Dieselmotoren nehmen in der Industriegeschichte eine sehr wichtige Stellung ein und werden häufig in Bereichen wie dem Maschinenbau, dem Transport großer Güter, Automobilen und Schiffen eingesetzt.
Im Vergleich zu Benzinmotoren haben Dieselmotoren einen besseren Kraftstoffverbrauch und niedrigere Energiekosten (Ölpreise), haben aber auch die Nachteile eines hohen Geräuschpegels und schlechter Emissionen. Im Entwicklungsprozess von Dieselmotoren hat die Kraftstoffeinspritzmethode drei wesentliche Änderungen erfahren.
Einspritzsystem für Dieselmotoren
Die ersten Dieselmotoren verwendeten Hochdruckgaszylinder, um einen bestimmten Druck für das Kraftstoffversorgungssystem bereitzustellen, aber die Kraftstoffeinspritzwirkung war schlecht. Erst mit dem Aufkommen mechanischer Kraftstoffpumpen gehörten riesige Gasflaschen der Vergangenheit an.
Das mechanische Kraftstoffeinspritzsystem wird von der Motornockenwelle angetrieben und nutzt eine Hochdruckölpumpe, um Diesel in die Brennkammern jedes Zylinders zu fördern. Der Druck der Kraftstoffeinspritzung variiert mit der Drehzahl des Motors und es gibt erhebliche Einschränkungen bei der Steuerung verschiedener Aspekte wie Kraftstoffeinspritzdruck, Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt. Es ist schwierig, die Qualität der Kraftstoffeinspritzung den tatsächlichen Betriebsbedingungen des Motors anzupassen, was letztendlich zu einem schlechten Dieselzerstäubungseffekt, Schwierigkeiten beim Kaltstart, verrücktem schwarzem Rauch und anderen Phänomenen führt. Es gab also das elektronische Kraftstoffeinspritzsystem. Derzeit umfassen die gängigen elektromechanischen Einspritzsysteme für Diesel hauptsächlich elektronische Einheitspumpen und Hochdruck-Common-Rail-Systeme. Das Kraftstoffsystem der Einheitspumpe unterteilt das Kraftstoffversorgungssystem in zwei Teile: Hochdruck- und Niederdruck-Kraftstoffkreisläufe, um den Anforderungen unterschiedlicher Arbeitsbedingungen von Dieselmotoren gerecht zu werden.
Das Hochdruck-Common-Rail-System ist ein System, das die Erzeugung des Kraftstoffdrucks vollständig vom Einspritzvorgang trennen kann. Hochspannungs-Common-Rail-Technologie. Das Hochdruck-Common-Rail-System besteht hauptsächlich aus vier Kernkomponenten: Kraftstoffinjektor, Hochdruckpumpe, Hochdruck-Kraftstoffverteiler und elektronisches Steuergerät.
Der Kraftstoffinjektor dient hauptsächlich zur Zerstäubung von Diesel und wird von einem elektromagnetischen Ventil gesteuert. Die Funktion der Hochdruckpumpe besteht darin, Kraftstoff von einem Niederdruckzustand in einen Hochdruckzustand zu verdichten. Der Hochdruck-Kraftstoffverteiler wird hauptsächlich zur Speicherung von Kraftstoff verwendet und es ist notwendig, die von der Hochdruckpumpenversorgung und der Kraftstoffeinspritzdüse erzeugten Druckschwankungen zu unterdrücken, um die Stabilität des Systemdrucks sicherzustellen. Das elektronische Steuerungssystem gibt Steuerbefehle durch die Analyse verschiedener Betriebsparameter aus.
Wenn das System in Betrieb ist, fördert die Hochdruckölpumpe Kraftstoff in die gemeinsame Kraftstoffversorgungsleitung. Durch die Kombination der Daten des Drucksensors und der elektronischen Steuereinheit wird eine präzise Steuerung des Öldrucks in der gemeinsamen Kraftstoffversorgungsleitung erreicht, wodurch der Fehler, dass sich der Kraftstoffversorgungsdruck mit der Motordrehzahl ändert, vollständig behoben wird. Dieses Kraftstoffeinspritzsystem hat viele Vorteile.
Erstens verbessert es die Kraftstoffeffizienz von Dieselmotoren erheblich, indem es den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung und die Dosierung der Kraftstoffeinspritzung vollständig voneinander trennt. Die Kraftstoffeinspritzstrategie kann dynamisch an die Betriebsbedingungen des Motors angepasst werden, wodurch die Begrenzung der Motordrehzahl entfällt und der Motor unter verschiedenen Betriebsbedingungen die beste Kraftstoffeinspritzsteuerung erreichen kann.
Der zweite Vorteil besteht darin, dass eine Voreinspritzung von Diesel erreicht werden kann. Viele Menschen wissen, dass Dieselmotoren eine Kompressionszündung verwenden. Beim Arbeiten wird zunächst Luft angesaugt, komprimiert und erhitzt und dann in den Diesel eingespritzt. Durch die Ausnutzung des niedrigeren Zündpunkts von Diesel kann es zu einer Selbstentzündung des Diesels kommen.
Das bisherige mechanische Kraftstoffeinspritzsystem spritzte Dieselkraftstoff auf einmal in den Zylinder nahe dem oberen Totpunkt des Kolbens ein, was zu einer hohen Gemischkonzentration im Zylinder und einem instabilen Motorbetrieb während der schnellen Zündphase führte, was zu lauten Geräuschen und Vibrationen führte . Nach der Einführung des elektronischen Einspritzsystems kann vor der Haupteinspritzung ein Voreinspritzvorgang hinzugefügt werden, bei dem eine kleine Menge Diesel zur Vorverbrennung in den Zylinder eingespritzt wird, wodurch Temperatur und Druck im Zylinder erhöht werden, und anschließend eine Sekundäreinspritzung durchgeführt wird , die der Schichtverbrennungstechnologie von Benzinmotoren ähnelt.
Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur und der Druck der Verbrennung im Zylinder nicht mehr plötzlich ansteigen, was Motorgeräusche und Vibrationen reduzieren und auch die Verbrennungstemperatur im Zylinder erhöhen kann, wodurch die Kohlenwasserstoffe im Abgas, wodurch der Diesel entsteht, stark reduziert werden Motor entspricht besser den aktuellen Abgasnormen.