Os motores diesel ocupam uma posição muito importante na história industrial e são frequentemente vistos em áreas como máquinas de engenharia, transporte de grandes cargas, automóveis e navios.
Comparados aos motores a gasolina, os motores a diesel apresentam melhor economia de combustível e custos de energia mais baixos (preços do petróleo), mas também apresentam as desvantagens de alto ruído e baixas emissões. No processo de desenvolvimento de motores diesel, o método de injeção de combustível passou por três grandes mudanças.
Sistema de injeção de motor diesel
Os primeiros motores diesel usavam cilindros de gás de alta pressão para fornecer uma certa pressão ao sistema de abastecimento de combustível, mas o efeito da injeção de combustível era fraco. Foi somente com o surgimento das bombas mecânicas de combustível que enormes cilindros de gás se tornaram história.
O sistema mecânico de injeção de combustível é acionado pela árvore de cames do motor e utiliza uma bomba de óleo de alta pressão para fornecer diesel às câmaras de combustão de cada cilindro. A pressão da injeção de combustível varia com a velocidade do motor e existem limitações significativas no controle de vários aspectos, como pressão de injeção de combustível, quantidade de injeção e tempo de injeção. A qualidade da injeção de combustível é difícil de atender às condições reais de trabalho do motor, levando a um efeito de atomização do diesel deficiente. Dificuldade na partida a frio, fumaça preta louca e outros fenômenos. Então surgiu o sistema de injeção eletrônica de combustível. Atualmente, os principais sistemas de injeção eletromecânica diesel incluem principalmente bombas de unidades eletrônicas e sistemas common rail de alta pressão. O sistema de combustível da bomba unitária divide o sistema de abastecimento de combustível em duas partes: circuitos de combustível de alta e baixa pressão, a fim de atender aos requisitos das diferentes condições de trabalho dos motores diesel.
O sistema common rail de alta pressão é um sistema que pode separar completamente a geração de pressão de combustível do processo de injeçãoTecnologia common rail de alta tensão. O sistema common rail de alta pressão inclui principalmente quatro componentes principais: injetor de combustível, bomba de alta pressão, trilho de combustível de alta pressão e unidade de controle eletrônico.
O injetor de combustível é utilizado principalmente para atomizar diesel, controlado por válvula eletromagnética; A função da bomba de alta pressão é comprimir o combustível de um estado de baixa pressão para um estado de alta pressão. O trilho de combustível de alta pressão é usado principalmente para armazenar combustível e é necessário suprimir as flutuações de pressão geradas pelo fornecimento da bomba de alta pressão e pelo bico de injeção de combustível para garantir a estabilidade da pressão do sistema. O sistema de controle eletrônico emite comandos de controle através da análise de diversos parâmetros operacionais.
Quando o sistema está funcionando, a bomba de óleo de alta pressão fornece combustível ao tubo comum de abastecimento de combustível. Combinando os dados do sensor de pressão e da unidade de controle eletrônico, consegue-se um controle preciso da pressão do óleo dentro do tubo comum de alimentação de combustível, alterando completamente o defeito da pressão de alimentação de combustível que muda com a rotação do motor. Este sistema de injeção de combustível tem muitas vantagens.
Em primeiro lugar, melhora significativamente a economia de combustível dos motores diesel, separando completamente o tempo de injeção de combustível e a medição da injeção de combustível. A estratégia de injeção de combustível pode ser ajustada dinamicamente de acordo com as condições de operação do motor, eliminando a limitação da rotação do motor e permitindo que o motor corresponda ao melhor controle de injeção de combustível sob diversas condições de operação.
A segunda vantagem é que pode conseguir pré-injeção de diesel. Muitas pessoas sabem que os motores diesel usam ignição por compressão. Durante o trabalho, o ar é primeiro aspirado, comprimido e aquecido e depois injetado no diesel. Ao utilizar o ponto de ignição mais baixo do diesel, pode causar combustão espontânea do diesel.
O sistema anterior de injeção mecânica de combustível usado para injetar combustível diesel no cilindro de uma só vez perto do ponto morto superior do pistão, resultando em alta concentração de mistura no cilindro e operação instável do motor durante o período de ignição rápida, resultando em ruído alto e vibração . Após a introdução do sistema de injeção eletrônica, pode ser adicionada uma operação de pré-injeção antes da injeção principal, onde uma pequena quantidade de diesel é injetada no cilindro para pré-combustão, aumentando a temperatura e a pressão no cilindro, e então realizando a injeção secundária. , que é semelhante à tecnologia de combustão em camadas dos motores a gasolina.
A vantagem de fazer isso é que a temperatura e a pressão de combustão no cilindro não aumentam mais repentinamente, o que pode reduzir o ruído e a vibração do motor, e também aumentar a temperatura de combustão no cilindro, reduzindo bastante os hidrocarbonetos no escapamento, tornando o diesel motor mais alinhado com os padrões de emissões atuais.