Zeitvorverstellung der Kraftstoffeinspritzung
Inhalt
Die wichtigsten Kriterien zur Optimierung des Betriebs eines Dieselmotors sind:
- geringe Toxizität der Abgase;
- niedriger Geräuschpegel des Verbrennungsprozesses;
- geringer spezifischer Kraftstoffverbrauch.
Der Moment, in dem die Einspritzpumpe beginnt, Kraftstoff zu fördern, wird Förderbeginn (oder Kanalschließen) genannt. Dieser Zeitpunkt wird entsprechend der Einschaltverzögerungszeit (oder einfach der Einschaltverzögerung) gewählt. Dies sind variable Parameter, die von der jeweiligen Betriebsart abhängen. Die Einspritzverzögerungsdauer ist als die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Zufuhr und dem Beginn der Einspritzung definiert, und die Zündverzögerungsdauer ist als die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Einspritzung und dem Beginn der Verbrennung definiert. Der Einspritzbeginn ist definiert als der Drehwinkel der Kurbelwelle im OT-Bereich, bei dem der Injektor Kraftstoff in den Brennraum einspritzt.
Der Verbrennungsbeginn ist definiert als der Zündzeitpunkt des Luft/Kraftstoff-Gemisches, der durch den Einspritzbeginn beeinflusst werden kann. Bei Kraftstoff-Hochdruckpumpen wird der Förderbeginn (Schließen des Kanals) drehzahlabhängig am besten mit einem Spritzversteller eingestellt.
Zweck des Injektionsvorschubgeräts
Da die Einspritzvoreilvorrichtung die Einspritzstartzeit direkt ändert, kann sie als Einspritzstartsteuerung definiert werden. Eine Einspritzvorverstellungsvorrichtung vom exzentrischen Typ (auch als Einspritzvorverstellungskupplung bezeichnet) wandelt das der Einspritzpumpe zugeführte Motordrehmoment um, während sie ihre Regelfunktionen ausführt. Das von der Einspritzpumpe benötigte Drehmoment hängt von der Größe der Einspritzpumpe, der Anzahl der Kolbenpaare, der eingespritzten Kraftstoffmenge, dem Einspritzdruck, dem Kolbendurchmesser und der Nockenform ab. Die Tatsache, dass das Motordrehmoment einen direkten Einfluss auf die Eigenschaften des Einspritzzeitpunkts hat, muss bei der Auslegung zusammen mit der möglichen Leistungsabgabe berücksichtigt werden.
Zylinderdruck
Reis. Tankdruck: A. Einspritzbeginn; B. Beginn des Brennens; C. Zündverzögerung. 1. Einführungsrennen; 2. Kompressionshub; 3. Arbeitslaufbahn; 4. Freigabe des Laufs OT-TDC, UT-NMT; 5. Druck im Zylinder, bar; 6. Kolbenposition.
Das Design der Injektionsvorschubvorrichtung
Die Einspritzvorverstellung für die Reiheneinspritzpumpe ist direkt am Ende der Nockenwelle der Einspritzpumpe montiert. Es gibt einen grundlegenden Unterschied zwischen Einspritzvorschubvorrichtungen vom offenen und geschlossenen Typ.
Der geschlossene Einspritzvorversteller hat ein eigenes Schmierölreservoir, was die Vorrichtung unabhängig vom Motorschmiersystem macht. Das offene Design ist direkt mit dem Motorschmiersystem verbunden. Der Gerätekörper ist mit Schrauben am Getriebe befestigt und die Ausgleichs- und Einstellexzenter sind frei drehbar im Körper eingebaut. Der Ausgleichs- und Einstellexzenter wird durch einen starr mit dem Körper verbundenen Bolzen geführt. Die "offene" Ausführung ist nicht nur billiger, sondern hat auch den Vorteil, dass sie weniger Platz benötigt und effizienter schmiert.
Das Funktionsprinzip der Einspritzvorschubvorrichtung
Die Einspritzvorverstellung wird von einem Getriebe angetrieben, das im Steuergehäuse des Motors eingebaut ist. Die Verbindung zwischen An- und Abtrieb für den Antrieb (Nabe) erfolgt über paarweise ineinandergreifende Exzenterelemente.
Die größten von ihnen, die Einstellexzenter (4), sitzen in den Bohrungen der Anschlagscheibe (8), die ihrerseits mit dem Antriebselement (1) verschraubt ist. Die Ausgleichsexzenterelemente (5) sind auf den Verstellexzentern (4) gelagert und durch diese und die Bolzen auf den Naben (6) geführt. Der Nabenbolzen hingegen ist direkt mit der Nabe (2) verbunden. Die Gewichte (7) sind mit dem Verstellexzenter verbunden und werden durch Federn unterschiedlicher Steifigkeit in ihrer Ausgangslage gehalten.
Reis a) in der Ausgangsposition; b) niedrige Geschwindigkeit; c) durchschnittliche Umsätze; d) Endposition für hohe Geschwindigkeit; a ist der Einspritzvoreilwinkel.
Abmessungen der Einspritzvorschubvorrichtung
Die durch Außendurchmesser und Tiefe bestimmte Größe des Injektionsvorschubs bestimmt wiederum die Masse der eingebauten Gewichte, den Abstand der Schwerpunkte und den möglichen Verlauf der Gewichte. Diese drei Faktoren bestimmen auch die Leistungsabgabe und Anwendung.
Einspritzpumpe Größe M
Reis. Einspritzpumpe Größe M
Reis. 1. Sicherheitsventil; 2. Hülse; 7 Nockenwelle; 8. Kam.
Die Einspritzpumpe der Größe M ist die kleinste Pumpe in der Reihe der Inline-Einspritzpumpen. Er hat ein Leichtmetallgehäuse und ist am Motor angeflanscht. Der Zugang zum Inneren der Pumpe ist nach Entfernen der Bodenplatte und der Seitenabdeckung möglich, daher wird eine Pumpe der Größe M als offene Injektionspumpe definiert. Der maximale Einspritzdruck ist auf 400 bar begrenzt.
Nach dem Entfernen der seitlichen Abdeckung der Pumpe kann die von den Kolbenpaaren geförderte Kraftstoffmenge eingestellt und auf das gleiche Niveau eingestellt werden. Die individuelle Einstellung erfolgt durch Verschieben der Klemmteile auf der Steuerstange (4).
Während des Betriebs wird die Installation der Pumpenkolben und zusammen mit ihnen die geförderte Kraftstoffmenge durch die Steuerstange innerhalb der durch die Konstruktion der Pumpe bestimmten Grenzen geregelt. Die Einspritzpumpenstange der Größe M ist eine runde Stahlstange mit einer Abflachung, an der geschlitzte Befestigungselemente (5) angebracht sind. Die Hebel (3) sind starr mit jeder Steuerhülse verbunden und die Nietstange tritt an ihrem Ende in die Nut des Steuerstangenhalters ein. Diese Konstruktion wird als Hebelsteuerung bezeichnet.
Die Kolben der Einspritzpumpe stehen in direktem Kontakt mit den Rollenstößeln (6), und der Hub wird vorab eingestellt, indem Rollen mit passendem Durchmesser für die Stößel ausgewählt werden.
Die Schmierung der Einspritzpumpe der Baugröße M erfolgt durch die übliche Versorgung mit Motoröl. M-Einspritzpumpen sind mit 4,5 oder 6 Kolbenpaaren (4-, 5- oder 6-Zylinder-Einspritzpumpen) erhältlich und nur für Dieselkraftstoff ausgelegt.
Einspritzpumpe Größe A
Reis. Größe A Einspritzpumpe
Direkt nach der M-Rahmen-Einspritzpumpe folgen Reihen-A-Rahmen-Einspritzpumpen mit breitem Förderbereich, die ebenfalls ein Leichtmetallgehäuse haben und an einen Motor mit Flansch oder Rahmen angebaut werden können. Die Einspritzpumpe Typ A ist ebenfalls „offen“ aufgebaut, die Einspritzpumpenbuchsen (2) werden direkt von oben in das Aluminiumgehäuse eingesetzt, während die Wastegate-Baugruppe (1) über einen Ventilhalter in das Einspritzpumpengehäuse gepresst wird. Der Dichtdruck, der deutlich höher als der hydraulische Versorgungsdruck ist, muss vom Einspritzpumpengehäuse aufgenommen werden. Aus diesem Grund ist der maximale Einspritzdruck auf 600 bar begrenzt.
Im Gegensatz zur M-Einspritzpumpe ist die A-Einspritzpumpe an jedem Rollenstößel (7) mit einer Stellschraube (mit Kontermutter) (8) zum Einstellen des Vorhubs ausgestattet.
Um die vom Regelrohr (4) zugeführte Kraftstoffmenge einzustellen, ist die A-Typ-Einspritzpumpe im Gegensatz zur M-Typ-Einspritzpumpe mit einer Getriebesteuerung und nicht mit einer Hebelsteuerung ausgestattet. Das an der Steuerhülse (5) des Stößels befestigte Zahnsegment greift in die Steuerstange ein und um die Stößelpaare auf gleiche Steigung einzustellen, müssen die Stellschrauben gelöst und die Steuerhülse im Uhrzeigersinn relativ dazu verdreht werden Zahnsegment und damit relativ zur Steuerschiene.
Alle Einstellarbeiten an dieser Art von Einspritzpumpe müssen bei auf einer Unterlage montierter Pumpe und bei geöffnetem Gehäuse durchgeführt werden. Wie die M-Einspritzpumpe hat die Typ-A-Einspritzpumpe eine federbelastete Seitenabdeckung, die entfernt werden muss, um Zugang zum Inneren der Einspritzpumpe zu erhalten.
Zur Schmierung ist die Einspritzpumpe mit dem Motorschmiersystem verbunden. Die Einspritzpumpe vom Typ A ist in Ausführungen bis 12 Zylinder erhältlich und im Gegensatz zur Einspritzpumpe vom Typ M für den Betrieb mit verschiedenen Kraftstoffarten (nicht nur Diesel) geeignet.
Einspritzpumpe in WM-Größe
Reis. HPFP Größe WM
Die Inline-MW-Einspritzpumpe wurde entwickelt, um die höheren Druckanforderungen zu erfüllen. Die MW-Einspritzpumpe ist eine geschlossene Inline-Einspritzpumpe mit einem auf 900 bar begrenzten maximalen Einspritzdruck. Es hat ebenfalls ein Leichtmetallgehäuse und wird mit einem Rahmen, einem flachen Boden oder einem Flansch am Motor befestigt.
Die Konstruktion der MW-Einspritzpumpe unterscheidet sich deutlich von der Konstruktion der Einspritzpumpen A und M. Der Hauptunterschied besteht in der Verwendung eines Kolbenpaares, einschließlich einer Buchse (3), eines Druckventils und einer Druckventilhalterung. Es wird außerhalb des Motors verbaut und von oben in das Einspritzpumpengehäuse eingesetzt. Bei der MW-Einspritzpumpe wird der Druckventilhalter direkt in die nach oben ragende Buchse eingeschraubt. Der Vorhub wird durch Ausgleichsscheiben gesteuert, die zwischen dem Körper und der Hülse mit der Ventilbaugruppe eingefügt werden. Die Einstellung der gleichmäßigen Versorgung einzelner Plungerpaare erfolgt außerhalb der Einspritzpumpe durch Verdrehen der Plungerpaare. Die Kolbenpaar-Befestigungsflansche (1) sind zu diesem Zweck mit Langlöchern versehen.
Reis. 1. Flansch zum Befestigen eines Kolbenpaares; 2. Sicherheitsventil; 3. Hülse; 4. Kolben; 5. Steuerschiene; 6. Steuerhülse; 7. Rollenschieber; 8 Nockenwelle; 9. Kam.
Die Position des Einspritzpumpenkolbens bleibt unverändert, wenn die Hülsenbaugruppe mit dem Auslassventil (2) gedreht wird. Die MW-Einspritzpumpe ist in Ausführungen mit 8 Hülsen (8 Zylinder) erhältlich und eignet sich für verschiedene Montagearten. Es wird mit Dieselkraftstoff betrieben und über das Schmiersystem des Motors geschmiert.
Einspritzpumpe der Größe P
Reis. Einspritzpumpe der Größe P
Reis. 1. Sicherheitsventil; 2. Hülse; 3. Traktionskontrolle; 4. Steuerhülse; 5. Rollenschieber; 6 Nockenwelle; 7. Kamera.
Die Inline-Einspritzpumpe der Größe P (Typ) wurde auch entwickelt, um einen hohen maximalen Einspritzdruck bereitzustellen. Wie die MW-Einspritzpumpe handelt es sich um eine geschlossene Pumpe, die mit einem Sockel oder Flansch am Motor befestigt wird. Bei P-Typ-Einspritzpumpen, die für einen Einspritzspitzendruck von 850 bar ausgelegt sind, wird die Hülse (2) in die bereits mit Gewinde versehene Flanschhülse für den Druckventilhalter (1) gesteckt. Bei dieser Variante der Muffenmontage belastet die Dichtkraft das Pumpengehäuse nicht. Der Vorhub wird wie bei der MW-Einspritzpumpe eingestellt.
Inline-Hochdruck-Kraftstoffpumpen, die für niedrigen Einspritzdruck ausgelegt sind, verwenden eine herkömmliche Befüllung der Kraftstoffleitung. Dabei durchströmt der Kraftstoff die Kraftstoffleitungen der einzelnen Buchsen nacheinander und in Richtung der Längsachse der Einspritzpumpe. Kraftstoff tritt in die Leitung ein und tritt durch das Kraftstoffrückführungssystem aus.
Am Beispiel der Einspritzpumpe P8000 Version P, die für Einspritzdrücke bis zu 1150 bar (Einspritzpumpenseite) ausgelegt ist, kann diese Befüllmethode zu einer übermäßigen Kraftstofftemperaturdifferenz (bis zu 40 °C) innerhalb der Einspritzpumpe zwischen der erster und letzter Schlauch. Da die Energiedichte eines Kraftstoffs mit steigender Temperatur und damit mit zunehmendem Volumen abnimmt, führt dies dazu, dass unterschiedliche Energiemengen in die Brennräume des Motors eingespritzt werden. Solche Kraftstoffhochdruckpumpen verwenden dabei eine Querbefüllung, also ein Verfahren, bei dem die Kraftstoffleitungen einzelner Schläuche durch Drosselbohrungen voneinander getrennt sind).
Diese Einspritzpumpe ist zur Schmierung auch mit dem Motorschmiersystem verbunden. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe Typ P ist auch in Versionen mit bis zu 12 Linern (Zylindern) erhältlich und eignet sich sowohl für Diesel als auch für andere Kraftstoffe.
