Dizel motori imaju veoma važnu poziciju u industrijskoj istoriji i često se vide u oblastima kao što su inženjerske mašine, transport velikog tereta, automobili i brodovi.
U poređenju sa benzinskim motorima, dizel motori imaju bolju ekonomičnost goriva i niže troškove energije (cijene nafte), ali imaju i nedostatke visoke buke i loših emisija. U procesu razvoja dizel motora, način ubrizgavanja goriva doživio je tri velike promjene.
Sistem ubrizgavanja dizel motora
Najraniji dizel motori koristili su plinske cilindre visokog pritiska da bi obezbijedili određenu količinu pritiska za sistem za dovod goriva, ali je efekat ubrizgavanja goriva bio loš. Tek kada su se pojavile mehaničke pumpe za gorivo, ogromne plinske boce su postale historija.
Mehanički sistem ubrizgavanja goriva pokreće bregasto vratilo motora i koristi uljnu pumpu visokog pritiska za isporuku dizela u komore za sagorevanje svakog cilindra. Pritisak ubrizgavanja goriva varira sa brzinom motora, a postoje značajna ograničenja u kontroli različitih aspekata kao što su pritisak ubrizgavanja goriva, količina ubrizgavanja i vreme ubrizgavanja. Kvalitet ubrizgavanja goriva je teško ispuniti stvarnim radnim uslovima motora, što u konačnici dovodi do lošeg efekta atomizacije dizela, poteškoća u hladnom startovanju, ludog crnog dima i drugih pojava. Dakle, postojao je elektronski sistem za ubrizgavanje goriva. Trenutno, glavni dizel elektromehanički sistemi ubrizgavanja uglavnom uključuju elektronske jedinice pumpe i sisteme Common Rail visokog pritiska. Sistem za gorivo jedinične pumpe dijeli sistem za dovod goriva na dva dijela: visokotlačna i niskotlačna kola goriva, kako bi se zadovoljili zahtjevi različitih radnih uslova dizel motora.
Common rail sistem visokog pritiska je sistem koji može u potpunosti odvojiti stvaranje pritiska goriva od procesa ubrizgavanja Visokonaponska common rail tehnologija. Common rail sistem visokog pritiska uglavnom uključuje četiri osnovne komponente: injektor za gorivo, pumpu visokog pritiska, šinu za gorivo visokog pritiska i elektronsku kontrolnu jedinicu.
Injektor goriva se uglavnom koristi za raspršivanje dizela, kontrolisan elektromagnetnim ventilom; Funkcija pumpe visokog pritiska je da komprimuje gorivo iz stanja niskog pritiska u stanje visokog pritiska. Razvod goriva visokog pritiska se uglavnom koristi za skladištenje goriva, a neophodno je suzbiti fluktuacije pritiska koje stvaraju pumpa visokog pritiska i mlaznica za ubrizgavanje goriva kako bi se obezbedila stabilnost pritiska sistema. Elektronski upravljački sistem izdaje upravljačke komande kroz analizu različitih radnih parametara.
Kada sistem radi, pumpa za ulje visokog pritiska isporučuje gorivo u zajedničku cev za dovod goriva. Kombinujući podatke sa senzora pritiska i elektronske kontrolne jedinice, postiže se precizna kontrola pritiska ulja unutar zajedničke cevi za dovod goriva, potpuno menjajući defekt pritiska dovoda goriva koji se menja sa brojem obrtaja motora. Ovaj sistem ubrizgavanja goriva ima mnoge prednosti.
Prvo, značajno poboljšava ekonomičnost goriva dizel motora potpuno odvajajući vrijeme ubrizgavanja goriva i mjerenje ubrizgavanja goriva. Strategija ubrizgavanja goriva može se dinamički prilagođavati u skladu sa radnim uslovima motora, eliminišući ograničenje brzine motora i omogućavajući motoru da odgovara najboljoj kontroli ubrizgavanja goriva u različitim radnim uslovima.
Druga prednost je što može postići predubrizgavanje dizela. Mnogi ljudi znaju da dizel motori koriste kompresijsko paljenje. Prilikom rada zrak se prvo usisava, komprimira i zagrijava, a zatim se ubrizgava u dizel. Koristeći donju tačku paljenja dizela, može izazvati spontano sagorijevanje dizela.
Prethodni mehanički sistem ubrizgavanja goriva koji se koristio za ubrizgavanje dizel goriva u cilindar u isto vrijeme blizu gornje mrtve točke klipa, što je rezultiralo visokom koncentracijom smjese u cilindru i nestabilnim radom motora tokom perioda brzog paljenja, što rezultira glasnom bukom i vibracijama . Nakon uvođenja elektronskog sistema ubrizgavanja, prije glavnog ubrizgavanja može se dodati operacija predubrizgavanja, gdje se mala količina dizela ubrizgava u cilindar za predsagorijevanje, povećavajući temperaturu i tlak u cilindru, a zatim provodi sekundarno ubrizgavanje , koja je slična tehnologiji slojevitog sagorijevanja kod benzinskih motora.
Prednost toga je što se temperatura i pritisak sagorevanja u cilindru više ne povećavaju naglo, što može smanjiti buku motora i vibracije, a takođe i povećati temperaturu sagorevanja u cilindru, uveliko smanjujući ugljovodonike u izduvnim gasovima, čineći dizel motor više u skladu sa trenutnim standardima emisije.