Sistem de injecție cu motor diesel 1.8D (Fiesta 4)

Spre deosebire de motoarele cu ardere internă, sistemele de injecție de combustibil ale motoarelor diesel funcționează cu o presiune mai mare a sistemului. În acest fel, injectoarele de combustibil pulverizează combustibil la o presiune de 140 bar în camerele de turbionare ale motorului diesel Fiesta. Pentru a realiza presiuni în mod corespunzător în sistem, pompele de combustibil de înaltă presiune (HFP) și dispozitivele lor periferice sunt fundamental diferite în motoarele diesel de motoarele cu ardere internă. Pompa de injecție de distribuție distribuie și injectează motorină în anumite porțiuni în camerele vortex ale cilindrilor individuali. De la pompa de injecție, combustibilul sub presiune ridicată este alimentat direct la injectoarele de combustibil.



Figura. 8.12. Schema sistemului de alimentare cu motor diesel: 1 – filtru de combustibil; 2 – pompa de combustibil de inalta presiune; 3 – orificiu calibrat; 4 – conducta de retur; 5 – duză; 6 – conducta de retur combustibil; 7 – rezervor de combustibil; 8 – conducta de alimentare cu combustibil



Din rezervorul de combustibil, motorina este alimentată prin conducta 8 (Fig. 8.12) către filtrul de combustibil 1. Apoi, motorină purificată este furnizată pompei de combustibil de înaltă presiune (HPF) 2. Excesul de combustibil prin orificiul calibrat 3 prin conducta de retur 4 este returnat în rezervorul de combustibil. Combustibilul, comprimat de pompa de injecție la presiune înaltă, este alimentat prin conducta 6 către injectorul 5. O cantitate mică de combustibil rămasă lângă acul duzei injectorului este, de asemenea, returnată în rezervorul de combustibil.

Returnarea excesului de combustibil în rezervorul de combustibil

Când un motor diesel funcționează, este pompată o cantitate semnificativă de combustibil, al cărui exces este returnat în rezervorul de combustibil prin conducta de retur. Injectoarele nu injectează combustibilul care le este furnizat în camerele de turbionare: combustibilul în exces este utilizat pentru lubrifierea părților mobile ale pompei de combustibil de înaltă presiune și ale injectoarelor. Pentru a returna surplusul de combustibil, injectoarele au conducte speciale de retur și sunt conectate prin furtunuri. Combustibilul se întoarce în rezervor de la injectorul primului cilindru.

Calea combustibilului de la rezervorul de combustibil la injector

Figura. 8.13. Secțiunea transversală a pompei de combustibil de înaltă presiune (HFP): 1 – arbore de transmisie; 2 – alimentare cu combustibil; 3 – supapă reducătoare de presiune; 4 – mâner de tracțiune pentru control manual al accelerației; 5 – regulator centrifugal; 6 – orificiul de retur combustibil; 7 – electrovalvă pentru oprirea alimentării cu combustibil; 8 – conducte de combustibil la injectoare; 9 – piston de distribuție a pompei de injecție; 10 – șaibă cu came; 11 – ambreiaj de avans al sincronizarii injecției de combustibil (aici rotit la 90° pentru o mai bună prezentare); 12 – rolă; 13 – pompa de suprafata cu palete (de asemenea, rotita la 90°)



Pompa cu palete de amorsare a combustibilului servește la alimentarea cu combustibil din rezervor și, împreună cu supapa de control al presiunii, creează presiune în cavitatea pompei de combustibil de înaltă presiune (HPFP), care crește direct proporțional cu turația arborelui cotit (Fig. 8.13). Pompa de aspirare a combustibilului este amplasată în carcasa pompei de combustibil de înaltă presiune.

Piston pompa de injectie de distributie

Pompa de tip distribuitor include un singur set piston/manșon pentru a alimenta toți cilindrii. Pistonul este situat în cavitatea pompei de combustibil de înaltă presiune. În principiu, acționează ca distribuitor de aprindere la motoarele pe benzină. Caracteristica de design a pistonului de distribuție a pompei de injecție este o multitudine de canale și caneluri. Dispunerea specială a pistonului de distribuție a pompei de injecție asigură că acesta îndeplinește două funcții. Deschide calea combustibilului în cavitate și pulverizează combustibil prin duze în camerele vortex ale chiulasei.

Pistonul de distribuție al pompei de injecție nu numai că creează presiunea necesară a combustibilului în timpul cursei sale de lucru, dar și, în timp ce se rotește, o distribuie în orificiile individuale de evacuare. Pistonul pompei de injecție a arborelui cu came se rotește cu o frecvență de două ori mai mică decât arborele cotit al motorului. În timpul unei rotații a arborelui de antrenare, pistonul efectuează un număr de curse egal cu numărul de cilindri ai motorului. Arborele de antrenare rotește șaiba cu came și pistonul la care este conectat. Proeminențele de pe șaiba cu came asigură mișcarea axială a pistonului și rotirea acestuia, de exemplu. distribuția și alimentarea cu combustibil. Pompa continuă să furnizeze combustibil în timpul cursei de putere atâta timp cât orificiul de evacuare a pistonului rămâne închis. Combustibilul se repezi spre cilindrul care se află în cursa de compresie. Mișcarea înainte a pistonului pompei de injecție de distribuție reduce simultan volumul din fața pistonului: acum combustibilul comprimat ridică acul injectorului și combustibilul este pulverizat în camera de vortex. Pompa de combustibil încetează să furnizeze combustibil de îndată ce ieșirea este aliniată cu orificiul din manșonul de reglare. Apoi, pistonul pompei de injecție a distribuitorului, care cade în locașul șaibei cu came, se deplasează înapoi și o nouă porțiune de combustibil intră în cavitatea sa.

Funcționarea pistonului de distribuție a pompei de injecție

Figura. 8.14. Schema funcțională a pistonului pompei de injecție de distribuție: 1 – electrovalvă pentru întreruperea alimentării cu combustibil; 2 – piston de distribuție a pompei de injecție; 3 – gaura; 4 – canal; 5 – conducta de retur combustibil la rezervorul de combustibil; 6 – camera de înaltă presiune; 7 – duză

La rotirea pistonului 2 (Fig. 8.14) al pompei de injecție de distribuție, orificiul de umplere 3, printr-o canelură din piston, este aliniat cu canalul 4. Acum combustibilul sub presiune creat de pompa cu palete de rapel intră în înaltă presiune. camera 6 în fața pistonului pompei de injecție de distribuție și umple întreg spațiul. Astfel, umplerea cavității înainte de comprimarea combustibilului este finalizată.



Figura. 8.15. Schema funcțională a pistonului pompei de injecție de distribuție: 1 – piston pompei de injecție de distribuție; 2 – electrovalvă pentru oprirea alimentării cu combustibil; 3 – canal de distribuție; 4 – canal de ieșire; 5 – conducta de retur combustibil la rezervorul de combustibil; 6 – camera de înaltă presiune; 7 – duză



După umplere, pistonul 1 (Fig. 8.15) al pompei de injecție de distribuție continuă să se rotească și orificiul de umplere este închis de piston. În plus, în partea din spate a pompei de combustibil de înaltă presiune, proeminențele șaibei cu came merg pe role și pistonul pompei de injecție a distribuitorului, conectat fix la șaiba cu came, se deplasează înainte. Presiunea din camera de înaltă presiune crește la valoarea necesară, iar în acest moment canalul 3 este combinat cu canalul de evacuare 4. Apoi, combustibilul comprimat este furnizat prin conducta de înaltă presiune la injectorul 7. O cantitate mică de combustibilul rămas este returnat în rezervorul de combustibil prin conducta de retur 5. Supapa solenoidală de întrerupere a combustibilului trebuie să fie deschisă, altfel combustibilul nu va putea intra în camera de înaltă presiune.

Supapa solenoid de întrerupere a combustibilului

Figura. 8.16. Amplasarea conectorului (2) a electrovalvei de oprire a motorului (1)

Înainte ca combustibilul să intre în canalul de umplere al pistonului pompei de injecție, acesta trece prin electrovalva de închidere a combustibilului deschisă. Atâta timp cât se aplică tensiune pe supapă, combustibilul poate curge prin ea fără piedici. După oprirea tensiunii, electrovalva 1 (Fig. 8.16) se închide și oprește alimentarea cu combustibil la pistonul distribuitorului pompei de injecție. Dacă, la verificarea sincronizarii supapelor, este necesară pornirea arborelui cotit al motorului cu demarorul, pentru a preveni pornirea motorului, deconectați conectorul 2 de la electrovalva de oprire a motorului.

Controler centrifugal de turație a motorului

Pentru a asigura funcționarea normală a unui motor diesel în diferite moduri și pentru a furniza cantitatea necesară de combustibil la un moment strict definit, pompele de injecție de distribuție sunt echipate cu un regulator centrifugal. Greutățile sale se deplasează în exterior sub acțiunea forței centrifuge și acționează asupra supapei de control, care deschide un orificiu în pistonul distribuitorului pompei de injecție și astfel adaugă întotdeauna combustibil din cavitatea pompei.

Dacă turația motorului crește în raport cu poziția pedalei de control al combustibilului, regulatorul închide orificiul și turația scade din nou. La pornirea motorului, orificiul este complet deschis și motorul primește cantitatea maximă de combustibil până la atingerea turației de ralanti. Când motorul funcționează în toate modurile, regulatorul centrifugal compară întotdeauna turația arborelui cotit cu poziția pedalei de control al combustibilului. În mod similar, regulatorul centrifugal limitează turația maximă, care pentru motorul diesel Fiesta este de 5.350+50 rpm.

Ambreiaj de reglare a temporizării injecției de combustibil

Pentru a asigura un proces normal de ardere și pentru a rezerva timpul necesar pregătirii amestecului aer-combustibil, injecția de combustibil trebuie să înceapă înainte ca pistonul să atingă punctul mort superior. În acest scop, se folosește un ambreiaj de avans al injecției de combustibil, care schimbă injecția la o pornire mai devreme și realizează un efect similar cu funcționarea regulatorului de sincronizare a aprinderii la motoarele cu ardere internă. Ambreiajul de avans al injecției de combustibil este situat în carcasa pompei de combustibil de înaltă presiune.

Un dispozitiv care facilitează pornirea unui motor rece

Un dispozitiv care facilitează pornirea unui motor diesel rece îndeplinește același rol ca un dispozitiv de pornire automată la motoarele cu ardere internă, dar aici se termină asemănările. Utilizarea unui dispozitiv care facilitează pornirea unui motor diesel rece depinde de temperatura aerului. Fără a reduce fluxul de aer în cilindrii motorului, schimbă momentul injecției de combustibil către o injecție mai devreme. Astfel, combustibilul atomizat are mai mult timp să se aprindă în aer comprimat și în camerele vortex încălzite de bujii incandescente, iar motorul pornește mai fiabil și mai lin. În plus, un dispozitiv care facilitează pornirea unui motor rece crește ușor turația de ralanti: arborele cotit al motorului se rotește la o frecvență de 1100 min⁻¹.

Injectoare

Figura. 8.17. Injector instalat pe motor: 1 – conducta de presiune injectie; 2 – dop pe conducta de retur combustibil a celui de-al 4-lea cilindru; 3 – conducta de retur combustibil; 4 – corpul duzei

Injectoarele (Fig. 8.17) sunt elementul final al sistemului de injecție a combustibilului motorului diesel. Ele pulverizează combustibil sub presiune înaltă în camerele de turbionare ale cilindrilor individuali. Dacă presiunea sistemului depășește 143 bari, acul injectorului cu arc și duza sunt deteriorate, determinând curgerea combustibilului din sistemul de injecție. Pentru a preveni returul gazelor de ardere în timp ce duza injectorului este încă deschisă, presiunea din camera plenului injectorului trebuie să fie mai mare decât presiunea din camera de ardere. Acest lucru este deosebit de important la sfârșitul injecției, când presiunea de injecție scade, însoțită de o creștere excesivă a presiunii produselor de ardere. Acest lucru poate fi realizat numai prin coordonarea atentă a funcționării pompei de combustibil, a duzei de pulverizare și a acului. De asemenea, combustibilul care circulă în sistemul de alimentare lubrifiază și răcește toate piesele în mișcare. Deoarece masa totală de combustibil nu este niciodată injectată, combustibilul în exces este returnat în rezervorul de combustibil. Timpul dintre începerea injecției și aprindere este de 0,002 s. Prin urmare, chiar și o defecțiune minoră a sistemului de injecție de combustibil duce la întreruperea funcționării normale a motorului. Fumul negru din țeava de eșapament și funcționarea zgomotoasă a motorului diesel indică necesitatea verificării și reglarii sistemului de injecție a combustibilului.

Determinarea unui injector defect

Puteți determina dacă un injector nu funcționează după cum urmează. Porniți motorul și lăsați-l la ralanti. Una câte una, slăbiți piulițele de îmbinare care fixează conductele de înaltă presiune de injectoare. Când piulița unui injector care funcționează este slăbită, turația motorului ar trebui să scadă considerabil. Dacă, atunci când piulița este slăbită, turația motorului nu se modifică, înseamnă că injectorul testat este defect.

De asemenea, puteți identifica injectoarele defecte după următoarele simptome:

• vârf de bujie care arde constant;
• fum negru constant din țeava de eșapament;
• consum crescut de combustibil;
• supraîncălzirea frecventă a motorului;
• zgomote puternice în timpul arderii combustibilului;
• reducerea puterii.

Dacă aveți oricare dintre următoarele simptome ale unei defecțiuni la motorul dumneavoastră diesel Fiesta, vizitați un atelier pentru a obține o opinie calificată cu privire la prezența unei defecțiuni și măsurile pentru a o elimina.

Reparație duze

Corpurile injectoare standard includ un vârf de pulverizare și un ac de închidere. Acul injectorului se mișcă liber în canalul de ghidare al duzei și, în același timp, asigură o etanșare în condiții de presiune ridicată de injecție. Există un sigiliu conic în partea de jos a acului. Arcul duzei apasă acul pe suprafața cu forma corespunzătoare a duzei atunci când duza este în poziția închisă. Suprafețele conice ale atomizatorului și acului asigură un contact cu presiune specifică ridicată și o etanșare eficientă. Injectorul se deschide atunci când forța presiunii combustibilului pe suprafața de etanșare depășește forța arcului injectorului. Acesta va rămâne deschis până când presiunea sistemului scade sub presiunea de deschidere.



Figura. 8.18. Piese duze: 1 – corp; 2 – corp de pulverizare; 3 – acul de pulverizare; 4 – bloc de conectare al corpului duzei; 5 – șurub de împingere; 6 – arc de presiune a duzei; 7 – disc de instalare; 8 – partea superioară a corpului

Fără echipament special, puteți identifica vizual un injector uzat doar prin deteriorarea locală externă sau contaminarea severă. Cu toate acestea, injectoarele se uzează în mod obișnuit pe interiorul duzei, pe acul injectorului și pe arcul de presiune. Pentru a regla presiunea de măsurare și injecție, de ex. modificări ale forței arcului de compresie, este necesar să se utilizeze echipamente speciale. În majoritatea cazurilor, este mai bine să înlocuiți injectorul defect. Dacă decideți să dezasamblați duza, nu țineți piesele deschise pe bancul de lucru mai mult timp decât este necesar, deoarece suprafețele prelucrate cu precizie ale acului și corpului duzei sunt extrem de susceptibile la praf sau rugină. Pentru a dezasambla duza, deșurubați partea superioară a acesteia de pe corp și îndepărtați toate părțile interne ale duzei (Fig. 8.18). Cuplul de strângere pentru fixarea părții superioare a duzei pe corp este de 80 Н·м.