Работа дизельного двигателя основана на двух составляющих – топливном насосе высокого давления и форсунках – на них как раз и подается горючая смесь, с целью дальнейшего распыления в камере сгорания в цилиндрах дизельного двигателя.
Процесс двигателестроения сопровождается постоянным развитием технологии топливных систем вообще, и дизельных форсунок в частности.
На сегодняшний день на вооружении у производителей дизельных двигателей есть возможность применения четырех видов топливных распылителей, разделяющихся по принципу действия.
Независимо от конструкции, назначение форсунок – подача топлива под высоким давлением в камеру сгорания.
Механические форсунки
Топливные распылители такого типа применяются в производстве более 100 лет с момента изобретения дизельного двигателя в 1897 году.
Принцип работы сводится к механическому открыванию клапана, подающего распыленную смесь топлива с воздухом в камеру сгорания.
Срабатывание механизма происходит в момент достижения необходимого давления в топливной системе, подаваемого с ТНВД.
Электромагнитные форсунки
Принцип работы такой же, как в механических распылителях топлива, только для открывания клапана используется электромагнит, регулирующийся электронным блоком управления двигателя. ЭБУ обеспечивает более точное срабатывание механизма. Для своевременного открывания клапана в расчет берутся обороты и температура мотора. Благодаря этому качество топливной смеси повышается и как следствие уменьшается расход дизельного топлива.
Пьезоэлектрические форсунки
Работа топливных распылителей обеспечена совершенно новым механизмом. Принципиально его работа происходит по алгоритму электромагнита, только приводом для открытия клапана служит пьезоэлектрический кристалл. Пьезокристалл под воздействием электрического тока изменяет свою форму, удлиняясь для открытия клапана. Благодаря этому свойству можно очень точно рассчитать количество подаваемого топлива, регулируя величину электрического заряда.
Принцип действия в корне отличается от вышеперечисленных, так как позволяет применять такие форсунки в производстве двигателей без использования ТНВД. Насос-форсунка сама способна обеспечивать высокое давление с помощью, находящейся в ее конструкции, плунжерной пары. При достижении нужного давления срабатывает электрический клапан, и топливо подается в камеру сгорания. Мощность и расход топлива Также при расчете рабочих качеств дизелей решается вопрос – сколько топливных распылителей необходимо установить в дизельном двигателе. Установка двух форсунок на цилиндр – одна на впускном коллекторе, другая непосредственно в цилиндре – значительно увеличивает эксплуатационные качества дизеля и снижает уровень потребления топлива. Форсунки могут быть, как открытого, так и закрытого типа, также они различаются по количеству распылителей топлива. Эти параметры влияют на мощность мотора и расход топлива и учитываются при проектировании ДВС. Технологии двигателестроения развиваются и совершенствуются. В производство внедряются инновационные топливные системы. Не стоит на месте и развитие дизельных агрегатов, с каждым годом повышается мощность, экономичность и экологическая безопасность.