2as - TDS

UREĐAJI ZA NAPAJANJE DIESEL MOTORA GORIVOM

Uloga instalacije za dobavu goriva kod diesel

motora je da obezbijedi i u cilindar ubrizga u najpovoljnijem trenutku tačno određenu količinu goriva, po unaprijed određenom zakonu ubrizgavanja.

Instalacija za dobavu goriva kod diesel motora treba da osigura miran rad motora, regulaciju prema opterećenju i broju obrtaja motora, pouzdanu dobavu goriva, a treba i da je kompaktna i jednostavna, s aspekta održavanja.

2

Diesel motori koriste različite tipove instalacija za napajanje gorivom, a najveću primjenu imaju instalacije s akumulativnim ubrizgavanjem goriva pomoću pumpi visokog pritiska i instalacije razvodnog tipa.

3

Priprema gorive smjese u najvećoj mjeri utiče na

potrošnju goriva, emisiju štetnih tvari u izduvnim

gasovima i na buku izgaranja Dieselovog motora.

Na pripremu gorive smjese ima veliki uticaj uređaj

za ubrizgavanje goriva čiji su glavni sastavnidijelovi: • viskotlačna pumpa za ubrizgavanje goriva, • visokotlačni cjevovodi i • brizgaljke.

4

Više značajnih veličina utiče na pripremu gorive smjese i na tok izgaranja u motoru. To su:

• početak dobave i početak ubrizgavanja • trajanje i tok ubrizgavanja (“zakon

ubrizgavanja”) • pritisak ubrizgavanja • smjer i broj mlazeva goriva • višak zraka i njegovo vrtloženje u cilindru.

5

COMMON RAIL UREĐAJOvaj se uređaj još naziva i uređajem za ubrizgavanje sa

spremnikom goriva pod visokim pritiskom. Zbog toga što je pritisak svo vrijeme ubrizgavanja gotovo stalan, naziva se i ubrizgavanjem sa stalnim pritiskom.

Sama ideja i nije posve nova. Prve izvedbe s elektronskom regulacijom bile su na sporohodnim brodskim motorima MAN B&W još 1979. g. Glavna

prepreka primjeni kod mnogo bržih automobilskih motora bila je ta što tada još nisu postojali dovoljno brzi elektromagnetski ventili za ubrizgavanje.

6

Primjera radi, ako ubrizgavanje goriva traje 20°KV tada to kod četverotaktnog motora pri brzini obrtanja od 4000 o/min. traje svega 0.8 ms. To zahtijeva veliku brzinu zatvaranja i otvaranja ventila za ubrizgavanje, kao i veliku pouzdanost i izdržljivost. Npr. tokom 100.000 km, uz prosječnu brzinu vožnje od 40 km/h i prosječnu brzinu obrtanja motora od 2000 o/min., te ako se gorivo ubrizgava samo dvaput u svakom radnom ciklusu, ventil mora obaviti 300 miliona otvaranja i isto toliko zatvaranja.

7

Sve je to zahtijevalo silan napora u procesu razvoja ovih uređaja. Izvedbu poznatu pod nazivom Common Rail zajednički su razvili Daimler-Benz, Bosch i Fiat, a u serijskoj se proizvodnji pojavila 1997. godine. (Danas ove uređaje proizvodi i firma Delphi).

8

Uređaj se sastoji od visokotlačne klipne pumpe koja dobavlja gorivo u zajednički rezervoar pod visokim pritiskom (Common Rail). Iz rezervoara se gorivo cijevima odvodi do elektromagnetskih ventila za ubrizgavanje koje otvara i zatvara elektronski upravljački

uređaj. Poseban brzi regulator održava pritisak u visokotlačnom rezervoaru za vrijeme ubrizgavanja praktički konstatnim (npr. kod nazivne vrijednosti od 1300 bar, pritisak za vrijeme ubrizgavanja varira za manje od 20 bar).

9

Najveći pritisak ubrizgavanja iznosi kod:

1. Common Rail 1 (1997.) 1350 bar,

2. Common Rail 2 (2000.) 1600 bar, 3. Common Rail 3(2003.), piezo-ventili, višestruko glavno

ubrizgavanje 1800 bar,

4. Common Rail 4 (2007.) >2200 bar.

10

U odnosu na druge sisteme ubrizgavanja Common Rail ima ove osnovne prednosti:

1.Ubrizgavanje se vrši elektromagnetskim ventilima, pa je izbor početka, kraja i trajanja ubrizgavanja potpuno slobodan i nije ograničen geometrijskim oblikom brijega kao u pumpi s mehaničkim ubrizgavanjem.

2.Pritisak ubrizgavanja je konstantan od početka do kraja ubrizgavanja. (U stvarnosti se pritisak za vrijeme ubrizgavanja mijenja, ali su te promjene zbog brze regulacije vrlo male i zanemarive u odnosu na druge sisteme ubrizgavnja. Npr. kod nazivnog pritiska od 1300 bar, oscilacije pritiska iznose ± 20 bar).

11

3. U jednom radnom ciklusu motora gorivo se može ubrizgavati nekoliko puta. To je od velike prednosti jer omogućava dobro regulisano predubrizgavanje, koje je važno za smanjenje buke izgaranja. Također, omogućava naknadno ubrizgavanje u taktu ekspanzije i izduvavanja, nužno za rad uređaja za smanjivanje štetne emisije (čestica i gasova).

4. Visokotlačna pumpa ne treba biti sinhronizovana s koljenastim vratilom motora. Time pogon pumpe i njezin smještaj postaju jednostavnijima.

12

Shematski prikaz Common Rail sistema:

13

Senzor pritiska u rezervoaru Spremnik goriva pod

visokim pritiskom (Rail)Regulatorpritiska

Na gornjoj slici je:Crveno – gorivo pod visokim pritiskom, žuto – gorivo pod niskim pritiskom.

Oznake: ECU – elektronski upravljački uređaj; F0 – predfiltar; F – filtar; P – dobavna pumpa goriva; S – rezervoar goriva;

Senzori: nKV –brzina obrtanja motora, αBV –položaj bregastog vratila, Tp – pritisak nabijanja zraka u turbopunjaču, Zt – temperatura zraka, tM – temperatura motora.

14