Zariadenie naftového palivového systému (VW Passat B5)

Umiestnenie ovládacích prvkov naftového motora v motorovom priestore

• 1 - snímače tlaku a teploty vzduchu vstupujúceho do motora. Na vozidlách vyrobených pred VIII.1997 je snímač tlaku vzduchu vstupujúceho do motora inštalovaný v riadiacej jednotke systému priameho vstrekovania motorovej nafty;
• 2 - elektrický konektor snímača otáčok kľukového hriadeľa motora;
• 3 - elektrický konektor snímača pohybu ihly;
• 4 - ventil systému recirkulácie výfukových plynov;
• 5 - snímač teploty chladiacej kvapaliny;
• 6 - elektrický konektor vysokotlakového palivového čerpadla. Desaťkolíkový konektor je určený pre snímač teploty paliva, regulátor objemu a snímač zdvihu ventilu, ako aj pre uzatvárací ventil paliva a ventil časovania vstrekovania;
• 7 - snímač rýchlosti;
• 8 - ovládacie zariadenie. Riadiaci snímač je inštalovaný iba na dieselových motoroch s priamym vstrekovaním paliva;
• 11 - elektrický konektor. 7-pinový elektrický konektor pre uzatvárací ventil paliva a ventil časovania vstrekovania paliva;
• 12 - miesto merania objemov vysokotlakového palivového čerpadla;
• 13 - vstrekovač paliva so snímačom posunu ihly;
• 14 - magnetický ventil. Magnetický ventil je určený na obmedzenie plniaceho tlaku turba;
• 15 - ventil spätného vstrekovania výfukových plynov;
• 16 - merač prietoku vzduchu

Umiestnenie podtlakových hadíc v riadiacom systéme naftového motora

• 1 - spojovacie vzduchové potrubie. Výmenník tepla plniaceho vzduchu s turbodúchadlom;
• 2 - vákuové pripojenie. Na reguláciu plniaceho tlaku vzduchu vytváraného turbodúchadlom na motoroch AFN;
• 3 - pripojenie pre posilňovač bŕzd;
• 4 - vákuové pripojenie. Na reguláciu prídavného vzduchu vytvoreného turbodúchadlom na motoroch AFN;
• 5 - vákuová pumpa;
• 6 - ventilačná hadica. Na reguláciu prídavného vzduchu vytvoreného turbodúchadlom na motoroch AFN;
• 7 - ventilačná hadica na vzduchovom filtri;
• 8 - ventil spätného vstrekovania výfukových plynov;
• 9 - modulačný ventil spätného vstrekovania výfukových plynov

Tento typ motora bol pomenovaný po nemeckom inžinierovi Rudolfovi Dieselovi, ktorý v roku 1897 zostrojil prvý samozápalný motor. Štrukturálne je dieselový motor podobný benzínovému motoru: rovnaké valce, piesty, vačkový hriadeľ, ventily. Existuje však aj niekoľko rozdielov, z ktorých ten hlavný, ba možno povedať zásadný, je ten, že vznietenie paliva v naftovom motore nevyvoláva iskra zo zapaľovacej sviečky, ale vysoká teplota, ktorú vzduch dosiahne v dôsledku jeho stlačenia piestom vo valci.



Druhým dôležitým bodom je spôsob dodávky paliva. V benzínovom motore je pracovnou kvapalinou zmes benzínu a vzduchu. Zmes sa pripraví vopred (v karburátore) alebo priamo v momente jeho prívodu do valcov (vo vstrekovacích systémoch) – hlavné je, že palivo sa dodáva spolu so vzduchom a vznieti sa a horí relatívne homogénna zmes paliva a vzduchu.

V dieselovom motore sa palivo a vzduch dodávajú oddelene. Najprv sa do valca nasaje vzduch, potom sa stlačí a až potom sa vstrekuje palivo, takže o homogénnej zmesi paliva a vzduchu nemá zmysel hovoriť. Vstrekovanie nastáva na konci kompresného zdvihu, palivo a vzduch sa v skutočnosti navzájom nemiešajú, k spaľovaniu dochádza v prednej časti prúdu paliva vstrekovaného do stlačeného vzduchu.

Samovznietenie paliva je sprevádzané prudkým, náhlym zvýšením tlaku vo valci – to vysvetľuje zvyčajne hlučný, hrubý chod naftového motora. V nízkootáčkových, veľkoobjemových dieselových motoroch používaných v nákladných automobiloch je táto nevýhoda menej výrazná a je tolerovaná. V dieselových motoroch osobných áut sa ho snažia zbaviť pomocou vírivej komory, čiže predkomory, malej časti spaľovacej komory, do ktorej sa vstrekuje palivo. Tam sa zapáli, čiastočne sa zmieša so vzduchom, potom sa horiaca zmes rozšíri po celom hlavnom objeme valca. Táto metóda trochu znižuje tvrdosť chodu motora, ale znižuje jeho tepelnú účinnosť a spotrebu paliva. Pre hladšie zapaľovanie paliva sa používa dvojstupňové vstrekovanie a zložitý elektronický riadiaci obvod.

Charakteristickým znakom dieselových motorov je prítomnosť pevných častíc vo výfukových plynoch. V dôsledku heterogenity spaľovacieho procesu dochádza vždy k určitému nedostatku kyslíka na povrchu jednotlivých častíc paliva, v dôsledku čoho namiesto ich oxidácie dochádza k čiastočnému tepelnému rozkladu za vzniku pevných produktov – sadzí. Pre dobré spaľovanie motorovej nafty je potrebné značné, až nadmerné množstvo vzduchu.


Kompresný pomer naftového motora je tiež 2-krát vyšší ako u benzínového motora. Vysoká, nie menej ako 14 (dosiahne 25), kompresný pomer je potrebný na zvýšenie teploty vzduchu vo valci na hodnotu dostatočnú na zapálenie paliva. Typicky je kompresný pomer v dieselových motoroch 21–22 a je obmedzený iba pevnostnými charakteristikami motora.

Zariadenia na dodávku paliva v dieselových motoroch sú oveľa zložitejšie ako v benzínových motoroch. Ich zložitosť je daná predovšetkým tým, že do prostredia s vysokým tlakom je potrebné vstrekovať veľmi malé, len niekoľkomiligramové porcie paliva. Tieto porcie sa musia merať veľmi presne – práve množstvo dodaného paliva riadi chod dieselového motora. To si vyžaduje rýchlo pôsobiace a presné vstrekovače. Vysoký kompresný pomer vyžaduje použitie vhodných palivových čerpadiel – tlak v dýze vstrekovača musí dosahovať niekoľko stoviek barov. To všetko komplikuje a výrazne zvyšuje náklady na systém dodávky paliva, a teda aj na samotný dieselový motor.

Palivo je čerpané z palivovej nádrže vysokotlakovým palivovým čerpadlom a potom dodávané do vstrekovačov paliva pod vysokým tlakom.

Na zníženie množstva škodlivých látok obsiahnutých vo výfukových plynoch je na vozidlách s dieselovými motormi inštalovaný oxidačný katalyzátor. Využíva sa aj systém miešania výfukových plynov s čerstvým vzduchom vstupujúcim do motora, výsledkom čoho je zníženie percenta kyslíka vo vzduchu, ktorý sa spáli vo valcoch motora. V dôsledku toho klesá teplota spaľovania palivovej zmesi, čo má za následok zníženie množstva vytvorených oxidov dusíka.

Sú známe tri spôsoby vstrekovania motorovej nafty do valcov motora. Cez predkomoru, cez vírivú komoru a priame vstrekovanie.

Keď sa nafta vstrekne cez predkomoru, palivo sa rozpráši cez predkomoru a okamžite sa zapáli. Vďaka malému množstvu kyslíka v predkomore zhorí iba časť paliva a zvyšok paliva je vytlačený z predkomory do valca motora, kde úplne zhorí.

Keď sa palivo vstrekuje cez vírivú komoru, proces spaľovania prebieha rovnakým spôsobom ako pri vstrekovaní paliva cez predkomoru. Rozdiel spočíva v tvare a veľkosti kanála spájajúceho vírivú komoru so spaľovacou komorou. Keď sa palivo vstrekuje do vírivej komory, palivo a vzduch sa oveľa lepšie zmiešajú a proces spaľovania je plynulejší.

Priame vstrekovanie paliva

Pri priamom vstrekovaní paliva sa palivo dodáva priamo do spaľovacej komory. Palivové čerpadlo dodáva palivo pod tlakom približne 900 barov a vstrekovanie paliva prebieha v dvoch stupňoch.

Použitie dvojkanálových palivových vstrekovačov umožňuje na začiatku vstreknúť malé množstvo paliva, čo má za následok lepšie spaľovanie paliva a hladší proces spaľovania. Množstvo vstrekovaného paliva reguluje elektronický systém riadenia motora. Množstvo vstrekovaného paliva reguluje riadiaci systém na základe informácií z nasledujúcich snímačov:

• - snímač polohy plynového pedálu prenáša informácie do riadiacej jednotky motora o aktuálnej polohe plynového pedálu;
• - snímač otáčok kľukového hriadeľa motora;
• snímač posunu ihly vstrekovača paliva. Na základe informácií z tohto snímača sa určí okamih vstreku paliva a upraví sa proces vstrekovania v závislosti od prevádzkových režimov a otáčok kľukového hriadeľa motora;
• snímač tlaku nasávaného vzduchu do motora (snímač zosilnenia);
• snímač teploty vzduchu motora;
• snímač teploty chladiacej kvapaliny;
• snímač teploty naftového paliva;
• potenciometer polohy cievky. Na základe informácií z tohto snímača sa určí skutočné množstvo vstreknutého paliva.

Vzduch vstupujúci do motora cez sacie otvory je špirálovito vírený, čo zlepšuje proces spaľovania vo valcoch motora. To tiež uľahčuje štartovanie studeného motora a predhrievanie motora sa musí vykonávať pri teplotách vzduchu pod –10°.

Palivo pred vstupom do vysokotlakového palivového čerpadla prechádza cez palivový filter, kde sa z neho oddeľuje aj voda a musí sa pravidelne vypúšťať.

Palivové čerpadlo je poháňané od kľukového hriadeľa motora cez ozubený remeň. Vnútorné pohyblivé časti palivového čerpadla sú mazané motorovou naftou.

Varovanie: Nedovoľte, aby sa nafta dostala do kontaktu s hadicami chladiaceho systému. Hadice, ktoré boli dlhší čas vystavené pôsobeniu motorovej nafty, sa musia vymeniť.

Upozornenie: Palivový systém dieselového motora je obzvlášť citlivý na znečistenie, preto pri práci na palivovom systéme dbajte na maximálnu čistotu. Pred odpojením palivových potrubí ich dôkladne očistite od nečistôt.

Upozornenie: Na čistenie komponentov palivového systému namontovaných na motore nepoužívajte stlačený vzduch.

Upozornenie: Pri kontrole činnosti vstrekovačov paliva nikdy nevkladajte ruky ani žiadnu časť tela do prúdu paliva vychádzajúceho zo vstrekovača. Palivo vychádza zo vstrekovača pod vysokým tlakom a môže preniknúť do tela cez pokožku.