Със строги разпоредби за борба с замърсителите всички производители са принудени да намалят емисиите. Последните стандарти EURO6 вдигнаха летвата на още по-високо ниво.
Един от начините за получаване на резултати е детонацията на горивото вътре в цилиндрите да се обработва възможно най-ефективно. Пиезо инжекторите ще играят решаваща роля в това отношение.
Как може да се направи това?
Правене на по-чести инжекции с по-малък обем гориво и при по-високо налягане на впръскване, начин за изгаряне на по-чисто и по-пълно гориво. Пиезо инжекторите използват кварцови кристали като задвижващ механизъм, което е по-бързо в сравнение с традиционните електромагнитни соленоидни инжектори.
Какво е пиезоелектричество?
Пиезоелектричеството е комбинация от ефекти от електрическото поведение на материала, особено на кристалите. Това означава, че когато се приложи сила към кристал, центърът на баланса на положителните и отрицателните заряди се измества, което води до поляризиране на материала и последващо изместване на електрическия ток.
От какво се състои пиезо инжектор?
Пиезо инжекторът е съставен от едно парче във формата на механичен молив, но вътре съдържа няколко статични и други подвижни части.
Нека започнем от горната част на инжектора. Тук имаме електрическите свързващи клеми, които са последвани от вход за гориво, състоящ се от винтова клема с високо налягане, която се свързва с инжекционната лента. Този канал за подаване на гориво преминава през вътрешността на инжектора и точно в началото му има малък метален филтър под формата на патрон.
В същото време веригата за връщане на горивото има в отделен изход. Преминавайки към междинната зона на инжектора, имаме пиезо модул, който съдържа пиезо задвижващия механизъм, съставен от купчина кристали и който от своя страна е свързан към задвижващия модул, който съдържа 2 клапана, единият съставен от бутало и съответно напорна пружина, а другата от превключващия клапан, който управлява част от горивния поток, идващ от захранващия тръбопровод и съдържащ се в резервоара.
Следваща и ограничаваща изместването на тези компоненти до долната зона е ограничителната плоча. Последната част на инжектора се състои от иглата на инжектора и съответната пружина, последвана от задържащия пръстен, завършващ в дюзата на инжектора. Терминалната област на дюзата на инжектора е мястото, където се съдържат отворите за изпаряване на горивото под налягане.
Как работят пиезо инжекторите?
Работата на пиезо инжекторите се състои в преминаване на електрически ток през купчината кристали, което ги кара да се разширяват. Тъй като кристалите разреждат тока, те също се прибират до първоначалния си размер. Това разширяване и свиване на кристалите кара горивото да циркулира вътре в инжектора, което кара игленият клапан на дюзата на инжектора да се отваря и затваря изключително бързо.
Ами скоростта и точността?
Например, ако ECU инструктира инжектора да има отворено време от 0,5s и инжекторът даде обратна връзка, че е бил отворен 0,496s, ECU знае, че може да използва малко повече време при следващия цикъл на впръскване, за да компенсира. И тъй като пиезо инжекторите са по-бързи, те могат да правят повече инжекции, по-точно до 7 на цикъл и при по-високо налягане, което увеличава пулверизирането на горивото.
Какво е това за пулверизирането на горивото?
Колкото по-голямо е пулверизирането на горивото, толкова по-добре, тъй като това означава, че молекулните частици в горивото се свързват по-добре с кислорода, присъстващ вътре в цилиндъра, което води до по-ефективно впръскване, което произвежда по-малко температурни пикове, като в същото време експлозията/ изгарянето става по по-контролиран начин, използвайки по-малко гориво.
И какво се печели от това?
Това е изключително прецизно управление на горивото, което се изразява в печалби с по-добри криви на въртящ момент и мощност, с по-ниски емисии на замърсители, за много по-нисък разход на гориво.
Пиезо инжекторите в момента по-добри ли са от традиционните соленоидни?
Определено да, но все пак пиезо инжекторите имат някои недостатъци. Производството им е с високи разходи, което ги прави скъп продукт, главно поради новостта на самата технология. Друг недостатък е надеждността, въпреки че производителите работят върху това.
Пиезо инжекторите вече са реалност в някои дизелови блокове и започват да се появяват в бензиновите блокове. Те със сигурност ще отбележат своето постоянно присъствие в близко бъдеще, което ще направи двигателите с вътрешно горене все по-ефективни и интелигентни машини.
В това видео можете да видите процеса на работа на пиезо инжектора:
Тук можем да видим пиезо инжектор на тестовата стенда при 2000 Bar налягане:
Хареса ли ви тази статия в Autopedia? Оставете ни вашите коментари тук и в нашите социални мрежи и ни ги изпратете вашите предложения за теми!