Charakteristika konvenčného vstrekovacieho systému
V konvenčných systémoch vstrekovania paliva s rozdeľovačom a čerpadlom s priamym vstrekovaním obsahuje vstrekovací systém iba hlavnú fázu vstrekovania – bez pilotného a dodatočného vstrekovania. Na solenoidom riadenom palivovom vstrekovacom čerpadle prebiehajú akcie, keď sa blíži fáza riadenia vstrekovania paliva. V konvenčných systémoch sú operácie stláčania a nastavovania množstva vstrekovaného paliva navzájom spojené prostredníctvom interakcie vačky a piestu palivového čerpadla. To má nasledujúci vplyv na výkon vstrekovania paliva:
- vstrekovací tlak sa zvyšuje spolu so zvyšovaním rýchlosti a množstva vzduchu vstupujúceho do motora;
- počas samotného procesu vstrekovania sa vstrekovací tlak zvyšuje a potom klesá na konečný vstrekovací tlak.
V dôsledku toho sa vyskytujú tieto dôsledky:
- vstrekuje sa menej paliva pri nižšom tlaku, ako je množstvo vzduchu vstupujúceho do motora;
- špičkový tlak je viac ako dvojnásobok priemerného vstrekovacieho tlaku;
- v súlade s požiadavkami na efektívne spaľovanie je krivka rýchlosti výboja vlastne trojuholníková.
Špičkový tlak je rozhodujúci pre mechanické zaťaženie komponentov palivového čerpadla a jeho pohonu. Na konvenčných systémoch vstrekovania paliva je to rozhodujúce pre kvalitu tvorby zmesi v spaľovacom priestore.
Krivka rýchlosti vypúšťania pre konvenčný systém vstrekovania paliva
Charakteristika vstrekovacieho systému «Common Rail» (systém common rail)
V porovnaní s konvenčnými vstrekovacími systémami musia byť splnené nasledujúce požiadavky, aby sa dosiahla ideálna charakteristika vstrekovania:
- pre každý prevádzkový režim motora je potrebné oddeliť jednotku vytvárajúcu tlak a jednotku vstrekovania paliva;
- na začiatku vstrekovania by malo byť množstvo vstrekovaného paliva čo najnižšie (tie. musí sa vziať do úvahy zotrvačnosť medzi počiatočným momentom vstreku a začiatkom zapaľovania).
Tieto požiadavky spĺňa vstrekovací systém «Common Rail» - systém common rail - s jeho riadiacimi a hlavnými fázami vstrekovania.
«Common Rail» je blokový systém a v skutočnosti sú za charakteristiku vstrekovania paliva zodpovedné nasledujúce uzly:
- solenoidom riadené vstrekovače zaskrutkované do hlavy valcov;
- vysokotlakový akumulátor (rail);
- vysokotlakové palivové čerpadlo.
Krivka rýchlosti odľahčenia pre systém vstrekovania paliva «Common Rail»
Na fungovanie systému sú potrebné aj nasledujúce uzly:
- elektronické riadiace zariadenie ECU;
- snímač otáčok kľukového hriadeľa;
- snímač polohy vačkového hriadeľa (fázový snímač).
V osobných automobiloch sa na vytváranie tlaku používa vysokotlakové radiálne piestové čerpadlo, pričom tlak vzniká nezávisle od procesu vstrekovania paliva. Výkon čerpadla je priamo úmerný otáčkam motora. Vlastné vstrekovanie paliva je oproti bežným vstrekovacím systémom homogénne, t.j. v common rail je vysokotlakové palivové čerpadlo nielen menšie, ale jeho pohon je menej vystavený špičkovým zaťaženiam.
Vstrekovače paliva sú spojené s koľajnicou krátkymi rúrkami a v podstate zahŕňajú vstrekovače a elektromagnetický ventil riadený ECU. Po prerušení napájania solenoidového ventilu sa vstrekovanie paliva zastaví. Za predpokladu konštantného tlaku je množstvo vstrekovaného paliva priamo úmerné dĺžke času, počas ktorého je solenoidový ventil otvorený. Tento proces je úplne nezávislý od otáčok motora a otáčok čerpadla (vstrekovanie paliva podľa času).
Vysokorýchlostné spínanie solenoidu je dosiahnuté použitím vysokého napätia a prúdu. To znamená, že na zaistenie plošiny v momente otvorenia je potrebné použiť špeciálne navrhnutý solenoidový ventil. Časovanie vstrekovania je určené riadiacim systémom EDC (Electronic Diesel Control - Elektronické riadenie dieselového motora), ktorý využíva snímač otáčok kľukového hriadeľa a snímač polohy vačkového hriadeľa na fázové snímanie pracovného cyklu.