Dizel motor enjeksiyon sistemi - VP 30, 37 ve VP 44 döner pompalı direkt enjeksiyon

Sürekli artan yakıt fiyatları, üreticileri dizel motorların geliştirilmesini hızlandırmaya itti. 80'lerin sonuna kadar benzinli motorlara ek olarak sadece ikinci kemanı çaldılar. Ana suçlular, önemli ölçüde daha düşük yakıt tüketimi ile bile telafi edilmeyen hantallık, gürültü ve titreşimdi. Egzoz gazlarındaki kirletici emisyonların azaltılmasına yönelik yasal gerekliliklerin yakında sıkılaştırılmasıyla durumun daha da kötüleşmesi gerekirdi. Diğer alanlarda olduğu gibi, her şeye gücü yeten elektronik, dizel motorlara yardım eli uzattı.

80'lerin sonlarında, ancak özellikle 90'larda, dizel motorların performansını önemli ölçüde artıran elektronik dizel motor kontrolü (EDC) kademeli olarak tanıtıldı. Ana avantajlar, daha yüksek basınçla elde edilen daha iyi yakıt atomizasyonunun yanı sıra mevcut duruma ve motorun ihtiyaçlarına göre elektronik olarak kontrol edilen yakıt enjeksiyonu oldu. Birçoğumuz, efsanevi 1,9 TDi motorun dostane bir şekilde piyasaya sürülmesine ne tür bir "devam" yol açtığını gerçek yaşam deneyimlerinden hatırlayacağız. Sihirli bir değnek kokusu gibi, şimdiye kadarki hacimli 1,9 D / TD, son derece düşük enerji tüketimi ile çevik bir atlet haline geldi.

Bu yazıda size döner enjeksiyon pompasının nasıl çalıştığını anlatacağız. Önce mekanik kontrollü döner loblu pompaların nasıl çalıştığını, ardından elektronik kontrollü pompaları anlatacağız. Bir örnek, binek otomobillerdeki dizel motorlar için enjeksiyon sistemlerinin öncü ve en büyük üreticisi olan Bosch'un enjeksiyon pompasıdır.

Döner pompalı enjeksiyon ünitesi, motorun tüm silindirlerine aynı anda yakıt sağlar. Yakıtın ayrı enjektörlere dağıtımı, bir dağıtıcı piston tarafından gerçekleştirilir. Döner loblu pompalar, pistonun hareketine bağlı olarak eksenel (tek pistonlu) ve radyal (iki ila dört pistonlu) olarak ikiye ayrılır.

Eksenel pistonlu ve dağıtıcılı döner enjeksiyon pompası

Açıklama için iyi bilinen Bosch VE pompasını kullanacağız. Pompa, bir besleme pompası, bir yüksek basınç pompası, bir hız kontrolörü ve bir enjeksiyon anahtarından oluşur. Besleme kanatlı pompa, yakıtın yüksek basınç bölümüne girdiği yerden gerekli basınca sıkıştırıldığı pompa emiş boşluğuna yakıt verir. Distribütör pistonu aynı anda kayma ve dönme hareketi gerçekleştirir. Kayma hareketine, pistona sıkıca bağlı eksenel bir kam neden olur. Bu, yakıtın emilmesini ve basınç valfleri aracılığıyla motor yakıt sisteminin yüksek basınç hattına beslenmesini sağlar. Kontrol pistonunun dönme hareketinden dolayı, pistondaki dağıtım oluğunun, münferit silindirlerin yüksek basınç hattının pistonun üzerindeki pompa kafa boşluğuna bağlandığı kanalların karşısında dönmesi sağlanır. Pistonun alt ölü noktaya hareketi sırasında, emme kanalı ve pistondaki olukların enine kesitleri birbirine açıldığında yakıt içeri çekilir.

Radyal pistonlu döner enjeksiyon pompası

Radyal pistonlu döner pompa daha yüksek enjeksiyon basıncı sağlar. Böyle bir pompa, silindirlerinde pistona sabitlenmiş olan kam halkalarını enjeksiyon anahtarına doğru hareket ettiren iki ila dört piston içerir. Kam halkasında, verilen motor silindiri kadar pabuç bulunur. Pompa mili döndükçe, pistonlar silindirler yardımıyla kam halkasının yörüngesi boyunca hareket eder ve kam çıkıntılarını yüksek basınç boşluğuna iter. Besleme pompasının rotoru, enjeksiyon pompasının tahrik miline bağlıdır. Besleme pompası, doğru çalışması için gerekli basınçta depodan yüksek basınçlı yakıt pompasına yakıt sağlamak üzere tasarlanmıştır. Yakıt, enjeksiyon pompası miline sıkıca bağlı olan dağıtıcı rotor vasıtasıyla radyal pistonlara beslenir. Dağıtıcı rotor ekseninde, besleme pompasından yakıt beslemek ve yüksek basınçlı yakıtı ayrı silindirlerin enjektörlerine boşaltmak için radyal pistonların yüksek basınç alanını enine deliklerle birleştiren merkezi bir delik vardır. Rotor deliğinin enine kesitleri ile pompa statorundaki kanalların birleştiği anda yakıt nozullara çıkar. Buradan yakıt, yüksek basınç hattından motor silindirlerinin ayrı enjektörlerine akar. Enjekte edilen yakıt miktarının düzenlenmesi, besleme pompasından pompanın yüksek basınç kısmına akan yakıt akışını sınırlayarak gerçekleşir.

Elektronik Kontrollü Döner Enjeksiyon Pompaları

Avrupa'da araçlarda kullanılan en yaygın elektronik kontrollü yüksek basınçlı döner pompa, eksenel pistonlu motorla yüksek basınç üreten Bosch VP30 serisi ve iki veya üç radyal pistonlu pozitif deplasmanlı pompa oluşturduğu VP44'tür. Eksenel pompa ile 120 MPa'ya kadar ve radyal pompa ile 180 MPa'ya kadar maksimum meme basıncı elde etmek mümkündür. Pompa, elektronik motor kontrol sistemi EDC tarafından kontrol edilir. Üretimin ilk yıllarında kontrol sistemi, biri motor yönetim sistemi, diğeri ise enjeksiyon pompası tarafından kontrol edilen iki sisteme ayrıldı. Yavaş yavaş, doğrudan pompanın üzerinde bulunan ortak bir kontrolör kullanılmaya başlandı.

Santrifüj pompa (VP44)

Bu tipteki en yaygın pompalardan biri Bosch'un VP 44 radyal pistonlu pompasıdır. Bu pompa, 1996 yılında binek ve hafif ticari araçlar için yüksek basınçlı yakıt enjeksiyon sistemi olarak piyasaya sürüldü. Bu sistemi kullanan ilk üretici, Vectra 44 / 2,0 DTi'nin dört silindirli dizel motoruna bir VP2,2 pompa takan Opel oldu. Bunu 2,5 TDi motorlu Audi izledi. Bu tipte enjeksiyonun başlaması ve yakıt tüketiminin düzenlenmesi solenoid valfler vasıtasıyla tamamen elektronik olarak kontrol edilir. Daha önce de belirtildiği gibi, tüm enjeksiyon sistemi ya motor ve pompa için ayrı ayrı iki ayrı kontrol ünitesi ya da doğrudan pompada bulunan her iki cihaz için bir kontrol ünitesi tarafından kontrol edilir. Kontrol ünitesi/üniteleri, aşağıdaki şekilde açıkça görülen bir dizi sensörden gelen sinyalleri işler.

Tasarım açısından, pompanın çalışma prensibi esasen mekanik olarak tahrik edilen bir sisteminkiyle aynıdır. Radyal dağıtımlı yüksek basınçlı yakıt pompası, bir basınç kontrol valfi ve bir akış kısma valfi olan bir kanatlı hazneli pompadan oluşur. Görevi, yakıtı emmek, akümülatörün içinde basınç oluşturmak (yaklaşık 2 MPa) ve ince atomizasyon için gerekli basıncı oluşturan yüksek basınçlı radyal pistonlu pompa ile yakıt ikmali yapmaktır - silindirlere yakıt enjeksiyonu (yaklaşık 160 MPa'ya kadar) . ). Eksantrik mili, yüksek basınç pompası ile birlikte döner ve ayrı enjektör silindirlerine yakıt sağlar. Enjekte edilen yakıt miktarını ölçmek ve düzenlemek için hızlı bir solenoid valf kullanılır ve bu valf, el aracılığıyla değişken bir darbe frekansına sahip sinyallerle kontrol edilir. ünite pompanın üzerinde bulunur. Valfin açılması ve kapanması, yakıtın yüksek basınç pompası tarafından sağlandığı süreyi belirler. Ters açı sensöründen (silindirin açısal konumu) gelen sinyallere dayanarak, geri dönüş sırasında tahrik milinin ve kam halkasının anlık açısal konumu belirlenir, enjeksiyon pompasının dönüş hızı (krank milinden gelen sinyallere kıyasla) sensörü) ve enjeksiyon anahtarının pompadaki konumu hesaplanır. Solenoid valf ayrıca yüksek basınç pompasının kam halkasını buna göre döndüren enjeksiyon anahtarının konumunu da ayarlar. Sonuç olarak, pistonları tahrik eden miller er ya da geç kam halkası ile temas eder ve bu da sıkıştırma başlangıcında bir hızlanmaya veya gecikmeye yol açar. Enjeksiyon değiştirme valfi, kontrol ünitesi tarafından sürekli olarak açılıp kapatılabilir. Direksiyon açısı sensörü, yüksek basınç pompasının kam halkası ile senkronize olarak dönen bir halka üzerinde bulunur. Puls üreteci, pompa tahrik milinde bulunur. Pürüzlü noktalar motordaki silindir sayısına karşılık gelir. Eksantrik mili döndüğünde, kaydırma silindirleri kam halkasının yüzeyi boyunca hareket eder. Pistonlar içe doğru itilir ve yakıtı yüksek basınca basınçlandırır. Yakıtın yüksek basınç altında sıkıştırılması, kontrol ünitesinden gelen bir sinyal ile solenoid valfin açılmasından sonra başlar. Distribütör mili, karşılık gelen silindire giden sıkıştırılmış yakıt çıkışının önündeki bir konuma hareket eder. Yakıt daha sonra gaz kelebeği çek valfinden enjektöre iletilir ve bu da onu silindire enjekte eder. Enjeksiyon, solenoid valfin kapanmasıyla sona erer. Valf, pompa radyal pistonlarının alt ölü merkezinin üstesinden geldikten yaklaşık olarak sonra kapanır, basınç artışının başlangıcı, kam örtüşme açısı tarafından kontrol edilir (enjeksiyon anahtarı tarafından kontrol edilir). Yakıt enjeksiyonu hız, yük, motor sıcaklığı ve ortam basıncından etkilenir. Kontrol ünitesi ayrıca krank mili konum sensöründen gelen bilgileri ve pompadaki tahrik mili açısını değerlendirir. Kontrol ünitesi, pompanın tahrik milinin ve enjeksiyon anahtarının tam konumunu belirlemek için açı sensörünü kullanır.

1. - Basınç kontrol valfli kanatlı ekstrüzyon pompası.

2. – dönüş açısı sensörü

3. - pompa kontrol elemanı

4. - eksantrik milli ve boşaltma valfli yüksek basınç pompası.

5. - değiştirme valfli enjeksiyon anahtarı

6. - yüksek basınç solenoid valfı

Eksenel pompa (VP30)

Benzer bir elektronik kontrol sistemi, 30'dan beri binek otomobillerde kullanılan Bosch tipi VP 37-1989 pompa gibi bir döner pistonlu pompaya uygulanabilir. Mekanik bir eksantrik regülatör tarafından kontrol edilen VE eksenel akışlı yakıt pompasında. etkin sürüş ve yakıt dozu vites kolunun konumunu belirler. Tabii ki, elektronik olarak daha hassas ayarlar elde edilir. Enjeksiyon pompasındaki elektromanyetik regülatör, mekanik bir regülatör ve ek sistemleridir. Kontrol ünitesi, motorun performansını izleyen çeşitli sensörlerden gelen sinyalleri dikkate alarak enjeksiyon pompasındaki elektromanyetik regülatörün konumunu belirler.

Son olarak, belirli araçlarda bahsedilen pompalardan birkaç örnek.

Eksenel pistonlu motorlu döner yakıt pompası VP30 örneğin Ford Focus 1,8 TDDi 66 kW kullanır

VP37 1,9 SDi ve TDi motor (66 kW) kullanır.

Radyal pistonlu döner enjeksiyon pompası VP44 araçlarda kullanılır:

Opel 2,0 DTI 16V, 2,2 DTI 16V

Audi A4 / A6 2,5 TDi

BMW 320d (100 kW)

Benzer bir tasarım, Mazde DiTD'de (74 kW) Nippon-Denso radyal pistonlu bir döner enjeksiyon pompasıdır.