Τύποι εγχυτήρα και σχετικές απαιτήσεις
Λειτουργία και Απαιτήσεις
Το πρωταρχικό καθήκον ενός μπεκ ψεκασμού είναι να ψεκάζει το καύσιμο σε λεπτά σταγονίδια σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του σχηματισμού μείγματος κινητήρα ντίζελ και να τα εγχέει με ακρίβεια στην καθορισμένη θέση εντός του θαλάμου καύσης. Ο εγχυτήρας πρέπει να πληροί τα ειδικά χαρακτηριστικά ψεκασμού που απαιτούνται από διάφορους τύπους θαλάμων καύσης. Πρέπει να διαθέτει επαρκή ικανότητα διείσδυσης για να διασφαλίζει ότι τα σταγονίδια καυσίμου φτάνουν βαθιά στον θάλαμο καύσης. Επιπλέον, απαιτείται μια κατάλληλη γωνία κώνου ψεκασμού για να καλύψει μια επαρκή περιοχή θαλάμου καύσης. Επιπλέον, η εξαιρετική ποιότητα ψεκασμού είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της ενδελεχούς ανάμειξης του καυσίμου-αέρα. Τέλος, η απουσία σταξίματος μετά το συμπέρασμα του ψεκασμού καυσίμου είναι επίσης ένας κρίσιμος δείκτης απόδοσης για το μπεκ ψεκασμού.
Τύποι μπεκ
Οι εγχυτήρες κατηγοριοποιούνται κυρίως σε εγχυτήρες τύπου στομίου-και τύπου βελόνας-. Τα μπεκ-τύπου Orifice διαθέτουν απλή δομή, ευκολία κατασκευής και ευρεία εφαρμογή σε κινητήρες ντίζελ. Τα μπεκ βελόνας-είναι ειδικά σχεδιασμένα για χωρισμένους θαλάμους καύσης, με διαμόρφωση που ελαχιστοποιεί τη συσσώρευση εναποθέσεων άνθρακα.
Analysis Injector Orifice
Δομικά Χαρακτηριστικά και Εφαρμογές
Οι εγχυτήρες στομίου είναι γνωστοί για τα μοναδικά δομικά τους χαρακτηριστικά. Χρησιμοποιούν πολλαπλά στόμια για να ψεκάζουν το καύσιμο σε λεπτά σταγονίδια, τα οποία στη συνέχεια εγχέονται με υψηλή ταχύτητα στον θάλαμο καύσης. Αυτός ο τύπος μπεκ είναι απλός στη δομή, εύκολος στην κατασκευή και χρησιμοποιείται ευρέως σε κινητήρες ντίζελ. Τα στόμια μπεκ επιτυγχάνουν ψεκασμό καυσίμου μέσω πολλαπλών ακροφυσίων και διατίθενται σε δύο δομικά σχέδια: μακρύ και κοντό, κατάλληλο για ενοποιημένους θαλάμους καύσης. Ο μακρύς σχεδιασμός του μπεκ επεκτείνει το σώμα του ακροφυσίου, τοποθετώντας τον οδηγό της βαλβίδας της βελόνας μακριά από τον θάλαμο καύσης. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο θερμικής παραμόρφωσης και αποτρέπει τη σύλληψη της βελόνας βαλβίδας μέσα στο περίβλημά της, καθιστώντας την ιδανική για κινητήρες ντίζελ με υψηλά θερμικά φορτία. Η βελονοειδής βαλβίδα ενσωματώνει δύο κωνικές επιφάνειες: μια επιφάνεια που φέρει πίεση-που αντέχει τις δυνάμεις του θαλάμου λαδιού υψηλής και μια επιφάνεια στεγανοποίησης που συνδυάζεται με την επιφάνεια σφράγισης μέσα στο σώμα της βαλβίδας της βελόνας για να εξασφαλίσει τη σφράγιση του εσωτερικού θαλάμου. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της οπής του ακροφυσίου είναι ένα κρίσιμο στοιχείο των εγχυτήρων{10}}τύπου στομίου. Ανάλογα με τον αριθμό των οπών των ακροφυσίων, μπορούν να ταξινομηθούν ως εγχυτήρες μονής-οπής, διπλής-οπής ή πολλαπλών{14}} οπών.
Συνήθως, η διάμετρος της οπής του ακροφυσίου κυμαίνεται από 0,2 έως 0,5 mm. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διάμετρος της οπής του ακροφυσίου δεν πρέπει να είναι υπερβολικά μικρή για να διασφαλιστεί η διαχειρίσιμη πολυπλοκότητα της κατασκευής και να αποτραπεί η συσσώρευση άνθρακα και η απόφραξη κατά τη λειτουργία. Μηχανισμός ρύθμισης πίεσης: Η δύναμη προφόρτισης του ελατηρίου ρύθμισης της πίεσης-μεταδίδεται στη βαλβίδα της βελόνας μέσω της ράβδου ώθησης, με αποτέλεσμα να σφραγίζεται σφιχτά στην επιφάνεια του κώνου στεγανοποίησης μέσα στο σώμα της βαλβίδας της βελόνας και έτσι να κλείνει το ακροφύσιο καυσίμου. Το μέγεθος αυτής της προφόρτισης μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια χρησιμοποιώντας τη βίδα ρύθμισης πίεσης-.
Αρχή Εργασίας
Όταν το καύσιμο ντίζελ υψηλής-πίεσης που παρέχεται από την αντλία έγχυσης εισέρχεται στο μπεκ ψεκασμού μέσω της γραμμής καυσίμου υψηλής Εδώ, η πίεση του καυσίμου επιδρά στην επιφάνεια του κώνου που φέρει την πίεση- της βελονοειδούς βαλβίδας, δημιουργώντας μια αξονική ώθηση προς τα πάνω. Μόλις αυτή η ώθηση ξεπεράσει τη δύναμη προφόρτισης του ελατηρίου ρύθμισης της πίεσης-, η βελονοβαλβίδα ανεβαίνει, ανοίγοντας ταυτόχρονα το στόμιο. Αυτό επιτρέπει την ομαλή έγχυση του ντίζελ υψηλής-πίεσης στον θάλαμο καύσης. Όταν η αντλία ψεκασμού σταματήσει την παροχή καυσίμου, η πίεση στον θάλαμο πίεσης του ακροφυσίου πέφτει γρήγορα. Υπό τη δύναμη του ελατηρίου ρύθμισης της πίεσης{10}, η βελονοβαλβίδα επανέρχεται γρήγορα, σφραγίζοντας το στόμιο και σταματώντας τη διαδικασία έγχυσης.
Ανάλυση αξονικών-Βελονών εγχύσεων
Δομή και Αρχή
Ο αξονικός εγχυτήρας-τύπου βελόνας μοιάζει με τον εγχυτήρα τύπου στομίου-, αλλά είναι πιο κατάλληλος για διαμερισματικούς θαλάμους καύσης. Ο σχεδιασμός του ελαχιστοποιεί τη συσσώρευση εναποθέσεων άνθρακα. Η αξονική βελόνα κινείται κάθετα κατά τη διάρκεια της έγχυσης και ο μοναδικός σχεδιασμός του ακροφυσίου της αποτρέπει τη συσσώρευση άνθρακα ενώ επιτρέπει τον αυτοκαθαρισμό. Επιπλέον, το ακροφύσιο τύπου εκτροπέα- διαθέτει μια οπή εκτροπής στο σώμα της βαλβίδας της βελόνας, βελτιστοποιώντας περαιτέρω τα χαρακτηριστικά ψεκασμού καυσίμου.
Λειτουργία του ακροφυσίου εκτροπής
Κατά την εκκίνηση του κινητήρα ντίζελ, η χαμηλή ταχύτητα περιστροφής και η μειωμένη πίεση καυσίμου κάνουν το μεγαλύτερο μέρος του καυσίμου ντίζελ να εγχυθεί μέσω των οπών εκτροπής ενάντια στη ροή αέρα στο κέντρο του θαλάμου στροβιλισμού. Αυτός ο αντίθετος-ψεκασμός ρεύματος προωθεί την πλήρη εξαέρωση του καυσίμου, ενώ η υψηλότερη θερμοκρασία στο κέντρο του θαλάμου στροβιλισμού διευκολύνει την ανάφλεξη και την καύση του ντίζελ. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη εκκίνηση του κινητήρα σε ψυχρές συνθήκες. Μόλις ο κινητήρας ξεκινήσει και τεθεί σε κανονική λειτουργία, η αυξημένη ανύψωση της βαλβίδας βελόνας κατευθύνει το μεγαλύτερο μέρος του καυσίμου μέσω του κύριου ανοίγματος προς την κατεύθυνση της ροής αέρα στον θάλαμο στροβιλισμού.
Επίδραση του σχήματος καρφίτσας βελόνας
Το στόμιο του εγχυτήρα τύπου βελόνας-σχηματίζει έναν κυκλικό δακτύλιο λόγω της σχεδίασης του πείρου της βελόνας κάτω από την επιφάνεια του κώνου στεγανοποίησης της βαλβίδας βελόνας. Ο πείρος της βελόνας περνά μέσα από το στόμιο στο σώμα της βαλβίδας της βελόνας και προεξέχει ελαφρώς πέρα από αυτό. Αυτό το σχέδιο δημιουργεί ένα κοίλο κυλινδρικό σχέδιο ψεκασμού, επηρεάζοντας άμεσα τη γωνία του κώνου ψεκασμού. Συγκεκριμένα, οι βελόνες κυλινδρικού άξονα δημιουργούν μια στενότερη γωνία κώνου ψεκασμού, ενώ οι βελόνες άξονα σε σχήμα κόλουρου-κώνου δημιουργούν μια ευρύτερη γωνία κώνου ψεκασμού. Ο μοναδικός σχεδιασμός της βελόνας του άξονα επιτρέπει τη δημιουργία διαφορετικών μοτίβων ψεκασμού, επιτρέποντας στους εγχυτήρες βελόνας άξονα να προσαρμόζονται ευέλικτα στις απαιτήσεις διαφόρων γεωμετριών θαλάμου καύσης.
