סוגי מזרקים ודרישות קשורות
פונקציה ודרישות
המשימה העיקרית של מזרק היא לחלק דלק דק לטיפות דקות בהתאם למאפיינים של יצירת תערובת מנועי דיזל, ולהזריק אותם במדויק למיקום המיועד בתוך תא הבעירה. המזרק חייב לעמוד במאפייני הריסוס הספציפיים הנדרשים על ידי סוגי תאי בעירה שונים. עליו להיות בעל יכולת חדירה מספקת כדי להבטיח שטיפות דלק יגיעו עמוק לתוך תא הבעירה. בנוסף, הוא דורש זווית חרוט ריסוס מתאימה כדי לכסות שטח מספיק של תא בעירה. יתר על כן, איכות אטומיזציה מעולה חיונית כדי להבטיח ערבוב יסודי של דלק- באוויר. לבסוף, היעדר טפטוף לאחר הזרקת הדלק הוא גם אינדיקטור ביצועים קריטי עבור המזרק.
סוגי מזרקים
מזרקים מסווגים בעיקר למזרקים מסוג -פתח ומזרקים-. מזרקים מסוג -פתחים כוללים מבנה פשוט, קלות ייצור ויישום נרחב במנועי דיזל. מזרקים מסוג-מחט מתוכננים במיוחד עבור תאי בעירה מחולקים, עם תצורה שממזערת את הצטברות משקעי הפחמן.
ניתוח מזרק פתחים
מאפיינים ויישומים מבניים
מזרקי פתח ידועים בתכונות המבניות הייחודיות שלהם. הם משתמשים במספר פתחים כדי לפזר דלק דק לטיפות דקות, המוזרקות במהירות גבוהה לתוך תא הבעירה. סוג מזרק זה הוא פשוט במבנה, קל לייצור ושימוש נרחב במנועי דיזל. מזרקי פתח משיגים פירוק דלק באמצעות חרירים מרובים ומגיעים בשני עיצובים מבניים: ארוכים וקצרים, מתאימים לתאי בעירה מאוחדים. עיצוב המזרק הארוך מאריך את גוף הזרבובית, וממקם את מוביל שסתום המחט הרחק מתא הבעירה. זה מפחית את הסיכון לעיוות תרמי ומונע משסתום המחט להיאחז בתוך ביתו, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור מנועי דיזל עם עומס תרמי גבוה. שסתום המחט משלב שני משטחים חרוטיים: משטח נושא בלחץ-עומד בפני כוחות תא שמן בלחץ- גבוהים, היוצר דחף צירי כלפי מעלה כדי להתגבר על העומס המוקדם של הלחץ-המסדיר את הקפיץ והחיכוך בין שסתום המחט לגוף, המאפשר הזרקת דלק; ומשטח איטום שמתאים למשטח האיטום בתוך גוף שסתום המחט כדי להבטיח איטום תא פנימי. בנוסף, עיצוב חור הזרבובית הוא מרכיב קריטי במזרקים מסוג{10} פתחים. בהתבסס על מספר חורי הזרבובית, ניתן לסווג אותם כמזרקי-חור יחיד, כפול-חור או מרובי-חורים.
בדרך כלל, קוטר חור הזרבובית נע בין 0.2 ל-0.5 מ"מ. חשוב לציין שקוטר חור הזרבובית לא צריך להיות קטן מדי כדי להבטיח מורכבות ייצור ניתנת לניהול ולמנוע הצטברות וחסימה של פחמן במהלך הפעולה. מנגנון ויסות לחץ: כוח העומס מראש של קפיץ ויסות הלחץ- מועבר אל שסתום המחט דרך מוט הדחיפה, וגורם לו לאטום בחוזקה כנגד משטח קונוס האיטום בתוך גוף שסתום המחט ובכך לסגור את פיית הדלק. ניתן להתאים את עוצמת העומס הקדום הזה באמצעות בורג ויסות הלחץ-.
עקרון עבודה
כאשר דלק דיזל בלחץ גבוה- המסופק על ידי משאבת ההזרקה חודר למזרק דרך קו הדלק בלחץ גבוה-, הוא עובר דרך אביזר הכניסה, אלמנט מסנן המזרק ומעברי דלק מדויקים בתוך גוף המזרק וגוף שסתום המחט לפני שהוא מגיע לתא הלחץ שבתוך הזרבובית. כאן, לחץ הדלק פועל על משטח החרוט הנושא-לחץ של שסתום המחט, ויוצר דחף צירי כלפי מעלה. ברגע שדחף זה מתגבר על כוח העומס המוקדם של הקפיץ המווסת-לחץ, שסתום המחט עולה, בו-זמנית פותח את הפתח. זה מאפשר הזרקת דיזל בלחץ גבוה- בצורה חלקה לתוך תא הבעירה. כאשר משאבת ההזרקה מפסיקה את אספקת הדלק, הלחץ בתא הלחץ של הזרבובית יורד במהירות. תחת הכוח של הקפיץ המווסת{10}}לחץ, שסתום המחט מתאפס במהירות, אוטם את הפתח ועוצר את תהליך ההזרקה.
ניתוח של מזרקי מחט-ציריים
מבנה ועיקרון
המזרק מסוג-מחט צירית דומה למזרק מסוג פתח- אך מתאים יותר לתאי בעירה מדורגים. העיצוב שלו ממזער הצטברות משקעי פחמן. המחט הצירית זזה אנכית במהלך ההזרקה, ועיצוב הזרבובית הייחודי שלה מונע הצטברות פחמן תוך מתן אפשרות - לניקוי עצמי. בנוסף, הזרבובית מסוג-מפנה כוללת חור מפנה בגוף שסתום המחט, המשפרת עוד יותר את מאפייני הזרקת הדלק.
תפקוד זרבובית ההסטה
במהלך התנעה של מנוע דיזל, מהירות סיבוב נמוכה ולחץ דלק מופחת גורמים להזרקת רוב הסולר דרך חורי ההטיה כנגד זרימת האוויר למרכז תא המערבולת. הזרקת זרם נגדי- זו מקדמת אטומיזציה יסודית של דלק, בעוד שהטמפרטורה הגבוהה יותר במרכז תא המערבולת מקלה על הצתת דיזל ושריפתו. זה מבטיח התנעת מנוע אמינה בתנאים קרים. ברגע שהמנוע מתניע ונכנס לפעולה רגילה, הרמה מוגברת של שסתומי המחט מפנה את רוב הדלק דרך הפתח הראשי לכיוון זרימת האוויר לתוך תא המערבולת.
השפעת צורת סיכת המחט
הפתח של המזרק מסוג -המחט יוצר טבעת עגולה בשל העיצוב של סיכת המחט מתחת לפני השטח של חרוט האיטום של שסתום המחט. סיכת המחט עוברת דרך הפתח בגוף שסתום המחט ובולטת מעט מעבר לו. עיצוב זה מייצר דפוס ריסוס גלילי חלול, המשפיע ישירות על זווית חרוט הריסוס. באופן ספציפי, מחטי פיר גלילי מייצרות זווית חרוט ריסוס צרה יותר, בעוד שמחטים בצורת חרוט קטוע- מייצרות זווית חרוט ריסוס רחבה יותר. עיצוב מחט הפיר הייחודי מאפשר יצירת דפוסי ריסוס מגוונים, המאפשרים למזרקי מחט פיר להסתגל בצורה גמישה לדרישות של גיאומטריות שונות של תאי בעירה.
