Zasada działania układów wtrysku paliwa w silnikach wysokoprężnych (Opel Vectra C)

Podczas pracy silnika Diesla do cylindrów zasysane jest czyste powietrze, które jest sprężane do wysokiego ciśnienia. Jednocześnie temperatura powietrza wzrasta do 600'C, co przekracza temperaturę zapłonu oleju napędowego. Paliwo jest wtryskiwane do cylindra z pewnym wyprzedzeniem i ulega zapłonowi. Zatem do zapłonu paliwa nie są wykorzystywane świece zapłonowe. Podczas eksploatacji pojazdu w warunkach niskiej temperatury powietrza zewnętrznego, temperatura powietrza wewnątrz cylindrów po sprężeniu może być niewystarczająca do samozapłonu paliwa. W takim przypadku konieczne jest wstępne podgrzanie napływającego strumienia powietrza. W tym celu w komorach spalania montuje się świece żarowe, które podgrzewają je do wymaganej temperatury. Czas nagrzewania wstępnego zależy od temperatury powietrza na zewnątrz i jest regulowany przez układ sterowania silnikiem za pośrednictwem przekaźnika nagrzewania wstępnego. Po włączeniu świec żarowych na desce rozdzielczej zapala się odpowiednia kontrolka.

5. W silnikach Diesla stosuje się trzy metody wtrysku paliwa: wtrysk wirowy, wtrysk do komory wstępnej i wtrysk bezpośredni.

6. W metodach komory wirowej i komory wstępnej paliwo wtryskiwane jest do komory wstępnej (komora fortu) odpowiedniego cylindra, gdzie miesza się z powietrzem i tworzy gotową mieszankę roboczą, natomiast część paliwa natychmiast ulega zapłonowi i spaleniu. Na skutek turbulencji przepływu powietrza i nagrzewania się podczas spalania części paliwa, mieszanka robocza staje się bardziej jednorodna i ogrzana. Zapewnia to całkowite spalanie paliwa w momencie jego wejścia do cylindra i "łagodniejszą" pracę silnika. Główną wadą tych metod wtrysku jest skomplikowana konstrukcja silnika. Wtrysk bezpośredni nadal jest najpopularniejszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem.



7. W przypadku wtrysku bezpośredniego paliwo trafia bezpośrednio do komory spalania przez dyszę wtryskiwacza. Każdy atomizer ma zazwyczaj 4-6 bardzo małych otworów wywierconych pod różnymi kątami, przez które paliwo jest rozpylane w specjalnie określonych kierunkach. Komora wirowa znajduje się zazwyczaj na dole tłoka. Komory wirowe mogą mieć różne kształty, które odpowiadają kierunkom rozpylania paliwa, sprzyjają lepszemu tworzeniu się mieszanki i bardziej wydajnemu spalaniu mieszanki roboczej. Tę metodę stosuje się we wszystkich silnikach Diesla opisanych w tym podręczniku.

8. W silnikach Y20DTH/Y22DTR paliwo jest zasysane ze zbiornika przez pompę paliwa wysokiego ciśnienia (HPFP). Pompa paliwa wysokociśnieniowego wytwarza wysokie ciśnienie niezbędne do wtrysku (około 900 barów) ciśnienie i dostarcza paliwo przez wtryskiwacze do cylindrów silnika w kolejności odpowiadającej działaniu cylindrów. Najpierw następuje wstępny wtrysk niewielkiej ilości paliwa, która po spaleniu stwarza warunki do wtrysku głównej porcji paliwa. Dzięki temu spalanie paliwa jest łagodniejsze i bardziej równomierne, jak w silnikach z wtryskiem w komorze wirowej.

9. W silnikach Z19DT(H) paliwo jest zasysane ze zbiornika przez elektryczną pompę paliwa i dostarczane do pompy paliwa wysokiego ciśnienia (HPFP). Do bezpośredniego wtrysku w tych modelach stosuje się układ "Common Rail" - wspólna linia dystrybucji paliwa dla wszystkich cylindrów (patrz przym. ilustracja). System ten zwalnia pompę wtryskową z funkcji dystrybucji paliwa, co pozwala pompie na wytwarzanie większej ilości paliwa (około 1600 barów) ciśnienie - sprzyja bardzo drobnemu rozpyleniu paliwa, dzięki czemu poprawia się proces tworzenia mieszanki w cylindrach i wzrasta efektywność spalania mieszanki roboczej. Linia dystrybucji paliwa (Common Rail) jest to kolektor, z którego paliwo dostarczane jest do poszczególnych wtryskiwaczy.





10. W silniku 6-cylindrowym Y30DT wtrysk bezpośredni również realizowany jest poprzez układ Common-Rail, ale paliwo jest zasysane ze zbiornika przez pompę paliwową wysokiego ciśnienia. Pompa wtryskowa tego silnika napędzana jest od wału korbowego za pomocą mechanizmu przekładniowego.

11. We wszystkich silnikach paliwo przed dostaniem się do pompy paliwa wysokiego ciśnienia jest oczyszczane w filtrze paliwa z brudu i wody. Silnik wyposażony jest we wtryskiwacze z elementami sterującymi elektromagnetycznie, które odbierają sygnały z układu sterowania silnikiem, regulującego ilość paliwa dostarczanego do cylindra.

12. Pompa paliwa wysokiego ciśnienia nie wymaga żadnych specjalnych prac konserwacyjnych. Smarowanie wszystkich ruchomych elementów układu paliwowego odbywa się olejem napędowym.