Napajanje i ubrizgavanje goriva kod dizel - motora

SISTEM ZA DOVOD GORIVA KOD DIZEL

MOTORA

Kod dizel-motora sistem za napajanje i ubrizgavanje razlikuje se od sistema za napajanje kod benzinskih motora. Kod dizel motora gorivo se ubrizgava u cilindar pod visokim pritiskom.

Na slici 42 prikazan je sistem za napajanje, filtriranje i ubrizgavanje (pumpa niskog pritiska, filter za dizel gorivo, pumpa visokog pritiska i brizgaljka).

Slika 42 . Sistet za napajanje i ubruzgavanje: 1) bregasto vratilo pumpe VP ,2) valjkasti podizač,3) zavojna opruga ,4) navrtka za regulisanje regulatora, 5) centrifugalni regulator 6) poluga za podešavanje broja obrtaja, 7) otvor za sipanje ulja, 8) nastavak za reglažu hoda zupčaste poluge, 9) regulacioni tuljak, 10) zupčasti segment ,11) zupčasta poluga, 12) zaptivak, 13) propusni ventil, 14) cev za gorivo, 15) zavrtanj za ispuštanje goriva,16) graničnik hoda zupčaste poluge ,17) ručica pumpe NP ,18) mesto za prirubnicu bregastog vratila, 19) merač ulja, 20) pumpa NP, 21) čašica sa f ilterom, 22) cilindar elemenata ,23) klip elemenata, 24) navrtke za regulisanje zazora izmedju valjkastog podizača, 25) cev za dovod goriva iz rezervoara, 26) cev za gorivo iz pumpe do filtera, 28) prelivni ventil, 29) kućište filtera, 30) uložak filtera, 31) cev za dovod goriva u pumpu VP.

 

PUMPA NISKOG PRITISKA

 

Pumpa niskog pritiska ima zadatak, kao i kod oto motora, da obezbedi dovod goriva iz rezervoara, preko filtera za gorivo do pumpe visokog pritiska. Ova pumpa (sl. 42 pod 20) nalazi se na pumpi visokog pritiska. U većini slučajeva to su klipne pumpe, a redje membranske.

RAD PUMPE

 

Prilikom pokretanja bregastog vratila (sl 42 pod 1), ekscentar brega pokreće klipnjaču. Zahvaljujući tome, zavojna opruga na klipnoj poluzi deluje na vodjicu klizača (sl 43 pod 3) uslovljavajući da se klizač pomera na gornju stranu sledećeg ekscentra.

Istovremeno, zavojna opruga (6) vrši pritisak na klip i uslovljava njegovo kretanje prema GMT. U trenutku kada se klip pomera prema GMT, u cilindru iza klipa dolazi do potiskivanja goriva, koje uslovljava zatvaranje potisnog ventil (7), a istovremeno ispred ventila stvara se potpritisak, koji savladjuje napon zavojne opruge (10), i to obezbedjuje otvaranje ventila (9). Pomeranjem klipa prema GMT gorivo ispunjava cilindar i kada klip stigne u krajnji položaj, završava se usisavanje. Kada klip promeni smer, počinje potiskivanje goriva u cilindar, što uslovljava zatvaranje usisnog (8) a otvaranje potisnog (9) ventila, čime se realizuje potiskivanje goriva. Taj postupak se ciklično ponavlja.

U sistemu za napajanje i ubrizgavanje ne sme biti vazduha, jer njegovo prisustvo onemogućava potiskivanje goriva pod pritiskom.

 

RUČNO AKTIVIRANJE PUMPE

 

Za vreme aktiviranja pumpe potrebno je deo (11) odviti (sl. 43), a zatim ga povući u krajnjem gornjem položaju, pri čemu se pomera klipnjača (12), a za njom i klip (14) u cilindru (13). Pomeranjem klipa prema gornjem položaju stvara se potpritisak, koji uslovljava otvaranje usisnog ventila (9), odnosno dolazak goriva u cilindar. Kada klip stigne u krajnji položaj, završava se usisavanje goriva. Pritiskom na ručicu (11) dolazi do pomeranje klipa, a time i potiskivanje goriva. Gorivo se sada kreće pod pritiskom, uslovljavajući zatvaranje usisnog ventila, a otvaranje potisnog. Ovaj postupak se ciklično ponavnja.

Filter za gorivo prikazan je na sl.43 pod 30 kao sastavni deo sistema za napajanje, i naziva se fini filter . NJegov je zadatak da sve čestice meheničkog porekla zadrži i da ne dozvoli da dospu u uredjaj za ubrizgavanje.

Gorivo za dizel motore, pod dejstvom pumpe niskog pritiska dospeva u filter pomoću cevi za gorivo (26), a iz filtera u pumpu visokog pritiska pomoću cevi.

 

PUMPA VISOKOG PRITISKA

 

Pumpa visokog pritiska ima zadatak da ubrizga odrećenu količinu goriva u cilindre, pod odredjenim pritiskom, u odredjeno vreme i po odredjenom rasporedu. Postoje dve vrste pumpi:

- linijske

- rotacione

Linijske pumpe se češće primenjuju dok se rotacione primenjuju tek u poslednje vreme.

Na slici 42. prikazana je linijska pumpa visokog pritiska namenjena za šestocilindrični motor, koji se sastoji od:

- tela (spoljni deo)

- centrifugalnog regulatora

- brežuljkastog vratila

- dizel-elemenata (klip i košuljica cilindra)

- zupčaste pumpe

- cevi visokog pritiska

Centrifugalni regulator ima zadatak da obezbedi normalan režim rada motora, na taj način što se pomoću njega, posredno,

reguliše broj motora. Prema režimu rada, može biti: jednorežimski, dvorežimski i višerežimski.

Na slici 42 može se videti da centrifugalni regulator (5) nalazi na jednom kraju bregastog vratila (1) i da je preko poluga spojen sa zupčastom letvom (11).

Kada motor postigne maksimalan broj obrtaja, tada će se tegovi centrifugalnog regulatora, pod dejstvom centrifugalne sile, raširiti i preko poluge (8) izvršiće se zakretanje klipa u dizel-elementu za odredjen broj stepeni. Zahvaljujući ovom zakretanju, smanjuje se količina goriva koja se ubrizgava. Na taj način se automatski broj obrtaja motora svodi u dozvoljene granice.

Prema principu rada regulatora, postoje dva konstruktivna rešenja: centrifugalni i pneumatski. Pneumatski se uglavnom, ugradjuje na manje motore namenjene za putnička vozila i traktore.

 

RAD PUMPE

Za vreme okretanja bregastog vratila motora, preko odgovarajuće prirubnice, uslovljeno je obrtanje i bregastog vratila pumpe (1). Zbog okretanja bregastog vratila pumpe dolazi do pomeranja podizača (2), a podizača (2), a podizač deluje na klip elementa (23), primoravajući ga da se kreće pravolinijski, u cilindru (22) prema GMT. Pomeranjem klipa pravolinijski, u cilindru se potiskuje (prethodno usisano) gorivo, koje vrši pritisak na propusni ventil (13), ventil se otvara i gorivo pod pritiskom odlazi u cev visokog pritiska (14). S obzirom na to da se gorivo nalazi pod odgovarajućim pritiskom, ono dolazi u brizgaljku (33) i kroz odgovarajući otvor, odnosno otvore, gorivo se ubrizgava u prostor za sagorevanje. Ukoliko u brizgaljku dospe veća količina goriva, ona se vraća preko cevi (35). Obično su pomoću ove cevi sve brizgaljke medjusobno spojene.

 

DIZEL ELEMENT

 

Na slici 44 prikazan je kompletan dizel element. Može se videti da se klip dizel elementa (23) u cilindar (22) kreće pravoliniski (gore - dole), a istovremeno se kreće i kružno za odredjen ugao. Pravolinisko kretanje realizuje se zahvaljujući bregovima na bregastom vratilu pumpe visokog pritiska, a za kretanje klipa dizel elementa u cilindru realizuje se pomoću zupčaste poluge (sl. 44 pod 11) i zupčastog elementa (10).

 

 

 

 

 

RAD DIZEL ELEMENTA

 

Na slici 45 prikazan je rad dizel elementa sa kosim kanalom. Kod ove konstrukcije elementa na klipu postoje tri vrste kanala: radijalni (E), kosi ( D ) i vertikalni ( C ). Radijalni i vertikalni su spojeni pomoću kosog kanala. U zavisnosti od položaja ovih kanala prema otvorima u cilindru (A) i ( B ), zavisiće koja će količina goriva biti ubrizgana u datom trenutku.

 

 

 

Funkcionisanje dizel elementa je na sl. 45 prikazano sukcesivno, pozicijama a, b , c , d .

a ) K ada se klip (23) pomera u cilindru (22) prema DMT, u cilindar ulazi gorivo na otvor (A), kako je strelicom prikazano, i popunjava ceo prostor iznad klipa, sve do propusnog ventila (13).

b ) Pod dejstvom brega bregastog vratila, preko podizača, vrši se pomeranje klipa prema GMT i klip kretanjem zatvara otvore (A) i ( B ), tako da se gorivo sada nalazi u zatvorenom prostoru. Daljim kretanjem klipa gorivo se potiskuje, a pritisak povećava i zahvaljujući tome, gorivo vrši pritisak na propusni ventil, koji se otvara i omogućava odlazak goriva u cevi visokog pritiska (sl. 42 pod 14), do brizgaljke (33), pomoću koje se vrši ubrizgavanje goriva u prostor za sagorevanje. Na slici 45 vidi se da se vartikalni kanal (S) nalazi neposredno do otvora (A), ali sa njim nije u vezi. Sa ovakvim polozajem klipa u odnosu na otvore A i V obezbedjuje se ubrizgavanje maksimalne količine goriva.

Po analogiji prethodnog objašnjenja, daljim zakretanjem klipa smanjuje se količina ubrizganog goriva. Pod s) prikazano je delimično ubrizgavanje, a pod d) ne postoji ubrizgavanje, jer je kosi, odnosno vertikalni kanal u vezi sa otvorom (V) i gorivo izlazi van dizel elementa, kao što je strelicom prikazano.

Zakretanje klipa vrši se pomoću tuljka (sl. 44-10) koji je jednim krajem u vezi sa delom klipnjače (sl. 45F), a drugi kraj je u vezi sa zupčastim segmentom. Zupčasti segment je u vezi sa nazubljenom letvom (11), koja je u vezi sa komandom za gas.

Na slici 44 pod 13 prikazan je detalj propusnog ventila sa oprugom. Propusni ventil ima zadatak da obezbedi zatvaranje cilindra sa gornje strane i da takvo stanje održi sve dotle dok pritisak u potisnom vodu ne bude veći od napona opruge - postavljene sa gornje strane ventila. Propusni ventil otvara se pod dejstvom goriva, koje se kreće pod pritiskom.

BRIZGALJKA

 

Brizgaljka ima zadatak da obezbedi ubrizgavanje u prostor za sagorevanje. Prikazana je na slici 46. Konstruktivno rešenje brizgaljke uskladjeno je sa konstrukcijom motora, odnosno oblikom prostora za sagorevanje. Brzina i način ubrizgavanja goriva kod dizel motora zavise od konstruktivnog oblika brizgaljke i brega u pumpi.

Zazor izmedju klipa i cilindra dizel elementa veoma je mali i iznosi 0,001-0,003 mm, a zazor izmedju klipa i igle brizgaljke je istog reda i veličine kao i kod dizel elementa.

Karakteristika brizgaljki namenjenih za motore sa direktnim ubrizgavanjem je u tome što se pomoću njih vrši ubrizgavanje goriva pod većim pritiskom, koji iznosi 150-250 bara.

Pumpa visokog pritiska šalje gorivo pod odredjenim pritiskom koji dalje vrši pritisak na iglu brizgaljke (5), podiže i na taj način realizuje se ubrizgavanje goriva. Da bi se ovo ostvarulo, pritisak pod kojim dolazi gorivo mora biti veći nego što je sila zavojne opruge (2), koja vrši pritisak na iglu.

Pored navedene brizgaljke postoje razna druga konstruktivna rešenja, koja zavise od konstrukcije motora.

Kod motora sa direktnim ubrizgavanjem goriva za dizel motore ubrizgava se direktno u prostor za sagorevanje.

Kod motora sa indirektnim ubrizgavanjem, gorivo se ubrizgava u za to odredjenu pretkomoru, koja je spojena sa komorom za sagorevanje.

Pritisak ubrizgavanja goriva za dizel motor zavisi od konstrukcije motora, ali je pravilo da pritisak pod kojim se ubrizgava gorivo mora biti znatno veći od pritiska u cilindru.

Kod motora sa podeljenim prostorom za sagorevanje gorivo se ubrizgava pod znatno nižim pritiskom, koji se kreće u granicama od 80 do 150 bara . Kod motora sa direktnim ubrizgavanjem gorivo se ubrizgava pod pritiskom od oko 250 bara .

Što je veći stepen kompresije kod dizel motora to se vazduh za vreme takta sabijanja zagreva na višu temperaturu. Tako npr, pri stepenu kompresije 14:1 vazduh se zagrejava na temperaturi od oko 800oS - 900oS .

Pretkomorni motori imaju električne grejače, pomoću kojih se zagreva vazduh, radi bržeg i boljeg samozapaljenja radne smeše. Grejači se uključuju samo kada je motor hladan.