डिझेल इंजिन इंजेक्शन सिस्टम - रोटरी पंप व्हीपी 30, 37 आणि व्हीपी 44 सह थेट इंजेक्शन

सातत्याने वाढणाऱ्या इंधनाच्या किंमतींमुळे निर्मात्यांना डिझेल इंजिनच्या विकासाला गती देण्यास प्रवृत्त केले आहे. 80 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात ते पेट्रोल इंजिन व्यतिरिक्त फक्त दुसरे व्हायोलिन वाजवत. मुख्य दोषी त्यांचे बल्कनेस, आवाज आणि कंपन होते, ज्यांना इंधन वापरात लक्षणीय घट करूनही भरपाई दिली गेली नाही. एक्झॉस्ट गॅसेसमधील प्रदूषकांचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी कायदेशीर आवश्यकता आगामी काळात कडक केल्याने परिस्थिती आणखी वाढली पाहिजे. इतर क्षेत्रांप्रमाणे, सर्वशक्तिमान इलेक्ट्रॉनिक्सने डिझेल इंजिनला मदतीचा हात दिला आहे.

80 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, परंतु विशेषतः 90 च्या दशकात, इलेक्ट्रॉनिक डिझेल इंजिन नियंत्रण (ईडीसी) हळूहळू सादर केले गेले, ज्यामुळे डिझेल इंजिनच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा झाली. सद्य परिस्थिती आणि इंजिनच्या गरजा नुसार इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित इंधन इंजेक्शन याद्वारे उच्च दाबाने मिळवलेले अधिक चांगले इंधन अणूकरण हे मुख्य फायदे ठरले. आपल्यापैकी बर्‍याच जणांना वास्तविक जीवनातील अनुभवातून लक्षात येईल की कोणत्या प्रकारच्या "पुढे जाण्यामुळे" पौराणिक 1,9 टीडीआय इंजिनची सुरवात मैत्रीपूर्ण पद्धतीने झाली. जादूच्या कांडीच्या गंधाप्रमाणे, आतापर्यंत अवजड 1,9 डी / टीडी अत्यंत कमी उर्जा वापरासह एक चपळ खेळाडू बनला आहे.

या लेखात आम्ही तुम्हाला सांगणार आहोत की रोटरी इंजेक्शन पंप कसे कार्य करते. आम्ही प्रथम यांत्रिकरित्या नियंत्रित रोटरी लोब पंप कसे कार्य करतो आणि नंतर इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित पंप कसे ते स्पष्ट करू. बॉशमधील इंजेक्शन पंप हे एक उदाहरण आहे, जे प्रवासी कारमधील डिझेल इंजिनसाठी इंजेक्शन सिस्टमचे अग्रणी आणि सर्वात मोठे उत्पादक होते आणि राहिले आहे.

रोटरी पंप असलेले इंजेक्शन युनिट इंजिनच्या सर्व सिलिंडरला एकाच वेळी इंधन पुरवते. वैयक्तिक इंजेक्टरला इंधनाचे वितरण वितरक पिस्टनद्वारे केले जाते. पिस्टनच्या हालचालीवर अवलंबून, रोटरी लोब पंप अक्षीय (एक पिस्टनसह) आणि रेडियल (दोन ते चार पिस्टनसह) मध्ये विभागलेले आहेत.

अक्षीय पिस्टन आणि वितरकांसह रोटरी इंजेक्शन पंप

वर्णनासाठी, आम्ही सुप्रसिद्ध बॉश व्हीई पंप वापरू. पंपमध्ये फीड पंप, उच्च दाब पंप, स्पीड कंट्रोलर आणि इंजेक्शन स्विच असतात. फीड वेन पंप पंप सक्शन स्पेसमध्ये इंधन पोहोचवते, जिथून इंधन उच्च दाब विभागात प्रवेश करते, जिथे ते आवश्यक दाबाने संकुचित केले जाते. वितरक पिस्टन एकाच वेळी स्लाइडिंग आणि रोटेशनल हालचाली करतो. स्लाइडिंग मोशन पिस्टनशी घट्टपणे जोडलेल्या अक्षीय कॅममुळे होते. हे इंधन शोषून घेण्यास आणि इंजिन इंधन प्रणालीच्या उच्च दाब रेषेला दाब वाल्व्हद्वारे पुरवण्यास अनुमती देते. कंट्रोल पिस्टनच्या रोटेशनल हालचालीमुळे, हे प्राप्त होते की पिस्टनमधील वितरण खोबणी चॅनेलच्या विरुद्ध फिरते ज्याद्वारे वैयक्तिक सिलेंडरची उच्च दाब ओळ पिस्टनच्या वरील पंप हेड स्पेसशी जोडलेली असते. पिस्टनच्या खालच्या मृत केंद्राकडे जाण्याच्या दरम्यान इंधन शोषले जाते, जेव्हा पिस्टनमधील इनटेक डक्टचे क्रॉस-सेक्शन आणि खोबणी एकमेकांसाठी खुली असतात.

रेडियल पिस्टनसह रोटरी इंजेक्शन पंप

रेडियल पिस्टनसह रोटरी पंप जास्त इंजेक्शन दबाव प्रदान करतो. अशा पंपमध्ये दोन ते चार पिस्टन असतात, जे कॅम रिंग्ज, जे पिस्टनमध्ये त्यांच्या सिलेंडरमध्ये निश्चित केले जातात, इंजेक्शन स्विचच्या दिशेने हलवतात. कॅम रिंगमध्ये दिलेल्या इंजिन सिलेंडरइतकेच लग्स आहेत. पंप शाफ्ट फिरत असताना, पिस्टन रोलर्सच्या मदतीने कॅम रिंगच्या प्रक्षेपणासह हलतात आणि कॅम प्रोट्रूशन्सला उच्च दाबाच्या जागेत ढकलतात. फीड पंपचा रोटर इंजेक्शन पंपच्या ड्राइव्ह शाफ्टशी जोडलेला असतो. फीड पंप त्याच्या योग्य ऑपरेशनसाठी आवश्यक दाबाने टाकीमधून उच्च दाब इंधन पंपला इंधन पुरवण्यासाठी डिझाइन केले आहे. वितरक रोटरद्वारे रेडियल पिस्टनला इंधन पुरवले जाते, जे इंजेक्शन पंप शाफ्टशी कठोरपणे जोडलेले असते. वितरक रोटरच्या अक्षावर एक मध्यवर्ती छिद्र आहे जे रेडियल पिस्टनच्या उच्च दाबाच्या जागेला ट्रान्सव्हर्स छिद्रांसह जोडते जे फीड पंपमधून इंधन पुरवण्यासाठी आणि वैयक्तिक सिलेंडरच्या इंजेक्टरला उच्च दाब इंधन सोडण्यासाठी. रोटर बोअरच्या क्रॉस-सेक्शन आणि पंप स्टेटरमधील चॅनेलला जोडण्याच्या क्षणी इंधन नोजलमध्ये येते. तिथून, इंधन उच्च दाबाच्या रेषेतून इंजिन सिलेंडरच्या वैयक्तिक इंजेक्टरकडे वाहते. इंजेक्टेड इंधनाच्या प्रमाणाचे नियमन फीड पंपमधून वाहणाऱ्या इंधनाचा प्रवाह पंपच्या उच्च दाबाच्या भागापर्यंत मर्यादित करून होते.

इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित रोटरी इंजेक्शन पंप

युरोपमधील वाहनांमध्ये वापरला जाणारा सर्वात सामान्य इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित उच्च-दाब रोटरी पंप आहे बॉश VP30 मालिका, जो अक्षीय पिस्टन मोटरसह उच्च दाब निर्माण करतो आणि VP44, ज्यामध्ये तो दोन किंवा तीन रेडियल पिस्टनसह सकारात्मक विस्थापन पंप तयार करतो. अक्षीय पंपाने 120 MPa पर्यंत जास्तीत जास्त नोजल दाब आणि रेडियल पंप 180 MPa पर्यंत मिळवणे शक्य आहे. पंप इलेक्ट्रॉनिक इंजिन कंट्रोल सिस्टम ईडीसीद्वारे नियंत्रित केला जातो. उत्पादनाच्या सुरुवातीच्या वर्षांत, नियंत्रण प्रणाली दोन प्रणालींमध्ये विभागली गेली होती, त्यापैकी एक इंजिन व्यवस्थापन प्रणालीद्वारे नियंत्रित केली गेली होती आणि दुसरी इंजेक्शन पंपद्वारे. हळूहळू, पंपवर थेट स्थित एक सामान्य नियंत्रक वापरला जाऊ लागला.

केंद्रापसारक पंप (VP44)

या प्रकारच्या सर्वात सामान्य पंपांपैकी एक म्हणजे बॉशमधील व्हीपी 44 रेडियल पिस्टन पंप. हा पंप 1996 मध्ये प्रवासी कार आणि हलकी व्यावसायिक वाहनांसाठी उच्च दाब इंधन इंजेक्शन प्रणाली म्हणून सादर करण्यात आला. ही प्रणाली वापरणारा पहिला निर्माता ओपेल होता, ज्याने त्याच्या व्हेक्ट्रा 44 / 2,0 डीटीआयच्या चार-सिलेंडर डिझेल इंजिनमध्ये व्हीपी 2,2 पंप स्थापित केला. यानंतर ऑडीने 2,5 TDi इंजिन दिले. या प्रकारात, इंजेक्शनची सुरूवात आणि इंधनाच्या वापराचे नियमन सोलेनॉइड वाल्व्हद्वारे पूर्णपणे इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने नियंत्रित केले जाते. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, संपूर्ण इंजेक्शन प्रणाली एकतर दोन स्वतंत्र नियंत्रण युनिटद्वारे नियंत्रित केली जाते, इंजिन आणि पंपसाठी स्वतंत्रपणे, किंवा पंपमध्ये थेट असलेल्या दोन्ही उपकरणांसाठी एक. कंट्रोल युनिट अनेक सेन्सर्समधून सिग्नलवर प्रक्रिया करते, जे खालील आकृतीमध्ये स्पष्टपणे दिसते.

डिझाइनच्या दृष्टिकोनातून, पंपच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत मूलत: यांत्रिकरित्या चालवलेल्या सिस्टीमसारखेच आहे. रेडियल डिस्ट्रिब्युशनसह इंजेक्शन पंपमध्ये व्हॅन-चेंबर पंप असतो ज्यात प्रेशर कंट्रोल वाल्व आणि फ्लो थ्रॉटल वाल्व असतो. त्याचे कार्य म्हणजे इंधन शोषून घेणे, संचयकाच्या आत दाब निर्माण करणे (अंदाजे 2 एमपीए) आणि उच्च-दाब रेडियल पिस्टन पंपसह इंधन भरणे जे सिलिंडरमध्ये इंधनाचे सूक्ष्म अणूकरण-इंजेक्शन करण्यासाठी आवश्यक दबाव निर्माण करते (अंदाजे 160 एमपीए पर्यंत) . ). कॅमशाफ्ट उच्च-दाब पंपसह फिरतो आणि वैयक्तिक इंजेक्टर सिलेंडरला इंधन पुरवतो. इंजेक्टेड इंधनाचे प्रमाण मोजण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी वेगवान सोलेनॉइड वाल्व वापरला जातो, जो एल द्वारे व्हेरिएबल पल्स फ्रिक्वेंसीसह सिग्नलद्वारे नियंत्रित केला जातो. युनिट पंप वर स्थित आहे. वाल्व उघडणे आणि बंद करणे उच्च दाब पंपद्वारे कोणत्या काळात इंधन पुरवले जाते हे निर्धारित करते. रिव्हर्स एंगल सेन्सर (सिलेंडरची कोनीय स्थिती), सिग्नलच्या आधारावर, ड्राइव्ह शाफ्टची तात्कालिक कोनीय स्थिती आणि रिव्हर्सिंग दरम्यान कॅम रिंग निर्धारित केली जाते, इंजेक्शन पंपची रोटेशन गती (क्रॅन्कशाफ्टच्या सिग्नलच्या तुलनेत) सेन्सर) आणि पंपमधील इंजेक्शन स्विचची स्थिती मोजली जाते. सोलेनॉइड वाल्व इंजेक्शन स्विचची स्थिती देखील समायोजित करते, जे त्यानुसार उच्च दाब पंपची कॅम रिंग फिरवते. परिणामी, पिस्टन चालविणारे शाफ्ट लवकर किंवा नंतर कॅम रिंगच्या संपर्कात येतात, ज्यामुळे प्रवेग किंवा कॉम्प्रेशन सुरू होण्यास विलंब होतो. इंजेक्शन चेंजओव्हर वाल्व्ह कंट्रोल युनिटद्वारे सतत उघडता आणि बंद करता येतो. स्टीयरिंग अँगल सेन्सर हा रिंगवर स्थित आहे जो उच्च दाब पंपच्या कॅम रिंगसह समकालिकपणे फिरतो. पल्स जनरेटर पंपच्या ड्राइव्ह शाफ्टवर स्थित आहे. दाबलेले बिंदू इंजिनमधील सिलेंडरच्या संख्येशी संबंधित असतात. जेव्हा कॅमशाफ्ट फिरतो, शिफ्ट रोलर्स कॅम रिंगच्या पृष्ठभागावर फिरतात. पिस्टन आतल्या दिशेने ढकलले जातात आणि इंधनाला उच्च दाबाने दाबतात. कंट्रोल युनिटच्या सिग्नलद्वारे सोलेनॉइड वाल्व उघडल्यानंतर उच्च दाबाखाली इंधनाचे कॉम्प्रेशन सुरू होते. वितरक शाफ्ट कॉम्प्रेस्ड इंधन आउटलेटच्या समोरील स्थितीत संबंधित सिलेंडरकडे सरकतो. त्यानंतर इंधन थ्रॉटल चेक वाल्वद्वारे इंजेक्टरला पाइप केले जाते, जे ते सिलेंडरमध्ये इंजेक्ट करते. सोलेनॉइड वाल्व बंद केल्याने इंजेक्शन संपते. पंपच्या रेडियल पिस्टनच्या खालच्या मृत केंद्रावर मात केल्यानंतर वाल्व अंदाजे बंद होतो, दबाव वाढण्याची सुरुवात कॅम ओव्हरलॅप अँगल (इंजेक्शन स्विचद्वारे नियंत्रित) द्वारे नियंत्रित केली जाते. इंधन इंजेक्शन वेग, भार, इंजिन तापमान आणि सभोवतालच्या दाबाने प्रभावित होते. कंट्रोल युनिट क्रॅन्कशाफ्ट पोझिशन सेन्सर आणि पंपमधील ड्राइव्ह शाफ्ट अँगलमधील माहितीचे मूल्यांकन करते. पंपच्या ड्राइव्ह शाफ्टची अचूक स्थिती आणि इंजेक्शन स्विच निश्चित करण्यासाठी कंट्रोल युनिट कोन सेन्सर वापरते.

1. - दाब नियंत्रण वाल्वसह वेन एक्सट्रूजन पंप.

2. - रोटेशन अँगल सेन्सर

3. - पंप नियंत्रण घटक

4. - कॅमशाफ्ट आणि ड्रेन वाल्वसह उच्च दाब पंप.

5. - स्विचिंग वाल्वसह इंजेक्शन स्विच

6. - उच्च दाब सोलेनोइड वाल्व

अक्षीय पंप (VP30)

रोटरी पिस्टन पंपवर अशीच इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली लागू केली जाऊ शकते, जसे की बॉश प्रकार व्हीपी 30-37 पंप, जो 1989 पासून प्रवासी कारमध्ये वापरला जात आहे. व्हीई अक्षीय प्रवाह इंधन पंपमध्ये यांत्रिक विक्षिप्त गव्हर्नरद्वारे नियंत्रित. प्रभावी प्रवास आणि इंधन डोस गियर लीव्हरची स्थिती निर्धारित करते. नक्कीच, अधिक अचूक सेटिंग्ज इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने प्राप्त केल्या जातात. इंजेक्शन पंपमधील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेग्युलेटर एक यांत्रिक नियामक आणि त्याच्या अतिरिक्त प्रणाली आहेत. इंजिनच्या कामगिरीवर नियंत्रण ठेवणाऱ्या विविध सेन्सर्सचे सिग्नल विचारात घेऊन, कंट्रोल युनिट इंजेक्शन पंपमधील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेग्युलेटरची स्थिती निश्चित करते.

शेवटी, विशिष्ट वाहनांमध्ये नमूद केलेल्या पंपांची काही उदाहरणे.

अक्षीय पिस्टन मोटरसह रोटरी इंधन पंप VP30 वापरते उदा. फोर्ड फोकस 1,8 टीडीडीआय 66 किलोवॅट

VP37 1,9 SDi आणि TDi इंजिन (66 kW) वापरते.

रेडियल पिस्टनसह रोटरी इंजेक्शन पंप VP44 वाहनांमध्ये वापरले:

ओपल 2,0 DTI 16V, 2,2 DTI 16V

ऑडी ए 4 / ए 6 2,5 टीडीआय

बीएमडब्ल्यू 320 डी (100 किलोवॅट)

माझदे डीआयटीडी (74 किलोवॅट) मधील निप्पॉन-डेन्सो रेडियल पिस्टनसह रोटरी इंजेक्शन पंप हे समान डिझाइन आहे.