Systém nepriameho vstrekovania paliva

Viacbodové vstrekovanie dvanásťvalcového vidlicového motora Ferrari pred škrtiacu klapku.V strede je vidieť tlakový zásobník, elektronické vstrekovače majú červené objímky. V druhých hrdlách odspodu je vidieť škrtiacu klapku.

Systém nepriameho vstrekovanie paliva je spôsob prípravy zmesi zážihového spaľovacieho motora spaľujúceho zmes pripravenú z ľahkoodpariteľných kvapalných palív a vzduchu. Palivo pod tlakom prechádza cez dýzu s malým priemerom, následkom čoho dôjde k jeho rozprášeniu na drobné čiastočky a rýchlemu odparovaniu. Vstrekovanie a tvorba zmesi prebiehajú pred sacím (plniacim) ventilom, v potrubí, alebo kanáli. Preto sa takéto vstrekovanie nazýva nepriame.

Systémy s nepriamym vstrekom paliva majú za sebou dlhú históriu a patria k štandardnej výbave zážihových motorov. Ich základnou úlohou je pripraviť čo najhomogénnejšiu zmes paliva so vzduchom v správnom pomere. Pre bežné motory vybavené trojcestným katalyzátorom je správny stechiometrický pomer, t. j. súčiniteľ prebytku vzduchu λ = 1. Vstrekovacie tlaky sú 0,2 až 1 MPa.

RozdelenieUpraviť

Vstrekovacie systémy pre nepriamy vstrek je možné členiť podľa ďalších kritérií:

  1. Podľa vyhotovenia vstrekovacieho zariadenia:
    • mechanické
    • elektromechanické
    • elektronické
  2. Podľa počtu vstrekovacích trysiek:
  3. Podľa spôsobu práce:
    • kontinuálne (niektoré staršie riešenia)
    • diskontinuálne
      • pulzné (simultánne a skupinové)
      • sekvenčné
  4. Podľa miesta vstrekovania paliva (vždy však mimo spaľovacieho priestoru)
    • do nasávacieho potrubia (väčšinou jednobodové)
    • pred nasávací ventil (väčšinou viacbodové)

Princíp práceUpraviť

Na rozdiel od karburátora, pri ktorom je palivo vysávané podtlakom v jeho hrdle, sa pri vstrekovacom zariadení palivo vstrekuje do prúdu čistého vzduchu pretlakom. Pri pretlakovom vstrekovaní paliva je možné zabezpečiť lepšie rozprášenie paliva vo vzduchu. Rýchlosť odparovania paliva tak nie je závislá od tvaru a dĺžky sacieho potrubia, prípadne rýchlosti prúdenia vzduchu, ale môže byť priamo ovplyvnená vstrekovacím tlakom, dĺžkou a počtom vstrekov. Všeobecne platí, že čím vyšší vstrekovací tlak sa použije, tým lepšie sa palivo rozpráši a tým väčšia úspora paliva vzniká.

Vstrekovací systém obsahuje elektronickú riadiacu jednotku, ktorá pomocou Hallovho snímača zisťuje polohu kľukového hriadeľa. Vo vhodnom momente (uhol predvstreku), súbežne s otváraním sacieho ventilu dáva riadiaca jednotka pokyn na spustenie vstrekovacej trysky, ktorá strekne do prúdu vzduchu dávku paliva. Dávka paliva sa určuje hlavne podľa aktuálneho prietoku vzduchu meraného snímačom s prihliadnutím aj k ďalším faktorom tak, aby sa dosiahlo vhodné zloženie zmesi. Súčasne sa však kontroluje aj zloženie výfukových plynov motora pomocou λ-sondy, ktorá zisťuje súčiniteľ prebytku vzduchu (λ). Tento snímač poskytuje riadiacej jednotke spätnú väzbu, pre korekciu dávky paliva. Pre bežné motory s trojcestným katalyzátorom je nutné dodržať λ = 1 z dôvodu dosiahnutia maximálnej účinnosti katalyzátora a jeho ochrany pred znehodnotením.

Čím viac je stlačený pedál akcelerátora, tým je väčší prietok vzduchu a tým dlhšie dávky paliva riadiaca jednotka vstrekuje. S rastúcimi otáčkami motora riadiaca jednotka zvyšuje uhol predvstreku podľa dopredu daného vzťahu. Prvé jednobodové vstrekovacie jednotky vstrekovali palivo takmer kontinuálne, pričom sa v závislosti od otáčok a stlačenia pedálu akcelerátora menila dĺžka vstrekov a páuz medzi vstrekmi. Po zavedení viacbodových nepriamych vstrekovacích systémov sa vykonával vstrek obvykle simultánne vo všetkých valcoch, alebo skupinovo po dvojiciach / trojiciach valcov. Tento prístup však nebol efektívny, pretože sa palivo vstrekovalo do sacieho potrubia aj v čase, keď nebolo potrebné (palivo nakoniec bolo spálené, ale až pri nasledujúcom cykle). Ďalším krokom bolo zavedenie sekvenčného vstrekovania, pri ktorom vstrekuje len vstrekovač zodpovedajúci práve nasávajúcemu valcu.

Pozri ajUpraviť

ZdrojeUpraviť

  • Hromádko J.,Hromádko J., Hönig V., Miler P.: Spalovací motory. Grada Publishing a.s. 2011.
  • Trnka J., Urban J.: Spaľovacie motory. Alfa Bratislava, 1992.