Пьезокерамический інжектор.
Сучасні системи уприскування відрізняються швидкодією і тиском. Для подачі необхідної кількості палива без затримки в потрібний циліндр і якісного та повного згоряння необхідно його розпорошити на найдрібніші частки, щоб. З цією метою останнім часом застосовують і додаткове уприскування 1-2 мм3 палива, для чого необхідно протягом декількох мілісекунд видати команду форсунці і виконати з максимальною точністю.
Системи "Коммон рейл" працюють при тиску близько 1500 атм. і управляють початком і тривалістю уприскування за допомогою супершвидкісних електромагнітних або комбінованих електрогідравлічних клапанів. Втім, "супер" тут означає затримки в межах 0,5 мс., тоді як для
гарантованого виконання нових норм токсичності і димності потрібно б працювати швидше. Але електромагніт з рухливим сердечником вже вичерпав усе, навіть теоретичні можливості. І тут на допомогу прийшов концерн "Сименс", що запатентував пьезокерамический інжектор, який обіцяє справжній прорив в швидкодії. Він працює вчетверо швидше колишніх. При подачі електричного струму на пєзокерамічну пластинку вона дещо змінює свою товщину. Це мікрони, і досі ефект використовувався в основному лише для випромінювання ультразвука. Винахідникам німецької фірми вдалося створити 280-ти шаровий пакет з п’єзокераміки, що розширюється на 80 мкм усього за 0,1 мс - досить, щоб впливати на голку форсунки із зусиллям 6300 Н. При цьому для управління використовують напругу електромережі автомобіля.
Серійне виробництво здійснюється на заводі в Лимбах-Оберфроне (Саксонія) - "Сименс" інвестує в нього більше 60 млн. доларів.
Сучасні тенденції розвитку паливних насосів
На сьогодення отримали розвиток паливні насоси низького тиску поршневі, коловоротні, мембранні, або плунжерні, з механічним приводом від двигуна, або з електроприводом призначені для подачі палива з паливного баку до карбюратора, або до паливного насосу високого тиску.
Насоси можуть розташовуватися на двигуні, або електричні у паливних баках у більшості легкових автомобілів. Серед паливних насосів високого тиску найбільше розповсюдження отримали плунжерні, шестеренчасті, роторно-шиберні, які призначені для створення високого тиску палива і дозованої подачі до форсунок, або не дозованої подачі до акумуляторів.
При подачі палива до форсунок насос подає необхідні порції палива в строго визначені моменти. Тобто у кінці такту стискання.
При подачі палива у акумулятори, насос постійно підтримує необхідний тиск палива у акумуляторах, форсунки у строго визначений момент відкриваються і впорскують порцію палива у циліндр. На сучасних двигунах застосовують паливні насоси високого тиску рядні (багатосекційні), де кожна секція обслуговує свій циліндр, або розподільні (односекційні), у яких єдина секція дозує паливо і подає його під високим тиском, розподіляючи між усіма циліндрами. Крім паливних насосів високого тиску у системі живлення деяких двигунів застосовують насос-форсунки з приводом від розподільного вала.
Рис 18. Схема створення високого тиску та впорскування
палива у циліндри дизельних двигунів
Рис. 19. Система роздільного живлення правого та лівого блоків циліндрів двигуна V 10 TDI
Рис.20. Плунжерний паливний насос високого тиску двигуна автомобіля КамАЗ:
1-корпус насоса; 2-ролик штовхача; 3-вісь ролика; 4-втулка ролика; 5-пята штовхача; 6-тарілка пружини штовхача; 7-поворотна втулка; 8-плунжер; 9,15-рейки; 10-втулка плунжера; 11-нагнітальний клапан; 12-фланець корпуса секції; 13-корпус секції; 14-секція насоса; 16-важіль пружини регулятора; 17-пружина регулятора; 18-верхня кришка регулятора;
19-колектор подачі палива; 20-важіль регулятора; 21-важіль виключення подачі; 22-важіль муфти; 23-муфта; 24-утримувач вантажів; 25-ручний паливо підкачувальний насос; 26-паливний насос низького тиску; 27-пружина штовхача; 28-задня кришка регулятора; 29-стопорний гвинт; 30-штовхач;
31-ексцентрик приводу насоса низького тиску; 32-фланець ведучої шестірні регулятора; 33-ведуча шестірня регулятора; 34-направляюча втулка рейки; 35-важіль регулятора; 36-важіль рейок; 37-пружина стартової подачі;
38-важіль стартової подачі; 39-перепускний клапан. Перепускний клапан розрахований на тиск 60-80 КПа.
Плунжерний насос високого тиску з регулятором частоти обертання колінчастого вала та автоматичною муфтою випередження впорскування палива приводиться від шестірні розподільного вала. Для кожного циліндра є своя плунжерна пара, яка подає паливо під тиском до форсунки.
Всережимний регулятор частоти обертання колінчастого вала змінює подачу палива в циліндри в залежності від навантаження і тим самим підтримує задану частоту обертання. Автоматична муфта випередження впорскування палива змінює момент початку подачі палива в залежності від частоти обертання колінчастого вала.
Рис. 21. Паливний насос високого тиску дизеля з розподільником
Рис. 22. Шестеренчастий паливний насос високого тиску Audi A6
Рис.23. Всмоктування палива одноплунжерним паливним насосом двигуна VW FSI
Рис. 24. Роторно-шиберний підкачувальний паливний насос
Рис. 25. Паливо підкачувальний та ежекційний насоси системи живлення.
Встановлення у паливному баку покращує охолодження електродвигуна
Рис. 27. Вакуумний роторний насос
Призначений для забезпечення роботи вакуумного посилювача при виключенні двигуна внутрішнього згоряння.
На автомобілі встановлюють один або декілька паливних баків. В баках останнім часом знаходяться паливо підкачувальні насоси, фільтри, трубопроводи зворотного відведення палива, сполучення з атмосферою.
Оскільки металеві паливні баки з часом піддаються корозії та виходять з ладу, на деяких автомобілях їх виготовляють зі спеціальних пластмас.
Рис. 28. Будова паливного бака легкового автомобіля