erregaiaren turbulentzia zuzenaren erantzule dira. Injekzio zuzena oso erabilia da gaur egun bidaiarien autoen diesel motorretan.

Zuzeneko injekzioa - Ponpa-injektoreak

Diesel motor tradizionaletan, ponpa mota desberdinak arduratzen dira erregaia hornitzeaz. Aitzindarietan, erregaiaren injekzioa aire konprimituarekin egiten zen; 20ko hamarkadan, berriro diseinatutako olio ponpekin egiten zen. 300eko hamarkadan, diesel motorrentzako diseinatutako ponpa bereziak oso erabiliak ziren jada. Hasieran, presio baxua sortzen duten serie-ponpetan oinarritzen zen (60 bar arte). 1000. hamarkadara arte ez ziren agertu banatzaile axiala zuten ponpa eraginkorragoak (80 bar baino gehiago). Hirurogeita hamarreko hamarkadaren erdialdean injekzio mekanikoaren kontrola jaso zuten, eta laurogeiko hamarkadaren erdialdean kontrol elektronikoa (BMW 524td, 1986).

Jada 30eko hamarkadan kamioietan erabiltzen ziren ponpa-injektoreak erregaiaren injekzio modu apur bat desberdina ziren, bidaiarien autoetan oso erabiliak izan ziren Volkswagen enpresak, lehen aldiz 1998an (Passat B5 1.9 TDI). Laburbilduz, ponpa-injektore bat bere ponpa duen injektore bat da, zeina leva-ardatz batek gidatzen duena. Horrela, zilindroa presioratzeko eta injektatzeko prozesu osoa zilindroaren burura mugatzen da. Sistema oso trinkoa da, ez dago ponpa injektoreekin konektatzen duen erregai-linearik. Hori dela eta, ez dago toberaren pultsaziorik, eta horrek zaildu egiten du erregaiaren dosia eta ihesak erregulatzea. Erregaia unitateko injekzio-ganberan partzialki lurruntzen denez, injekzio-denbora txikia izan daiteke (erraza abiarazte). Garrantzitsuena, ordea, 2000-2200 bar-eko injekzio-presio oso altua da. Zilindroko erregai-dosia azkar nahasten da airearekin eta oso modu eraginkorrean erretzen da.

Oro har, ponpa-injektorearen diesel motor batek eraginkortasun handia, erregai-kontsumo txikia, abiadura handia eta potentzia-dentsitate handia lortzeko aukera ditu. Baina unitate-injekzio-motor bat fabrikatzea garestia da, batez ere zilindro-buruaren konplexutasunagatik. Bere lana gogorra eta ozena da. Unitate-injektoreek elikatzen direnean, isuri-arazoak ere sortzen dira, eta horrek asko lagundu zuen VW-k soluzio hori uztean.

Zuzeneko injekzioa - Common Rail

Common Rail injekzio-sistemaren elementurik garrantzitsuena "Common Rail" da, "presiuratutako erregai-metagailu" gisa ere ezagutzen den depositu mota bat, zeinetan ponpa batek diesel erregaia ponpatzen du. Toberetan sartzen da ez zuzenean ponpatik, depositutik baizik, zilindro bakoitzeko presio bera mantenduz.

Irudika, esan dezakegu injektore bakoitzak ez duela ponparen erregaiaren zati bat itxaroten, baina oraindik oso presio altuan daukala erregaia. Injektoreak eragiten dituzten bulkada elektrikoak nahikoak dira errekuntza-ganberak erregaia hornitzeko. Sistema horrek fase anitzeko injekzioak sortzeko aukera ematen du (injekzio bakoitzeko 8 fase ere bai), eta horrek erregaiaren errekuntza oso zehatza dakar presioa pixkanaka handituz. Injekzio-presio oso altuari esker (1800 bar) erregaia ia laino moduan ematen duten zulo oso txikiak dituzten injektoreak erabil daitezke.

Hori guztia motorraren eraginkortasun handia, martxa leunarekin eta zarata maila baxuarekin (injekzio zuzena izan arren), maniobragarritasun onarekin eta ihes-isuri txikiekin osatzen da. Hala ere, common rail motorrek kalitate goreneko erregaia eta iragazki onenak behar dituzte. Erregaian dauden kutsatzaileek injektoreak suntsitu ditzakete eta konponketa oso garestia den kaltea eragin dezakete.