UNIT INJECTOR YSTEM - sch.gr3epal-esp-n-filad.att.sch.gr/download/Diesel3.pdf ·...

Εισηγητής: Γιάννος Γεώργιος Τεχν. Μηχ. Οχημάτων 3ο ΕΣΠ ΕΠΑΛ Ν.Φιλαδέλφειας Πετρελαιοκίνηση – Αθήνα 2013

Ημερίδα ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΚΙΝΗΣΗΣ ΤΟ ΔΗΜΟΣΙΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΕΙ ΤΟ ΔΗΜΟΣΙΟ

1

UNIT INJECTOR SYSTEM

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ DIESEL



2

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

DIE

SEL

Από την παλιά στη νέα εποχήΑπό τους συμβατικούς στους σύγχρονουςπετρελαιοκινητήρες



3

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

DIE

SEL

Rudolf Diesel 1858-1913

• Κατοχύρωσε την εφεύρεσή του το 1892• Ο πρώτος λειτουργήσιμος κινητήραςυψηλής συμπίεσης κατασκευάστηκε το1897

• Το 1905 τον προβληματίζει η κατασκευήενιαίας μονάδας «Αντλίας – Μπεκ»



4

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

DIE

SEL

Πρώτη εφαρμογή

• Χρειάστηκαν 50 χρόνια για ναεφαρμοστεί η ιδέα του Rudolf Diesel

• Πρώτη εφαρμογή σε μεγάλουςΝτιζελοκινητήρες



5

Νέες τεχνολογίες

• Τα όρια εκπομπήςρύπων γίνονται όλο καιπιο αυστηρά

• Οι κατασκευαστέςπροσαρμόζονταιεφαρμόζοντας πολύ πιουψηλή τεχνολογίαστους κινητήρες τους

ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

DIE

SEL



6

Νέες τεχνολογίες ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

DIE

SEL

• Συστήματα UIS• Συστήματα Common

Rail



7

ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ DIESEL UNIT INJECTOR SYSTEM

• Πολλοί κατασκευαστέςαναπτύσσουν τέτοιεςτεχνολογίες

• Bosch, Delphi, SiemensVDO, κλπ

• Θα αναπτυχθεί τοσύστημα Αντλίας –Μπεκ του Group VW



8


1. Μονάδα αντλίας - μπεκ2. Σύστημα τροφοδοσίαςκαυσίμου

3. Σύστημα ψύξης καυσίμου4. Ηλεκτρονική διαχείρισηκινητήρα

5. Συντήρηση - διάγνωση

Ενότητες



9




10

• Ελάχιστα κατάλοιπα καύσης• Χαμηλή κατανάλωση καυσίμου• Υψηλή απόδοση

Αυτό το επιτυγχάνουν- Με την υψηλή πίεση ψεκασμού

2050 Bar- Τον ακριβή έλεγχο ψεκασμού- Την διαδικασία προέγχυσης

ΗλεκτρομαγνητικήβαλβίδαΜπεκ

ψεκασμού

ΑντλίαΨεκασμού

Οι κινητήρες με σύστημα UISχρησιμοποιούν μία αντλία – μπεκγια κάθε κύλινδρο.

ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ DIESELUNIT INJECTOR SYSTEM



11

Κυλινδροκεφαλή

Κινητήρα

Στερέωση Ρύθμιση

Μπεκψεκασμού

Θέση τοποθέτησης μονάδας

Βίδα ρύθμισης

Κινητήρα

Βίδα

Στερέωσης

Πλακάκι

σύσφιξης




12

ΖύγωθραΜετάδοσηΚίνησηςστην Αντλία

Έκκεντροψεκασμού

ΕκκεντροφόροςΒαλβίδων




13

Αύξηση και μείωση της Πίεσης

Έκκεντροαντλίας Έμβολο

αντλίας




14

Έκκεντροψεκασμού

Θάλαμοςυψηλής πίεσης

ΈμβολοΑντλίας

Κοκοράκια (Ζύγωθρα)

ΠαροχήΚαυσίμου

Ελατήριο Μπεκ

Βελόνα ακροφυσίου(μπεκ)

Βελόνα Ηλ/κης Βαλβίδας

ΗλεκτρομαγνητικήΒαλβίδα

Επιστροφήκαυσίμου

Βίδαρύθμισης

Έμβολοεκτόνωσης

ΑποσβεστήραςΒελόνας

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



15

• Διάμετρος εμβόλου 8.0 mm• Ελάχιστη πίεση ψεκασμού 160 Bar• Μέγιστη πίεση ψεκασμού 2050 Bar• Εφικτός αριθμός προψεκασμών 1

(σταθερός)• Εφικτός αριθμός μεταψεκασμών 0 ή 2 • Ποσότητα προψεκασμού 1-3 mm3

• Απόσταση μεταξύ προψεκασμού, κυρίως ψεκασμού και μεταψεσμού 6-10 (σε ο γωνίας στροφάλου)

Μπεκψεκασμού

ΑντλίαΨεκασμού

Τεχνικά χαρακτηριστικάαντλίας – μπεκ


ΗλεκτρομαγνητικήΒαλβίδα



16

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



17

ΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗ

Η άνοδος του εμβόλου, λόγω της επαναφοράς τουελατηρίου, πληρώνει τοθάλαμο με καύσιμο

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



18

Έμβολο αντλίας

Έδρα μαγνητικής βαλβίδας

Βελόνα ηλεκτρομαγν. βαλβίδας

Βαλβίδα για αντλία μπεκ

Παροχή καυσίμου

Βελόνα μπεκ

Έκκεντρο ψεκασμού

Θάλαμος υψηλής πίεσης

ΠΡΟΕΓΧΥΣΗ



19

ΠΡΟΕΓΧΥΣΗ UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



20

ΦΑΣΕΙΣ ΠΡΟΕΓΧΥΣΗΣ UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM

ΤΕΛΟΣΠΡΟΕΓΧΥΣΗΣ



21

Αποσβεστήρας βελόνας μπεκ

Χώρος ελατηρίου μπεκ

Κέλυφος μπεκ

Διάκενο διαρροών

Υδραυλικό μαξιλάρι

Έμβολο απόσβεσης

Διαδρομή χωρίςαπόσβεση

Λειτουργία

Στο πρώτο τρίτο της συνολικής διαδρομήςανοίγει η βελόνα του μπεκ χωρίςαπόσβεση. Έτσι ψεκάζεται η ποσότηταπροέγχυσης στον χώρο καύσης.

Μόλις το έμβολο απόσβεσης βυθιστεί στην οπή τουκελύφους του μπεκ, μπορεί να εκτοπιστεί στονχώρο του ελατηρίου μόνο μέσα από ένα διάκενοδιαρροών. Έτσι δημιουργείται ένα υδραυλικόμαξιλάρι, το οποίο περιορίζει την διαδρομή τηςβελόνας του μπεκ κατά την προέγχυση.

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



22



Βαλβίδα αντλίας μπεκ

Ελατήριο μπεκ


Θάλαμοςυψηλής πίεσης

Αρχή βασικούψεκασμού

Στα περίπου 30 MPa (300 bar) η δύναμη από την πίεση τουκαυσίμου είναι μεγαλύτερη απότην δύναμη προέντασης τουελατηρίου του μπεκ.

Η βελόνα του μπεκανασηκώνεται εκ νέου καιψεκάζεται η κυρίως ποσότηταψεκασμού.

Εδώ η πίεση αυξάνεται μέχρι τα205 MPa (2050 bar).



23

Βασικόςψεκασμός

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



24


Βαλβίδα αντλίας μπεκ



Ελατήριομαγνητικήςβαλβίδας

Τέλος βασικούψεκασμούΟ τερματισμός του βασικούψεκασμού επέρχεται, όταν ηηλεκτρονική μονάδα τουκινητήρα δεν ενεργοποιείπλέον την βαλβίδα τηςαντλίας – μπεκ.

Έμβολο παράκαμψης

Βελόνα ηλεκτρομαγν. βαλβίδας

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



25


Επιστροφή του καυσίμου στην μονάδα αντλίας - μπεκ

Καύσιμο διαρροών

Διαφράγματαστραγγαλισμού

Επιστροφήκαυσίμου


UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM

• Η επιστροφή του καυσίμου στηνμονάδα αντλίας – μπεκ έχει τιςπαρακάτω λειτουργίες:

• Ψύξη της μονάδας αντλίας –μπεκ

• Για τον σκοπό αυτό διοχετεύεταικαύσιμο από την παροχή στηνεπιστροφή μέσω των καναλιώντης μονάδας αντλίας – μπεκ

• Διαχωρισμό των φυσαλίδων τωναναθυμιάσεων από την παροχήτου καυσίμου στις επιστροφέςμέσω διαφραγμάτων(στραγγαλιστικών



26


Σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου

Ψυγείο καύσιμου

Ηλεκτρική αντλίακαυσίμου

Δεξαμενή καυσίμου

Φίλτρο καυσίμου

Βαλβίδααντεπιστροφής

Μηχανική αντλίακαυσίμου

Ρυθμιστική βαλβίδα

ΚυλινδροκεφαλήΣίτα

Οπήπαροχής

Οπήεπιστροφής

Οπή στραγγαλισμού απότην παροχή στηνεπιστροφή του καυσίμουΡυθμιστική

βαλβίδαΠαράκαμψη(Bypass)

Αισθητήραςθερμοκρασίαςκαυσίμου

Βαλβίδα προθέρμανσης



27

Μηχανική αντλία καυσίμουΑντλίακενού

Αντλίακαυσίμου

Γραμμή παροχής καυσίμου(στην κυλινδροκεφαλή)

Γραμμή επιστροφών καυσίμου(στην κυλινδροκεφαλή)

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM




28

Μηχανική αντλία καυσίμου Ρυθμιστική βαλβίδαπαροχής καυσίμου

Πτερύγια

Ρότορας

Στραγγαλιστικό

Παροχή καυσίμου(στην κυλινδροκεφαλή)

Ρυθμιστική βαλβίδαεπιστροφών καυσίμου

Επιστροφές καυσίμου(στην δεξαμενή καυσίμου)

Από την οπήεπιστροφών στηνκυλινδροκεφαλή

Παροχή καυσίμου(από την δεξαμενήκαυσίμου




29

Λειτουργία θαλάμου 1 και 4

Θάλαμος 4

Λειτουργία θαλάμου 2 και 3

ΡότοραςΘάλαμος 1

Θάλαμος 2

Θάλαμος 3

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



30

Λειτουργία αντλίας καυσίμου UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM



31

Αγωγός διανομής

Αγωγός διανομής

Ανάμειξη του καυσίμουστο περιφερειακό διάκενο

Καύσιμο από την μονάδααντλίας - μπεκ

Καύσιμο προςτην μονάδααντλίας - μπεκ

Εγκάρσιες οπές

Κύλινδρος 1 Κύλινδρος 2 Κύλινδρος 3 Κύλινδρος 4Κυλινδροκεφαλή

Αγωγός διανομήςΕγκάρσιες οπέςΠεριφερειακό διάκενο




32

Παροχή χωρίς τον αγωγό διανομής

Οπή παροχής

Κύλινδρος 1 Κύλινδρος 2 Κύλινδρος 3 Κύλινδρος 4

Κυλινδροκεφαλή

Καυτό καύσιμο επιστροφών Κρύο καύσιμο




33

Έλεγχος της πίεσης καυσίμου

Για τον έλεγχο της πίεσης του καυσίμουδιαθέτει η δίδυμη αντλία μια πρόσθετη τάπα.

Αυτή αφαιρείται και συνδέεται εκεί η συσκευήμέτρησης της πίεσης.

Προϋποθέσεις ελέγχου:

− Θερμοκρασία ψυκτικού υγρού τουλ. 85 oC

− Αυξημένο ρελαντί στις 1500 min -1

Η ονομαστική τιμή της πίεσης καυσίμουπρέπει να ανέρχεται σε τουλ. 0,35 MPa (3,5 bar).

Ο καθορισμός των στροφών γίνεται κατά τονέλεγχο της πίεσης με μία συσκευή ανάγνωσηςσφαλμάτων.




34

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM

ΣύστημαΨύξης

Καυσίμου



35

Ψύξη καυσίμου

Παροχή καυσίμουστον κινητήρα

Επιστροφέςκαυσίμου από τονκινητήρα (καυτό)

Ψυγείο καυσίμουμε νεύρα ψύξης

Επιστροφές προς την δεξαμενήκαυσίμου (κρύο)




36

Σύστημα προθέρμανσης

Αισθητήραςστροφών

Αισθητήρας θερμοκρασίαςψυκτικού υγρού

Ηλεκτρονική μονάδακινητήρα

Προθερμαντήρες

Ρελέπροθερμαντήρων

Λυχνία ελέγχου για τηνδιάρκεια προθέρμανσης




37

Ηλεκτρονική διαχείριση κινητήρα

Μετρητής μάζας αέρα

Αισθ. στροφών κινητήρα

Αισθ. θέσης εκκεντροφόρου

Αισθ. θέσης πεντάλ γκαζιούΔιακόπτης Kick-DownΔιακόπτης ρελαντί

Αισθ. Θερμοκρ. ψυκτικού

Αισθ. πίεσης πολ/λής εισαγ.Αισθ. Θερμοκρ. Πολ/λής εισαγ.

Διακόπτης πεντάλ συμπλέκτη

Διακόπτης φώτων φρένωνΔιακόπτης πεντάλ φρένων

Αισθ. Θερμοκρ. καυσίμου

Λυχνία ελέγχουγια διάρκειαπροθέρμανσης

Ηλεκτρονικήμονάδα για απ’ευθείαςψεκασμό Diesel

Αισθητήρας ύψους

Ηλεκτρο-νικήμονάδαδικτύου

Αγω

γός

CA

N -Κίνησ

ης

Ρελέ αντλίας καυσ.Αντλία καυσίμου

Ρελέ προθερμαντήρων

Αντλία – μπεκ

Βαλβίδα ανακύκλωσηςκαυσαερίων

Μαγνητική βαλβίδαπεριορισμού πίεσης

Βαλβ. αλλαγής για κλαπέτοπολλαπλής εισαγωγής

Ρελέ για μικρήθερμαντική απόδοση

Ρελέ για μεγάληθερμαντική απόδοση




38

Γρανάζιεκκεντροφόρου

Αισθητήρας θέσηςεκκεντροφόρου




39

Σημάδια παλμώνεκκεντροφόρου

1οςΚύλινδρος





Απεικόνιση σημάτων αισθητήρα Hall




40

Αισθητήρας στροφών κινητήρα

Δίσκος παλμών

Ηλεκτρικό κύκλωμα




41

1Στροφή Στροφαλοφόρου

Απεικόνιση σημάτων του αισθητήρα θέσης τουεκκεντροφόρου και του αισθητήρα στροφών του κινητήρα

1η στροφή εκκεντροφόρου





Σήμα αισθητήραθέσηςεκκεντροφόρου

Σήμα αισθητήραστροφών



42

Αισθητήρας Θερμοκρασίας καυσίμου

Αισθητήραςθερμοκρασίαςκαυσίμου

Ηλεκτρικόκύκλωμα




43

Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μπεκ

Ηλεκτρικό κύκλωμα βαλβίδων -μπεκ




44

Διάγραμμα ρεύματος της βαλβίδας αντλίας - μπεκ

Βαλβίδα

Ενεργοποίηση Αρχή

Έντασ

ηρεύματος

Ρεύμα διέγερσης

Όριορύθμισης

Ρεύμασυγκράτησης

Χρόνος

Βαλβίδα

Ενεργοποίηση Τέλος

Έναρξη περιόδουψεκασμού



45

UN

IT IN

JECTO

R S

YSTEM

Παραδοτέα

• Παρουσίαση• Video παρουσίασης• Video VW

(δυστυχώς στα Πολωνικά)• 2 τεχνικά εγχειρίδια

Group VW (δυστυχώς στα αγγλικά)• Θα σας αποσταλούν σύντομα αναλυτικέςοδηγίες μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου



46

UNIT INJECTOR YSTEM - sch.gr3epal-esp-n-filad.att.sch.gr/download/Diesel3.pdf ·...

Documents

Transcript of UNIT INJECTOR YSTEM - sch.gr3epal-esp-n-filad.att.sch.gr/download/Diesel3.pdf ·...