Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní.

Prezentace na téma: "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní."— Transkript prezentace:

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1. Spalovací motor jako zdroj energie. 2. Charakteristika automobilových paliv. 3. Pracovní oběhy zážehových a vznětových motorů. 4. Tepelná bilance a účinnosti spalovacího motoru. 5. Kinematika a dynamika klikového ústrojí. 6. Základy konstrukce pístových spalovacích motorů. 7. Palivové soustavy zážehových motorů - nepřímé vstřikování. 8. Palivové soustavy zážehových motorů - přímé vstřikování. 9. Palivové soustavy vznětových motorů. 10. Ekologické aspekty provozu spalovacích motorů. 11. Charakteristiky, regulace a měření spalovacích motorů. 12. Zapalovací soustavy zážehových motorů. 13. Elektrické příslušenství spalovacích motorů. 14. Chladicí a mazací soustavy spalovacích motorů. Spalovací motory Ing. Jan Hromádko, Ph.D. Email: janhromadko@tf.czu.cz Témata přednášek

2 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem U naftových motorů se používá dvou způsobů tvorby směsi. První je objemový způsob a druhý je termický způsob. Objemový způsob Tento způsob tvorby směsi motorové nafty se vzduchem se vyznačuje tím, že celý objem spalovacího prostoru je vyplněn jemně rozprášeným palivem, přičemž palivo by nemělo dopadat na stěny. Tohoto se dosahuje přímým vstřikem paliva do neděleného spalovacího prostoru více otvorovou tryskou.

3 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem Termický způsob U tohoto způsobu tvorby směsi se palivo vstřikuje do spalovacího prostoru jedno, nebo dvou otvorovou tryskou tak, aby se rozteklo po stěně spalovacího prostoru v tenkém filmu. Přívodem tepla ze stěny spalovacího prostoru do palivového filmu dochází k postupnému odpařování. Páry paliva se mísí se vzduchem a vytváří směs, která postupně hoří. Uvedený způsob tvorby směsi se používá u motorů s děleným spalovacím prostorem, komůrkové motory. Dále pak u motoru s neděleným spalovacím motorem, s tzv. „ M - způsobem“ tvorby směsi.

4 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem Jak je z výše uvedeného patrné rozlišujeme dva základní spalovací prostory vznětových motorů a to dělený a nedělený spalovací prostor. V současné době se používá pouze nedělený spalovací prostor u vozidel s přímým vstřikem paliva. Schéma děleného a neděleného spalovacího prostoru je uvedeno na následujícím snímku.

5 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Nedělený spalovací prostorDělený spalovací prostor 1-spalovací prostor, 2-vstřikovač 1-spalovací prostor v pístu, 2-spalovací prostor v hlavě tzv. komůrka, 3- vstřikovač, 4-žhavící svíčka Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem

6 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem Motory s přímým vstřikem paliva (nedělený spalovací prostor) Tyto motory se vyznačují nižší měrnou efektivní spotřebou paliva, tedy ekonomičtějším provozem a snadnějším spouštěním motoru za nízkých teplot. Dříve se používaly jen pro pohon nákladních automobilů, autobusů, traktorů, stavební a zemědělské mechanizace. V současné době se používají i u osobních automobilů a ve své podstatě úplně vytlačily motory s děleným spalovacím prostorem.

7 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Tvorba směsi paliva se vzduchem Motory komůrkové (s děleným spalovacím prostorem) V porovnání s motory s přímým vstřikem paliva se vyznačují tišším a měkčím chodem, způsobeným pomalejším nárůstem tlaku nad pístem. Z tohoto důvodu, i když mají vyšší spotřebu paliva, převládalo jejich použití u osobních automobilů (v současné době se již nevyrábějí). Za nízkých teplot je zabezpečeno jejich spouštění pomocí žhavící svíčky.

8 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Palivová soustava Podle použitého systému vstřikování se mohou palivové soustavy lišit, základní podobnost je však stejná. Na obr. je znázorněno schéma palivové soustavy se vstřikováním Common Rail. 1-palivová nádrž, 2-předřadný filtr, 3- podávací čerpadlo, 4-palivový filtr, 5- nízkotlaká palivová potrubí, 6-vysokotlaké čerpadlo, 7-vysokotlaká palivová potrubí, 8- vysokotlaký zásobník (Rall), 9-vstřikovač, 10-zpětné palivové potrubí, 11-snímač teploty paliva, 12-řídicí jednotka, 13- kolíková žhavicí svíčka

9 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Systémy vstřikování paliva Systémy vstřikování paliva u vznětových motorů je možno rozdělit podle použitého vysokotlakého vstřikovacího čerpadla. Vstřikovací čerpadla vznětových motorů jsou výhradně pístová a je možno podle základních charakteristických rysů konstrukce rozdělit na: Čerpadla se samostatnou vstřikovací jednotkou pro každý válec motoru. Za samostatnou jednotku je považována dvojice píst a válec. Čerpadla s jednou vstřikovací jednotkou společnou pro všechny válce motoru. Jedná se o čerpadla rotační s axiálním pohybem pístu, nebo s dvěmi radiálně se pohybujícími písty a rozdělovačem. Čerpadlo s akumulátorem (Common Rail).

10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Systémy vstřikování paliva Čerpadla bloková (řadová), kdy vstřikovací jednotky jsou soustředěny do jednoho bloku a pohyb pístků je ovládán vlastním vačkovým hřídelem čerpadla. Čerpadla s cizím pohonem, kdy jednotlivé vstřikovací jednotky jsou umístěny pro každý válec samostatně v bloku motoru a poháněny od vačkového hřídele motoru. Jedná se o motory s rozvodem OHV. Anglická zkratka UPS – Unit Pump System, německá zkratka PLD – Pump Leitung Düse). Sdružené vstřikovací jednotky, kdy vstřikovací jednotka je sdružena do jednoho konstrukčního celku se vstřikovačem a umístěna v hlavě válce motoru. Ve většině případů motory s rozvodem OHC. (anglická zkratka UIS - Unit Injector System, německá zkratka PD - Pumpdüse) Podle uspořádání a umístění vstřikovacích jednotek je možno rozdělit čerpadla se samostatnou vstřikovací jednotkou pro každý válec motoru na:

11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Systémy vstřikování paliva Podle způsobu řízení počátku, případně konce dodávky paliva a velikosti vstřikované dávky do válce motoru je možno systémy vstřikování rozdělit na: Řízení dodávky paliva čerpadlem pomocí regulační hrany, nebo objímky pístku vstřikovací jednotky. Všechna vstřikovací čerpadla jsou vybavena omezovacím, případně výkonnostním regulátorem, který je buď mechanický, s přímou mechanickou vazbou na otáčky klikového hřídele, nebo je u elektronicky řízených vstřikovacích čerpadel nahrazován řídící jednotkou, která ovládá čerpadlo přes akční člen. Řízení dodávky paliva elektromagnetickým ventilem umístěným na čerpadle. Řízení dodávky paliva elektronicky řízeným vstřikovačem pomocí rychlých elektromagnetických ventilů. Jsou používána převážně u čerpadel s cizím pohonem, u sdružených vstřikovačů a u systému s tlakovým zásobníkem (Common Rail).

12 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Standardní řadové čerpadlo Řadová vstřikovací čerpadla mají pro každý válec motoru jeden element čerpadla (válce a píst). Píst čerpadla se pohybuje ve směru dodávky působením vačkového hřídele a vrací se zpět působením pružiny pístu. Jednotlivé elementy čerpadla jsou převážně uspořádány v řadě (proto název řadové vstřikovací čerpadlo). Zdvih pístu je neměnný. Uzavře-li horní hrana pístu při pohybu pístu sací otvor, začíná tvorba vysokého tlaku. Tento okamžik se nazývá počátek dodávky. Píst se nadále pohybuje vzhůru. Tím se zvýší tlak paliva, tryska se otevře a palivo je vstříknuto. Kromě standardního řadového čerpadla existuje ještě řadové vstřikovací čerpadlo se zdvihovým šoupátkem.

13 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Standardní řadové čerpadlo Uvolní-li řídicí hrana, umístěná šikmo v pístu, sací otvor, může palivo odtékat a tlak poklesne. Jehla trysky se uzavře a vstřik je ukončen. Dráha pístu mezi uzavřením a otevřením sacího otvoru se označuje jako využitelný zdvih (x). Řídicí hranu lze natáčet pomocí regulační tyče. Tím se mění vstřikované množství. Regulační tyč je ovládána mechanickým odstředivým regulátorem nebo elektromagnetickým regulátorem.

14 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Řadová vstřikovací čerpadla se zdvihovým šoupátkem Řadové vstřikovací čerpadlo se zdvihovým šoupátkem se od běžného řadového vstřikovacího čerpadla liší zdvihovým šoupátkem kluzně umístěným na pístu čerpadla. Zdvihovým šoupátkem lze měnit úvodní zdvih - to je dráhu pístu až k uzavření sacího otvoru - pomocí ovládacího hřídele. Tím se mění počátek dodávky. Ve srovnání se standardními řadovými vstřikovacími čerpadly mají vstřikovací čerpadla se zdvihovým šoupátkem další stupně volnosti - počátek vstřiku nezávislý na otáčkách motoru. Princip činnosti řadových čerpadel je znázorněn na obr. dále.

15 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla a-standardní řadové vstřikovací čerpadlo, b-řadové vstřikovací čerpadlo se zdvihovým šoupátkem 1-válec čerpadla, 2-sací otvor, 3-řídicí hrana, 4-píst čerpadla, 5-pružina pístu, 6- dráha otočení vyvolaná regulační tyčí (vstřikovaná dávka), 7-hnací vačky, 8- zdvihové šoupátko, 9-dráha přestavení vyvolaná ovládacím hřídelem (počátek dodávky), 10-přívod paliva k vstřikovací trysce, x-využitelný zdvih Princip činnosti řadových vstřikovacích čerpadel

16 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Výtlačný ventil Výtlačný ventil je umístěn na výstupu vysokotlakého čerpadla, jeho hlavní funkce je zabránění poklesu tlaku ve vysokotlakém vstřikovacím potrubí na nulovou hodnotu, což by způsobovalo značnou časovou prodlevu nárůstu tlaku pod jehlou trysky a tedy i proměnnost počátku vstřiku. Při poklesu tlaku nad pístem čerpadla dochází k zpětnému toku paliva z potrubí až do okamžiku, kdy ventil zaujme polohu na obr. b. Další pohyb ventilu do dosednutí do sedla, obr. c, se zvětší volný objem potrubí o konstantní hodnotu, což vede k poklesu tlaku nafty v tomto objemu. Proměnnost zbytkového tlaku v závislosti na otáčkách je nevýhodná a proto se zejména u přeplňovaných motorů nahrazují ventily rovnotlakými, které udržují ve vysokotlakém potrubí po skončení vstřiku konstantní úroveň tlaku. Obvykle 4 až 5 MPa.

17 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Výtlačný ventil Funkce rovnoobjemového výtlačného ventilu

18 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Vstřikovač Vstřikovač je tvořen držákem trysky a samotnou tryskou, viz obr. Palivo je přiváděno vysokotlakou trubkou přes propojovací šroubení. Kanálkem je přiváděno do prostoru pod jehlou trysky. Tryska je k tělesu držáku vstřikovače připevněna maticí. Poloha trysky je jednoznačně určena buď pomocí kolíku, nebo ryskou na trysce a tělese vstřikovače. Jehla trysky je v sedle držena silou předpětí pružiny, která na jehlu působí prostřednictvím tlačného čepu. Velikost předpětí pružiny, a tedy i velikost otvíracího tlaku trysky je možno seřizovat pomocí výměnných podložek nebo pomocí seřizovacího šroubu.

19 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Vstřikovač 1-přívod paliva, 2-zpětný odtok paliva, 3-seřizovací podložky, 4-pružina, 5- držák trysky, 6-tryska, 7- jehla trysky, 8-špička trysky Zpětný odtok paliva odvádí palivo, které proniká netěsností uložení jehly trysky do prostoru pružiny. Utěsnění vstřikovače v hlavě válců zajišťuje speciální podložka, která má kromě těsnící funkce i funkci tepelné ochrany.

20 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Trysky Trysky lze rozdělit na otevřené a uzavřené. Uzavřené trysky se dále rozdělují na trysky čepové a otvorové, které mohou být jednootvorové nebo víceotvorové. Otevřené trysky Otevřené trysky mají výstřikový otvor otevřený, není jehlou trysky uzavírán. Používají se výjimečné u velkých motorů se sdruženými vstřikovači. Trysky uzavřené Trysky uzavřené mají výstřikový otvor uzavřený jehlou trysky dotlačovanou do sedla pružinou vstřikovače. Podle konstrukčního provedení dělíme uzavřené trysky na trysky čepové obr. vlevo a otvorové obr. vpravo.

21 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Řadová vstřikovací čerpadla Trysky 1-tlačný čep, 2-kruhová drážka, 3-jehla trysky, 4-těleso trysky, 5- přívodní kanál, 6-tlaková komora, 7-nadzvedací kužel jehly, 8-čep, 9- otvory trysky

22 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Elektronická regulace řadových vstřikovacích čerpadel 1-řadové vstřikovací čerpadlo, 2-elektrický vypínací ventil (ELAB), 3- elektromagnet s regulační tyčí (vstřikované množství), 4-elektromagnet se zdvihovým šoupátkem (počátek dodávky), 5-řídící jednotka motoru

23 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační čerpadla Rotační vstřikovací čerpadla mají jen jeden vysokotlaký element čerpadla pro všechny válce. Lopatkové čerpadlo dopravuje palivo do vysokotlakého prostoru. Vytváření vysokého tlaku převezme axiální píst (u axiálních vstřikovacích čerpadel) nebo více radiálních pístů (u radiálních vstřikovacích čerpadel). Rotující centrální rozdělovací píst otvírá a zavírá řídicí drážku a řídicí kanály a přebírá tak rozdělování do jednotlivých válců motoru. Trvání doby vstřiku lze měnit regulačním šoupátkem nebo vysokotlakým elektromagnetickým ventilem.

24 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla s axiálním pístem Rotující axiální vačka je poháněna motorem. Počet výstupků vačky na dolní straně axiální vačky odpovídá počtu válců motoru. Odvalují se po kladkách unašeče s kladkami a u rozdělovacího pístu tak vyvolávají kromě točivého pohybu také zdvihový pohyb.

25 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla s axiálním pístem 1-dráha přesuvníku vstřiku na unašeči s kladkami, 2-kladka, 3-axiální vačka, 4-axiální píst, 5-regulační šoupátko, 6-vysokotlaký prostor, 7- přítok paliva k vstři­kovací trysce, 8-řídicí drážka, x-využitelný zdvih

26 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla s radiálními písty Čerpadla s radiálními písty mohou dosáhnout vyšší vstřikovací tlaky (až 180 MPa). Musí však vykazovat vyšší mechanickou pevnost. Vačkový prstenec se může otáčet působením přesuvníku vstřiku. Počátek vstřiku a trvání vstřiku jsou řízeny výhradně elektromagnetickým ventilem.

27 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla s radiálními písty 1-dráha přesuvníku vstřiku na unašeči s kladkami, 2-váleček, 3-vačkový prstenec, 4-radiální píst, 5-vysokotlaký elektromagnetický ventil, 6- vysokotlaký prostor, 7-přítok paliva k vstřikovací trysce, 8-řídicí drážka

28 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Elektronická regulace rotačních vstřikovacích čerpadel Existují dva způsoby elektronické regulace rotačních vstřikovacích čerpadel. První regulace spočívá v nahrazení klasické mechanické regulace elektromagnetickým prvkem. Regulace dodávaného množství je stále řízena regulační hranou. Tento způsob regulace převládá u rotačních čerpadel s axiálním pístem. Druhý způsob regulace je založen na vysokotlakém elektromagnetickém ventilu umístěným na výstupu vstřikovacího čerpadla, který řídí množství paliva ke vstřikovačům. Tímto způsobem jsou řízena některá rotační vstřikovací čerpadla s axiálním pístem a všechna rotační vstřikovací čerpadla s radiálními písty.

29 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla řízená hranou 1-rotační vstřikovací čerpadlo, 2-elektromagnetický ventil přesuvníku vstřiku (počátek vstřiku), 3-otočný elektromagnetický ventil (vstřikované množství), 4-elektrický vypínací ventil (ELAB), 5-řídicí jednotka motoru

30 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Rotační vstřikovací čerpadla řízená elektromagnetickým ventilem a-proud ve fázi přitažení, b- rozpoznání BIP, c-proud ve fázi udržování, d-rychlé vypnutí, 1-vypínací napětí

31 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružená vstřikovací jednotka - UIS U systému UIS (také nazývaného jednotka čerpadlo-tryska z německého Pumpdüse, PD) tvoří vstřikovací čerpadlo a vstřikovací tryska jednu jednotku viz obr. Pro každý válec motoru je v hlavě válce vestavěna jedna jednotka. Ta je poháněna přímo přes zdvihátko nebo nepřímo přes vahadlo od vačkového hřídele motoru. Protože nejsou použita žádná vysokotlaká vedení, je možné dosáhnout podstatně vyššího vstřikovací tlaku (až 220 MPa) než u řadových a rotačních vstřikovacích čerpadel. Vstřik je vypočten řídicí jednotkou a řízen otevřením a zavřením vysokotlakého elektromagnetického ventilu.

32 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružená vstřikovací jednotka - UIS 1-hnací vačka, 2-píst čerpadla, 3-vysokotlaký elektromagnetický ventil, 4-vstřikovací tryska

33 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružená vstřikovací jednotka - UIS Při pohybu pístu vstřikovače nahoru, obr. dále a) proudí, přes otevřený elektromagnetický ventil, do prostoru pod pístem palivo. Po obrácení směru pohybu pístu se palivo vrací do plnícího okruhu do doby, než se uzavře elektromagnetický ventil. Po jeho uzavření stoupá v prostoru pod pístem a sním spojeném prostoru pod jehlou trysky tlak. V okamžiku, kdy síla působící na jehlu trysky překoná sílu pružiny dojde ke vstřiku paliva do válce motoru, viz obr. dále b). Tento vstřik trvá do té doby, než se otevře elektromagnetický ventil a umožní palivu proudit zpět do plnícího kanálku. Tím poklesne síla působící na jehlu trysky a pružina uzavře vstup paliva do válce motoru, obr. dále c). Plnící prostor je spojen se zásobním prostorem, který je napojen na kanál přívodu paliva mikrofiltrem.

34 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružená vstřikovací jednotka - UIS 1-elektromagnetický ventil, 2-píst vstřikovače, 3-zásobní prostor, 4-plnící prostor

35 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Elektronická regulace sdružené vstřikovací jednotky a-přitahovací proud (UlS/UPS pro užitková vozidla 12 - 20 A, UlS pro osobní vozy 20 A), b- rozpoznání BIP, c-udržovací proud (UlS/UPS pro užitková vozidla 8. - 14 A, UlS pro osobní vozy 12 A), d-rychlé vypnutí

36 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružená vstřikovací jednotka - UIS

37 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružený vstřikovací systém - UPS Stavebnicový systém UPS, (také nazývaný systém čerpadlo-vedení-tryska z německého Pump Leitung Düse, PLD) pracuje na stejném principu jako systém UIS. Narozdíl od systému UIS jsou kombinace držáku trysek a vstřikovací čerpadlo propojeny krátkým vysokotlakým vedením, které je přesně přizpůsobeno komponentám systému. Toto oddělení vytváření vysokého tlaku a od kombinace držáku trysek umožňuje jednoduchou montáž k motoru. Ke každému válci motoru je namontována jedna vstřikovací jednotka (vstřikovací čerpadlo, vedení a držák trysky).

38 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Sdružený vstřikovací systém - UPS 1-vstřikovací tryska, 2- kombinace držáku trysky, 3-vysokotlaké vedení, 4- vysokotlaký elektromagne- tický ventil, 5-píst čerpadla, 6-hnací vačky

39 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Vstřikovací systém s tlakovým zásobníkem – Systém Common Rail U vstřikování s tlakovým zásobníkem "Common Rail" je odděleno vytváření tlaku a vstřikování. Vstřikovací tlak vytváří a reguluje vysokotlaké čerpadlo nezávisle na otáčkách motoru a vstřikovaném množství. Tlak je připraven pro vstřikování v zásobníku tlaku, v "zásobníku rail". Tento systém tak nabízí maximální možnou flexibilitu při řešení procesu vstřikování. Pro každý válec motoru je zabudován vstřikovač jako vstřikovací jednotka. Vstřiku se dosáhne otevřením a zavřením vysokotlakého elektromagnetického ventilu.

40 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Systém Common Rail 1-vysokotlaké čerpadlo, 2-rail (tlakový zásobník paliva), 3- vysokotlaký elektro- magnetický ventil, 4- vstřikovač, 5-vstřikovací tryska

41 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Systém Common Rail Starší systémy byly vybaveny elektromagnetickými vstřikovači novější verze pracují s piezoelektrickými vstřikovači. Vstřikovač s elektromagnetickým ventilem a-klidový stav, b-vstřikovač se otvírá, c- vstřikovač se zavírá 1-zpětné palivové potrubí, 2-cívka elektromagnetu, 3-pružina přeběhu, 4- kotva, 5-kulička ventilu, 6-řídicí prostor ventilu, 7-pružina trysky, 8-tlačné mezikruží jehly trysky, 9-objem komory, 10-vstřikovací otvor, 11-pružina elektromagnetického ventilu, 12-škrcení na odpadu, 13-vysokotlaká přípojka, 14- škrcení na přívodu, 15-píst ventilu (řídicí píst),16-jehla trysky

42 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Aktivace vstřikovače s elektromagnetickým ventilem a-fáze otvírání, b-fáze přitahovacího proudu, c-přechod k fázi udržovacího proudu, d-proud ve fázi udržování, e-vypnutí

43 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Piezoelektrický vstřikovač inline Vstřikovací systém s piezovstřikovačem nabízí možnost realizovat velmi krátké intervaly mezi vstřiky. Díky počtu a vybavení dávkování paliva lze realizovat až pět vstřiků na jeden vstřikovací cyklus a tím přizpůsobit požadavkům na pracovní body motoru. Vstřikovač je ovládám servoventilem Dalším důležitým konstrukčním prvkem je hydraulický vazební člen

44 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Piezoelektrický vstřikovač inline 1-zpětné palivové potrubí 2-vysokotlaká přípojka 3-piezoelektrický regulační modul 4-hydraulický vazební člen (převodník) 5-servoventil (řídicí ventil) 6-modul trysky s jehlou trysky 7-vstřikovací otvor

45 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Funkce servoventilu 3/2 ve vstřikovací CR a-poloha Start, b-jehla trysky se otevírá (obtok uzavřen, normální funkce skrčení výstupu a přívodu), c-jehla trysky se zavírá (obtok otevřen, funkce s dvojitým skrčením přívodu) 1-servoventil (řídicí ventil), 2-škrcení na odpadu, 3-řídicí prostor, 4-škrcení na přívodu, 5-jehla trysky, 6-obtok

46 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Funkce hydraulického vazebního členu 1-nízkotlaký zásobník Rail s ventilem, 2-akční člen, 3- hydraulický vazební člen (převodník) Spalovací motory Funkce hydraulického vazebního členu

47 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Výhody piezoelektrických vstřikovačů inline: několikanásobný vstřik s pružným počátkem vstřiku a prodlevami mezi jednotlivými vstřiky velmi malé vstřikované množství při předvstřiku malé konstrukční rozměry a nízká hmotnost vstřikovače (270 g oproti 490 g) nízkáhlučnost(-3 dB [A]) nižší spotřeba paliva (-3 %) nižší emise (-20 %) zvýšení výkonu motoru (+7 %)

48 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Čtvrtá generace systému Common Rail

49 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Použitá literatura: [1] BEROUN, S.: Vozidlové motory. Studijní opory, TU Liberec [2] MACEK, J: Spalovací motory I, ČVUT Praha, 2007, ISBN 978-80-01-03618-1 [3] RAUSCHER, J.: Spalovací motory, Studijní opory, VUT FSI Brno, 2004 [4] Technická příručka Bosch – Elektronické vstřikování vznětových motorů EDC 1.3.3, Praha, 2001 [5] Technická příručka Bosch - Řízení vznětových motorů – Systém vstřikování s tlakovým zásobníkem Common Rail pro vznětové motory, Praha, 2005, ISBN 80-903132-7-2 [6] Technická příručka Bosch - Řízení vznětových motorů – Elektronická regulace vznětových motorů EDC, Praha, 2002, ISBN 80-903132-4-8 [7] Tiskové zprávy Bosch [online]. [cit.2006-01-11] Dostupný z WWW:.