מזרק - מה זה? איך זה עובד ולמה זה מיועד
תוכן
בעולם הרכב קיימות שתי מערכות דלק המשמשות במנועי בעירה פנימית. הראשון הוא קרבורטור, והשני הוא הזרקה. אם קודם לכן כל המכוניות היו מצוידות בקרבורטורים (והכוח של מנוע הבעירה הפנימית היה תלוי גם במספרם), הרי שבדורות האחרונים של כלי הרכב של רוב יצרני הרכב משתמשים במזרק.
הבה נבחן כיצד מערכת זו נבדלת ממערכת קרבורטורים, מהם סוגי המזרקים וגם מהם היתרונות והחסרונות שלה.
מה זה מזרק?
מזרק הוא מערכת אלקטרומכנית במכונית המסייעת ביצירת תערובת האוויר / דלק. מונח זה מתייחס למזרק דלק המזריק דלק, אך הוא מתייחס גם למערכת דלק מרובת אטומים.
המזרק פועל על כל סוג של דלק שבזכותו הוא משמש במנועי דיזל, בנזין וגז. במקרה של ציוד בנזין וגז, מערכת הדלק של המנוע תהיה זהה (הודות לכך ניתן להתקין עליהם ציוד גפ"מ לשילוב דלק). עקרון הפעולה של גרסת הדיזל זהה, רק שהוא עובד בלחץ גבוה.
מזרק - היסטוריה של הופעה
מערכות ההזרקה הראשונות הופיעו בערך באותו זמן כמו קרבורטורים. הגרסה הראשונה של המזרק הייתה הזרקה בודדת. המהנדסים הבינו מיד שאם אפשר למדוד את קצב זרימת האוויר הנכנס לצילינדרים, אפשר לארגן אספקה מדודה של דלק בלחץ.
באותם ימים לא נעשה שימוש נרחב במזרקים, כי אז הקידמה המדעית והטכנולוגית לא הגיעה להתפתחות כזו שמכוניות עם מנועי הזרקה היו זמינות לנהגים רגילים.
הפשוטים ביותר מבחינת עיצוב, כמו גם טכנולוגיה אמינה, היו קרבורטורים. יתר על כן, בעת התקנת גרסאות מודרניות או מספר מכשירים על מנוע אחד, ניתן היה להגדיל באופן משמעותי את הביצועים שלו, מה שמאשר את השתתפותן של מכוניות כאלה בתחרויות מכוניות.
הצורך הראשון במזרקים הופיע במנועים ששימשו בתעופה. עקב עומסי יתר תכופים וחמורים, הדלק לא זרם היטב דרך הקרבורטור. מסיבה זו, נעשה שימוש בטכנולוגיה מתקדמת של הזרקת דלק כפויה (מזרק) בקרב לוחמים במהלך מלחמת העולם השנייה.
מכיוון שהמזרק עצמו יוצר את הלחץ הדרוש להפעלת היחידה, הוא אינו חושש מעומסי היתר שחווה המטוס בטיסה. מזרקי תעופה הפסיקו להשתפר כאשר מנועי בוכנה החלו להיות מוחלפים על ידי מנועי סילון.
באותה תקופה, מפתחי מכוניות ספורט משכו את תשומת הלב ליתרונות של מזרקים. בהשוואה לקרבורטורים, המזרק סיפק למנוע יותר כוח לאותו נפח צילינדר. בהדרגה, טכנולוגיה חדשנית נדדה מספורט לתחבורה אזרחית.
בתעשיית הרכב החלו להכניס מזרקים מיד לאחר מלחמת העולם השנייה. בוש הייתה המובילה בפיתוח מערכות הזרקה. ראשית, הופיע המזרק המכני K-Jetronic, ולאחר מכן הופיעה הגרסה האלקטרונית שלו - KE-Jetronic. הודות להכנסת האלקטרוניקה הצליחו המהנדסים להגביר את הביצועים של מערכת הדלק.
איך עובד המזרק
המערכת הפשוטה ביותר עם סוג ההזרקה כוללת את האלמנטים הבאים:
- ECU;
- משאבת בנזין חשמלית;
- זרבובית (תלוי בסוג המערכת, היא יכולה להיות אחת או יותר);
- חיישני אוויר ומצערת;
- בקרת לחץ דלק.
מערכת הדלק פועלת על פי התוכנית הבאה:
- חיישן אוויר מתעד את עוצמת הקול הנכנסת למנוע;
- ממנו, האות עובר ליחידת הבקרה. בנוסף לפרמטר זה, המכשיר הראשי מקבל מידע ממכשירים אחרים - חיישן גל ארכובה, טמפרטורת המנוע והאוויר, שסתום המצערת וכו ';
- היחידה מנתחת את הנתונים ומחשבת עם איזה לחץ ובאיזה רגע לספק דלק לתא הבעירה או לסעפת (תלוי בסוג המערכת);
- המחזור מסתיים באות לפתיחת מחט הזרבובית.
פרטים נוספים על אופן פעולת מערכת ההזרקה של המכונית מתוארים בסרטון הבא:
מכשיר מזרק
המזרק פותח לראשונה בשנת 1951 על ידי בוש. נעשה שימוש בטכנולוגיה זו בגוליית 700 הדו פעימות. שלוש שנים אחר כך הותקן במרצדס 300 SL.
מכיוון שמערכת הדלק הזו הייתה קוריוז והייתה יקרה מאוד, היצרניות רכב היססו להכניס אותה לקו יחידות הכוח. עם החמרת התקנות הסביבתיות בעקבות משבר הדלק העולמי, כל המותגים נאלצו לשקול לצייד את כלי הרכב שלהם במערכת כזו. הפיתוח היה כל כך מוצלח שהיום כל המכוניות מצוידות במזרק כברירת מחדל.
תכנון המערכת עצמה ועקרון פעולתה כבר ידועים. באשר לאטומיזר עצמו, המכשיר שלו כולל את האלמנטים הבאים:
- חותם גומי שאינו מאפשר כניסת אוויר למעגל הקו במקום בו מחובר תא הדלק;
- פילטר עדין מונע סתימה של חור הריסוס;
- מחבר לחיבור חוטים;
- אלקטרומגנט - מכניס את המחט לתנועה;
- סלילת האלקטרומגנט מפעילה את תנועת המגנט עצמו;
- קפיץ שמחזיר את המחט המורמת למקומה;
- אטם גומי המונע כניסת אוויר בין סעפת היניקה לדפנות הזרבובית;
- מחט - מבצעת את הפונקציה של שסתום שדרכו מזריקים דלק;
- לדגמים המשמשים במערכות הזרקה ישירה יש כיסוי מגן נוסף. זה מונע התחממות יתר של הדיור כאשר ה- HTS נדלק.
סוגי חרירי הזרקה
כמו כן, החרירים נבדלים בינם לבין עצמם בעקרון אטום הדלק. להלן הפרמטרים העיקריים שלהם.
זרבובית אלקטרומגנטית
מרבית מנועי הבנזין מצוידים במזרקים כאלה בדיוק. לאלמנטים אלה שסתום סולנואיד עם מחט וזרבובית. במהלך הפעלת המכשיר, מתח מופעל על מתפתל המגנט.
תדר הדופק נשלט על ידי יחידת הבקרה. כאשר מרימים זרם על המתפתל, נוצר בו שדה מגנטי של הקוטביות המתאימה, שבגללו נע אבזור השסתום ואיתו המחט עולה. ברגע שהמתח בפיתול נעלם, הקפיץ מעביר את המחט למקומה. לחץ הדלק הגבוה מקל על החזרת מנגנון הנעילה.
זרבובית אלקטרו-הידראולית
סוג זה של ריסוס משמש במנועי דיזל (כולל שינוי מסילת הדלק של מסילה משותפת). למרסס יש גם שסתום סולנואיד, רק לנחיר יש דשים (כניסה וניקוז). כאשר האלקטרומגנט מנוטרל, המחט נשארת במקומה ונלחצת על המושב על ידי לחץ הדלק.
כאשר המחשב שולח אות למצערת הניקוז, סולר נכנס לקו הדלק. הלחץ על הבוכנה הופך להיות פחות, אך הוא אינו פוחת במחט. בשל הבדל זה, המחט עולה ודרך החור נכנס הסולר לצילינדר בלחץ גבוה.
זרבובית פיזואלקטרית
זהו הפיתוח האחרון בתחום מערכות ההזרקה. משתמשים בו בעיקר במנועי דיזל. אחד היתרונות של שינוי זה בהשוואה לראשונה הוא שהוא עובד ארבע פעמים מהר יותר. בנוסף, המינון במכשירים כאלה מדויק יותר.
המכשיר של זרבובית כזו כולל גם שסתום ומחט, אך גם אלמנט פיזואלקטרי עם דוחף. האטומיזר עובד על עקרון הפרש הלחץ, כמו במקרה של אנלוגי אלקטרו-הידראולי. ההבדל היחיד הוא גביש הפיזו, שמשנה את אורכו במתח. כאשר מפעילים עליו דחף חשמלי אורכו מתארך.
הגביש פועל על הדוחף. זה מפעיל את השסתום פתוח. דלק נכנס לקו ונוצר הפרש לחץ שבגללו המחט פותחת את החור לריסוס סולר.
סוגי מערכות הזרקה
בעיצוב הראשון של מזרקים היו רכיבים חשמליים באופן חלקי. רוב העיצוב כלל רכיבים מכניים. הדור האחרון של המערכות כבר מצויד במגוון אלמנטים אלקטרוניים המבטיחים הפעלת מנוע יציבה ומינון דלק איכותי ביותר.
עד כה פותחו רק שלוש מערכות הזרקת דלק:
- הזרקה חד-פעמית;
- הזרקה מרובה;
- הזרקה ישירה.
מערכת הזרקה מרכזית (הזרקה אחת)
במכוניות מודרניות, מערכת כזו כמעט לא נמצאת. יש לו מזרק דלק יחיד, המותקן בסעפת היניקה, ממש כמו הקרבורטור. בסעפת, בנזין מעורבב עם אוויר ובעזרת מתיחה נכנס לגליל המתאים.
מנוע הקרבורטור שונה ממנוע ההזרקה עם הזרקת מונו רק בכך שבמקרה השני מתבצעת אטומציה מאולצת. זה מחלק את האצווה לחלקיקים קטנים יותר. זה מספק בעירה משופרת של ה- BTC.
עם זאת, למערכת זו יש חיסרון משמעותי, ולכן היא התיישנה במהרה. מכיוון שהמרסס הותקן רחוק מדי משסתומי הכניסה, הצילינדרים התמלאו בצורה לא אחידה. גורם זה השפיע באופן משמעותי על יציבות מנוע הבעירה הפנימית.
מערכת הזרקה מבוזרת (רב הזרקה)
מערכת הזרקת ריבוי החליפה במהירות את האנלוגיה שהוזכרה לעיל. עד כה הוא נחשב לאופטימלי ביותר עבור מנועי בנזין. בו, ההזרקה מתבצעת גם לתוך סעפת הכניסה, רק שכאן מספר המזרקים מתאים למספר הגלילים. הם מותקנים קרוב ככל האפשר לשסתומי הכניסה, שבזכותם החדר של כל גליל מקבל תערובת דלק אוויר עם ההרכב הרצוי.
מערכת ההזרקה המבוזרת אפשרה להפחית את "גרגרנות" המנועים מבלי לאבד כוח. בנוסף, מכונות כאלה עולות בקנה אחד עם התקנים הסביבתיים בהשוואה לעמיתי קרבורטור (ואלו המצוידים בהזרקה אחת).
החיסרון היחיד של מערכות כאלה הוא שעקב נוכחותם של מספר גדול של מפעילים, כוונון ותחזוקת מערכת הדלק קשה מספיק לביצוע במוסך שלך.
מערכת הזרקה ישירה
זהו הפיתוח האחרון המופעל על מנועי בנזין וגז. באשר למנועי דיזל, זהו סוג ההזרקה היחיד שניתן להשתמש בהם.
במערכת אספקת דלק ישירה, לכל גליל יש מזרק אישי, כמו במערכת מבוזרת. ההבדל היחיד הוא שהמרססים מותקנים ישירות מעל תא הבעירה של הצילינדר. הריסוס מתבצע ישירות לחלל העבודה, ועוקף את השסתום.
שינוי זה מאפשר לך להגביר את יעילות המנוע, להפחית עוד יותר את צריכתו ולהפוך את מנוע הבעירה הפנימית לידידותי יותר לסביבה עקב הבעירה האיכותית של תערובת דלק האוויר. כמו במקרה של השינוי הקודם, למערכת זו יש מבנה מורכב ודורשת דלק באיכות גבוהה.
ההבדל בין המאייד למזרק
ההבדל החשוב ביותר בין מכשירים אלה הוא בתכנית היווצרות MTC ועקרון הגשתו. כפי שגילינו, המזרק מבצע הזרקה כפויה של בנזין, גז או סולר ועקב אטומיזציה הדלק מתערבב טוב יותר עם אוויר. בקרבורטור, איכות המערבולת שנוצרת בתא האוויר משחקת תפקיד מרכזי.
הקרבורטור אינו צורך את האנרגיה שיוצר הגנרטור, ואינו זקוק לתחום אלקטרוניקה מורכבת. כל האלמנטים בו הם מכניים בלבד ופועלים על בסיס חוקים פיזיקליים. המזרק לא יעבוד ללא ECU וחשמל.
מה עדיף: קרבורטור או מזרק?
התשובה לשאלה זו היא יחסית. אם אתה קונה מכונית חדשה, אין ברירה - מכוניות קרבורטור כבר נכנסו להיסטוריה. בסוכנות רכב ניתן לרכוש רק דגם הזרקה. עם זאת, עדיין ישנם כלי רכב רבים עם מנוע קרבורטור בשוק המשני, ומספרם לא יפחת בתקופה הקרובה, שכן מפעלים עדיין ממשיכים לייצר עבורם חלקי חילוף.
כאשר מחליטים על סוג המנוע, כדאי לבחון באילו תנאים תשמש המכונה. אם המצב הראשי הוא אזור כפרי או עיירה קטנה, מכונת הקרבורטור תעשה את עבודתה היטב. באזורים כאלה יש מעט תחנות שירות איכותיות שיכולות לתקן כראוי את המזרק, וניתן לתקן את הקרבורטור אפילו לבד (יוטיוב יסייע בהעלאת רמת החינוך העצמי).
באשר לערים גדולות, המזרק יאפשר לך לחסוך הרבה (בהשוואה לקרבורטור) בתנאי גרירה ופקקים תכופים. עם זאת, מנוע כזה ידרוש דלק מסוים (עם מספר אוקטן גבוה יותר מאשר עבור סוג פשוט יותר של מנוע בעירה פנימית).
באמצעות מערכת דלק לאופנוע כדוגמה, הסרטון הבא מראה את היתרונות והחסרונות של קרבורטורים ומזרקים:
טיפול במנוע הזרקה
תחזוקה של מערכת דלק הזרקה אינה הליך כל כך קשה. העיקר לעקוב אחר המלצות היצרן לתחזוקה שוטפת:
- החלף את מסנן האוויר בזמן;
- אל תשכח להחליף את פילטר הדלק המשובח;
- בדוק מעת לעת את מגעי חיישני המערכת לגבי זיהום נפט או אבק;
- אין לנסוע עם מיכל כמעט ריק (זו לעיתים קרובות הסיבה לכשל במשאבת הדלק);
- מלא את המיכל בדלק הנכון.
כללים פשוטים אלה ימנעו בזבוז מיותר על תיקון אלמנטים כושלים. באשר לקביעת מצב ההפעלה של המנוע, פונקציה זו מבוצעת על ידי יחידת הבקרה האלקטרונית. רק בהעדר אות מאחד החיישנים בלוח המכשירים, האות Check Engine נדלק.
גם עם תחזוקה נאותה לעיתים יש צורך לנקות את מזרקי הדלק.
שטיפת המזרק
הגורמים הבאים עשויים להצביע על הצורך בהליך כזה:
- המנוע לא מתניע טוב;
- מהירות סרק צפה;
- ירידה בדינמיקה במהלך overclocking;
- המכונית הפכה ל"זלילה "יותר.
בעיקרון, מזרקים נסתמים בגלל זיהומים בדלק. הם כה קטנים שהם מחלחלים דרך אלמנטים המסננים של המסנן.
ניתן לשטוף את המזרק בשתי דרכים: לקחת את המכונית לתחנת השירות ולבצע את ההליך בדוכן, או לעשות זאת בעצמך באמצעות כימיקלים מיוחדים. ההליך השני מתבצע ברצף הבא:
- ראשית, תצטרך ליצור מערכת דלק חלופית - מיכל קטן עם דלק שאליו מתווסף מטהר (ריכוז החומר מצוין על מיכלו, אך לעיתים קרובות נועד ליטר נוזל אחד לעבד 2,5 ליטר נפח מנוע). כאן מותקנת משאבת דלק נוספת;
- המנוע מחומם לטמפרטורת פעולה;
- אחרי זה, אתה צריך להפעיל את הפעלת משאבת הדלק הראשית. לשם כך, פשוט הסר את הנתיך שלו;
- מספר פעמים נעשה ניסיון להניע את המנוע ללא משאבה. זה הכרחי כדי שהלחץ בקו יירד;
- צינור אספקת הדלק מנותק;
- יש לחבר את צינור ההחזרה. לשם כך מסירים אותו מהרכיב ומבריג לתוכו בורג עבה;
- מערכת דלק חדשה מחוברת;
- המנוע מתניע. עליו לעבוד במשך 5 דקות, לאחר מכן הוא נתקע;
- על מנת שהסוכן יאכלס משקעים בחרירים, עליכם להמתין מספר דקות ולהפעיל שוב את מנוע הבעירה הפנימית;
- תנו למנוע לפעול כ- 30 דקות, והגבירו את המהירות מעת לעת לערך של 2500 סל"ד;
- מערכת הדלק האלטרנטיבית מנותקת והסטנדרטית מחוברת;
- המנוע מופעל למשך 10 דקות להסרת כל חומר ניקוי שנותר;
- לאחר השלמת ההליך, המצתים מוחלפים בחדשים.
יש לציין כי ניקוי זה אינו מסיר זיהומים ממיכל הדלק. המשמעות היא שאם הגורם לחסימה הוא דלק באיכות נמוכה, אז יש לנקז אותו לחלוטין מהמיכל ולמלא אותו בדלק נקי.
עד כמה הליך זה בטוח, עיין בסרטון:
תקלות מזרק נפוצות
למרות האמינות הגבוהה של המזרקים ויעילותם, ככל שאלמנטים מעובדים עדינים יותר במערכת, כך גדלה הסבירות לכשל של מערכת זו. זו המציאות, והיא לא עקפה את המזרקים.
להלן הנזק השכיח ביותר למערכת ההזרקה:
- כשל במשאבת הדלק (בלאי טבעי ודלק באיכות נמוכה);
- שבירה של חרירים (דלק באיכות נמוכה - סתימה, כשל בשסתומים);
- סתימה של חיישן זרימת האוויר ההמונית (לעתים קרובות פחות האנלוגי שלו, חיישן הלחץ המוחלט, נכשל);
- חמצון של מחברי אלקטרוניקה;
- כשל בחיישן מיקום מצערת התקציב;
- ערוצי מצערת סתומים;
- אוויר זולג לתוך הדלק.
רוב התקלות מובילות לפעולה לא יציבה של יחידת הכוח. העצירה המוחלטת שלו מתרחשת עקב כשל במשאבת הדלק, כל המזרקים בבת אחת וכישלון ה-DPKV. יחידת הבקרה מנסה לעקוף את שאר הבעיות ולייצב את פעולת מנוע הבעירה הפנימית (במקרה זה, סמל המנוע יאיר על המסודר).
יתרונות וחסרונות המזרק
היתרונות של המזרק כוללים:
- היווצרות יעילה יותר של תערובת דלק האוויר;
- ההספק של יחידת הכוח, בהשוואה למנוע קרבורטור עם אותם פרמטרים, גבוה עד 10 אחוזים;
- אלקטרוניקה צורכת דלק יותר מבחינה כלכלית ומפיצה את רגע ההזרקה בצורה יעילה יותר;
- פליטת המזרק היא כמעט 75 אחוז יותר ידידותית לסביבה מאשר המאייד;
- יציבות רבה יותר - אין צורך להתאים אלקטרוניקה בתדירות גבוהה יותר מאשר מכשירים מכניים;
- בחורף מנוע ההזרקה עובר למצב הפעלה מהר יותר - הוא אינו זקוק לחימום ארוך טווח.
בנוסף ליתרונות, למערכת זו חסרונות משמעותיים שאינם מאפשרים לנהגים בעלי הכנסה צנועה לתת עדיפות לקרבורטור:
- עלות המערכת עצמה, האחזקה או התיקון שלה יקרים בהרבה מאותם פרמטרים כמו זה של המאייד;
- כדי לבצע אבחון, אתה צריך מומחה עם ציוד מיוחד;
- אלקטרוניקה או חיישנים של מנועי הזרקה לעיתים נדירות נכשלים, אך כשזה קורה, אתה צריך להוציא סכום הגון כדי להחזיר את המכונית לדינמיקה הקודמת שלה;
- מנוע המצויד במזרק הוא סלקטיבי לאיכות הדלק. אם הקרבורטור פועל בשקט מושלם על בנזין 92, המזרק זקוק לפחות ל -95.
מערכת הזרקת הדלק הוכיחה כי היא יציבה ואמינה למדי. עם זאת, אם יש רצון לשדרג את מנוע הקרבורטור של מכוניתך, עליך לשקול את היתרונות והחסרונות.
סרטון על איך המזרק עובד
הנה סרטון קצר על איך עובד מנוע מודרני עם מערכת דלק הזרקת:
שאלות ותשובות:
מהו מזרק במילים פשוטות? מאנגלית הזרקה (הזרקה או הזרקה). בעיקרון, זהו מזרק שמתיז דלק לתוך סעפת היניקה או ישירות לתוך הצילינדר.
מה המשמעות של רכב הזרקה? מדובר ברכב שמשתמש במערכת דלק עם מזרקים המרססים בנזין/דיזל לתוך צילינדרים של המנוע או סעפת היניקה.
למה מיועד המזרק ברכב? מכיוון שהמזרק הוא חלק ממערכת הדלק, המזרק נועד לבצע פירוק מכני של דלק במנוע. זה יכול להיות מזרק דיזל או בנזין.
תגובה אחת
גישה
מכניקה טובה בשבילי אני אוהב אותך מכניקה.