S strogimi predpisi proti onesnaževanju so vsi proizvajalci prisiljeni zmanjšati emisije. Nedavni standardi EURO6 so dvignili letvico na še višjo raven.
Eden od načinov za doseganje rezultatov je čim bolj učinkovita obdelava detonacije goriva v jeklenkah. Piezo injektorji bodo imeli pri tem odločilno vlogo.
Kako je to mogoče storiti?
Pogostejše vbrizgavanje z manjšo količino goriva in višjimi tlaki vbrizgavanja, način za čistejše in bolj popolno gorivo. Piezo injektorji uporabljajo kremenčeve kristale kot aktuator, ki je hitrejši v primerjavi s tradicionalnimi elektromagnetnimi solenoidnimi injektorji.
Kaj je piezoelektričnost?
Piezoelektričnost je kombinacija učinkov električnega obnašanja materiala, zlasti kristalov. To pomeni, da se ob uporabi sile na kristal premakne središče ravnotežja pozitivnih in negativnih nabojev, kar povzroči polarizacijo materiala in posledično premik električnega toka.
Kaj sestavlja piezo injektor?
Piezo injektor je sestavljen iz enega kosa v obliki mehanskega svinčnika, v notranjosti pa vsebuje več statičnih in drugih mobilnih delov.
Začnimo na vrhu injektorja. Tukaj imamo električne priključne sponke, ki jim sledi dovod goriva, sestavljen iz visokotlačnega vijačnega priključka, ki se poveže z vbrizgalnim trakom. Ta kanal za dovod goriva poteka skozi notranjost injektorja in takoj na njegovem začetku je majhen kovinski filter v obliki kartuše.
Hkrati je povratni krog goriva v ločeni vtičnici. Če se premaknemo na vmesno območje injektorja, imamo Piezo modul, ki vsebuje Piezo aktuator, sestavljen iz sklada kristalov in ki je povezan z modulom aktuatorja, ki vsebuje 2 ventila, enega iz bata in ustreznega tlačna vzmet, druga pa s preklopnim ventilom, ki upravlja del pretoka goriva, ki prihaja iz dovodnega voda in je v rezervoarju.
Naslednja, ki omejuje premik teh komponent na spodnjo cono, je omejevalna plošča. Zadnji del injektorja je sestavljen iz injektorske igle in ustrezne vzmeti, ki ji sledi zadrževalni obroč, ki se konča v šobi injektorja. Končno območje šobe injektorja je tam, kjer so odprtine za izhlapevanje goriva pod tlakom.
Kako delujejo piezo injektorji?
Delovanje piezo injektorjev je sestavljeno iz prehajanja električnega toka skozi kup kristalov, zaradi česar se ti razširijo. Ko kristali odvajajo tok, se tudi umaknejo na prvotno velikost. To širjenje in krčenje kristalov povzroči, da gorivo kroži znotraj injektorja, kar povzroči, da se igelni ventil na šobi injektorja izredno hitro odpre in zapre.
Kaj pa hitrost in natančnost?
Na primer, če ECU naroči injektorju, naj ima odprt čas 0,5 s in injektor poda povratno informacijo, da je bil odprt 0,496 s, ECU ve, da lahko v naslednjem ciklu vbrizgavanja porabi malo več časa za kompenzacijo. In ker so piezo injektorji hitrejši, lahko naredijo več vbrizgov, natančneje do 7 na cikel, in pri višjih tlakih, kar poveča atomizacijo goriva.
Kaj je to z atomizacijo goriva?
Večja kot je atomizacija goriva, boljša je, saj to pomeni, da se molekularni delci v gorivu bolje vežejo s kisikom, ki je prisoten v jeklenki, kar ima za posledico učinkovitejše vbrizgavanje, kar povzroči manj temperaturnih vrhov, hkrati pa eksplozija/ zgorevanje poteka na bolj nadzorovan način z manjšo porabo goriva.
In kaj je s tem pridobiti?
Prav to izjemno natančno upravljanje goriva pomeni pridobitev z boljšimi krivuljami navora in moči, z nižjimi emisijami onesnaževal in veliko manjšo porabo goriva.
Ali so Piezo injektorji trenutno boljši od tradicionalnih solenoidnih?
Vsekakor da, vendar imajo Piezo injektorji še vedno nekaj slabosti. Njihova proizvodnja ima visoke stroške, zaradi česar so drag izdelek, predvsem zaradi novosti same tehnologije. Druga pomanjkljivost je zanesljivost, čeprav proizvajalci delajo na tem.
Piezo injektorji so že realnost v nekaterih dizelskih blokih in se začenjajo pojavljati v bencinskih blokih. Zagotovo bodo v bližnji prihodnosti zaznamovali svojo stalno prisotnost, zaradi česar bodo motorji z notranjim zgorevanjem postajali vse bolj učinkoviti in inteligentni stroji.
V tem videu si lahko ogledate postopek delovanja Piezo injektorja:
Tukaj lahko vidimo Piezo injektor na testni napravi pri tlaku 2000 Bar:
Vam je bil ta članek Autopedia všeč? Pustite nam svoje komentarje tukaj in na naših družbenih omrežjih ter nam jih pošljite vaši predlogi za teme!