Как работи дизелов двигател

В дизеловия двигател чистият въздух се засмуква в цилиндрите и след това се компресира силно. Поради това температурата в цилиндрите се повишава над температурата на самозапалване на дизеловото гориво. Когато буталото се приближи до горната мъртва точка (TDC), дизеловото гориво се впръсква в силно сгъстен въздух, загрят до температура от приблизително 700-900°C. Дизеловото гориво е самозапалващо се, така че не са необходими запалителни свещи.

Горивото се засмуква от резервоара за гориво директно от горивната помпа за високо налягане от разпределителен тип. Горивната помпа за високо налягане (HPFP) създава високото налягане, необходимо за извършване на дизеловия процес, и горивото се разпределя към отделните цилиндри в съответствие с техния ред на работа.

За да се намали значително съдържанието на вредни вещества в отработените газове, дизеловите двигатели с работен обем от 1,9 литра са оборудвани със специален окислителен катализатор. В същото време рециркулацията на отработените газове се използва за допълнително намаляване на азотните оксиди (NOx) в отработените газове. В този случай отработените газове се смесват с пресния въздух, постъпващ в цилиндъра (свеж заряд), поради което се намалява съдържанието на кислород във въздуха, участващ в процеса на горене. Това води до намаляване на периода на забавяне на запалването и температурата на горене, което е придружено от намаляване на образуването на MO_x. Въпреки това, количеството на рециркулиращите газове трябва да бъде прецизно дозирано, за да не се предизвика увеличаване на емисиите на сажди. За тази цел количеството въздух, консумирано от двигателя, се определя с помощта на дебитомер, а рециркулацията на отработените газове се регулира съответно от електронния блок за управление.


Впръскването в дизелов двигател се извършва по два различни начина: впръскване във вихрова камера (инжекция с вихрова камера) и впръскване директно в горивната камера (директно впръскване).

Инжектиране във вихрова камера

Двигател 1Y(47 kW/64 к.с с.), двигател PA/SB (59 kW/80 к.с.) и двигател AAZ (55 kW/75 к.с с.)/

Регулаторът в горивната помпа за високо налягане регулира количеството впръскано гориво в съответствие с положението на педала за газ. Чрез инжекторите дизеловото гориво се впръсква в точното време във вихровите камери на въпросните цилиндри (налягане на впръскване 140-160 bar). Благодарение на формата на вихровата камера, въздухът, влизащ в цилиндъра, получава определено вихрово движение по време на процеса на компресия, което създава оптимални условия за смесване на впръсканото гориво и въздух. Горещата смес веднага се запалва спонтанно. Количеството кислород във вихровата камера е достатъчно, за да изгори само част от впръсканото гориво. Останалата неизгоряла част се изхвърля под действието на високото налягане, създадено при горенето, в основната горивна камера, разположена над буталото. Тук горивото изгаря напълно. Предимството на впръскването с вихрова камера пред директното впръскване е "мекото" горене и в резултат на това по-малко шумна работа на двигателя и бездимни изпускателни газове. Недостатъкът е влошаването на стартовите качества на студен двигател поради увеличената повърхност на горивната камера, както и по-високия разход на гориво.

При студен двигател температурата, необходима за спонтанно запалване на горивото, не се постига само чрез компресия. В този случай двигателят трябва да се загрее. За да направите това, във вихровата камера е монтирана подгревна свещ, която загрява въздуха във вихровата камера. Блокът за контрол на живота на подгревните свещи ги захранва с ток както по време, така и след стартиране.

До 9/94

Стартирането на студен двигател се улеснява от стартовия газ, който се активира от бутон на арматурното табло. Когато стартовият ускорител е изтеглен, буталото на системата за предварително впръскване в горивната помпа за високо налягане се премества в посоката на предварително впръскване с приблизително 2,5°. Това позволява горивото да бъде впръскано в горещия въздух по-рано, което позволява на студения двигател да стартира по-бързо. След като двигателят се загрее до работна температура, бутонът на стартера трябва да се натисне назад.

Тъй като дизеловият двигател има самозапалване на горивото и не може да бъде спрян чрез изключване на запалването, той е оборудван с електромагнитен клапан. Когато запалването е изключено, захранването на клапана се прекъсва и клапанът затваря горивния канал. Това гарантира, че когато ключалката на вала на волана е включена, подаването на гориво е блокирано. Когато запалването е включено за стартиране на двигателя, към електромагнитния клапан се подава напрежение от стартера и той отваря горивния канал.

От 10/94 г

Студеният старт се регулира от управляващия блок на системата за предварително загряване на дизеловия двигател и стартовия клапан на впръскването.

Спирателният вентил за гориво се управлява от контролен блок, предназначен за тази цел. Блокът за управление е завинтен към горивната помпа директно над спирателния клапан за гориво. Той също така служи за спиране на двигателя въз основа на сигнал от блока за управление на системата против кражба. Блокът за управление на спирателния клапан за гориво може да се монтира допълнително (работилница).

Директно впръскване

Двигател 1Z(68 kW/90 к.с.)и AFN двигател (81 kW/110 к.с.)/

Горивото под високо налягане се впръсква от горивната помпа за високо налягане директно в горивната камера, а именно в камерата в буталото. В същото време горивната помпа за високо налягане създава налягане от 900 бара за впръскване на гориво на два етапа. През многодупковия накрайник първо се впръсква малко количество гориво, което подобрява условията за запалване на основната част от горивото. Резултатът е "меко" и тихо горене, подобно на горенето в двигател с вихрова камера. Количеството впръскано гориво се регулира от електронния блок за управление на двигателя. Предимствата на директното впръскване включват нисък разход на гориво и увеличена мощност на двигателя. Като управляващи променливи се използват сигнали от различни сензори. Тези сензори са:

• Сензор за скорост на коляновия вал, сензор за налягане на форсирането, датчик за температура на въздуха за пълнене, датчик за температура на охлаждащата течност, датчик за температура на горивото.
• Благодарение на него позицията на педала на газта се предава на контролния блок. Връзката между газовата тяга и горивната помпа вече не е необходима.
• Сензор за повдигане на иглата на дюзата. Използва се за определяне на началото на впръскването и за контрол на напредването на впръскването в зависимост от натоварването и скоростта на вала.
• Потенциометър за хода на рейка на горивната помпа. Неговите сигнали служат за обратна връзка към управляващия блок и показват точното положение на рейката, което съответства на действителното количество впръскано гориво.

За да се постигне добро изгаряне, всмукателният отвор е проектиран така, че въздухът да придобива въртеливо движение по пътя си към горивната камера. Поради по-добрите стартови свойства на двигателите с директно впръскване, за тях е необходимо предварително загряване предимно при температури под -10°C.

Всички двигатели

Преди горивото да достигне инжекционната помпа, то преминава през горивния филтър. Задържа мръсотия и вода. Ето защо е изключително важно да изпразните или смените филтъра според сервизното ръководство.

Горивната помпа за високо налягане не изисква поддръжка. Всички движещи се части на помпата се смазват с дизелово гориво. Помпата за впръскване на гориво се задвижва от коляновия вал с помощта на зъбен ремък.