Sistema di iniezione di mutore diesel - iniezione diretta cù pompa rotativa VP 30, 37 è VP 44

A crescita costante di i prezzi di i carburanti hà spintu i pruduttori à intensificà u sviluppu di i motori diesel. Sin'à a fine di l'anni 80, anu sunatu solu u secondu viulinu in più di i motori à benzina. I culpevuli principali sò stati a so voluminosità, u rumu è a vibrazione, chì ùn sò micca stati compensati da un cunsumu di carburante ancu significativamente più bassu. A situazione duveria esse aggravata da u prossimu strettu di e esigenze legali per riduce l'emissioni di inquinanti in i gasi di scaricu. Cum'è in altri campi, l'elettronica onnipotente hà datu una manu d'aiutu à i mutori diesel.

À a fine di l'anni 80, ma soprattuttu in l'anni 90, hè statu introduttu à pocu à pocu u cuntrollu elettronicu di u mutore diesel (EDC), chì hà miglioratu significativamente e prestazioni di i mutori diesel. I vantaghji principali si sò rivelati una migliore atomizazione di u carburante ottenuta cù una pressione più alta, è ancu una iniezione di carburante cuntrullata elettronicamente in cunfurmità cù a situazione attuale è i bisogni di u mutore. Parechji di noi si ricorderanu da l'esperienza di a vita vera chì tippu di "avanzu" hà causatu u lanciu di u miticu mutore 1,9 TDi. Cum'è una bacchetta magica, u 1,9 D / TD finu à quandu ingumbrante hè diventatu un atleta agile cun cunsumu d'energia estremamente bassu.

In questu articulu vi diceremu cumu funziona una pompa d'iniezione rotativa. Spiegheremu prima cumu funziunanu e pompe à lobi rotanti cuntrullati meccanicamente è dopu e pompe cuntrullate elettronicamente. Un esempiu hè a pompa d'iniezione di Bosch, chì era è resta u pionieru è u più grande produttore di sistemi di iniezione per i motori diesel in autovetture.

L'unità d'iniezione cù una pompa rotativa furnisce carburante simultaneamente à tutti i cilindri di u mutore. A distribuzione di u carburante à l'injectori individuali hè fatta da un pistone distributore. Sicondu u muvimentu di u pistone, e pompe à lobi rotanti sò spartite in assiali (cun ​​un pistone) è radiali (cù dui à quattru pistoni).

Pompa à iniezione rotativa cù pistone assiale è distributori

Per a descrizzione, aduprà a famosa pompa Bosch VE. A pompa si compone di una pompa di alimentazione, una pompa ad alta pressione, un regolatore di velocità è un interruttore di iniezione. A pompa di palette di alimentazione furnisce carburante in u spaziu di aspirazione di a pompa, da induve u carburante entra in a sezione di alta pressione, induve hè compressu à a pressione necessaria. U pistone distributore esegue un muvimentu di scorrimentu è di rotazione in listessu tempu. U muvimentu di scorrimentu hè causatu da una camma assiale cunnessa fermamente à u pistone. Questu permette à l'aspirazione di u carburante è furnita à a linea di alta pressione di u sistema di carburante di u mutore attraversu e valvole di pressione. A causa di u muvimentu di rotazione di u pistone di cuntrollu, si ottiene chì a scanalatura di distribuzione in u pistone gira opposta à i canali attraversu i quali a linea di alta pressione di i cilindri individuali hè cunnessa à u spaziu di a testa di a pompa sopra u pistone. U carburante hè aspiratu durante u muvimentu di u pistone in fondu à u centru mortu, quandu e sezioni trasversali di u canali di aspirazione è e scanalature in u pistone sò aperte l'una à l'altra.

Pompa à iniezione rotativa cù pistoni radiali

A pompa rotativa cun pistoni radiali furnisce una pressione di iniezione più alta. Una tale pompa cuntene da dui à quattru pistoni, chì movenu l'anelli di camma, chì sò fissati in u pistone in i so cilindri, versu l'interruttore di iniezione. L'anellu di camma hà tante alette cum'è u cilindru di u mutore datu. Mentre l'arburu di a pompa gira, i pistoni si movenu longu a traiettoria di l'anellu di camme cù l'aiutu di rulli è spingenu e protuberanze di camme in u spaziu di alta pressione. U rotore di a pompa d'alimentazione hè cunnessu à l'arburu di trasmissione di a pompa d'iniezione. A pompa di alimentazione hè destinata à furnisce carburante da u serbatu à a pompa di carburante ad alta pressione à a pressione necessaria per u so funziunamentu currettu. U carburante hè furnitu à i pistoni radiali attraversu u rotore di u distributore, chì hè cunnessu rigidamente à l'arburu di a pompa d'iniezione. Nantu à l'asse di u rotore di u distributore ci hè un foru centrale chì cullega u spaziu di alta pressione di i pistoni radiali cù fori trasversali per furnisce u carburante da a pompa di alimentazione è per scaricà u carburante à alta pressione à l'injectori di i cilindri individuali. U carburante esce in l'ugelli à u mumentu di cunnessione di e sezioni trasversali di u foru di u rotore è di i canali in u stator di a pompa. Da quì, u carburante scorri per una linea di alta pressione à l'individui iniettori di i cilindri di u mutore. A regulazione di a quantità di carburante iniettatu si faci limitendu u flussu di carburante chì scorre da a pompa di alimentazione à a parte à alta pressione di a pompa.

Pompe à Iniezione Rotativa Cuntrullate Elettronicamente

A pompa rotativa d'alta pressione cuntrullata elettronicamente più cumuna utilizata in i veiculi in Europa hè a serie Bosch VP30, chì genera alta pressione cù un mutore di pistoni assiali, è a VP44, in quale crea una pompa di cilindrata positiva cù dui o trè pistoni radiali. Cù una pompa assiale, hè pussibule di ottene una pressione massima di ugettu finu à 120 MPa, è cù una pompa radiale finu à 180 MPa. A pompa hè cuntrullata da u sistema di cuntrollu elettronicu di u mutore EDC. In i primi anni di pruduzzione, u sistema di cuntrollu era divisu in dui sistemi, unu di i quali era cuntrullatu da u sistema di gestione di u mutore, è l'altru da a pompa di iniezione. Pocu à pocu, un cuntrollu cumuni situatu direttamente nantu à a pompa hà cuminciatu à esse usatu.

Pompa centrifuga (VP44)

Una di e pompe più cumuni di stu tippu hè a pompa à pistoni radiali VP 44 di Bosch. Sta pompa hè stata introdutta in u 1996 cum'è un sistema di iniezione di carburante ad alta pressione per e vitture è i veiculi commerciali leggeri. U primu fabbricante à aduprà stu sistema hè statu Opel, chì hà stallatu una pompa VP44 in u mutore diesel à quattru cilindri di u so Vectra 2,0 / 2,2 DTi. Hè stata seguitata da Audi cù un mutore 2,5 TDi. In questu tippu, l'iniziu di l'iniezione è a regolazione di u cunsumu di carburante sò cumpletamente cuntrullati elettronicamente per mezu di elettrovalvole. Cum'è digià menzionatu, tuttu u sistema di iniezione hè cuntrullatu sia da duie unità di controllo separate, separatamente per u mutore è a pompa, sia unu per entrambi i dispositivi situati direttamente in a pompa. L'unità (e) di cuntrollu elabora segnali da una serie di sensori, chì si vede chjaramente in a figura sottu.

Da u puntu di vista di cuncepimentu, u principiu di funziunamentu di a pompa hè essenzialmente uguale à quellu di un sistema cunduttu meccanicamente. A pompa à iniezione cù distribuzione radiale hè custituita da una pompa a camera di palette cun una valvola di cuntrollu di pressione è una valvola di accelerazione di flussu. U so compitu hè di aspirà u carburante, creà pressione in l'accumulatore (circa 2 MPa) è rifornisce cù una pompa di pistone radiale d'alta pressione chì crea a pressione necessaria per l'atomizazione fina - iniezione di carburante in i cilindri (finu à circa 160 MPa). . ). L'albero a camme gira cun a pompa ad alta pressione è furnisce carburante per i cilindri iniettori individuali. Una valvula di solenoide veloce hè aduprata per misurà è regulà a quantità di carburante iniettatu, chì hè cuntrullata da segnali cù una frequenza di impulsu variabile per mezu di l'el. l'unità hè situata nantu à a pompa. L'apertura è a chjusura di a valvula determinanu u tempu durante u quale u carburante hè furnitu da a pompa ad alta pressione. Basatu annantu à i signali da u sensore d'angulu inversu (pusizione angulare di u cilindru), hè determinata a pusizione angulare istantanea di l'arburu di trasmissione è di l'anellu di camma durante a marcia inversa, a velocità di rotazione di a pompa d'iniezione (in paragone cù i segnali da u vilebrequin sensor) è a pusizione di l'interruttore d'iniezione in a pompa sò calculate. L'elettrovalvula aghjusta ancu a pusizione di l'interruttore d'iniezione, chì face girà l'anellu di camma di a pompa ad alta pressione in cunsunenza. Di conseguenza, l'assi chì cunducenu i pistoni prima o poi venenu in cuntattu cù l'anellu di camma, ciò chì porta à un'accelerazione o un ritardu à l'iniziu di a compressione. A valvula di cambiamentu di iniezione pò esse aperta è chjusa in continuu da a unità di controllo. U sensore d'angulu di direzzione hè situatu annantu à un anellu chì gira in modu sincrunu cù l'anellu di camma di a pompa ad alta pressione. U generatore di impulsu hè situatu annantu à l'arburu di trasmissione di a pompa. I punti frastagliati currispondenu à u numeru di cilindri in u mutore. Quandu l'albero a camme gira, i rulli di spostamentu si movenu longu a superficie di l'anellu di camme. I pistoni sò spinti à l'internu è pressurizanu u carburante à alta pressione. A cumpressione di u carburante sottu alta pressione principia dopu l'apertura di l'elettrovalvula da un signale da a unità di cuntrollu. L'arburu di u distributore si move in una pusizione davanti à l'usciu di carburante cumpressu à u cilindru currispundente. U carburante hè poi cundottu attraversu a valvula di cuntrollu di l'acceleratore à l'injectore, chì l'injecta in u cilindru. L'iniezione finisce cù a chiusura di l'elettrovalvola. A valvula si chjude apprussimatamente dopu avè superatu u centru mortu fondu di i pistoni radiali di a pompa, l'iniziu di l'aumentu di a pressione hè cuntrullatu da l'angulu di sovrapposizione di camma (cuntrullata da l'interruttore di iniezione). L'iniezione di carburante hè influenzata da a velocità, u caricu, a temperatura di u mutore è a pressione ambientale. L'unità di cuntrollu valuta ancu l'infurmazioni da u sensore di posizione di l'albero à gomiti è l'angulu di l'arburu di trasmissione in a pompa. L'unità di cuntrollu utilizza u sensore angulare per determinà a posizione esatta di l'arburu di trasmissione di a pompa è di l'interruttore di iniezione.

1. - Pompa di estrusione a paleta cù valvola di cuntrollu di pressione.

2. – sensoru angle rotation

3. - elementu di cuntrollu di pompa

4. - pompa d'alta pressione cù camshaft è valvola di scarico.

5. - interruttore di iniezione cù valvola di commutazione

6. - vàlvula solenoide alta pressione

Pompa assiale (VP30)

Un sistema di cuntrollu elettronicu simile pò esse applicatu à una pompa à pistoni rotativi, cum'è a pompa Bosch VP 30-37, chì hè stata aduprata in e vitture da u 1989. In una pompa di carburante à flussu assiale VE cuntrullata da un guvernatore eccentricu meccanicu. u viaghju efficace è a dose di carburante determinanu a posizione di a leva di marcia. Benintesa, impostazioni più precise sò ottenute elettronicamente. U regulatore elettromagneticu in a pompa d'iniezione hè un regolatore meccanicu è i so sistemi addiziunali. L'unità di cuntrollu determina a posizione di u regulatore elettromagneticu in a pompa d'iniezione, tenendu in contu i segnali di vari sensori chì controllanu e prestazioni di u mutore.

Infine, uni pochi d'esempii di e pompe menzionate in veiculi specifici.

Pompa à carburante rotativa cù mutore à pistoni assiali VP30 usa per esempiu Ford Focus 1,8 TDDi 66 kW

VP37 adopra un mutore 1,9 SDi è TDi (66 kW).

Pompa à iniezione rotativa cù pistoni radiali VP44 adupratu in i veiculi:

Opel 2,0 DTI 16V, 2,2 DTI 16V

Audi A4 / A6 2,5 TDi

BMW 320d (100 kW)

Un disignu simili hè una pompa di iniezione rotativa cù pistoni radiali Nippon-Denso in u Mazde DiTD (74 kW).