Injecția la MAC

Capitolul l. Motorul Diesel. Generalitati

De peste 80 de ani, motorul Diesel nu înceteaza sa ne uimeasca cu performantele si cu resursele sale.

Pâna acum câtva timp, injectia directa de motorina, generalizata pe toate vehiculele industriale, nu se impusese si la autoturisme. Erau indicate motoarele cu anticamera, mai putin economice, dar mai silentioase si generatoare de mai putin fum si de emisii poluante.

Firmele Fiat si Rover au riscat sa introduca injectia directa, pe modele Crama si Montega, dar aceste motoare nu functionau rotund si erau mai zgomotoase. Mai târziu, Mercedes, Audi si Volkswagen li s-au alatura, cu rezultate mai bune, urmate, recent, si de Renault.

Sistemul de injectie al unui MAC se compune din doua sisteme:

a) sistemul de joasa presiune, în care presiunea combustibilului este de 1,2…2,5 bar;

b) sistemul de înalta presiune, în care presiunea combustibilului este de 100…1000 bar;

În fig. 1, este prezentata schema sistemului de alimentare la MAC.

Sistemul de joasa presiune este alcatuit din: rezervorul de combustibil(1), pompa de alimentare(2), filtrele de filtrare bruta(3), fina(4) si conductele de joasa presiune, care leaga aceste elemente. Acest sistem îndeplineste urmatoarele functiuni:

- transporta combustibilul de la rezervor la pompa de injectie(6);

- filtreaza combustibilul.

Sistemul de înalta presiune este alcatuit din: pompa de injectie(6), injectoarele(9) si conductele de înalta presiune(8). Acest sistem trebuie sa îndeplineasca urmatoarele roluri:

- sa dozeze cantitatea de combustibil pe ciclu în functie de sarcina motorului; aceasta doza este cuprinsa între 20…180 mg/ciclu sau 25…200mm3/ciclu;

- sa creeze o presiune ridicata în injector, necesara pulverizarii; în raport cu tipul camerei de ardere, presiunea de injectie variaza între 100…1000 bar;

- sa pulverizeze combustibilului si sa asigure distributia lui în camera de ardere, potrivit cerintelor de formare a amestecului;

- sa declanseze injectia combustibilului la un moment bine determinat pe ciclu si sa asigure o durata limitata a injectiei si sa injecteze dupa o lege impusa;

- sa asigure aceeasi doza de combustibil la toti cilindrii, acceptând un grad de neuniformitate de 2…4%

1.2 Arhitectura camerei de ardere

Camerele de ardere pentru MAC se grupeaza în doua mari clase:

1) camere de ardere neîmpartite, unitare sau cu injectia directa;

2) camere de ardere împartite;

1) camerele de ardere unitara sunt camerele de ardere delimitate de chiulasa, de cilindru si de capul pistonului. Combustibilul se injecteaza direct în cilindru, de unde si denumirea de camera cu injectie directa.

Dupa modul de distributie a combustibilului în camera de ardere, de aproape 4 decenii se poate vorbi de doua clase de camere de ardere unitare:

- camere de ardere cu distributia combustibilului în volum;

- camere de ardere cu distributia combustibilului în pelicula;

Dupa forma capului pistonului, camerele de ardere se împart, de asemenea în doua clase:

a) camera de ardere cu capul pistonului plat sau modelat dupa forma jetului;

b) camera de ardere cu compartiment în capul pistonului denumit, pentru simplitate, compartimentuldin piston sau camera cupa, de volum constant.

2) camerele de ardere împartite sunt constituite din doua compartimente de volum constant (c.v.c.) sau compartimentul separat(c.s), plasat în chiulasa sau în blocul de cilindrii, si compartimentul de volum variabil (c.v.v.), limitat de chiulasa, piston, cilindru.

Cele doua compartimente comunica prin intermediul unuia sau a mai multor canale.

În 1929, H.Ricardo a propus camera separata de vârtej (c.s.v.), dezvoltata pâna în zilele noastre si cunoscuta sub numele de comet.

La c.s.v., în cursa de comprimare, fluidul motor vine în contact cu suprafata fierbinte a canalului, se încalzeste si usureaza vaporizarea si oxidarea combustibilului.

Turatia maxima este mai putin restrictiva: 5000 rpm la un motor din productia de serie (VW GOLF I 1,5D – produs începând cu 1978).

Motorul cu c.s.v. functioneaza mai linistit, cu zgomote si trepidatii mai reduse.

C.s.v. produce mari dificultati la pornirea motorului la rece, din cauza miscarii intense a fluidului motor. În mod frecvent, se utilizeaza ‘bujia’ cu fir cal, rezistenta electrica plasata în compartimentul separat este adusa la incandescenta, la pornire si încalzeste fluidul motor.

Capitolul ll. Sistemul de injectie de tip common-rail montat pe motorul Peugeot HDI

2.1. Generalitati

Începând cu 1990, un nou sistem de injectie va accentua dominatia M.A.C.- ului si îi va diminua consumul de combustibil si emisiile, în principal cele de particule. Acest nou sistem de injectie directa, de tip common –rail, cunoaste aplicare, în practica de catre mai toti marii constructori de automobile.

Începând cu filiala sa Magnetti Marelli, Fiat a dezvoltat un nou sistem, transpunând pe motorul Diesel principiile injectiei electronice de benzina. În locul unei refulari mecanice a combustibilului catre fiecare cilindru, ca în cazul motoarelor Diesel clasice, motorul cu injectie CDI- ‘common-rail’

Direct Injection –apeleaza la o pompa care ridica presiunea motorinei la o valoare foarte înalta (1100 bar) în conducta de alimentare unica (common-rail) care va detine ti functia de acumulator de presiune. Injectoarele electromagnetice se deschid pentru a permite accesul fluidului în cilindri, atunci când primesc semnale de la calculatorul de gestiune.

Acest sistem a fost conceput de Fiat în 1990, sub denumirea Unijet, dar nici constructorul italian, nici furnizorul sau de echipamente n-au fost în masura sa initieze o fabricatie de serie mare. Sistemul a fost asimilat la scara industriala de catre Bosch, sub denumirea CDI-Common-Rail Direct Injection.

În acelasi timp, Renault a dezvoltat un sistem similar, a carui exploatare industriala a cedat-o furnizorului japonez Denso.

Sistemul Common-Rail amplifica atuul consumului redus al motoarelor cu injectie directa, adaugându-i o functionare mai silentioasa si o reducere spectaculoasa a emisiilor poluante, mai ales a particulelor.

În fig. 2, este prezentat sistemul de injectie de înalta presiune de tip common-rail:

Caracteristicile injectiei common-rail: