Injektortyper og relaterte krav
Funksjon og krav
Den primære oppgaven til en injektor er å finforstøve drivstoff til små dråper i henhold til egenskapene til dannelsen av dieselmotorblandinger, og injisere dem nøyaktig på det angitte stedet i forbrenningskammeret. Injektoren må oppfylle de spesifikke sprayegenskapene som kreves av ulike typer forbrenningskammer. Den må ha tilstrekkelig penetrasjonsevne for å sikre at drivstoffdråper når dypt inn i forbrenningskammeret. I tillegg krever det en passende spraykjeglevinkel for å dekke et tilstrekkelig brennkammerareal. Videre er utmerket forstøvningskvalitet avgjørende for å sikre grundig drivstoff-luftblanding. Til slutt, fraværet av drypp etter drivstoffinnsprøytning er også en kritisk ytelsesindikator for injektoren.
Typer injektorer
Injektorer er primært kategorisert i åpnings-type og nål-injektorer. Injektorer av typen -åpning har en enkel struktur, enkel produksjon og utbredt bruk i dieselmotorer. Nåle-injektorer er spesielt utviklet for oppdelte forbrenningskamre, med en konfigurasjon som minimerer akkumulering av karbonavleiringer.
Analyse av åpningsinjektor
Strukturelle egenskaper og bruksområder
Injektorer med åpning er kjent for sine unike strukturelle egenskaper. De bruker flere åpninger for å finforstøve drivstoff til små dråper, som deretter injiseres med høy hastighet inn i forbrenningskammeret. Denne injektortypen er enkel i strukturen, lett å produsere og mye brukt i dieselmotorer. Åpningsinjektorer oppnår drivstoffforstøvning gjennom flere dyser og kommer i to strukturelle design: lange og korte, egnet for enhetlige forbrenningskamre. Den lange injektordesignen forlenger dysekroppen, og plasserer nåleventilføringen vekk fra forbrenningskammeret. Dette reduserer risikoen for termisk deformasjon og forhindrer at nåleventilen setter seg fast i huset, noe som gjør den ideell for dieselmotorer med høy termisk belastning. Nåleventilen har to koniske overflater: en trykk-bærende overflate som tåler oljekammerkrefter med høye-trykk, som genererer oppadgående aksialtrykk for å overvinne forbelastningen av trykk-regulerende fjær og friksjon mellom nåleventilen og kroppen, som muliggjør drivstoffinjeksjon; og en tetningsflate som passer med tetningsflaten inne i nåleventillegemet for å sikre indre kammerforsegling. I tillegg er utformingen av dysehullet en kritisk komponent i injektorer av åpningstype. Basert på antall dysehull kan de klassifiseres som enkelt--hulls-, dobbel--- eller multi-hullsinjektorer.
Typisk varierer dysehullets diameter fra 0,2 til 0,5 mm. Det er viktig å merke seg at dysehullets diameter ikke bør være for liten for å sikre håndterbar produksjonskompleksitet og forhindre karbonoppbygging og blokkering under drift. Trykkreguleringsmekanisme: Forspenningskraften til trykkreguleringsfjæren- overføres til nåleventilen via skyvestangen, noe som får den til å tette tett mot tetningskjeglens overflate i nåleventilhuset og derved lukke drivstoffdysen. Størrelsen på denne forspenningen kan finjusteres ved hjelp av trykkreguleringsskruen-.
Arbeidsprinsipp
Når høy-dieseldrivstoff tilført av injeksjonspumpen kommer inn i injektoren via høytrykksdrivstoffledningen, passerer det gjennom innløpskoblingen, injektorfilterelementet og presisjonsdrivstoffpassasjer i injektorhuset og nåleventilhuset før det når trykkkammeret inne i dysen. Her virker drivstofftrykket på den trykkbærende kjegleoverflaten til nåleventilen, og genererer et oppadgående aksialtrykk. Når denne trykkkraften overvinner forspenningskraften til den trykkregulerende fjæren-, stiger nåleventilen og åpner åpningen samtidig. Dette gjør at høytrykksdiesel kan injiseres jevnt inn i forbrenningskammeret. Når injeksjonspumpen slutter å levere drivstoff, synker trykket i dysens trykkkammer raskt. Under kraften fra den trykkregulerende fjæren tilbakestiller nåleventilen raskt, tetter åpningen og stopper injeksjonsprosessen.
Analyse av aksiale-nålsinjektorer
Struktur og prinsipp
Den aksiale nåle-injektoren ligner injektoren av åpningstypen-, men er bedre egnet for oppdelte forbrenningskamre. Designet minimerer oppbygging av karbonavleiringer. Den aksiale nålen beveger seg vertikalt under injeksjon, og dens unike dysedesign forhindrer karbonakkumulering samtidig som den muliggjør selvrensing. I tillegg har dysen av avledertypen- et avledningshull på nåleventilhuset, noe som optimaliserer drivstoffinnsprøytningsegenskapene ytterligere.
Funksjon av avledningsdysen
Under oppstart av dieselmotor fører lav rotasjonshastighet og redusert drivstofftrykk til at mesteparten av dieseldrivstoff injiseres gjennom avledningshullene mot luftstrømmen inn i virvelkammerets sentrum. Denne motstrømsinjeksjonen fremmer grundig drivstoffforstøvning, mens den høyere temperaturen ved virvelkammersenteret letter dieselantenning og forbrenning. Dette sikrer pålitelig motorstart under kalde forhold. Når motoren starter og går inn i normal drift, leder økt nåleventilløft mesteparten av drivstoffet gjennom hovedåpningen i retning av luftstrømmen inn i virvelkammeret.
Virkningen av nålstiftformen
Åpningen til injektoren av nåle-pinnetypen danner en sirkulær ring på grunn av utformingen av nålestiften under tetningskjegleoverflaten til nåleventilen. Nålestiften passerer gjennom åpningen i nåleventilhuset og stikker litt utover den. Denne utformingen gir et hult sylindrisk sprøytemønster, som direkte påvirker spraykjeglens vinkel. Nærmere bestemt genererer sylindriske skaftnåler en smalere spraykjeglevinkel, mens avkortede kjegleformede skaftnåler gir en bredere spraykjeglevinkel. Den unike utformingen av skaftnålen gjør det mulig å lage forskjellige sprøytemønstre, slik at skaftnålinjektorer kan tilpasses fleksibelt til kravene til ulike forbrenningskammergeometrier.
