Wtryskiwacze z bezpośrednim wtryskiem - w jaki sposób zapobiegają przedmuchiwaniu z powrotem do układu paliwowego?

10

Więc wyobrażam sobie wtryskiwacz z bezpośrednim wtryskiem jako wtryskiwacz paliwa wtryskujący paliwo bezpośrednio do komory spalania. Wydaje się, że ciśnienie w komorze spalania jest wystarczające, aby wepchnąć paliwo z powrotem do wtryskiwacza.

Oczywiście tak nie jest.

Moje pytania.

Czy wtryskiwacz z wtryskiem bezpośrednim różni się od wtryskiwacza z portem pod względem działania?

Jak zapobiegają ucieczce ciśnienia spalania do samego wtryskiwacza?

Czy masz schemat?

Powiedz mi, że mam 5 lat. Dzięki.

DucatiKiller
źródło
Rok 5 jest przed, przed, przed inżynierią. Wyzwanie, które jest nad moją głową ...
Fred Wilson
1
@FredWilson: Nie lekceważ przedszkolaków .
Zaid

Odpowiedzi:

9

Postaram się odpowiedzieć na to jak najlepiej. W grę wchodzi kilka czynników (głównie producent wspomnianego silnika).

Silniki benzynowe z wtryskiem bezpośrednim działają bardzo podobnie do oleju napędowego. Masz niskociśnieniową pompę paliwa, która znajduje się w samym zbiorniku paliwa, a także pompę o bardzo wysokim ciśnieniu, która znajduje się w pobliżu szyny paliwowej, która dostarcza paliwo do wtryskiwaczy. Pompa wysokociśnieniowa jest pierwszym sposobem na uniknięcie „przedmuchu” paliwa. Siedzi pod stałym wysokim ciśnieniem, które jest O DUŻO większe niż ciśnienie w komorze spalania. Wiemy, że jeśli ciśnienie w jednej atmosferze napotyka inną i jest ono większe; Żadna substancja płynna nie będzie w stanie wytworzyć ciśnienia. SO, ponieważ pompa pompuje szybciej, i większe ciśnienie, że paliwo nie powinno teoretycznie być w stanie spłukiwać do wtryskiwacza teoretycznie.

Drugim krokiem w tym procesie „uszczelniania” jest sam wtryskiwacz. Wtryskiwacz ma masywne elektromagnesy, które umożliwiają otwieranie i zamykanie z dużą siłą. Powinno być kilka gumowych uszczelek o wysokiej wytrzymałości i gigantyczny magnes. W przeciwieństwie do zwykłego elektromagnesu, tego typu wtryskiwacze mogą działać w obie strony. Zwykle standardowy wtryskiwacz paliwa może odbierać energię tylko w celu OTWARCIA. W silniku z wtryskiem bezpośrednim można je zarówno otworzyć, jak i wymusić zamknięcie.

Bardzo trudno jest odpowiedzieć na pytanie BARDZO dokładnie, ponieważ nie jest to tak skomplikowane, ale jeśli chcesz zadać to pytanie na forum inżynieryjnym, prawdopodobnie byłoby to również dobre.

Wszystko sprowadza się do tego, że wszystkie uszczelki i systemy zostały zaprojektowane do obsługi tego. Istnieją również różne typy tych wtryskiwaczy, więc mogą być specyficzne dla tego samochodu. Mam nadzieję, że przynajmniej dałem ci trochę wglądu. Sprawdź także to wideo.

https://www.youtube.com/watch?v=LjJSbHxIvnM

cloudnyn3
źródło
Myślę, że to samorodek, którego szukałem: „W silniku z bezpośrednim wtryskiem można je zarówno otwierać, jak i wymuszać.”
DucatiKiller
1
@DucatiKiller Tak, to szczerze mówiąc jedna z najważniejszych części całej teorii z nimi.
cloudnyn3
9

Ciśnienie w cylindrze mieści się w zakresie 200 psi. Ciśnienie paliwa GDI waha się od 500 do około 3000 psi. Samo to wystarczy, aby ograniczyć cofanie się paliwa do minimum. Pomaga również starannie zaprojektowany kształt czopa wtryskiwacza. Nie różni się to od wtryskiwaczy portowych.

Niezwykłe jest to, jak czop przemieszcza się we wtryskiwaczu GDI. W najbardziej udanych projektach ruch czopa jest wykonywany przez długi stos wielu kryształów piezoelektrycznych. Gdy każdy kryształ jest pod napięciem, wibruje, skutecznie powiększając go. Dodaj kilkaset z nich do stosu, aby uzyskać wystarczająco dużo ruchu, aby przesunąć czop.

Artykuł ze zdjęciem wtryskiwacza uruchamianego piezoelektrycznie

Fred Wilson
źródło
To dane jakościowe. Dzięki za wkład Jak zawsze +1 ;-)
DucatiKiller
2

Z pewnością jest na to o wiele prostsza odpowiedź. Paliwo jest wtryskiwane podczas suwu „ssania”, gdy korona tłoka przemieszcza się w otworze, skutecznie wytwarzając podciśnienie w komorze spalania. W związku z tym nie ma ciśnienia, które należy wcisnąć z powrotem do wtryskiwacza.

Tak, paliwo znajduje się pod poważnym ciśnieniem, tak, wtryskiwacz jest faktycznie zaworem jednokierunkowym, ale głównym powodem, dla którego nie jest on wydmuchiwany, jest ten sam powód, dla którego paliwo nie jest wtłaczane z powrotem do gaźnika w starszym silniku. Gdy zawór jest otwarty, tłok porusza się w otworze, zasysa powietrze i paliwo do silnika.

Steve Matthews
źródło
1
Myślę, że bardziej pytał, co odróżnia zwykły wtryskiwacz od wtryskiwacza przeznaczonego do bezpośredniego wtrysku. Tak, jest zasysane. Jednak ciśnienie atmosferyczne cylindra może być zarówno dodatnie, jak i ujemne. Nigdy nie spoczywa na stałym lp
cloudnyn3
Wtryskiwacz jest otwarty tylko przy skoku w dół, w którym to czasie komora spalania jest podciśnieniem. W przeciwnym razie nie byłoby możliwe zasysanie powietrza z kolektora dolotowego.
Steve Matthews
1
Rozumiem to, myślę, że szukał odpowiedzi, dlaczego może robić to, co robi. Podałem link do filmu, który pokazuje fizykę tego filmu. Nie nienawidzę jednak tego, co mówisz, ponieważ masz rację, chciałem tylko upewnić się, że odpowiedziałem w pełni.
cloudnyn3
@ SteveMatthews Pewnie, że paliwo można wtryskiwać podczas suwu ssania, ale to neguje rzeczywiste korzyści inżynieryjne. Równie dobrze mogę wrócić do wtryskiwaczy portowych.
Fred Wilson
1
@ SteveMatthews - muszę się nie zgodzić. GDI i systemy wieloportowe, sekwencyjne, półsekwencyjne i ciągłe: przy prędkości 7200 obr./min nie będziesz miał prawie czasu na wstrzyknięcie. Czas trwania zaworu wlotowego jest dłuższy niż skok suwu wlotowego, powiedzmy 270 stopni krzywki. Starsze systemy natryskiwały na zimno zamknięty zawór i domyślnie dawkowały przy wysokich obrotach. Piękno GDI polega na tym, że może on pokonać BMEP w dowolnym momencie i wtryskać paliwo w dowolnym momencie. Nawet po zapłonie ... sposoby na zapalenie jądra, spalanie ubogiej mieszanki, ale ściganie tłoka z większą mocą spalania (= większy moment obrotowy). Naprawdę fajne rzeczy się tutaj rozwijają.
SteveRacer