Właśnie kończy się blisko dwudziestoletni okres, w którym silniki diesla przeżywały największy rozkwit. Dzięki postępowi technicznemu „ropniaki” stały się oszczędne, dynamiczne, a przy tym kultura ich pracy pozwalała na wykorzystanie takich jednostek napędowych nawet w luksusowych limuzynach. Na poprawę każdey z wyżej wymienionych parametrów miał wpływ układ Common Rail z zastosowanymi wtryskiwaczami elektromagnetycznymi, a później także piezoelektrycznymi.
Common Rail - zasada działania
Układ Common Rail jest dość prosty w swoim działaniu. W baku mamy pompę paliwa, która za pośrednictwem filtra podaje paliwo do pompy wysokiego ciśnienia. Ta z kolei przekazuje olej napędowy do listwy wtryskowej. Paliwo stamtąd trafia wprost do wtryskiwaczy. Warto zaznaczyć, że ciśnienie paliwa na tym etapie może sięgnąć powyżej 2000 bar.
W silnikach wysokoprężnych z układem Common Rail początkowo używano wtryskiwaczy elektromagnetycznych. Z czasem, aby sprostać większym wymaganiom czystości spalin (tym samym, aby zwiększyć efektywność spalania), zmieniono rodzaj wtryskiwaczy na piezoelektryczne. Co do zasady działania nie różnią się, jednak różnica w prędkości i precyzji działania jest zasadnicza. Sposób funkcjonowania wtryskiwaczy omówię na przykładzie elementu z elektromagnesem.
Wtryskiwacze elektromagnetyczne
Cały proces zaczyna się od podania paliwa z listwy wtryskowej do wtryskiwacza. Paliwo to rozchodzi się wewnątrz dopływając do rozpylacza (dolna część wtryskiwacza) oraz za pośrednictwem otworu bocznikowego do komory w górnej części wtryskiwacza. W całym elemencie panuje takie samo ciśnienie paliwa. Trwa to do momentu aż cewka zamontowana w górnej części omawianego urządzenia dostanie napięcie, które otwiera wlot paliwa do króćca „przelewowego”. W ten sposób osiągamy spadek ciśnienia w górnej części wtryskiwacza. W dolnej części nadal mamy wysokie ciśnienie, które przepycha do góry trzpień. Zadaniem owego trzpienia jest pociągnąć za sobą iglicę wtryskiwacza i jednocześnie zamknąć przepływ paliwa w górnej jego części. Tym samym dochodzi do wtrysku paliwa do komory spalania silnika i spadku ciśnienia w dolnej części wtryskiwacza. W tym momencie cewka pozbawiona napięcia pozwala na zamknięcie zaworu, opadnięcie iglicy i rozpoczęcie całego cyklu od nowa.
Wtryskiwacze piezoelektryczne
Wtryskiwacze piezoelektryczne różnią się od elektromagnetycznych wykorzystaniem innych elementów do realizacji tego samego zadania. Zamiast elektromagnesu mamy siłownik piezoelektryczny. Zaletą takiego rozwiązania jest znaczny wzrost szybkości działania i możliwość lepszego dozowania dawki paliwa. Wtryskiwacz piezoelektryczny może podać paliwo do komory spalania aż 5 razy w ciągu jednego cyklu pracy silnika.
