Pompowtryskiwacz

Pompowtryskiwacz elektroniczny starszego typu

Pompowtryskiwacz - urządzenie do hydraulicznego wtrysku paliwa w silniku o zapłonie samoczynnym.

Pompowtryskiwacz składa się z cylindra, w którym ruch posuwisto–zwrotny odbywa tłok–iglica. W cylindrze, przy stożku iglicy, znajduje się komora pompowtryskiwacza, a wzdłuż cylindra jest układ przewodów (kanalików) doprowadzających wstępnie sprężone paliwo.

Działanie pompowtryskiwacza polega na:

• ruchu tłoka – iglicy do góry, podczas ruchu iglicy dochodzi do wypełnienia komory nagrzanym powietrzem z przestrzeni nad tłokiem (podczas suwu sprężania)
• dopływie paliwa do komory pompowtryskiwacza, do jego wstępnego odparowania w nagrzanej komorze i dobrego wymieszania się z powietrzem (łącznie z częściowym utlenianiem się paliwa), co ma duże znaczenie w ograniczeniu do minimum tzw. zwłoki zapłonu.
• ruchu tłoka – iglicy na dół, co sprawia wtryśnięcie odparowanego paliwa do przestrzeni nad tłokiem w pobliżu GMP.

Pompowtryskiwacz w stosunku do pompy rozdzielaczowej a zwłaszcza do pompy sekcyjnej wykazuje wiele zalet, do których zaliczamy:

• brak przewodów wysokiego ciśnienia – ich obecność (a ściślej ich procentowo znaczna objętość wewnętrzna w stosunku do jednorazowej dawki paliwa) wpływa niekorzystnie na dawkowanie paliwa do silnika, pulsacje przewodów pod wpływem ciśnienia utrudniają doregulowanie dawki paliwa;
• minimalną zwłokę zapłonu wskutek odparowania paliwa przed wtryskiem do cylindra, co sprawia, że kąt wyprzedzenia wtrysku jest niewielki i nie występują problemy z uruchamianiem silnika;
• wyższe jest ciśnienie wtrysku, co sprawia wyśmienite warunki do wymieszania się strugi par paliwa z powietrzem i jego szybkiego spalenia (przykład: w silnikach VW 2.0 TDI maksymalne ciśnienie wtrysku to 2050 bar dla pompowtryskiwacza elektromagnetycznego oraz 2200 bar dla pompowtryskiwacza piezoelektrycznego);
• nie występuje zjawisko podciekania wtryskiwaczy, co ogranicza zużycie paliwa.

Wszystkie te cechy sprawiają, że silnik zasilany przy użyciu pompowtryskiwaczy ma wysoką sprawność (niskie jednostkowe zużycie paliwa), dobrą szybkobieżność, daje możliwość uzyskania silnika o wysokiej mocy jednostkowej.

Jednakże pompowtryskiwacze mają też wady do których zaliczamy:

• skomplikowaną konstrukcję głowicy silnika (oprócz układu rozrządu znajduje się w głowicy pompowtryskiwacz wraz z układem mechanicznym (napędem tłoka – iglicy);
• twardą pracę silnika – co wynika z krótkiego czasu podania jednorazowej (niedzielonej) dawki paliwa i szybkiego narastania ciśnienia nad tłokiem podczas samozapłonu paliwa;
• trudność w uzyskaniu wysokich norm czystości spalin (EURO IV).

Pompowtryskiwacze w swej pierwotnej wersji były sterowane wyłącznie na drodze mechanicznej znanej jako układ silnika Cummins.

Rozwój elektrozaworów—a ściślej elektrozaworów o znikomym czasie zwłoki działania—doprowadził do rozwoju pompowtryskiwaczy II generacji. Pozwalają one na podział dawki paliwa na dwie: dawkę wstępną (pilotażową) i dawkę zasadniczą. Dawka zasadnicza jest podawana z pewnym opóźnieniem po to, aby wtrysk odbył się w obszarze początków samozapłonu dawki pilotażowej - przez co praca silnika jest cichsza i mniej "twarda" (łagodniejsze narastanie ciśnienia nad tłokiem).

Rozwój elektroniki i elektronicznych układów wtryskowych (znanych pod postacią systemu common-rail i pozwalających na podawanie dawki paliwa w kilku porcjach - w tym porcji dopalającej) sprawia, że tego typu system zasilania ma przewagę pod względem ekologicznym (spełnienie wysokich wymagań czystości spalin). Piezoelektryczny element sterujący w common-rail może być przełączany cztery razy szybciej niż elektromagnetyczny element sterujący w pompowtryskiwaczach (masa ruchomych elementów związanych z iglicą jest cztery razy mniejsza niż w pompowtryskiwaczach). Wiele wytwórni już dziś nie rozwija technologii pompowtryskiwaczy. Wspomniane elementy sprawią, iż w ciągu najbliższych lat produkcja nowych silników zasilanych pompowtryskiwaczami będzie stopniowo malała.

[edytuj] Bibliografia

• Jan Werner Silniki spalinowe małej i średniej mocy. Wyd. II Wydawnictwa Naukowo - Techniczne Warszawa 1964 r.
• M. Bernhardt, S. Dobrzyński, E. Loth "Silniki samochodowe". Wyd. IV WKiŁ 1988 r.

[edytuj] Zobacz też

• pompa sekcyjna
• pompa rozdzielaczowa
• common-rail
• turbosprężarka