Aby sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie ekologii oraz ekonomii użytkowania silników wysokoprężnych, systemy common rail, a tym samym wtryskiwacze podlegają ciągłej modernizacji i optymalizacji.

Wtryskiwacz elektromagnetyczny z zaworkiem kulkowym
Cechą charakterystyczną wtryskiwaczy elektromagnetycznych, stosowanych od początku wprowadzenia systemu common rail jest umieszczony w górnej części zawór sterujący zamykany za pomocą kulki dociskanej do stożkowej przylgni zaworka. Obecnie zaworek z kulką dociskową osiągnął granicę możliwości zastosowania (il. 1). Wynika to z ciągle rosnącego ciśnienia występującego w nowszych systemach, przekraczającego już nawet 2200 barów.
Zaworek tego typu jest szczelny, pracuje stabilnie i nie zużywa się przedwcześnie przy ciśnieniach dochodzących do 1600 barów. Aby zapewnić szczelność i stabilność pracy zaworka powyżej tej wartości, należałoby zwiększyć siłę docisku kulki przez sprężynę dociskową, ponieważ ciśnienie oddziałujące od dołu wytwarza pionową siłę odpychającą kulkę od gniazda. Wielkość tej siły zależy również od średnicy, na której następuje kontakt kulki z gniazdem, gdyż ogranicza ona wielkość powierzchni, na którą oddziałuje ciśnienie. Mocniejsza sprężyna i silniejszy docisk kulki do gniazda, to większe prawdopodobieństwo przedwczesnego zużycia gniazda oraz kulki, wykonanej w nowszych wtryskiwaczach z materiałów ceramicznych. Poza tym, mocniejszy docisk wymaga silniejszego elektromagnesu sterującego wraz z mechanizmem dociskowym, pozwalającego podczas wtrysku odpowiednio szybko otworzyć i zamknąć zawór sterujący. Na szybkość działania wtryskiwacza wpływa też szybkość pełnego otwarcia wypływu paliwa przez szczelinę powstającą pomiędzy kulką a gniazdem, zależną od skoku kulki. Aby zapewnić większą szczelinę, należałoby zwiększać skok kulki, co nie jest korzystne ze względu na silniejsze uderzanie kulki o gniazdo przy zamknięciu. Dostosowanie wtryskiwacza z zaworkiem kulkowym do wyższych ciśnień, związane z wprowadzeniem zmian w obrębie mechanizmu załączania wtryskiwacza, wiązałoby się ze zmniejszeniem dynamiki i precyzji działania. Tym samym wpływałoby na dokładność realizacji wielofazowego wtrysku paliwa, który w coraz nowszych systemach musi być coraz bardziej precyzyjny. Bosch w 2003 roku wprowadził na rynek stosowane do dzisiaj wtryskiwacze piezoelektryczne z nowym, zmienionym zaworkiem sterującym. Mimo to nie zarzucono prac nad dalszym wykorzystaniem wtryskiwaczy elektromagnetycznych.

Zbigniew Pilewski

Więcej na ten temat przeczytacie Państwo w nr 7/2015

Auto Moto Serwis na smartfonach

Zapraszamy do korzystania z naszego serwisu informacyjnego dostępnego na smartfonach z systemem Android.
Znajdują się tu wiadomości z działów: nowości, z życia branży oraz szkolenia.
Aplikację Auto Moto Serwis można ściągnąć bezpłatnie ze sklepu Google Play. Należy kliknąć w zakładkę „”aplikacje”i w polu dialogowym wpisać ”automotoserwis”.