1.8D sustav ubrizgavanja dizel motora (Fiesta 4)

Za razliku od motora s unutarnjim izgaranjem, sustavi ubrizgavanja goriva kod dizelskih motora rade s višim tlakom u sustavu. Na taj način mlaznice za gorivo raspršuju gorivo pod tlakom od 140 bara u vrtložne komore dizelskog motora Fieste. Da bi se ostvarili odgovarajući visoki tlakovi u sustavu, visokotlačne pumpe goriva (HFP) i njihovi periferni uređaji bitno se razlikuju u dizelskim motorima od motora s unutarnjim izgaranjem. Distribucijska pumpa za ubrizgavanje distribuira i ubrizgava dizelsko gorivo u određenim obrocima u vrtložne komore pojedinih cilindara. Iz pumpe za ubrizgavanje gorivo se pod visokim tlakom dovodi izravno u mlaznice za gorivo.



Crtež. 8.12. Shema sustava napajanja dizelskog motora: 1 – filter goriva; 2 – visokotlačna pumpa goriva; 3 – kalibrirana rupa; 4 – povratni cjevovod; 5 – mlaznica; 6 – povratni cjevovod goriva; 7 – spremnik goriva; 8 – dovodni cjevovod goriva



Iz spremnika za gorivo, dizelsko gorivo se dovodi kroz cjevovod 8 (Sl. 8.12) do filtra goriva 1. Zatim se pročišćeno dizelsko gorivo dovodi u visokotlačnu pumpu za gorivo (HPF) 2. Višak goriva kroz kalibrirani otvor 3 kroz povratni cjevovod 4 se vraća u spremnik goriva. Gorivo, komprimirano pumpom za ubrizgavanje do visokog tlaka, dovodi se kroz cjevovod 6 do mlaznice 5. Mala količina goriva koja ostane u blizini igle mlaznice za ubrizgavanje također se vraća u spremnik za gorivo.

Vraćanje viška goriva u spremnik goriva

Kada dizel motor radi, pumpa se značajna količina goriva, čiji se višak povratnim cjevovodom vraća u spremnik goriva. Mlaznice ne ubrizgavaju gorivo koje im se dovodi u vrtložne komore: višak goriva koristi se za podmazivanje pokretnih dijelova visokotlačne pumpe za gorivo i mlaznica. Za vraćanje viška goriva mlaznice imaju posebne povratne cijevi i spojene su crijevima. Gorivo se vraća u spremnik iz injektora prvog cilindra.

Put goriva od spremnika goriva do injektora

Crtež. 8.13. Presjek visokotlačne pumpe goriva (HFP): 1 – pogonsko vratilo; 2 – dovod goriva; 3 – redukcijski ventil; 4 – potisna ručica za ručno upravljanje gasom; 5 – centrifugalni regulator; 6 – otvor za povrat goriva; 7 – magnetni ventil za prekid dovoda goriva; 8 – vodovi goriva do mlaznica; 9 – razvodni klip pumpe za ubrizgavanje; 10 – bregasta podloška; 11 – spojka za ubrzanje vremena ubrizgavanja goriva (ovdje zakrenuta za 90° radi bolje prezentacije); 12 – valjak; 13 – krilna pumpa za povišenje tlaka (također zakrenuta za 90°)



Lopatična pumpa za punjenje goriva služi za dovod goriva iz spremnika i zajedno s ventilom za regulaciju tlaka stvara tlak u šupljini visokotlačne pumpe za gorivo (HPFP), koji se povećava izravno proporcionalno brzini radilice (slika 8.13).. Usisna pumpa za gorivo nalazi se u kućištu visokotlačne pumpe za gorivo.

Klip distribucijske pumpe za ubrizgavanje

Tip pumpe razdjelnika uključuje samo jedan set klipa/čahure za napajanje svih cilindara. Klip se nalazi u šupljini visokotlačne pumpe za gorivo. U principu, djeluje kao razvodnik paljenja u benzinskim motorima. Značajka dizajna distribucijskog klipa pumpe za ubrizgavanje je mnoštvo kanala i utora. Poseban raspored distribucijskog klipa pumpe za ubrizgavanje osigurava da on obavlja dvije funkcije. Otvara put goriva u šupljinu i raspršuje gorivo kroz mlaznice u vrtložne komore glave cilindra.

Distribucijski klip pumpe za ubrizgavanje ne samo da stvara potreban tlak goriva tijekom svog radnog hoda, već ga, rotirajući, raspoređuje na pojedine izlazne otvore. Klip pumpe za ubrizgavanje bregastog vratila rotira dva puta nižom frekvencijom od radilice motora. Tijekom jednog okretaja pogonske osovine klip napravi broj hodova jednak broju cilindara motora. Pogonsko vratilo okreće bregastu podlošku i klip na koji je spojena. Izbočine na bregastom podlošku osiguravaju aksijalno kretanje klipa i njegovu rotaciju, tj. distribucija i opskrba gorivom. Crpka nastavlja opskrbljivati gorivom tijekom takta snage sve dok je izlaz klipa zatvoren. Gorivo juri prema cilindru koji je u taktu kompresije. Kretanje klipa distribucijske pumpe za ubrizgavanje prema naprijed istovremeno smanjuje volumen ispred klipa: sada komprimirano gorivo podiže iglu mlaznice i gorivo se raspršuje u vrtložnu komoru. Pumpa za gorivo prestaje opskrbljivati gorivom čim se izlaz poravna s rupom u čahuri za podešavanje. Zatim se klip pumpe za ubrizgavanje razdjelnika, padajući u udubljenje bregaste podloške, pomiče natrag, a novi dio goriva ulazi u njegovu šupljinu.

Funkcioniranje distribucijskog klipa pumpe za ubrizgavanje

Crtež. 8.14. Funkcionalni dijagram klipa distribucijske pumpe za ubrizgavanje: 1 – magnetni ventil za prekid dovoda goriva; 2 – razvodni klip pumpe za ubrizgavanje; 3 – rupa; 4 – kanal; 5 – povratni cjevovod goriva u spremnik goriva; 6 – visokotlačna komora; 7 – mlaznica

Prilikom okretanja klipa 2 (Sl. 8.14) distribucijske pumpe za ubrizgavanje, otvor za punjenje 3, kroz utor u klipu, poravnat je s kanalom 4. Sada gorivo pod tlakom koje stvara pumpa s lopaticama za povišenje tlaka ulazi u visokotlačni komora 6 ispred klipa razvodne pumpe za ubrizgavanje i ispunjava cijeli prostor. Time je punjenje šupljine prije kompresije goriva završeno.



Crtež. 8.15. Funkcionalna shema klipa razvodne pumpe za ubrizgavanje: 1 – klip razvodne pumpe za ubrizgavanje; 2 – magnetni ventil za prekid dovoda goriva; 3 – distribucijski kanal; 4 – odvodni kanal; 5 – povratni cjevovod goriva u spremnik goriva; 6 – visokotlačna komora; 7 – mlaznica



Nakon punjenja, klip 1 (Sl. 8.15) distribucijske pumpe za ubrizgavanje nastavlja se okretati, a otvor za punjenje se zatvara klipom. Nadalje, u stražnjem dijelu visokotlačne pumpe za gorivo, izbočine bregaste podloške prelaze na valjke, a klip razdjelne pumpe za ubrizgavanje, čvrsto povezan s bregastom podloškom, pomiče se naprijed. Tlak u visokotlačnoj komori raste do potrebne vrijednosti, au ovom trenutku kanal 3 se kombinira s izlaznim kanalom 4. Zatim se komprimirano gorivo dovodi kroz visokotlačni cjevovod do injektora 7. Mala količina preostalo gorivo se vraća u spremnik goriva kroz povratni cjevovod 5. Solenoidni ventil za prekid dovoda goriva mora biti otvoren, inače gorivo neće moći ući u visokotlačnu komoru.

Solenoidni ventil za prekid dovoda goriva

Crtež. 8.16. Položaj solenoidnog ventila za zaustavljanje motora (1) konektor (2)

Prije nego što gorivo uđe u kanal za punjenje klipa pumpe za ubrizgavanje goriva, ono prolazi kroz otvoreni solenoidni ventil za zatvaranje goriva. Sve dok je na ventilu napon, gorivo može nesmetano teći kroz njega. Nakon isključivanja napona, elektromagnetski ventil 1 (Sl. 8.16) se zatvara i isključuje dovod goriva do klipa razdjelnika pumpe za ubrizgavanje. Ako je prilikom provjere razvoda ventila potrebno pokrenuti radilicu motora sa starterom, kako biste spriječili pokretanje motora, odvojite konektor 2 od elektromagnetskog ventila za zaustavljanje motora.

Centrifugalni regulator brzine motora

Kako bi se osigurao normalan rad dizelskog motora u različitim načinima rada i opskrba potrebnim dijelom goriva u strogo određenom trenutku, distribucijske pumpe za ubrizgavanje opremljene su centrifugalnim regulatorom. Njegovi utezi se pod djelovanjem centrifugalne sile pomiču prema van i djeluju na regulacijski ventil, koji otvara rupu u klipu razdjelnika pumpe za ubrizgavanje i tako uvijek dodaje gorivo iz šupljine pumpe.

Ako se brzina motora poveća u odnosu na položaj papučice za kontrolu goriva, regulator zatvara rupu i brzina se ponovno smanjuje. Prilikom pokretanja motora, otvor je potpuno otvoren i motor prima maksimalnu količinu goriva do postizanja broja okretaja u praznom hodu. Kada motor radi u svim načinima rada, centrifugalni regulator uvijek uspoređuje brzinu radilice s položajem papučice za kontrolu goriva. Slično tome, centrifugalni regulator ograničava maksimalnu brzinu, koja za dizelski motor Fieste iznosi 5350+50 o/min.

Spojka za podešavanje vremena ubrizgavanja goriva

Kako bi se osigurao normalan proces izgaranja i rezerviralo vrijeme potrebno za pripremu smjese zraka i goriva, ubrizgavanje goriva mora započeti prije nego što klip dosegne gornju mrtvu točku. U tu svrhu koristi se spojka za prethodnu ubrizgavanje goriva, koja prebacuje ubrizgavanje na raniji početak i postiže učinak sličan radu regulatora vremena paljenja u motorima s unutarnjim izgaranjem. Spojka za unaprijed ubrizgavanje goriva nalazi se u kućištu visokotlačne pumpe za gorivo.

Uređaj koji olakšava pokretanje hladnog motora

Uređaj koji olakšava pokretanje hladnog dizel motora ima istu ulogu kao i automatski starter motora s unutarnjim izgaranjem, ali tu sličnosti prestaju. Upotreba uređaja koji olakšava pokretanje hladnog dizel motora ovisi o temperaturi zraka. Bez smanjenja protoka zraka u cilindre motora, pomiče vrijeme ubrizgavanja goriva prema ranijem ubrizgavanju. Tako raspršeno gorivo ima više vremena za paljenje u komprimiranom zraku iu vrtložnim komorama grijanim žarnicama, a motor se pokreće pouzdanije i mirnije. Osim toga, uređaj koji olakšava pokretanje hladnog motora malo povećava broj okretaja u praznom hodu: radilica motora rotira frekvencijom od 1100 min⁻¹.

Injektori

Crtež. 8.17. Injektor ugrađen na motor: 1 – tlačna cijev ubrizgavanja; 2 – čep na povratnoj cijevi goriva 4. cilindra; 3 – povratni cjevovod goriva; 4 – tijelo mlaznice

Mlaznice (slika 8.17) završni su element sustava ubrizgavanja goriva dizelskog motora. Oni pod visokim pritiskom raspršuju gorivo u vrtložne komore pojedinačnih cilindara. Ako tlak sustava prijeđe 143 bara, igla i mlaznica mlaznice s oprugom se oštećuju, što uzrokuje istjecanje goriva iz sustava za ubrizgavanje. Kako bi se spriječio povratni tok gorućih plinova dok je mlaznica injektora još otvorena, tlak u plenumskoj komori injektora mora biti viši od tlaka u komori za izgaranje. Ovo je posebno važno na kraju ubrizgavanja, kada se tlak ubrizgavanja smanjuje, popraćeno prekomjernim povećanjem tlaka produkata izgaranja. To se može postići samo pažljivom koordinacijom rada pumpe za gorivo, mlaznice za prskanje i igle. Gorivo koje cirkulira u elektroenergetskom sustavu također podmazuje i hladi sve pokretne dijelove. Budući da se ukupna masa goriva nikad ne ubrizgava, višak goriva se vraća u spremnik goriva. Vrijeme između početka ubrizgavanja i paljenja je 0,002 s. Stoga čak i manji kvar sustava za ubrizgavanje goriva dovodi do poremećaja normalnog rada motora. Crni dim iz ispušne cijevi i bučan rad dizel motora ukazuju na potrebu provjere i podešavanja sustava za ubrizgavanje goriva.

Utvrđivanje neispravnog injektora

Na sljedeći način možete utvrditi da injektor ne radi. Pokrenite motor i pustite ga da radi u praznom hodu. Jednu po jednu, otpustite spojne matice koje pričvršćuju visokotlačne cijevi na mlaznice. Kada se matica na radnoj mlaznici otpusti, brzina motora bi se trebala značajno smanjiti. Ako se, kada se matica otpusti, brzina motora ne mijenja, to znači da je injektor koji se testira neispravan.

Također možete prepoznati neispravne mlaznice prema sljedećim simptomima:

• stalno gorući vrh žarnice;
• stalni crni dim iz ispušne cijevi;
• povećana potrošnja goriva;
• često pregrijavanje motora;
• oštri zvukovi tijekom izgaranja goriva;
• smanjenje snage.

Ako imate bilo koji od sljedećih simptoma kvara na vašem dizelskom motoru Fieste, posjetite radionicu kako biste dobili kvalificirano mišljenje o prisutnosti kvara i mjerama za njegovo uklanjanje.

Popravak mlaznica

Standardna tijela injektora uključuju vrh raspršivača i iglu za zatvaranje. Igla injektora se slobodno kreće unutar kanala za vođenje mlaznice i istovremeno osigurava brtvljenje u uvjetima visokog tlaka ubrizgavanja. Na dnu igle nalazi se konusni pečat. Opruga mlaznice pritišće iglu na površinu mlaznice odgovarajućeg oblika kada je mlaznica u zatvorenom položaju. Konusne površine raspršivača i igle osiguravaju kontakt visokog specifičnog tlaka i učinkovito brtvljenje. Injektor se otvara kada sila pritiska goriva na brtvenu površinu premaši snagu opruge injektora. Ostat će otvoren dok se tlak u sustavu ne smanji ispod tlaka otvaranja.



Crtež. 8.18. Dijelovi mlaznice: 1 – tijelo; 2 – tijelo raspršivača; 3 – igla za prskanje; 4 – utični blok tijela mlaznice; 5 – potisni vijak; 6 – tlačna opruga mlaznice; 7 – instalacijski disk; 8 – gornji dio tijela

Bez posebne opreme, istrošeni injektor možete samo vizualno identificirati vanjskim lokalnim oštećenjima ili ozbiljnom kontaminacijom. Međutim, brizgaljke se obično troše na unutarnjoj strani mlaznice, igle mlaznice i tlačne opruge. Za podešavanje tlaka mjerenja i ubrizgavanja, tj. promjene sile tlačne opruge, potrebno je koristiti posebnu opremu. U većini slučajeva, bolje je zamijeniti neispravnu mlaznicu. Ako odlučite rastaviti mlaznicu, nemojte držati dijelove otvorene na radnom stolu dulje nego što je potrebno, jer su precizno obrađene površine igle i tijela mlaznice izuzetno osjetljive na prašinu ili hrđu. Da biste rastavili mlaznicu, odvrnite njen gornji dio od tijela i uklonite sve unutarnje dijelove mlaznice (Sl. 8.18). Moment pritezanja za pričvršćivanje gornjeg dijela mlaznice na tijelo je 80 Н·м.