cassvitaflour.com

Enjektörler , yakıt sisteminin giriş kanalına veya içten yanmalı bir motorun silindirlerine yakıt püskürtmek için tasarlanmış bir aktüatördür. Bu cihazların aşağıdaki türleri vardır - mekanik, elektromanyetik, hidrolik, piezoelektrik. Benzinli ve dizel motorlar için enjektörler çalışma şekillerinde farklılık gösterir. Ayrıca farklı otomobil markalarında enjektörler farklı voltaj ve basınçlarda çalışır. Size tüm bunları ve bu materyalde çok daha fazlasını anlatacağız.

Ne hakkında konuşacağız:

• Memelerin türleri
• Direkt enjeksiyon
• Avantajlar ve dezavantajlar
• Memelerin konumu
• Memelerin temizlenmesi
• Enjektör voltajı
• Enjektör kontrolü

Memelerin türleri

Listelenen türlerin her birini ayrı ayrı karakterize edelim ve elektromanyetik enjektörlerle başlayalım . Benzinli motorlara monte edilirler. Memeler şu bileşenlerden oluşur - bir solenoid valf, bir püskürtme iğnesi ve bir meme.

Elektromanyetik enjeksiyon memesi

Dizel elektro-hidrolik nozul

Çalışmalarının prensibi oldukça basit. Aracın ECU'sundan bir komut alındığında, solenoid valfe voltaj uygulanır, bunun nedeni içinde bir manyetik alan yaratılmasıdır, bu da iğneyi çeker ve böylece nozüldeki kanalı serbest bırakır. Buna göre yakıt içinden geçer. Valf üzerindeki voltaj kaybolur kaybolmaz, iğne geri dönüş yayının etkisiyle nozulu tekrar kapatır ve silindirlere artık benzin verilmez.

Farklı araç üreticilerinin enjektörlerine farklı voltajlar uygulanır. Enjektörleri değiştirirken ve temizlerken bu dikkate alınmalıdır.

Bir sonraki tip elektro - hidrolik nozullardır . Common Rail sistemine dayalı olanlar da dahil olmak üzere dizel motorlarda kullanılırlar. Bu tür nozullar daha karmaşık bir tasarıma sahiptir. Özellikle, giriş ve çıkış bobinleri, bir solenoid valf ve bir kontrol odası içerirler. Enjektör aşağıdaki gibi çalışır.

Piezoelektrik nozul

Hareket, hem enjeksiyon sırasında hem de durdurulduğunda yakıt basıncının kullanımına dayanır. Başlangıç ​​konumunda, solenoid valfin enerjisi kesilir ve buna göre kapanır. Bu durumda, nozul iğnesi, kontrol odasındaki piston üzerindeki doğal yakıt basıncı altında yuvasına bastırılır. Yani yakıt enjeksiyonu yoktur. İğnenin çapı, piston çapından çok daha küçük olduğu için üzerinde daha fazla baskı vardır.

ECU'dan solenoid valfe bir sinyal uygulandığında, tahliye gaz kelebeğini açar. Buna göre yakıt, tahliye hattına akmaya başlar. Bununla birlikte, giriş gazı, kontrol odası ile emme manifoldu arasındaki basınç eşitlemesini hızlı bir şekilde önler. Buna göre piston üzerindeki basınç yavaş yavaş azalırken iğne üzerindeki basınç değişmez. Bu nedenle, iğne diferansiyel basıncın altına yükselir ve yakıt enjeksiyonu meydana gelir.

Üçüncü tip, piezoelektrik nozullardır . En gelişmiş olarak kabul edilirler ve common rail yakıt besleme sistemi ile donatılmış dizel motorlarda kullanılırlar. Böyle bir memenin tasarımı, bir piezoelektrik eleman, bir itici, bir anahtarlama valfi ve bir iğne içerir.

Piezoelektrik enjektörlerin elektrik direnci birkaç on kOhm'dur.

Püskürtme memesinden yakıt akmadığı anda, üzerine yüksek yakıt basıncı bastığından iğnesi yuvasına sıkıca oturur. ECU'dan bir aktüatör olan piezoelektrik elemana bir sinyal alındığında, o anda boyut (uzunluk) olarak artar ve böylece pistonu iter. Sonuç olarak, valf açılır ve içinden yakıt boşaltma hattına girer. İğnenin tepesindeki basınç azalır ve iğne yükselir. Bu durumda yakıt enjekte edilir.

Piezoelektrik enjektörlerin temel avantajı yüksek tepki hızlarıdır (hidrolik olanlardan yaklaşık 4 kat daha hızlı). Bu, bir motor çevriminde birden fazla yakıt enjeksiyonu gerçekleştirmeyi mümkün kılar. Besleme sürecinde, tedarik edilen yakıt miktarı iki şekilde kontrol edilebilir - piezoelektrik elemana maruz kalma süresi ve raydaki yakıt basıncı. Bununla birlikte, piezoelektrik enjektörlerin önemli bir dezavantajı vardır - tamir edilemezler.

Enjeksiyon motorunun elektromanyetik memesinin çalışması

Enjektörün Common Rail sisteminde çalışması

Dizel enjektörlerin çalışma prensibi, benzin enjektörlerinden biraz daha karmaşık olduğundan, erken sürümlerin Common Rail enjektörleri örneğini kullanarak operasyonlarının algoritmasını daha ayrıntılı olarak ele almak mantıklıdır.

Dizel enjektör nasıl çalışır?

ECU, alınan bilgilere göre, yakıt enjektörleri dahil olmak üzere motorun çeşitli elemanlarını kontrol eder. Özellikle, hangi süre için ve tam olarak ne zaman açılacağı (açılış anı).

Dizel enjektör üç aşamada çalışır:

Pompa memesi

• Ön enjeksiyon . Yakıt-hava karışımının istenilen kalite ve orana sahip olması için gereklidir. Bu aşamada sıcaklığını ve basıncını arttırmak için az miktarda yakıt yanma odasına beslenir. Bu, ana enjeksiyon sırasında yakıt ateşlemesini hızlandırmak için yapılır.
• Ana enjeksiyon . Bir önceki adımda elde edilen yüksek basınca dayanarak, yüksek kaliteli homojen yanıcı bir karışım oluşturulur. Tam yanması, maksimum motor gücü sağlar ve zararlı gaz emisyonlarını azaltır.
• Ek enjeksiyon . Bu aşamada partikül filtresi temizlenir. Ana enjeksiyondan sonra yanma odasındaki basınç keskin bir şekilde düşer ve enjektör iğnesi yerine geri döner. Sonuç olarak, yakıt yanma odasına akmayı durdurur.

Ardından, dizel motor enjektörünün çalıştığı algoritmaya göre ilerleyelim:

1. Eksantrik milinin kamı, enjektörün pistonunu hareket ettirerek yakıt kanallarını serbest bırakır.
2. Enjektöre yakıt girer.
3. Valf kapanır, yakıt akışı durur ve enjektörde basınç oluşmaya başlar.
4. Sınır basıncına ulaşıldığında (her model için farklıdır ve birkaç MPa'ya ulaşır), nozül iğnesi yükselir ve bir ön enjeksiyon meydana gelir (bazı durumlarda iki ön enjeksiyon olabilir).
5. Valf tekrar açılır ve ön enjeksiyon sona erer.
6. Yakıt hatta girer, basıncı düşer.
7. Valf kapanır, bunun sonucunda yakıt basıncı tekrar yükselmeye başlar.
8. Çalışma basıncına ulaşıldığında (ön enjeksiyondan daha fazla), enjektör iğnesi yayı serbest bırakılır ve ana yakıt enjeksiyonu gerçekleşir. Nozüldeki basınç ne kadar yüksekse, yanma odasına o kadar fazla yakıt girecek ve buna göre daha fazla motor gücü gelişecektir.
9. Valf kapanır, ana enjeksiyon aşaması sona erer, basınç düşer, enjektör iğnesi eski konumuna döner.
10. Ek yakıt enjeksiyonu gerçekleşir (genellikle iki tane vardır).

Herhangi bir yakıt enjektörü aşağıdaki teknik parametrelerle karakterize edilir:

• Verim. Bu, enjektörün birim zamanda geçtiği yakıt miktarını karakterize eden en önemli parametredir. Genellikle dakikada kübik santimetre yakıt cinsinden ölçülür.
• Dinamik çalışma aralığı . Bu gösterge, minimum yakıt enjeksiyon süresini karakterize eder. Yani, yakıt enjektörünün açılması ve kapanması arasındaki süre. Genellikle milisaniye cinsinden ölçülür.
• Püskürtme açısı . Yanma odasında oluşan yakıt karışımının kalitesi buna bağlıdır. Derece olarak gösterilir.
• Püskürtme torç aralığı . Bu gösterge, atomize yakıt partiküllerinin hangi fraksiyonda bulunacağını ve yanma odasına nasıl besleneceğini belirler. Buna göre, bu gösterge, yüksek kaliteli bir yakıt karışımının oluşması için de kritiktir. Milimetre veya türevleri cinsinden geleneksel bir mesafe olarak ölçülür.

Her enjektör üreticisinin, ürünlerinin teknik verilerini şifrelemek için kendi tanımları vardır. Bu nedenle, satın alırken, satıcıdan ilgili bilgileri veya internette sorun.

Listelenen parametrelerden en az biri izin verilen sınırların ötesine geçerse, enjektör yanlış çalışacak ve düşük kaliteli bir yakıt-hava karışımı oluşturacaktır. Ve bu da arabanızın motorunun çalışmasını olumsuz yönde etkileyecektir.

Direkt enjeksiyonlu enjeksiyon motorları için ayrı tipte enjektörler de bulunmaktadır. Ana farkları, yüksek tepki hızları ve çalıştıkları artan voltajdır. Onları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Direkt enjeksiyonlu motor için enjektörler

FSI enjektör cihazı

Bu enjektörlerin başka bir adı da vardır - GDI (FSI). Mühendisleri ultra zayıf karışımlarla çalışan doğrudan yakıt enjeksiyonlu motorlar üretmeye başladığında Mitsubishi'nin bağırsaklarında icat edildi . Çalışmaları, çalışma iğnesini yükseltme ve alçaltma işleminin tam zamanlamasına dayanmaktadır.

Bu nedenle, geleneksel enjeksiyon motorlarında, enjektör açılma süresi yaklaşık 2 ... 6 ms'dir. Ve süper zayıf karışımlarla çalışan motorlardaki enjektörler - yaklaşık 0,5 ms. Bu nedenle, enjektöre standart 12 V'luk normal besleme artık gerekli yanıt hızını sağlayamaz. Bu görevi yerine getirmek için , "tepe voltaj ve tutma" anlamına gelen Peak-n-Hold teknolojisini kullanarak çalışırlar .

Bu yöntemin özü aşağıdaki gibidir. Enjektöre yüksek voltaj uygulanır (örneğin, belirtilen Mitsubishi şirketinin enjektörlerine yaklaşık 100 V'luk bir voltaj uygulanır). Sonuç olarak, bobin çok hızlı doygunluğa ulaşır. Aynı zamanda, mevcut arka EMF nedeniyle sargısı yanmaz. Çekirdeği bobin içinde tutmak için daha düşük değerli bir manyetik alana ihtiyaç vardır. Buna göre daha az akıma ihtiyaç vardır.

GDI enjektöründeki akım ve gerilim grafiği

Yani bobindeki çalışma akımı önce çok hızlı yükselir, sonra hızla düşer. Bu noktada, Bekletme aşaması başlar. Yani, yakıt enjeksiyon süresi darbenin başlangıcından ikinci endüktif patlamaya kadardır. Bu tür yöntemler, otomobil üreticileri Mitsubishi ve General Motors tarafından kullanılmaktadır.

Ancak, Mercedes ve VW üreticileri BOSCH şirketinin geliştirmelerini kullanıyor. Yöntemlerine göre, sistem voltajı düşürmez, ancak darbe genişlik modülasyonu (PWM) kullanır . Bu algoritmayı uygulama görevi, özel bir bloğa - Sürücü Enjektörüne atanmıştır. Kural olarak, enjektörlerin yakınında bulunur (örneğin, Toyota ve Mercedes şirketleri, üniteyi bugün en uygun çözüm olan amortisör kupası alanında yatay bir konuma yerleştirir).

FSI enjektöründe PWM

90 hp üzeri tüm FSI motorlar geliştirilmiş bir yakıt sistemi ile donatılmıştır. Farkı:

• yüksek basınçlı pompa ve enjektör rampalarının parçaları,% 10'a kadar etanol içeren yakıtların etkilerinden onları koruyan özel bir korozyon önleyici kaplamaya sahiptir;
• yüksek basınç pompası kontrolü değişti;
• piston boyunca sızan yakıt drenaj boru hattı (tanka) gereksiz olarak ortadan kaldırıldı;
• Enjektör rayına monte edilmiş emniyet valfinden boşaltılan yakıt, nispeten kısa bir boru hattından yüksek basınç pompasının üst akışındaki düşük basınç devresine yönlendirilir.

GDI motorlarının çalışmasına gelince, yakıt kalitesine, yakıt filtresinin zamanında değiştirilmesine çok duyarlı olduğu unutulmamalıdır. Yakıt sistemini temizlemeyi ve yağı zamanında değiştirmeyi unutmayınız.

Yakıt Enjektörlerinin Avantaj ve Dezavantajları

Kuşkusuz, yakıt enjektörleri geleneksel karbüratöre göre avantajlar sunar. Özellikle şunları içerir:

• hassas ölçümle mümkün kılınan yakıt tasarrufu;
• atmosfere düşük seviyede egzoz gazı emisyonu, yüksek çevre dostu (lambda 0,98 ... 1,2 aralığındadır);
• motor gücünde artış;
• her türlü hava koşulunda motoru çalıştırma kolaylığı;
• enjeksiyon sisteminin manuel olarak ayarlanmasına gerek yoktur;
• motoru farklı modlarda kontrol etmek için geniş olanaklar (yani, dinamik ve güç özelliklerini iyileştirmek);
• Enjeksiyon motorlarından çıkan egzoz gazlarının bileşimi, bu parametre ve çevreye zarar ile ilgili modern gereksinimleri karşılar.

Ancak nozüllerin dezavantajları da vardır. Onların arasında:

• düşük kaliteli yakıt kullanırken yüksek tıkanma olasılığı;
• eski karbüratör sistemlerine kıyasla yüksek maliyet;
• nozulun ve tek tek birimlerinin düşük bakım kolaylığı;
• özel pahalı ekipman kullanarak teşhis ve onarım ihtiyacı;
• araba ağında güç kaynağının sürekli kullanılabilirliğine yüksek bağımlılık (elektronik cihazlarla kontrol edilen modern sistemlerde).

Bununla birlikte, mevcut dezavantajlara rağmen, günümüzde enjektörler teknolojik olarak daha gelişmiş ve çevre dostu yakıt enjeksiyon sistemleri olarak çoğu otomobil benzinli ve dizel motorunda kullanılmaktadır. Dizel motorlarda ise eski mekanik enjektörler elektronik kontrollü yenileri ile değiştirildi.

Memelerin konumu

Memelerin tipine ve enjeksiyon yöntemine bağlı olarak, memelerin konumu değişebilir. Özellikle:

• Araç merkezi yakıt enjeksiyonu kullanıyorsa , bunun için gaz kelebeği valfinin hemen yakınında emme manifoldunun içinde bulunan bir veya iki enjektör kullanılır . Böyle bir sistem, üreticilerin karbüratör motorlarını enjeksiyonlu olanlar lehine terk etmeye başladıkları bir zamanda eski otomobillerde kullanıldı.
• Çok noktalı yakıt enjeksiyonu ile her silindire ayrı bir enjektör takılır. Bu durumda emme manifoldunun tabanında görülebilir .
• Motor doğrudan yakıt enjeksiyonu kullanıyorsa , enjektörler silindir duvarlarının üst kısmında bulunur . Bu durumda, yakıtı doğrudan yanma odasına enjekte ederler.

Nozulun nereye takıldığına bakılmaksızın, çalışması sırasında kirlenir. Bu nedenle, durumlarını ve performanslarını periyodik olarak kontrol etmek gerekir. Sitedeki ilgili makalelerde ayrıntılı olarak öğrenebilirsiniz: Common rail dizel enjektörlerin durumunun nasıl kontrol edileceği, pompa enjektörlerinin nasıl kontrol edileceği veya enjeksiyon memelerinin nasıl kontrol edileceği.

Memelerin temizlenmesi

Memeleri temizlemek için iki yöntem kullanılır - ultrasonik ve kuru temizleme. Bu yöntemlerin her biri farklı koşullar altında kullanılabilir. Bu nedenle, yakıt sisteminin ve özellikle nozulların kirlenmesi sürecinde duvarlarda sert ve yumuşak tortular oluşur. İlk başta, kimyasalların etkisi altında kolayca yıkanabilen yumuşak olanlar ortaya çıkar. Yumuşak tortular sıkıştırıldığında sertleşir ve bunlardan ancak ultrasonik temizlik yardımı ile kurtulabilirsiniz.

İdeal olarak, nozulların kuru temizliği yaklaşık 20 bin kilometrede bir yapılmalıdır. Sargının yalıtımını tahrip ettiği için tüm çalışma süresi boyunca en fazla 1-2 kez ultrasonik.

Meme 100 bin kilometreden fazla kullanılmışsa , kimyasal temizleme sadece pratik değil, aynı zamanda zararlıdır . İşlem sırasında, büyük katı tortu parçacıkları kırılabilir ve dışarı çıktıklarında iğneyi tıkayabilirler. Bu özellikle doğrudan yakıt enjeksiyonlu enjektörler için geçerlidir.

Temiz (sol) ve kirli nozulların karşılaştırılması (sağda)

Ultrasonik temizliği kullanırken, memenin hangi normal çalışma voltajında ​​çalıştığını bilmek önemlidir. Gerçek şu ki, 12 V'luk standart voltaj, enjektörün yüksek açılma ve kapanma hızı sağlamaz. Bu nedenle günümüzde birçok otomobil üreticisi düşük voltaj kullanmaktadır. Örneğin, Toyota enjektörleri 5 V'ta çalışırken Citroen enjektörleri 3 V'ta çalışır. Bu nedenle, basitçe yanacakları için ortak 12 V voltajla beslenemezler. Enjektörler arasındaki voltajdan biraz aşağıda bahsedeceğiz.

En iyi temizlik , ultrasonik ve kimyasal temizleme yöntemlerinin tutarlı kullanımı olacaktır . Böylece ilk aşamada sert tortular yumuşak olanlara dönüşür ve ikinci aşamada kimyasallar yardımı ile temizlenir.

Yakıt deposuna eklemek için özel katkı maddeleri de vardır . İşlevleri, bir temizlik maddesi içeren yakıt içlerinden geçtiğinde enjektörleri yıkamaktır.

Bu tür katkı maddelerinin periyodik kullanımları arasındaki süre farklıdır ve belirli otomobil markasına ve kullanılan yakıta bağlıdır. Ancak, bu yöntemin yukarıda açıklananlardan daha az etkili olduğunu anlamanız gerekir. Yakıt filtrelerini değiştirirken veya birkaç bin kilometre sonra periyodik olarak kullanmak mantıklıdır. Bir başlığın kendi ellerinizle nasıl temizleneceği hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.

Enjektör voltajı

Motor enjektörlerine hangi voltajın verildiği sorusu üzerinde daha ayrıntılı duralım. Her şeyden önce, elektrik darbeleri tarafından kontrol edildiğini anlamanız gerekir. Ayrıca, aküden gelen "+", sigorta aracılığıyla doğrudan enjektöre beslenir, ancak "-" ECU'yu kontrol eder. Yani, farklı zamanlarda enjektördeki voltaj sabittir. Bununla birlikte, bir osiloskop kullanarak bir ölçüm yaparsanız (bu durumda bir multimetre hiçbir şey göstermeyebilir, çünkü darbeler çok kısadır), o zaman bu cihaz ortalama değeri gösterecektir. Darbelerin enjektöre gönderilme sıklığına bağlı olacaktır.

Enjektör voltaj dürtü grafikleri

Şekilde gösterilen grafikler, soruyu cevaplamamıza yardımcı olacaktır - enjektöre hangi voltaj verilir. Enjektöre sağlanan voltaj darbeleri ne kadar uzunsa, ortalama çalışma voltajı o kadar yüksek olur (çoğu makine için darbe süresi 1 ... 15 ms'dir). Ve yüksek motor çalışma hızlarında uzun darbeler verilir. Buna göre, bu aynı hızlar ne kadar yüksekse, enjektörlerdeki ortalama çalışma voltajı da o kadar yüksek olacaktır. Yani, enjektörlere 12 V çalışma sağlanır (aslında, kontrol transistörü boyunca hafif bir voltaj düşüşü nedeniyle biraz daha az), ancak bir darbede.

Bazı araç sahipleri, temizlemek için sadece aküden akım uygulayarak enjektörü açmaya çalışırlar. Voltajın doğrudan aküden enjektöre uygulanamayacağı anlaşılmalıdır , çünkü başarısız olma riski vardır (sargısı yanacaktır). Cihaza bir transistör anahtarı aracılığıyla bir darbe verilir. Kısa bir süre için çalışır, çünkü nozüldeki sarım hızlı bir şekilde ısınır ve yanabilir. Motorun çalışması sürecinde açılma süresi ECU tarafından kontrol edilir ve doğal soğutması, önemsiz de olsa, gelen yakıt tarafından gerçekleştirilir.

Yukarıda belirtildiği gibi, otomobil üreticileri farklı çalışma voltajlarına sahip enjektörler kullanır. Bu nedenle, ideal çözüm, bu bilgilere araç kılavuzunda veya üreticinin web sitesinde bakmak olacaktır . Bu bilgiyi bulamazsanız, enjektörün açılması için voltaj seçimine dikkatlice yaklaşılmalıdır.

Uygulamada, deneyimli sürücüler, enjektörü açmak için özel bir stand kullanılmasını tavsiye eder. Ancak, daha basit cihazlarla idare edebilirsiniz. Örneğin, çıkış voltajı 3 ... 12 V arasında (genellikle 1,5 V adımlarla) ayarlanabilen bir Çin güç kaynağı satın alın. Bağlantı şemasında mutlaka sabit konumu olmayan bir düğme bulunmalıdır (örneğin, bir apartman zilinden). Enjektörü açmak için önce en küçük voltajı uygulayın, enjektör açılmadıysa artırın.

Düşük empedans enjektörleriniz varsa, onları tam anlamıyla bir saniyeliğine açabilirsiniz. Yüksek dirençli enjektörler 2 ... 3 saniye daha uzun süre açık tutulabilir.

Ayrıca bir tornavida pili de kullanabilirsiniz. Parçalarına ayırdıktan sonra, sözde "bankalar" - küçük piller göreceksiniz. Her biri 1,2 V voltaj üretir. Bunları seri olarak bağlayarak enjektörü açmak için gerekli voltajı elde edebilirsiniz.

Enjektör kontrolü

Yukarıda bahsedildiği gibi, enjektörler aracın elektronik kontrol ünitesi (ECU) tarafından kontrol edilir. İşlemcisi, çok sayıda sensörden gelen bilgilere dayanarak, enjektöre hangi darbelerin uygulanacağına karar verir. Motor devri ve çalışma modu buna bağlıdır.

Dolayısıyla, kontrolör için giriş verileri şunlardır:

• krank milinin konumu ve hızı;
• motor tarafından tüketilen kütlesel hava miktarı;
• soğutma suyu sıcaklığı;
• gaz kelebeği konumu;
• egzoz gazlarındaki oksijen içeriği (bir geri bildirim sistemi varlığında);
• motorda patlamanın varlığı;
• arabanın elektrik devresindeki voltaj;
• makine hızı;
• eksantrik mili konumu;
• klimanın çalışması;
• gelen hava sıcaklığı;
• engebeli yolda sürüş (bozuk yol sensörü ile).

ECU kontrolörüne yerleştirilen program, yakıttan tasarruf etmek, nominal motor çalışma modunu seçmek ve konforlu araç çalışmasını sağlamak için optimum motor çalışma modunu seçmenize olanak tanır.

Sonuç

Cihazının sadeliğine rağmen, yakıt enjektörleri, yanlış bakım yapılırsa, araç sahibine çok fazla sorun getirebilir. Yani tıkanırlarsa araç dinamik özelliklerini kaybedecek, aşırı yakıt tüketimi ortaya çıkacak ve egzoz gazlarında büyük miktarda yanma olacaktır. Bu nedenle, aracınızın motorunun yakıt enjektörlerinin durumunu izlemenizi ve periyodik olarak temizlemenizi tavsiye ederiz. Unutmayın, bu önemsiz ve ucuz parçalardaki arızalar, arabanızdaki daha pahalı parçalarla sorunlara dönüşebilir.