Tipus d'injectors i requisits relacionats
Funció i Requisits
La tasca principal d'un injector és atomitzar finament el combustible en petites gotes d'acord amb les característiques de la formació de la mescla del motor dièsel i injectar-les amb precisió a la ubicació designada dins de la cambra de combustió. L'injector ha de complir les característiques específiques de polvorització requerides pels diferents tipus de cambra de combustió. Ha de tenir una capacitat de penetració suficient per garantir que les gotes de combustible arribin profundament a la cambra de combustió. A més, requereix un angle de con de polvorització adequat per cobrir una àrea suficient de la cambra de combustió. A més, una excel·lent qualitat d'atomització és essencial per garantir una barreja completa del combustible-aire. Finalment, l'absència de degoteig després de la injecció de combustible també és un indicador de rendiment crític per a l'injector.
Tipus d'injectors
Els injectors es classifiquen principalment en injectors d'orifici-tipus d'agulla-. Els injectors de tipus-orifici tenen una estructura senzilla, una fabricació senzilla i una aplicació generalitzada en motors dièsel. Els injectors de tipus -agulla estan dissenyats específicament per a cambres de combustió particionades, amb una configuració que minimitza l'acumulació de dipòsits de carboni.
Anàlisi d'injectors d'orifici
Característiques estructurals i aplicacions
Els injectors d'orifici són coneguts per les seves característiques estructurals úniques. Utilitzen múltiples orificis per atomitzar finament el combustible en petites gotes, que després s'injecten a gran velocitat a la cambra de combustió. Aquest tipus d'injector és d'estructura senzilla, fàcil de fabricar i àmpliament utilitzat en motors dièsel. Els injectors d'orifici aconsegueixen l'atomització del combustible mitjançant múltiples broquets i es presenten en dos dissenys estructurals: llarg i curt, adequats per a cambres de combustió unificades. El disseny llarg de l'injector allarga el cos del broquet, situant la guia de la vàlvula d'agulla lluny de la cambra de combustió. Això redueix el risc de deformació tèrmica i evita que la vàlvula d'agulla s'enganxi dins de la seva carcassa, el que la fa ideal per a motors dièsel amb càrregues tèrmiques elevades. La vàlvula d'agulla incorpora dues superfícies còniques: una superfície de pressió-que suporta les forces de la cambra d'oli d'alta-pressió, generant una empenta axial cap amunt per superar la precàrrega de la pressió-reguladora de la molla i la fricció entre la vàlvula d'agulla i el cos, permetent la injecció de combustible; i una superfície de segellat que s'uneix amb la superfície de segellat dins del cos de la vàlvula d'agulla per garantir el segellat de la cambra interna. A més, el disseny del forat del broquet és un component crític dels injectors de tipus orifici{10}. Segons el nombre de forats de broquets, es poden classificar com a injectors d'un-forat,-doble o múltiples-forats.
Normalment, el diàmetre del forat del broquet oscil·la entre 0,2 i 0,5 mm. És important tenir en compte que el diàmetre del forat del broquet no ha de ser excessivament petit per garantir una complexitat de fabricació manejable i evitar l'acumulació i bloqueig de carboni durant el funcionament. Mecanisme de regulació de la pressió: la força de precàrrega de la molla de regulació de la pressió-es transmet a la vàlvula d'agulla a través de la vareta d'empenta, fent-la segellar fortament contra la superfície del con de segellat dins del cos de la vàlvula d'agulla i tancar així el broquet de combustible. La magnitud d'aquesta precàrrega es pot ajustar amb precisió mitjançant el cargol-regulador de pressió.
Principi de funcionament
Quan el combustible dièsel d'alta pressió subministrat per la bomba d'injecció entra a l'injector a través de la línia de combustible d'alta pressió-, passa per la connexió d'entrada, l'element del filtre de l'injector i els passos de precisió del combustible dins del cos de l'injector i del cos de la vàlvula d'agulla abans d'arribar a la cambra de pressió dins del broquet. Aquí, la pressió del combustible actua sobre la superfície del con de la pressió-de la vàlvula d'agulla, generant una empenta axial cap amunt. Una vegada que aquesta empenta supera la força de precàrrega de la molla-reguladora de pressió, la vàlvula d'agulla puja, obrint simultàniament l'orifici. Això permet que el gasoil d'alta pressió-s'injecti sense problemes a la cambra de combustió. Quan la bomba d'injecció deixa de subministrar combustible, la pressió a la cambra de pressió del broquet cau ràpidament. Sota la força de la-molla reguladora de la pressió, la vàlvula d'agulla es restableix ràpidament, segella l'orifici i atura el procés d'injecció.
Anàlisi d'injectors-axials d'agulla
Estructura i principi
L'injector tipus agulla-axial s'assembla a l'injector tipus orifici-, però és més adequat per a cambres de combustió compartimentades. El seu disseny minimitza l'acumulació de dipòsits de carboni. L'agulla axial es mou verticalment durant la injecció i el seu disseny exclusiu de broquet evita l'acumulació de carboni alhora que permet una auto-neteja. A més, el broquet tipus desviador-inclou un forat de desviació al cos de la vàlvula d'agulla, optimitzant encara més les característiques d'injecció de combustible.
Funció del broquet de desviació
Durant l'arrencada del motor dièsel, la baixa velocitat de rotació i la reducció de la pressió del combustible fan que la majoria del combustible dièsel s'injecti a través dels forats de desviació contra el flux d'aire al centre de la cambra de vòrtex. Aquesta injecció de contra-corrent promou una atomització completa del combustible, mentre que la temperatura més alta al centre de la cambra de vòrtex facilita l'encesa i la combustió del dièsel. Això garanteix un arrencada fiable del motor en condicions fredes. Una vegada que el motor arrenca i entra en funcionament normal, l'augment de l'elevació de la vàlvula d'agulla dirigeix la major part del combustible a través de l'orifici principal en la direcció del flux d'aire cap a la cambra de remolí.
Impacte de la forma de l'agulla
L'orifici de l'injector tipus -agulla forma un anell circular a causa del disseny del passador de l'agulla sota la superfície del con segellat de la vàlvula d'agulla. El passador de l'agulla passa per l'orifici del cos de la vàlvula de l'agulla i sobresurt lleugerament més enllà. Aquest disseny produeix un patró de polvorització cilíndric buit, que influeix directament en l'angle del con de polvorització. Concretament, les agulles d'eix cilíndric generen un angle de con d'esprai més estret, mentre que les agulles d'eix en forma de tronc de con-produeixen un angle de con d'esprai més ampli. El disseny únic de l'agulla de l'eix permet la creació de diversos patrons de polvorització, permetent que els injectors d'agulla d'eix s'adaptin de manera flexible als requisits de diverses geometries de la cambra de combustió.
