ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ. ΘΕΜΑ: Αυτόματα συστήματα έγχυσης καυσίμου

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: Αυτόματα συστήματα έγχυσης καυσίμου ΦΟΙΤΗΤΕΣ: Ευθυμιάδης Γ. - Στεργίου X. ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: Μαυρίδης Β. ΚΑΒΑΛΑ 1999

2 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΑΟΠΚίίΝ ΕΦΑΡΜΟΓΤ2Ν ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΛΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: Αυτόματα συστιίματα έγχυσης καυσίμου ΦΟΙΤΗΤΕΣ: Ευθυμιάδης Γ. - Στεργίου X. ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: Μαυρίδης β. ΚΑΒΑΑΑ 1999

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστούμε θερμά οσους βοήθησαν για να πραγματοποιηθεί αυτή η εργασία και πιο συγκεκριμένα τον καθηγητή μας Μαυρίδη, τους γονείς μας, τον Παναγιωτίδη Θ. τους συμφοιτητές που μας που μας έδωσαν πολύτιμες πληροφορίες πάνω στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές για να μπορέσουμε να φέρουμε σε πέρας αυτήν την εργασία

4 ΑΦΙΕΡΩΝΕΤΑΙ ΣΤΟΥΣ ΓΟΝΕΙΣ ΜΑΣ

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΟΤΤΟ 1.1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ 1.1α ΠΡΩΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Ι.ΐβ ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Ι.ΐγ ΤΡΙΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ 1.1δ ΤΕΤΑΡΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ 1.2 ΣΥΣΤΑΣΗ ΜΙΓΜΑΤΟΣ 1.3 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ INJECTION ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΡΜΠΥΡΑΤΕΡ - INJECTION ΤΡΟΠΟΙ ΕΓΧΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΕΓΧΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ. 2.1 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΓΧΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ K-JETRONIC ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΑΝΤΛΙΑ ΑΠΟΤΑΜΙΕΥΤΗΣΚΑΥΣ1ΜΟΥ ΦΙΛΤΡΟ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΚΤΟΞΕΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΕΜΒΟΛΟ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΘΕΡΜΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ ΚΑΤΑΝΕΜΗΤΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΦΟΡΕΑΣ ΣΧΙΣΜΩΝ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΕΜΒΟΛΟ ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΙΑΦΟΡΑΣ ΠΙΕΣΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑ ΨΥΧΡΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ ΘΕΡΜΟΧΡΟΝΟΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΥ ΑΕΡΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΚΕ - JETRONIC ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ.1 ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.2 ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.3 ΒΑΑΒΙΔΕΣ ΕΓΧΥΣΗΣ.4 ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΑΕΡΑ.5 ΚΑΤΑΝΕΜΗΤΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.6 ΒΑΑΒΙΔΕΣ ΔΙΑΦΟΡΑΣ ΠΙΕΣΗΣ.7 ΗΑΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ-ΥΔΡΑΥΑΙΚΟΣ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ.8 ΕΜΠΑΟΥΤΙΣΜΟΣ ΨΥΧΡΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ.9 ΕΜΠΑΟΥΤΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΗΣ ΑΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ.10 ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑ. 11 ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΠΕΤΑΑΟΥΔΑΣ ΓΚΑΖΙΟΥ.12 ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΟ ΜΕΤΡΗΤΗ ΑΕΡΟΣ.13 ΗΑΕΚΤΡΟΝ1ΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΑΕΓΧΟΥ.14 ΗΑΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΑΩΜΑ KE-JETRONIC ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΟΝΟ JETRONIC ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΔΙΟ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΠΕΔΙΟ ΑΗΨΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΕΔΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΑΝΤΑΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΦΙΑΤΡΟ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΒΑΑΒΙΔΑ ΕΓΧΥΣΗΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΝΑΡΡΟΦΟΥΜΕΝΟΣ ΑΕΡΑΣ ΠΕΔΙΟ LAMBDA ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΤΗΣ ΓΩΝΙΑΣ (α) ΤΗΣ ΠΕΤΑΑΟΥΔΑΣ ΤΟΥ ΓΚΑΖΙΟΥ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΣΤΡΟΦΩΝ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΝΑΡΡΟΦΟΥΜΕΝΟΥ ΑΕΡΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΑΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΤΑΣΗΣ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ ΗΑΕΚΤΡΟΝ1ΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΑΕΓΧΟΥ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΗΑΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ MONO-JETRONIC

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. 1 L- JETRONIC ΕΙΣΑΓΩΓΗ.1 ΠΕΔΙΟ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.2 ΠΕΔΙΟ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ -3ΠΕΔΙΟ ΑΗΨΗΣ / ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ ΜΙΓΜΑΤΟΣ.4 ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ(γενικά- αντλία καυσίμουφίλτρο καυσίμου).5 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.6 ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ.7 ΒΑΑΒΙΔΕΣ ΕΓΧΥΣΗΣ.8 ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΑΡΡΟΦΟΥΜΕΝΟΥ ΑΕΡΑ (γενικά - μετρητής αέρα).9 ΠΕΔΙΟ ΑΗΨΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ.10 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΣΤΙΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΦΑΣΕΙΣ ΑΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ Κ1ΝΗΤΗΡΑ(αρχική - θερμή λειτουργία).1 ΜΟΝΑΔΑ ΕΑΕΓΧΟΥ.12 ΗΑΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΑΩΜΑ L-JETRONIC ΚΕΦΑΛΑΙΟ LH- JETRONIC ΓΕΝΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΠΕΔΙΑ LH- JETRONIC ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΠΕΔΙΩΝ ΠΕΔΙΟ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΠΕΔΙΟ ΑΗΨΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΜΑΖΑΣ ΑΕΡΑ ΠΕΔΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΡΥΘΜΙΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ LAMBDA ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΟΥ LH- JETRONIC ΚΕΦΑΛΑΙΟ MOTRONIC ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

8 7.1.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΑΝΑΡΡΟΦΟΥΜΕΝΟΥ ΑΕΡΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΜΙΓΜΑΤΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

9 ΟΜΑΤΑ ΣΥΤΤΗΜατ^ ^TCYXMX KAVZIMoy ^ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Μέχρι το 1860 το αυτοκίνητο ήταν όνειρο ετηστημονικής φαντασίας.το χρόνο αυτό κατασκευάστηκε ο πρώτος κινητήρας εσωτερικής καύσης από τον Βέλγο LENOUAR που είχε πολύ μικρή απόδοση αφού το μίγμα γκαζιού-αέρα απλώς αναφλεγόταν χωρίς πρώτα να συμπιεστεί.τα επόμενα βήματα στην ιστορική εξέλιξη του αυτοκίνητου ήταν: 1876: Εφαρμογή στην πράξη από τον Γερμανό ΟΤΤΟ της αρχής του τετράχρονου κύκλου που πρώτος διατύπωσε ο Γάλλος De Rossu. 1883; Κατασκευή τετράχρονου κινητήρα από τους DAIMLER και MAIBACH με μέγιστο αριθμό στροφών 900 ανά λεπτό. 1885: Κατασκευή του πρώτου τρίκυκλου οχήματος από τον ΒΕΝΖ και DAIMLER. 1886: Κατασκευή αυτοκινήτων για εμπορικούς λόγους από τους DAIMLER και ΒΕΝΖ. 1891: Τοποθέτηση του κινητήρα στο εμπρός μέρος των αυτοκινήτων από τους Γάλλους PANARA και LEVASOR. 1895: Τοποθέτηση ελαστικών με αεροθάλαμο αυτοκίνητο από τον Γάλλο MISELLEN. 1897: Ο Άγγλος LANHESTER επινοεί το επικύκλιο κιβώτιο ταχυτήτων, τη μετάδοση στους πίσω τροχούς με άξονα, και την λίπανση με υψηλή πίεση. 1900: Ο Γάλλος LEVASOR επινοεί το κιβώτιο ταχυτήτων και τον συμπλέκτη. 1902: Επινοούνται από τον LADSESTER τα δισκόφρενα. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

10 w-roi*ata ly it H M ^ r. 1903: Πατεντάρονται από τους DAIMLER και ΒΕΝΖ τα δισκόφρενα. 1905: Παραγωγή σε σειρά αυτοκινήτων από τον OLDS στις Η.Π.Α. 1908: Παραγωγή σε σειρά του μοντέλου FORD Τ που έγινε το πρώτο λαϊκό φτηνό αυτοκίνητο. 1911: Ηλεκτροφωτισμός των αυτοκινήτων (ηλεκτρικά φανάρια) : Επινόηση της ομώνυμης ανάρτησης από τον DE DIN.Επινόηση ηλεκτρικής ανάφλεξης με πλατίνες από τον Γάλλο BUTTON. 1921: Επινόηση της μίξας από τον CATEiUNG και τοποθέτηση της σε αυτοκίνητα της Κάντιλακ. 1922: Επινόηση των υδραυλικών φρενών από τον Κάντιλακ. 1923: Παρουσίαση του αναφερόμενου σασί και της ανεξάρτητης ανάρτησης από τον Ιταλό LANCHIA. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΤΕΤΡΑΧΡΟΝΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΟΤΤΟ Γενικά: Πρόκειται για έναν θερμικό κινητήρα ο οποίος παράγει έργο εκμεταλλευόμενος την θερμογόνο δύναμη ενός καυσίμου. Ο πρώτος κινητήρας κατασκευάστηκε από τον Γερμανό NIKOLAUS AUGUST OTTO το 1878 όπως αναφέραμε και στην ιστορική ανάδρομη πιο πάνω. Ήταν ένας αεροκινητήρας ο οποίος στηριζόταν στην αρχή της τετράχρονης λειτουργίας,δηλαδή στην ολοκλήρωση του κώκλου παραγωγής έργου σε τέσσερις χρόνους.σήμερα η αρχή λειτουργίας παραμένει η ίδια ενώ ως καύσιμο χρησιμοποιείται συνήθως η βενζίνη. Ο χαρακτηρισμός του κινητήρα ΟΤΤΟ ως "θερμική μηχανή" υποδηλώνει και τη μορφή ενέργειας που καταναλώνει. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

11 ^ΤΟΜΙΑΤΑ ΣΥΓΓΗ ΙΙΑ Τ^ 0TCYXHXKAYXi*,Oy' Η ενέργεια λοιπόν που δαπάνα είναι η θερμότητα η οποία παράγεται κατά την καύση της βενζίνης. Από την θερμογόνο δύναμη της βενζίνης που ανέρχεται OTal0.500Kcal/Kgr ένα μέρος μόνο εκμεταλλεύεται ο κΐλσ τήρας ΟΤΤΟ για την παραγωγή έργου. Αυτό είναι περίπου το 25%.Το υπόλοιπο απορροφάται από τα μέταλλα και το σύστημα ψύξης του κινητήρα ή απάγεται από τα αέρια της καύσης. Η καύση και η παραγωγή του έργου γίνονται σε ενιαίο χώρο και ως εκ τούτου ο κινητήρας ΟΤΤΟ ονομάζεται κινητήρας εσωτερικής καύσης. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη του αέρα. Ο αέρας αφ ενός μεν προσφέρει το οξυγόνο για να συντελεστεί η καύση, αφ ετέρου αποτελεί την εργαζόμενη ουσία η οποία παραλαμβάνοντας θερμογόνο δύναμη του καυσίμου αναβαθμίζεται ενεργειακά και στην συνέχεια εκτονούμενη, παράγει μηχανικό έργο προκαλώντας τη μετακίνηση ενός Έμβολου μέσα στο χώρο καύσης. Το καύσιμο λοιπόν και η εργαζόμενη ουσία κάτω από ορισμένες συνθήκες, σχηματίζουν ένα αναφλέξμο μίγμα ικανό και αναγκαίο για την παραγωγή του έργου. Η διαδικασία εναλλαγής του μίγματος στον χώρο παραγωγής του έργου καθώς επίσης και η μεταβολή της ενεργειακής κατάστασης της εργαζόμενης ουσίας συνθέτουν την αρχή λειτουργίας του κινητήρα ΟΤΤΟ. Οταν η ως άνω λειτουργία ολοκληρώνεται σε τέσσερις φάσεις (χρόνους) ο κινητήρας ονομάζεται τετράχρονος. 1.1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ 4ΧΡΟΝΟΥ ΒΕΝΖΙΝΟΚΙΝΗΤΗΡΑ Πρώτος χρόνος: Αναρρόφηση μίγματος. Δεύτερος χρόνος: Συμπίεση του μίγματος. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ, - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

12 ^ ΤΟΜΑΤΑ XYXTM«i4r- ^ICfJMKAYIimoy Τρίτος χρόνος: Καύση του μίγματος και εκτόνωση της εργαζόμενης ουσίας (φάση απόδοσης έργου). Τέταρτος χρόνος: Εξαγωγή αερίων καύσης. 1.1,1 ΠΡΩΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ [Αναρρόφηση-εισαγωγή μίγματος] Η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει ελευθερώχ'οντας την εισαγωγή του μίγματος προς τον κύλινδρο. Η βαλβίδα εξαγωγής είναι κλειστή.το έμβολο κινούμενο προς τα κάτω αυξάνει τον όγκο του κυλίνδρου δημιουργώντας υποπίεση στον αγωγό προσαγωγής του μίγματος. Λόγω αυτής της υποπίεσης το μίγμα αέρος καυσίμου οδηγείται μέσα στον κύλινδρο καταλαμβάνοντας όλον τον απογενόμενο όγκο. Η ποσότητα του εισαγόμενου μίγματος σ αυτήν την φάση καθορίζει τον βαθμό πλήρωσης του κυλίνδρου και είναι συνάρτηση της πυκνότητας της εργαζόμενης ουσίας, κατά συνέπεια εξαρτάται άμεσα από την θερμοκρασία του αέρα. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

13 ^tomata τυχτηΐλατ^ ^ ^TCYXHX ΚΑΥΧΙ J o y Η ποιοτική σύσταση του μίγματος (εισαγόμενου) ετιηρεάζεται από τον τρόπο παρασκευής του και καθορίζεται από τις συνθήκες φόρτισης του κινητήρα ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ [Συμπίεση] Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Το έμβολο αντιστρέφει την κίνηση του και αρχίζει να ανεβαίνει μικραίνοντας έτσι τον όγκο του κυλίνδρου και προκαλώντας την συμττίεση του μίγματος. Στην φάση αυτή το μίγμα υποβάλλεται σε υψηλή συμπίεση η οποία μπορεί φθάσει στους σύγχρονους κινητήρες υψηλών επιπέδων στα bar. Συγχρόνως και εξ αιτίας αυτής της συμπίεσης αυξάνει αρκετά τη θερμοκρασία του μίγματος, η οποία μπορεί να φθάσει στους 300 ^C-500'^C. Στο τέλος του χρόνου συμπίεσης και λίγο πριν φθάσει το έμβολο στο ακραίο σημείο της προς τα πάνω διαδρομής του Α.Ν.Σ. γίνεται η εξωγενής ανάφλεξη του μίγματος με τη βοήθεια ενός ηλεκτρικού στον χώρο καύσης. Ο ηλεκτρικός σπινθήρας δημιουργείται την κατάλληλη χρονική στιγμή ανάμεσα στα ηλεκτρόδια ενός αναφλεκτήρα (μπουζί), προκαλώντας την ανάφλεξη του μίγματος. Η επικρατούσα πίεση μέσα στον χώρο του κυλίνδρου στο τέλος του χρόνου συμπίεσης και πριν γίνει η ανάφλεξη, αποτελεί βασική παράμετρο της ιπποδύναμης του κινητήρα Τρίτος χρόνος (Καύση-Εκτόνωση) Η δημιουργία του σπινθήρα στο τέλος της συμπίεσης προκαλεί την καύση του μίγματος. Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής παραμένουν κλειστές και το έμβολο βρίσκεται στο Α.Ν.Σ., της διαδρομής του. Ο σπινθήρας ξεκινώντας από το σημείο του αναφλεκτήρα δημιουργεί ένα μέτωπο φλόγας το οποίο υπό κανονικές συνθήκες εξαπλώνεται σε ολόκληρο το θάλαμο καύσης, προκαλώντας μια ταχύτατη αλλά ομαλή οξείδωση της καύσιμης ύλης ελευθερώνοντας συγχρόνως υψηλά ποσά θερμότητας. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

14 ^ΤΟΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ^ ^ΤΓΤΣΜΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Την θερμότητα αυτή την παραλαμβάνει η εργαζόμενη ουσία του μίγματος δηλαδή ο αέρας, ο οποίος αποκτά έτσι ένα ενεργειακό δυναμικό, με αποτέλεσμα τη μεγάλη αύξηση της πίεσης στο χώρο καύσης. Η δράση της πίεσης στο πάνω μέρος του Εμβόλου προκαλεί την προς τα κάτω μετακίνησή του και την παραγωγή ωφέλιμου έργου ΤΕΤΑΡΤΟΣ ΧΡΟΝΟΣ [Εξαγωγή καυσαερίων] Κατά το χρόνο της εκτόνωσης και πριν το έμβολο ολοκληρώσει την προς τα κάτω κίνηση του, ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής των καυσαερίων. Τα καυσαέρια που είναι ακόμα σε αρκετά υψηλή πίεση βρίσκοντας πλέον διαφυγή χύνονται με μεγάλη ταχύτητα προς τους αυλούς εξαγωγής οδηγούμενα προς την ατμόσφαιρα. Με την βαλβίδα εξαγωγής ανοιχτή, το έμβολο ολοκληρώνει την προς τα κάτω κίνηση του και περνώντας από το Κ.Ν.Σ. συνεχίζει να κινείται προς τα πάνω σπρώχνοντας το υπόλοιπο των καυσαερίων προς την βαλβίδα εξαγωγής. Ο κύλινδρος πλέον έχει αδειάσει και είναι έτοιμος να δεχτεί μια νέα ποσότητα μίγματος και να ξεκινήσει ένας καινούργιος κύκλος λειτουργίας. 1.2 ΣΥΣΤΑΣΗ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Η απαιτούμενη ενέργεια για την λειτουργία του κινητήρα ΟΤΤΟ προέρχεται από την καύσιμη ύλη. Ως καύσιμη ύλη χρησιμοποιείται συνήθως η βενζίνη η οποία αποτελείται από ένα μίγμα υδρογονανθράκων. Οι υδρογονάνθρακες είναι οργανικές χημικές ενώσεις με βασικά στοιχεία τον άνθρακα και το υδρογόνο. Οι υδρογονάνθρακες λοιπόν τις βενζίνης, αποτελούν την καύσιμη ύλη ενώ το απαραίτητο στοιχείο της καύσης, (το οξυγόνο) περιέχεται στον ατμοσφαιρικό αέρα με τον οποίο αναμιγνύεται το καύσιμο σχηματίζοντας μίγμα. Μια τέλεια καύση του μίγματος εξασφαλίζει αφ ενός μεν την ιδανικότερη εκμετάλλευση της θερμογόνου δύναμης του καυσίμου, ελαχιστοποιώντας έτσι την ειδική κατανάλωση του κινητήρα αφ ετέρου δε ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

15 ν ΐ0 Ι«Α Τ Α ΣΥΓΓΗΜα τ ^ 0 TCYXMX K A Y im o y ^ μειώνει τους εκπεμπόμενους ρύπους, οξειδώνοντας επιπλέον CO και CO2 και τους υδρογονάνθρακες Η2Ο και CO2. Η επιθυμητή τέλεια καύση του μίγματος εξαρτάται κατά κύριο λόγο από την ποιοτική σύσταση του μίγματος. Η ιδανική θεωρητικά ανα?χ>γία αέρος-καυσίμου για μια τέλεια καύση είναι 14.7:1 (αέρα-βενζίνη). Η παραπάνω σχέση εκφράζεται σε μέρη βάρους και χαρακτηρίζεται ως στοιχειομετρική αναλογία. 1.3 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Οι διαφορετικές απαιτήσεις που έχουμε από τον κινητήρα σε κάθε φάση λειτουργίας, καθώς επίσης και οι διαφορετικές συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό των κυλίνδρων κατά τις διάφορες αυτές φάσεις, υπαγορεύουν μια ανάλογη προσαρμογή της αναλογίας αέρα-καυσίμου. Έτσι για συνθήκες μερικής φόρτισης είναι απαραίτητη μια επιπλέον ποσότητα αέρα (περίσσεια αέρα). Ενώ για συνθήκες πλήρους φορτίου επιτάχυνσης η αρχικής ψυχρής εκκίνησης είναι απαραίτητη η δημιουργία ενός μίγματος στο οποίο ο αέρας συμμετέχει με μικρότερο ποσοστό από ότι ορίζει η στοιχειομετρική αναλογία (πλούσιο μίγμα). Η αναγκαιότητα της περίσσειας του αέρα γίνεται αντιληπτή αν λάβουμε υπ όψιν τον ελάχιστο χρόνο που διαρκεί η καύση (περίπου 1/100056ς),μέσα στον οποίο είναι πολύ δύσκολη έως αδύνατη η ένωση όλης της ποσότητας του καυσίμου με το υπάρχον οξυγόνο. Επομένως μια μεγαλύτερη ποσότητα αέρος πέραν της στοιχειομετρικής βοηθάει το διασκορπισμένο σε απειροελάχιστα μικρά σταγονίδια καυσίμου (της τάξης του εκατομμυριοστού), να βρει πιο γρήγορα το απαραίτητο οξυγόνο προκειμένου να καεί μέσα στα στενά χρονικά πλαίσια που οριοθετούν την φάση της καύσης. Η περίσσεια επομένως του αέρα στις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα εξασφαλίζει την ομαλή και τέλεια καύση, ενώ συγχρόνως ελαχιστοποιεί τους εκπεμπόμενους ρύπους και την ειδική κατανάλωση καθιστώντας τον κινητήρα καθαρό και οικονομικό. Η ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓ10Υ X.

16 w to lia T A X Y T T M lm r. ^ ^TCfXMI K A Y Iiilo y ^ ελαχιστοποίηση της ειδικής κατανάλοίσης γίνεται πάντα σε βάρος της αποδιδόμενης ισχύος του κινητήρα και κατά συνέπεια ένα μίγμα με μεγάλη περίσσεια αέρος είναι ικανό να αντεπεξέλθει μόνο σε συνθήκες μερικής φόρτισης κατά της οποίες δεν επιζητούμε την μέγιστη απόδοση του κινητήρα. Αν λάβουμε όμως υπ όψιν ότι οι κινητήρες λειτουργούν το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα υπό μερικό φορτίο,αντιλαμβανόμαστε την σημασία τις περίσσειας του αέρα η οποία όμως δεν μπορεί να υπερβεί ένα ανώτατο όριο πέραν του οποίου δημιουριγούνται προβλήματα στην ανάφλεξη του μίγματος Έτσι οι σύγχρονοι κινητήρες ΟΤΤΟ για συνθήκες πάντα μερικής φόρτισης απαιτούν 1kg καυσίμου βενζίνης kg αέρα. Αυτό σημαίνει ότι για τη καύση Hit βενζίνης απαιτούνται τουλάχιστον lo.ooolit αέρος. Αντίθετα για τις συνθήκες που ο κινητήρας λειτουργεί με πλήρες φορτίο είναι απαραίτητο ένα πλούσιο μίγμα, το οποίο καθιστά τον κινητήρα ικανό να αποδώσει τη μέγιστη ισχύ του. Επιπλέον ένα πλούσιο μίγμα είναι αναγκαίο στη φάση της επιτάχυνσης κατά την οποία ο κινητήρας πρέπει να υπερνικήσει τις δυνάμεις αδράνειας των περιστρεφόμενων μερών, που αναπτύσσονται κατά την μετάβαση του κινητήρα από μια φάση λειτουργίας σε μια άλλη πιο γρήγορη. Τέλος η υπερνίκηση των τριβών και η αντιμετώπιση του φαινομένου της υγροποίησης του καυσίμου που παρατηρούνται κατά την αρχική ψυχρή εκκίνηση και την θερμή λειτουργία του κινητήρα υπαγορεύουν πάλι την ανάγκη ενός πλούσιου μίγματος. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

17 ^ΤΟΜΑΤΑ ΧΥΖΤΗΜα τ ^ 0 T C Y IH X K A Y tm o y ' ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ INJECTION Στο σχεδίασμά των κινητήρων στα οχήματα, τα τελευταία 20 χρόνια, έχουν γίνει δυο σημαντικές αλλαγές. Η προσπάθεια χρησιμοποίησης της μέγιστης ιπποδύναμης που μπορεί να δοθεί, σε συνάρτηση με τις απαιτήσεις της αξιοπιστίας και μακροζωίας του κινητήρα και η προσπάθεια μείωσης της μόλυνσης του περιβάλλοντος με την κατασκευή συστημάτων διαχειρίσεις της ισχύος, για καθαρότερη εκπομττή αερίων εξαγωγής. Μετά το 1973 ο πενταπλασιασμός της τιμής του ακατέργαστου, πετρελαίου, επέβαλε προτεραιότητες κατασκευής συστημάτων, για όσο το δυνατόν καλύτερη θερμική και μηχανική απόδοση της μηχανής με την μικρότερη κατανάλωση καυσίμου. Η ιπποδύναμη, τα καθαρά αέρια εξαγωγής, η χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, διαμόρφωσαν άποψη για το τι είδους οχήματα νεότερης γενιάς πρέπει να κατασκευασθούν από τις αυτοκινητοβιομηχανίες. Η εκπλήρωση μιας τέτοιας κατασκευής είναι στενά δεμένη με τα συστήματα αυτόματης έκγυσης καυσίμου. Τώρα πλέον υποστηρίζεται η ιδέα ότι η έκχυση του καυσίμου είναι ένα μέσον για την παραπέρα εξέλιξη της απόδοσης, με κέρδος στον έλεγχο των εκπομπών και στην κατανάλωση. Σιγά-σιγά εγκαταλείπεται ο μηχανισμός του καρμπυρατέρ και αποδεικνύεται ότι η έκχυση του καυσίμου δεν είναι ένα περαστικό φαινόμενο η ένας ενθουσιασμός. Η έκχυση του καυσίμου-injection χαρακτηρίσθηκε σαν η καλύτερη αρχή στα συστήματα διαχείρισης της ισχύος και η αγορά οχημάτων με τέτοια συστήματα έχει μεγάλη ζήτηση. Εάν εξετασθεί η λειτουργία του ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X,

18 wtoi*ata ΓΥΓΓΗ» 4.- ^T C Y X M X K A Y lm oy^ συστήματος έκχυσης και αυτή του καρμπυρατέρ, η ανωτερότητα δεν είναι ευδιάκριτη. Το καρμπυρατέρ αναμιγνύει το καύσιμο με τον αέρα και δημιουργεί ένα εύφλεκτο μίγμα. Το ίδιο κάνει και η έκχυση του καυσίμου "ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΡΜΠΥΡΑΤΕΡ-ΙΝ,ΤΕΓΤΪΟΝ Στο καρμττυρατέρ το καύσιμο αναρροφάτε από τον αέρα ενώ στην έκχυση το καύσιμο εκτοξεύεται μέσα στον αέρα. Στο σύστημα έκχυσης το καύσιμο μετράται με μεγάλη ακρίβεια. Αυτή καθορίζεται από τον τύπο του μετρικού έλεγχου του κάθε συστήματος και την ακρίβεια χρονισμού της διανομής του καυσίμου στον κάθε κύλινδρο ξεχωριστά, αν και μερικά συστήματα δεν έχουν χρονισμένη έκχυση αλλά συνεχή. Η μερικότητα στο καρμπυρατέρ εξαρτάται από το κενό που δημιουργείται στο βεντούρι, η οποία δεν δίνει ακρίβεια στις μεταβολές της λειτουργίας της μηχανής. Στο καρμπυρατέρ υπάρχουν πολλοί συμβιβασμοί, έτσι καμία από τις λειτουργίες του δεν δίνει μεγάλη αξιοπιστία. Η έκχυση του καύσιμου έχει την δυνατότητα να κάνει τα πάντα με μεγάλη αξιοπιστία και εξαλείφει τους συμβιβασμούς του καρμπυρατέρ, έτσι ανοίγει ο δρόμος για περισσότερη απόδοση του κινητήρα κατά την λειτουργία. Τα μέγιστα πλεονεκτήματα του συστήματος έκχυσης καυσίμου καθορίζονται από τον σχεδιασμό και την εξέλιξη του συστήματος. Στο κέρδος ισχύος για παράδειγμα, η έκχυση του καυσίμου είναι ικανή να δίνει περισσότερη ισχύ εξόδου, χωρίς την παράλληλη αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Η έκχυση καυσίμου λειτουργεί ομαλά σε υψηλότερη συμπίεση από ότι το καρμπυρατέρ. Εάν η μηχανή του αυτοκινήτου λειτουργεί με μια σταθερή ταχύτητα, το καρμπυρατέρ δεν έχει δύσκολη δουλειά να κάνει. Έχει δυσκολίες στην μέγιστη διακύμανση της ταχύτητας και όταν η μηχανή λειτουργεί κάτω από μεταβαλλόμενο φορτίο Το βασικό μειονέκτημα του καρμπυρατέρ είναι ότι πρέπει να έχει μια στενή δίοδο, τον βεντούρι, του οποίου η εργασία είναι να αυξάνει, την ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X,

19 wioi*ata ryithmar^ ^ KAYxwioy ταχύτητα του εισερχόμενου αέρα, ώστε να δημιουργείται να ρέει το καύσιμο μεσώ του ζογκλέρ (ακροφύσιο) από τον θάλαμο του φλοτέρ. Δηλαδή υπάρχει ένα εμπόδιο που περιορίζει την ποσότητα του μίγματος που εισέρχεται μέσα στους κυλίνδρους, με αποτέλεσμα η ισχύς να πέφτει στις υψηλές ταχύτητες του κινητήρα. Αυτό μπορεί να υπερνικηθεί εφαρμόζοντας μεγαλύτερα καρμπυρατέρ, αλλά οι δυσκολίες μεταφέρονται στην χαμηλή ταχύτητα και η ευκαμψία χάνεται. Στην πολλαπλή εισαγωγής οι αγωγοί συστρέφονται και η μορφή καθορίζεται από το διαθέσιμο χώρο. Το μίγμα αφήνοντας το καρμπυρατέρ, κάνει μια ελικοειδή πορεία με αλλαγές στην ταχύτητα ροής και η προπαρασκευασμένη αναλογία αλλοιώνεται, όταν φθάνει στην θυρίδα εισαγωγής. Αυτή η αλλαγή της ομοιομορφίας διανομής παρασκευάζει σε μερικούς κυλίνδρους πλουσιότερη αναλογία και σε άλλους μικρότερη. Το καρμπυρατέρ πρέπει να υπερνικήσει τρία βασικά προβλήματα στην προπαρασκευή του μίγματος καύσιμου. Η πρώτη δυσκολία είναι η κρύα εκκίνηση. Η δεύτερη είναι η ανάγκη προσωρινού εμπλουτισμού στην διάρκεια της επιτάχυνσης. Η τρίτη δεν υφίσταται όταν τα αυτοκίνητα κινούνται στην ευθεία. Ο δρόμος έχει στροφές και κάθε αλλαγή στην κατεύθυνση του αυτοκίνητου δημιουργεί μια φυγόκεντρη δύναμη, η οποία επηρεάζει οτιδήποτε μεταφέρεται στο αυτοκίνητο, περιλαμβάνοντας και το καύσιμο στο θάλαμο του φλοτέρ. Η φυγόκεντρη δύναμη της στροφής του δρόμου ενεργεί στο καύσιμο στο θάλαμο του φλοτέρ, ανεβάζοντας την στάθμη. Έτσι ανυψώνει το φλοτέρ και μπλοκάρει την διανομή του καύσιμου, με αποτέλεσμα το μίγμα να γίνεται φτωχό. Ο οδηγός αισθάνεται ένα ξαφνικό χάσιμο ισχύος όταν αυτός τη θέλει. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να εςαλειφθεί με προσοχή στην λειτουργία του καρμπυρατέρ στη φάσιι του σχεδιασμού κατασκευής του, το οποίο δεν μεγαλώνει το κόστος του. Αλλά πρώτη και η δεύτερη δυσκολία απαιτεί προσθετούς μηχανισμούς για την επίλυση. Τα καρμττυρατέρ σχεδιάζονται να προμηθεύουν πλουσιότερο μίγμα στην εκκίνηση. Η εξαέρωση του καύσιμου είναι μικρή με κρύο αέρα και κρύα πολλαπλή εισαγωγής ένα μέρος προπαρασκευασμένου καύσιμου πέφτει στα τοιχώματα της πολλαπλής εισαγωγής. Το καρμπυρατέρ πρέπει να δίνει πλούσια αναλογία αέρα/καυσίμου, ώστε να αναφλεχθεί το μίγμα στους κυλίνδρους. Για να το επιτύχει, έχει τον μηχανισμό του τσόκ, το ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

20 wtoltata ΣΥΓΓΗ» 4,. ^ ^ C fw X. Κ Α Υ Β ίβ ο γ ^ οποίο λειτουργεί χειροκίνητα ή αυτόματα αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να θεωρηθεί, ότι αυτό ανταποκρίνεται με ακρίβεια στις συνθήκες λειτουργιών. Επίσης υπάρχει πρόβλημα στην επιτάχυνση. Στο ξαφνικό άνοιγμα της πεταλούδας το μίγμα είναι φτωχό, διότι η ταχύτητα ροής του καυσίμου δεν αυξάνεται γρήγορα όπως η ταχύτητα του αέρα, ώστε να αποφεύγονται επιβραδύνσεις ή βουτήγματα,κομπιάσματα ή σφάλματα στην διάρκεια της ξαφνικής ετητάχυνσης. Μια αντλία επιτάχυνσης λύνει κάπως το πρόβλημα τροφοδοτώντας καύσιμο μέσα στον Βεντούρι. Η αντλία ετητάχυνσης είναι δομημένη μέσα στο καρμπυρατέρ και ψεκάζει το καύσιμο στον εισερχόμενο αέρα στην σωστή στιγμή. Η αντλία είναι ένα έμβολο άντλησης συνδεδεμένο με τον μοχλοσύνδεσμο της πεταλούδας. Το μετρικό καύσιμο εκφορτίζεται στο ρεύμα αέρα, σε σύντομο χρόνο. Στην έκχυση καυσίμου, η ανάγκη άντλησης στην επιτάχυνση, ο μηχανισμός του τσόκ και το ειδικό μέσο που εξασφαλίζει συνεχή ροή καυσίμου λόγω τον πλευρικών δυνάμεων από τις στροφές του δρόμου, περιλαμβάνονται σαν ολοκληρωμένα λειτουργικά τεμάχια και λειτουργούν αυτόματα. ΤΡΟΠΟΙ ΕΚΧΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Υπάρχουν τρεις τρόποι έκχυσης καυσίμου. Ο ένας μέσα στον κύλινδρο (άμεση έκχυση). Ο δεύτερος στην κάθε θυρίδα εισαγωγής (έμμεση έκχυση). Ο τρίτος στην πολλαπλή εισαγωγής η στο σώμα της πεταλούδας (έκχυση ενός σημείου). Η περιοχή τοποθέτησης του ακροφυσίου του εγχυτή υπαγορεύει σε ένα βαθμό τον χρόνο της έκχυσης. Στην άμεστ έκχυση το καύσιμο έχει μικρή διάρκεια χρόνου για να εκχυθεί στην διαδρομή της συμπίεσης, που αντιστοιχεί σε 120 μοίρες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Στην έμμεση έκχυση στη θυρίδα εισαγωγής στην διαδρομή η διάρκεια του χρόνου είναι μεγαλύτερη και δεν είναι κρίσιμη, αφού το σύστημα έχει χρονισμένη έκχυση και συμπίπτει με τον χρόνο ανοίγματος της βαλβίδας εισαγωγής, που αντιστοιχεί σε 220 μοίρες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Στο ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

21 wtomiata XYTTHItAr^ ^ ^TCYIHX KAr^tlOy ^ σύστημα έκχυσης ενός σημείου η στο σώμα της πεταλούδας, ο χρονισμός δεν είναι αναγκαίος, αυτό όμως έχει σαν συνέπεια να παρουσιάζει ελλοίψης στον έλεγχο του μίγματος ξεχωριστά σε κάθε κύλινδρο. Με την χρονισμένη έκχυση στην θυρίδα εισαγωγής (έμμεση έκχυση) η διάρκεια ή ο χρόνος της έκχυσης καθορίζει την ποσότητα του καυσίμου που πρέπει να εκχυθεί. Ένα φυσικό πρόβλημα αναδυκνείεται με τις υπερβολικά απειροελάχιστες ποσότητες καυσίμου που πρέπει να εκχυθούν και να εξαερωθούν στον δοσμένο χρόνο έκχυσης, ο οποίος εξαρτάται απο την ταχύτητα περιστροφών του κινητήρα απο την 180 μοίρες διάρκεια αναρρόφησης και την μικρή απόσταση του χρόνου γίνεται σε ms (χιλιοστά του δευτερολέπτου). Η άμεση έκχυση απαιτεί αντλία υψηλής πίεσης η οποία είναι θορυβώδης και καταναλώνει ενέργεια για να πιέσει το καύσιμο σε πίεση 1200 Psi. Στα αυτοκίνητα παραγωγής, οι μηχανικοί προτιμούν τα άλλα συστήματα που λειτουργούν με αντλία χαμηλής πίεσης ώστε να καταναλώνεται λιγότερη ενέργεια. Η χαμηλότερη πίεση καυσίμου επιτυγχάνεται με τα συστήματα ηλεκτρονικής έκχυσης. Μερικές εταιρίες στην έρευνα τέτοιων συστημάτων παίρνουν ιδέες και απο τα δυό συστήματα το καρμτυυρατέρ και το injection. Ένας νέος όρος μεταχειρίζεται την τεχνική ορολογία η ηλεκτρονική διαχείριση του καυσίμου. Με αυτή την νέα αντίληψη εξετάζονται οι αρχές της προπαρασκευής του μίγματος αέρα/καυσίμου και η διαδικασία της καύσης, ώστε να δίδεται μια συμπαγής εικόνα της πλήρους εξάρτησης αυτών των αρχών με την νέα τεχνολογία. ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΚΧΥΣΗΣ Η κατάταξη των συστημάτων έκχυσης είναι τα εξής; 1. Μηχανικά συστήματα έκχυσης 2. Ηλεκτρονικά συστήματα έκχυσης 3. Συνδυασμός μηχανικού και ηλεκτρονικού συστήματος έκχυσης 4. Πολλαπλός και μόνος ψεκασμός ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

22 myomata ςυττηματ^ 0 TCYIMX KAYXHioy 2.1 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΚΧΥΣΗΣ Η μέτρηση του καυσίμου γίνεται με μηχανικό τρόπο. Το καύσιμο ψεκάζεται από τους εκχυτές οι οποίοι ανοίγουν ανάλογα με την επικρατούσα πίεση στη γραμμή διανομής του καυσίμου. Όλη η διαδικασία προσαρμογής του μίγματος γίνεται με μηχανισμούς από τους οποίους απαιτείται ένας τέλειος συνδυασμός κατά την λειτουργία τους προκείμενου να πετύχουν ακριβείς μετρήσεις. Από τα μηχανικά συστήματα έκχυσης εκείνο που εξελίχθηκε και εφαρμόζεται περισσότερο είναι το K-JETRONIC της BOSCH. K-JETRONIC Γενικά: Το K-Jetronic είναι ένα μηχανικά ελεγχόμενο σύστημα ψεκασμού, το οποίο αναπτύχθηκε από την BOSCH.Σκοπός του συστήματος είναι ο συνεχής επαναπροσδιορισμός του μίγματος αέρα καυσίμου σε όλες τις φάσεις λειτουργίας του κινητήρα. Η βάση πάνω στην οποία αναπτύχθηκε και εξελίχθηκε ο ελεγχόμενος επαναπροσδιορισμός του μίγματος είναι η συνεχής μέτρηση του όγκου του αναρροφούμενου αέρα. Με δεδομένη λοιπόν σε κάθε χρονική στιγμή την ποσότητα του αναρροφούμενου αέρα, υπολογίζεται μηχανικά και η αντίστοιχη ποσότητα του απαιτούμενου καυσίμου. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται σχηματισμός μίγματος ικανού να ανταποκριθεί σε όλες τις φάσεις λειτουργίας του κινητήρα (αρχική ψυχρή εκκίνηση-θερμή λειτουργία-ρελαντί-μερικό και πλήρες φορτίο). Από λειτουργική άποψη το σύστημα χωρίζεται σε τρεις επιμέρους περιοχές: Στη μέτρηση ποσότητας αέρα Στην τροφοδοσία του συστήματος με καύσιμο Στην προετοιμασία του μίγματος ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X,

23 0TCYXMXKAYIH*oy^ Η ποσότητα του αέρα που αναρροφάτε από τον κινητήρα λόγω υποπίεσης κατά τον χρόνο εισαγωγής, υπολογίζεται με ηλεκτρική αντλία μεσώ του αποταμιευτή καυσίμου (αποσβεστήρας παλμών) και ενός φίλτρου προς τον κατανεμητή. Από εκεί μεσώ των προσαγωγών οδηγείται στα μπέκ έκχυση και στους κυλίνδρους. Η προετοιμασία του μίγματος γίνεται στον ρυθμιστή μίγματος με βάση την ποσότητα του αέρα που μετρήθηκε. Ο ρυθμιστής μίγματος αποτελείται από τον μετρητή αέρα και τον κατανεμητή καυσίμου. Το καύσιμο K-Jetronic είναι συνεχούς έκχυσης και αυτό σημαίνει ότι ο ψεκασμός του καύσιμου από τα μπέκ γίνεται συνεχώς και ανεξάρτητα από την θέση των βαλβίδων εισαγωγής του κάθε κυλίνδρου. Όταν οι βαλβίδες εισαγωγής είναι κλειστές τα μπέκ συνεχίζουν να ψεκάζουν και το καύσιμο προαποθηκεύεται σε χώρο της πολλαπλής εισαγωγής κοντά στις έδρες των βαλβίδων. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

24 ^ ΤΟΜΑΤΑ ΤΥΧΤΗΐβΑΤ^ ^χηη τκαυτιΐβογ 1. Κατανεμητής καύσιμου 2. Ρεζερβουάρ 3. Ηλεκτρική αντλία καύσιμου 4. Αποταμιευτής 5. Φίλτρο καύσιμου 6. Ρυθμιστής πίεσης συστήματος 7. Βαλβίδα έγχυσης (μπέκ) 8. Ρύθμιση θερμής λειτουργίας 9. Βαλβίδα ψυχρής εκκίνησης 1Θ.Θερμοχρονοδιακόπτης 11. Βαλβίδα βοηθητικού αέρα 12. Μετρητής ποσότητας αέρα 13. Διακόπτης εκκίνησης 14. Πεταλούδα γκαζιού 15. Βαλβίδα κυλίνδρου 16. Ρυθμιστικό ρελέ ΙΤ.Μπαταρία 18. Πολλαπλασιαστής Το σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου, του Κ- jetronik αποτελείται από τα εξής επιμέρους κυκλώματα. Α) πρωτεύον κύκλωμα; περιλαμβάνει την ηλεκτρική αντλία καυσίμου η οποία βρίσκεται συνήθως μέσα στο ρεζερβουάρ και μεταφέρει το καύσιμο στον αποταμιευτή και από εκεί μεσώ ενός φίλτρου στους κάτω θαλάμους του κατανεμητή. Η πίεση καυσίμου στο πρωτεύον κύκλωμα είναι σταθερή καθ όλη την διάρκεια λειτουργίας του κινητήρα και ίση με την ονομαστική πίεση του συστήματος (5 bar). Η σταθεροποίησή της επιτυγχάνεται με την βοήθεια του ρυθμιστή πίεσης που είναι ενσωματωμένος στο σώμα του κατανεμητή. Β) δευτερεύον κύκλωμα: ξεκινά από τους πάνω θαλάμους του κατανεμητή και μεταφέρει το καύσιμο από τα μπέκ μέσο ειδικών προσαγωγών που είναι κατάλληλα δομημένοι στους πάνω θαλάμους του κατανεμητή. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X,

25 - 1 0 I»ATA Χ ΥΙΤΗ ΐβΑ τ^ * ^XfJHZKAYXtleoy^ Τα μπέκ αρχίζουν να ψεκάζουν το καύσιμο μόνο όταν η πίεση στο δευτερεύον κύκλωμα ξεπεράσει τα 3.3 bar. Γ) ρυθμιστικό κύκλωμα: ξεκινά από το πάνω μέρος του ρυθμιστικού Έμβολου και καταλήγει στον ρυθμιστή θερμής λειτουργίας. Μεσώ του κυκλώματος αυτού εξασφαλίζεται ο απαιτούμενος εμπλουτισμός του μίγματος στην φάση λειτουργίας και του πλήρους φορτίου. Εδώ η πίεση μεταβάλλεται ανάλογα με την θερμοκρασία του κινητήρα και την υποπίεση που επικρατεί στον σωλήνα αναρρόφησης. Αρχίζει από Θ.5 bar κατά την αρχική ψυχρή εκκίνηση και φτάνει σταδιακά στα 3.7 bar, όταν ο κινητήρας αποκτήσει την κανονική θερμοκρασία και λειτουργεί υπό μερικό φορτίο ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΝΤΛΙΑ Πρόκειται για ηλεκτρική αντλία κυλινδρικού τύπου που είναι τοποθετημένη συνήθως μέσα στο ρεζερβουάρ. Η αντλία εξωτερικά περιλούεται από το καύσιμο ενώ εσωτερικά διαρρέετε από αυτό Ηλεχίβΐχή αντλία χαίόΐμον Σχήμα 3. ΗΙοηρκή αντλία Μνζίνμ; 1. Ανααρ6φτ)θη χανοήιου από ρτντρμονάρ 2. Βαλίΐώο υπερπίτοης 3. Κνλινόςιχή αντλία μ Βαλάμοΐ'ς 4. Ηλτχτροχινητήρος πεύτατροφης τη; αντλία; 5. Βολρίόα ανιτπιστοοφής 6. Προς πρωτεύον χύκλωττα χαυσίμον. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

26 ^ T o m A T A z Y i T H e i^ r. Μέσα στην αντλία βρίσκεται ο έκκεντρα περιστρεφόμενος τροχός στον οποίο είναι διατεταγμένοι περιφερειακά μικροί κύλινδροι, που λόγω της φυγόκεντρης ωθούνται προς την περιφέρεια του εσωτερικού περιβλήματος της αντλίας και ενεργούν ως στεγανοποιητικά παρεμβύσματα. Ανάμεσα στους χώρους που δημιουργούνται από τους κυλίνδρους, την εσωτερική επιφάνεια του περιβλήματος της αντλίας και την περιφερειακή επιφάνεια του τροχού μεταφέρεται το καύσιμο. Κυλινι\κσκοι 4. Περίβλημα >ν κί κλϋηΐα χαχ'αίμον Η μεταφερομένη από την αντλία ποσότητα καύσιμου, είναι πάντα μεγαλύτερη από την μέγιστη ποσότητα ψεκασμού που χρειάζεται ο κινητήρας σε όλες της φάσεις λειτουργίας του. Αυτό γίνεται για να μπορεί να διατηρηθεί σταθερή η πίεση του συστήματος (5bar) σε όλη την κλίμακα των στροφών του φορτίου του κινητήρα. Η αντλία ενεργοποιείται μέσω ενός ρελέ απο τη στιγμή που περιστρέφουμε τον διακόπτη εκκίνησης. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

27 wtoieata zrxrmitatjm *Γ*ΥΧΗΧ K A Y rm oy ^ 2.1.2ΑΠΟΤΑΜΙΕΥΤΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Ο αποταμιευτής είναι εξάρτημα του πρωτεύοντος κυκλώματος καυσίμου και βρίσκεται μεταξύ της ηλεκτρομαγνητικής αντλίας και του φίλτρου. Είναι μια μικρή δεξαμενή στην οποία εξωτερικά αναγνωρίζουμε ένα σωληνάκι προσαγωγής και ένα εξόδου του καυσίμου. Εσωτερικά μια μεμβράνη χωρίζει τον αποταμιευτή σε 2 θαλάμους. Ο εμπρός θάλαμος ονομάζεται χώρος αποθήκευσης και ο πίσω θάλαμος χώρος ελατηρίου. Η χωρητικότητα του θαλάμου είναι περίπου 20 cm Στο χώρο του καυσίμου υπάρχει ειδική βαλβίδα με στραγγαλιστική δικλείδα για να εξασφαλίζει το γρηγορότερο γέμισμα του εμπρός θαλάμου με κάυσιμο και το προοδευτικό άδειασμα του όταν διακοπεί η λειτουργία του κινητήρα. ΣΚΟΠΟΣ ΑΠΟΤΑΜΙΕΥΤΗ : Είναι να κρατά σταθερή την πίεση του συστήματος, για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα μετά το σβήσιμο του κινητήρα, διευκολύνοντας, έτσι τη γρήγορη επαναλειτουργία του, ιδιαίτερα στην φάση της θερμής εκκίνησης. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

28 ^ ΤΟΜΑΤΑ ΣΥΧΤΗΙβΑτ^ ^ 0xrw zk AYzim oy^ ΦΙΛΤΡΟ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Στη γραμμή μεταφοράς του πρωτεύοντος κυκλώματος και αμέσως μετά τον αποταμιευτή είναι τοποθετημένο το φίλτρο καυσίμου. Εξ αιτίας των μικρών ανοχών που παρουσιάζουν τα μηχανικά μέρη των διαφόρων εξαρτημάτων το Κ- Jetronic απαιτείται ειδικό φίλτρο διήθησης, ικανό να κατακρατά τα ξένα σώματα τα οποία θα μπορούσαν να προκαλέσουν βλάβες στο σύστημα. Εσωτερικά διαθέτει μια προσθήκη διηθητικού χαρτιού και μέσα από το χαρτί μια πρόσθετη μεταλλική σίτα. Σχήμα 6. Φίλτρο καυσίμου 1. Διηθητικό χαρτί 2. Σίτα μεταλλική 3. Πλάκα σταθεροποίησης Ο συνδυασμός αυτός επιτυγχάνει αποτελεσματικότερο καθαρισμό του καυσίμου. Μια πλάκα που υπάρχει στο εσωτερικό του φίλτρου επιτυγχάνει την καλύτερη σταθεροποίησή του. Η τοποθέτησή του στη γραμμή τροφοδοσίας δεν γίνεται τυχαία. Για το σκοπό αυτό στο εξωτερικό περίβλημα του φίλτρου υπάρχει ένα βέλος που μιας δείχνει την πορεία ροής του καυσίμιου. Στην περίπτωση που δεν υπάρχει, τότε στην πλευρά που βλέπει προς στον αποταμιευτή (πλευρά εισόδου καυσίμου) έχει το χαρακτηριστικό IN. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

29 ^ΤΟΜΑΤΑ ΓΥΖΤΗΜ^τ. enwxm^kaytm^y ΡΥ0ΜΙΣΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Όπως ήδη γνωρίσαμε, η πίεση στο πρωτεύον κύκλωμα μεταφοράς καυσίμου παραμένει καθ όλη τη διάρκεια λειτουργίας του κινητήρα σταθερή στα 5 bar. Υπεύθυνος για τη ρύθμιση και διατήρηση της πίεσης σε αυτό το επίπεδο είναι ο ρυθμιστής πίεσης συστήματος, ο οποίος βρίσκεται στο σώμα του κατανεμητή καυσίμου. οη μη ΑειτουργΜίς, ^ θέση ^ιτοι«ργ(ας I. Μετα<ρορά πίεσης συστήματος 2. ΣτΕγανοποιητιχό παρενίβνόμα 3. Επιστροφή xaitniuav προς το ρεζερίίουύρ 4. Έμόολο 5. Ρυβμιστιχό ελατήριο 6. Οπή εμ^ώ^υ 7. Πίεφάση θερμής λειτουργίας του κινητήρα 8, Βαλ ϊίίβ ελέγχου για τη στεγανοποίηση του κυκλώματος της ρ ι^ στικτή πίεσης κατά το οταμάτημα του κινητήρα Πρόκειται για ένα μικρό κύλινδρο μέσα στον οποίο υπάρχει ένα έμβολο, που εσωτερικά είναι κούφιο και περιέχει ένα εντατικό ελατήριο. Επιπλέον το έμβολο έχει μια οπη^ από την οποία επιστρέφει στο ρεζερβουάρ το πλεόνασμα καυσίμου, κατά τη φάση της θερμής λειτουργίας του κινητιίρα. ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X,

30 etcyim IKAYIiM oy' Η λειτουργία του εξασφαλίζεται από την αλληλεττίδραση της εντατικής δύναμης του ελατήριου και της υδραυλικής πίεσης που ασκεί στο έμβολο το καύσιμο του πρωτεύοντος κυκλώματος. Κατά την φάση της κανονικής λειτουργίας του κινητήρα, η πίεση στο σύστημα καυσίμου και η δύναμη του ελατήριου ισορροπούν το έμβολο, προσδιορίζοντας έτσι τη θέση ως προς το άνοιγμα του αγωγού επιστροφής καύσιμου. Η ελεύθερη διατομή του αγωγού επιστροφής καυσίμου, εξαρτάται κάθε φορά από την υδραυλική πίεση του καυσίμου που ασκείται πάνω στο έμβολο. Αν για παράδειγμα, έχουμε μικρή κατανάλωση καυσίμου από τα μπέκ τότε η ποσότητα του καυσίμου που στέλνει η αντλία δημιουργεί μεγαλύτερη πίεση στο πρωτεύον κύκλωμα και ασκείται μεγαλύτερη υδραυλική πίεση στο έμβολο του ρυθμιστή. Έτσι υπερνικάτε η δύναμη του ελατήριου και ανοίγει περισσότερο ο αγωγός επιστροφής καυσίμου. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη σταθεροποίηση της πίεσης του συστήματος ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΚΤΟΞΕΥΣΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ (μπέκ ψεκασμού) Το K-jetronic είναι σύστημα ψεκασμού πολλών σημείων. Αυτό συνεπάγεται την ύπαρξη μιας βαλβίδας ψεκασμού σε κάθε κύλινδρο. Ο σκοπός των βαλβίδων ψεκασμού είναι να εκτοξεύουν την μετρηθείσα ποσότητα καυσίμου σε συγκεκριμένο σημείο της πολλαπλής μπροστά από τις βαλβίδες εισαγωγής. Ηλεκτρικές συνδέσεις δεν υπάρχουν. Τα μπέκ είναι μηχανικά και ανοίγουν μόνα τους όταν η πίεση του καυσίμου στο δευτερεύον κύκλωμα ξεπερνάει τα 3.3 bar. Συγκρατούνται σταθερά στο σώμα της πολλαπλής εισαγωγής και είναι θερμικά μονωμένα. ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

31 wtoltata ΓΥΓΓΗΙΙΑΤ. ^ βτευχμσ KAYlmoy Σχήμα 8. Βαλ^Ι^α έγχυσης καυσίμου α. θέση μη λειτουργίας β. θέση λειτοτ^ργία 1. Περίβλημα βαλβίδας 2. Φίλτρο 3. Βελόνα βαλβίδας 4.Έδρα βαλβίδας Το μπέκ ψεκασμού αποτελείται από το κυρίως σώμα στο οποίο υπάρχει ο αγωγός άντλησης καυσίμου και ένα δικτυωτό νάιλον φίλτρο. Το ακροφύσιο του μπέκ αποτελεί την κυρίως βαλβίδα εκτόξευσης καυσίμου. Πρόκειται για μια βελονοειδή βαλβίδα με ημισφαιρική κεφαλή, η οποία εδράζεται σε ένα ειδικά διαμορφωμένο γτ αυτήν κυλινδρικό ελατήριο. Η ημισφαιρική κεφαλή της βελόνας εξασφαλίζει τον καλύτερο στροβιλισμό του καυσίμου και την δημιουργία κωνικής δέσμης ψεκασμού. Η εκτόξευση του καύσιμου γίνεται με παλμικές κινήσεις ττις βελονοειδούς βαλβίδας και είναι συνεχής εφ όσον η πίεση ξεπερνά τα 3.3 bar. Η συχνότητα της ταλάντωσης της βαλβίδας ξεπερνά τις 1400 ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

32 ^toi«ata ττγτηΐβατ^ > ^TCrZHX KAYZiMoy ^ ταλαντώσεις το δευτερόλεπτο. Όταν η πίεση του δευτερεύοντος κυκλώματος καυσίμου πέσει κάτω από τα 3.3 bar τότε οι βαλβίδες εκτόξευσης κλείνουν και σταματά ο ψεκασμός του καυσίμου ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΕΜΒΟΛΟ Μέσα στο φορέα σχισμών κινείται ειδικά διαμορφωμένο ρυθμιστικό έμβολο. Πρόκειται για ένα κυλινδρικό έμβολο με διάμετρο μεγαλύτερη στα άκρα του και μικρότερη στο μέσον, έτσι ώστε να σχηματίζεται μεταξύ αυτού και του φορέα σχισμών, ένα δακτυλιοειδές κανάλι, μέσου του οποίου μεταφέρεται το καύσιμο από τους κάτω θαλάμους των βαλβίδων διαφοράς πίεσης Σχήμα 13. α. Φορέας σχιομιί)ν β. Μεγενβτ'μένη ϋχ'θμιοτική σχισμή 1. Ακτινικά ίίιατετσγμέχις ο.τές 2. Ρυθμιστικές σχισμές Το κάτω μέρος του εμβόλου είναι διαμορφωμιένο σε στέλεχος, το οποίο προσαρμόζεται στον μικρό βραχίονα του μετρητή ποσότητας αέρα προκαλώντας έτσι τη γραμμική απόκριση του εμβόλου σε κάθε ανασήκωμα του δίσκου μέτρησης αέρα. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

33 ^ΤΟίβΑΤΑ ΣΎΣrHlβJ^γ, ^XYTHXKAYZlttoy^ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΘΕΡΜΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Μετά την αρχική ψυχρή εκκίνηση, ο κινητήρας περνά στην φάση της θερμής λειτουργίας. Είναι η περίοδος κατά οποία ο κινητήρας δουλεύει ακόμη κρύος. Στη φάση αυτή συνεχίζεται εν μέρει η δημιουργία συμπυκνωμάτων καυσίμου μέσα στον κρύο σωλήνα αναρρόφησης και στα τοιχώματα των κυλίνδρων. Για τον λόγο αυτό, είναι απαραίτητος ένας επιπλέον εμπλουτισμός του μίγματος, ο οποίος σε συνάρτηση με την αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα θα μειώνεται προοδευτικά. Η παραπάνω παρεμβατική διαδικασία στην ρύθμιση του μίγματος ονομάζεται ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ. Ο εμπλουτισμός αυτός επιτυγχάνεται με την βοήθεια του ρυθμιστή θερμής λειτουργίας (ρυθμιστής προθέρμανσης ), ο οποίος σε συνδυασμό με την θερμοκρασία μειώνει την ρυθμιστή πίεση στο πάνω μέρος του ρυθμιστικού εμβόλου ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ Ο μετρητής ποσότητας αέρα είναι τοποθετημένος στην άκρη του κατανεμητή καυσίμου με τον οποίο και συνεργάζεται μηχανικά. Αποτελείται από μια αλουμινένια κωνική χοάνη μέσα στην οποία αιωρείται ένας κυκλικός αλουμινένιος δίσκος, ο οποίος στηρίζεται στην άκρη ενός βραχίονα. Στην άλλη άκρη του βραχίονα υπάρχει ένα αντίβαρο που σκοπό έχει τιιν δημιουργία ενός αντισταθμιστικού μοχλικού συστήματος. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

34 ^tomata ΓΥΓΓΜΛϋι* κα Υ Γ «*ον Σχήμα 9. Μετρητής ποσότητας αέρα σε ηρεμία 1. Κΐιχνική χοάνη αέρα 2. Δίσκος αέρα 3. Εκτονιατικό ά νοιγμα 4. Ρ\>θμιστικέ>ς κοχλίας 5. Αναιβαρο 6. Σημείο περιστροφής 7. Μοχλός 8. Φί'λΛο ελατηρίου. Ένας δεύτερος μικρότερος βραχίονας που έχει κοινό σημείο περιστροφής με τον πρώτο, παρασύρεται από την προς τα πάνω ή προς τα κάτω κίνηση του πρωτεύοντα βραχίονα και επενεργεί στο ρυθμιστικό έμβολο του κατανεμητή. Σ το άλλο άκρο του μικρού βραχίονα υπάρχει ένας ρυθμιστικός κοχλίας από τον οποίο γίνεται η ρύθμιση του μίγματος στην περιοχή άφορτης λειτουργίας (ρύθμιση καυσαερίων στο ρελαντί). Η ποσότητα του αέρα που αναρροφάτε από τον κινητήρα στον χρόνο της εισαγωγής, εξ αιτίας της δημιουργούμενης υποπίεσης, το δίσκο του μετρητι) αέρος. Η προς τα πάνω κίνηση του δίσκου μεταφέρεται τελικά στο ρυθμιστικό έμβολο μέσω του μοχλικού συστήματος των βραχιόνων. ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

35 ^^ ϊομιατα ΧΥΐΤΗΜΑτ^ ^ epcyihx KAYH* oy ^ ΚΑΤΑΝΕΜΗΤΗΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Αυτός καθορίζει την απαιτούμενη ποσότητα καυσίμου με βάση την θέση που έχει ο δίσκος μέσα στον μετρητή ποσότητας αέρα. Στην συνέχεια ο κατανεμητής διανέμει το προσμετρούμενο καύσιμο στις επιμέρους βαλβίδες ψεκασμού των κυλίνδρων. Η θέση λοιπόν του δίσκου στον μετρητή αέρος αφ ενός αποτελεί μέτρο για τον υπολογισμό της αναρροφούμενης ποσότητας αέρα, αφ ετέρου είναι η κύρια παράμετρος από την οποία υπολογίζεται η αντίστοιχη ποσότητα καυσίμου. Ο κατανεμητής καυσίμου είναι διαιρούμενος σε 2 τμήματα και κατασκευασμένος από χυτοχάλυβα. Εσωτερικά στο σώμα του κατανεμητή υπάρχουν οι βαλβίδες διαφοράς πίεσης, οι οποίες είναι διατεταγμένες περιφερειακά και αντιστοιχούν μία σε κάθε κύλινδρο. Σχήμα 12. Μο\ ά*ο ρΐ'βμι- Καιανεμητής ποσότητας Βαλρίότς διαφοράς πίεσης Πάττ.) ΙΙάλτιμος ΡαλΙΙίόας Κάτω θάλαμος ρολ<ιίήης Μεταλί.ική μεμβράνη Ρΐ Ομιοτιχό έμβολο, ιβορέσς σχιομαιν Αγωγοί καίόίμου προς τους ε'αντήρες 8. Είσοδος.πίεσης στότημπτος. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ, - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

36 W10I4AT* ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ^ ^ΤΕΥΧΗΣ ICAYimoy ^ Ο σκοπός των βαλβίδων αυτών είναι η δημιουργία σταθερής πτώσης πίεσης στον φορέα των σχισμών, ανεξάρτητα από την ποσότητα του ρέοντος καυσίμου. Οι βαλβίδες πίεσης χωρίζονται σε δυο θαλάμους, με μια κοινή για όλες τις βαλβίδες μεταλλική μεμβράνη. Στους πάνω θαλάμους των βαλβίδων είναι δομημένη οι σωληνωτοί αγωγοί, διάμεσου των οποίων οδηγείται το καύσιμο του δευτερεύοντος κυκλώματος από τις βαλβίδες διαφοράς πίεσης προς τους εγχυτήρες (μπέκ). Στο κέντρο του κατανεμητή υπάρχει ο φορέας σχισμών μέσα στον οποίο κινείται ένα ειδικά διαμορφωμένο έμβολο. Ο φορέας σχισμών και το ρυθμιστικό έμβολο έχουν υποστεί ειδική ηλεκτρολυτική επεξεργασία για καλύτερη προστασία από την διάβρωση ΦΟΡΕΑΣ ΣΧΙΣΜΩΝ Πρόκειται για έναν κυλινδρικό δακτύλιο μέσα στον οποίο κινείται το ρυθμιστικό έμβολο. Στο μέσο περίπου του ύψους του υπάρχουν ακτινικά διατεταγμένες οπές, με τις οποίες επικοινωνούν μεταξύ τους οι κάτω θάλαμοι των βαλβίδων διαφοράς πίεσης. Στους κάτω θαλάμους και στο εσωτερικό του φορέα σχισμών κυκλοφορεί το καύσιμο του πρωτεύοντος καυσίμου και επικρατεί η πίεση του συστήματος (5bar). Πάνω από τις ακτινικά διατεταγμένες οπές και στις ίδιες μ αυτές γενέτειρες του κυλινδρικού φορέα βρίσκονται οι ρυθμιστικές οπές σχισμές. Αυτές ανάλογα με το άνοιγμα τους αφήνουν κάθε φορά μια συγκεκριμέντ) ποσότητα καυσίμου να μεταφερθεί από το δακτυλιοειδές κανάλι (το οποίο σχηματίζει ο κενός χώρος μεταξύ του ειδικού διαμορφωμένου εμβόλου και της εσωτερικής του φορέα σχισμών) προς τους επάνω θαλάμους των βαλβίδων διαφοράς πίεσης. Το πλάτος των σχισμών είναι περίπου 0.2mm και για την αποφυγή αμοιβαίων υπερχειλίσεων στεγανοποιούνται με το ελαστικό παρέμβασμα. ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

37 ^ΤΟΜΑΤΑ ΓΥΙΤΗΜ4 7. Το ελεύθερο άνοιγμα των ρυθμιστικών σχισμών εξαρτάται από την θέση του εμβόλου μέσα στον φορέα. Η πτώση πίεσης στις ρυθμιστικές σχισμές είναι πάντα σταθερή και ίση με την διάφορα πίεσης που επικρατεί μεταξύ του πάνω και του κάτω θαλάμου των βαλβίδων διαφοράς πίεσης (0.1 bar) ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΔΙΑΦΟΡΑΣ ΠΤΕΣΗΣ Βρίσκονται μέσα στον κατανεμητή καυσίμου και αντιστοιχούν μια σε κάθε ρυθμιστική σχισμή και για κάθε κύλινδρο της μηχανής. Ως βαλβίδες διαφοράς πίεσης χρησιμοποιούνται αυτές με επίπεδη έδρα. Μια μεταλίκι μεμβράνη χωρίζει τις βαλβίδες σε δυο θαλάμους. Οι έδρες των βαλβίδων βρίσκονται στους πάνω θαλάμους. Οι κάτω θάλαμοι των βαλβίδων επικοινωνούν μεταξύ τους με ένα δακτυλιοειδές κύκλωμα αγωγών, μέσα στο οποίο κυκλοφορεί το καύσιμο του πρωτεύοντος κυκλώματος, μεταφέροντας έτσι την πίεση του συστήματος στους κάτω θαλάμους των βαλβίδων. Στους επάνω θαλάμους δομημένοι οι αγωγοί του δευτερεύοντος κυκλώματος που οδηγούν το καύσιμο προς τους εγχυτές από το άνοιγμα που σχηματίζεται μεταξύ των εδρών των βαλβίδων και της μεταλλικής διαχωριστικής μεμβράνης του κατανεμητή. Σ χή μ α 16. Ελώ ΐ αίνε τα ι ο χ α το νεμ η τή ς ποο τητας κ α υ οίμ ον με τις βαλβίδες δ ια φ ο ρ ά ς.πί σης. 1. Κιτκλωμα εισπγυι-j^ καύσιμοί' 2. Επάνω θάλαμος (χιλβίδας 3. Κύκλωμα προς η ς βαλβίδες έγχνοης (μπεκ) 4. Ρχιίήαστικό έμβολο 5. ΡχΌμιοχιχή ακμή και εχτσ% ω π.κή οπή 6. Ελατήριο βαλβίδας 7. Μειιβράνη βαλβίδας 8. Κάτω θάλαμος της (ίαλβίδας ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

38 ^ ΤΟΜΑΤΑ ΣΥΧΤΗΜα τ ^ Η ποσότητα του καυσίμου που μεταφέρεται στους επάνω θαλάμους αποτελεί την μετρηθείς ποσότητα και εξαρτάται από την θέση του εμβόλου, μέσα στον φορέα σχισμών, και από την πτώση πίεσης που επικρατεί στις ρυθμιστικές σχισμές. Για τον σκοπό αυτό οι βαλβίδες διαφοράς πίεσης πρέπει να κρατούν σταθερή και σε χαμηλά επίπεδα την διάφορα πίεσης μεταξύ των ρυθμιστικών σχισμών και των επάνω θαλαμών. Εάν δεν υπήρχε σταθερή διάφορα πίεσης μεταξύ πάνω και κάτω θαλάμου τότε η ποσότητα του καυσίμου που προσμετράτε θα επηρεαζόταν κάθε φορά από την επικρατούσα διάφορα πίεσης μεταξύ των σχισμών και των επάνω θαλαμών. Έτσι μια μεγαλύτερη διάφορα πίεσης από 0.1 bar θα είχε ως αποτέλεσμα τη μέτρηση μιας μεγαλύτερης ποσότητας καυσίμου, ενώ αντίθετα μια μικρότερη από 0.1 bar διάφορα πίεσης, θα προσμετρώταν μια μικρότερη από την αναλογούσα ποσότητα καυσίμου. Κάτι τέτοιο βέβαια θα διατάραζε τη γραμμικότητα της αναλογίας αέρα-καυσίμου και θα καθιστούσε αδύνατη τη ποιοτική ρύθμιση του μίγματος. ΕΥΘΥινΙΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.

39 - ι ο»α τ α ς υ τ τ η μ α τ ^ ^ ^TPflHX KAYTHioy ^ ΒΑΛΒΙΔΑ ΨΥΧΡΗΣ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ Πρόκειται για μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ψεκασμού, η οποία είναι συνδεδεμένη με το πρωτεύον κύκλωμα καυσίμου. Εσωτερικά φέρει το πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη, τον οπλισμό της βαλβίδας με το κυλινδρικό ελατήριο και ένα δικτυωτό φίλτρο καυσίμου. Σχήμα 21. Βαλβίδα ψυχρής εκκίνησης 1. Ηλεκτρική επαιρή 2. Εισογω-ρί καυσίμου 3. Οπλισμός βαλβίδας 4. Πηνίο ηλεκτρομαγνήτη 5. Ακροφύοιο/μπεκ Το ακροφύσιο της βαλβίδας είναι διαμορφωμένο έτσι ώστε να προκαλεί τον στροβιλισμό του καυσίμου, διασκορπίζοντας το σε πολύ μικρά σταγονίδια (νέφος) και να δημιουργεί έτσι κωνική δέσμη ψεκασμού. Όταν η βαλβίδα δεν λειτουργεί το κυλινδρικό ελατήριο πιέζει τον οπλισμό της και την κλείνει. Η βαλβίδα ψεκάζει μόνο όταν το πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη διαρρέετε από ηλεκτρικό ρεύμα. Τότε λόγω ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, διεγείρεται ο οπλισμός και υπερνικά την τάση του ελατήριου ανοίγοντας την έδρα της βαλβίδας. Το καύσιμο που ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

40 ^ ΤΟΜΑΤΑ ΓΥΓΓΜϋϋ* ^ycohtkayiueoy^ εκτοξεύεται, εμπλουτίζει τον αέρα μέσα στον κεντρικό αγωγό αναρρόφησης πίσω από το εκτονωτικό κλαπέ. Το ψυχρό μπέκ ενεργοποιείται από τον θερμοχρονοδιακόπτη μόνον όταν η θερμοκρασία εκκίνησης είναι κάτω από 35 0C ΘΕΡΜΟΧΡΟΝΟΑΙΑΚΟΠΤΗΣ Είναι τοποθετημένος σε ένα σωληνάκι με σπείρωμα που βιδώνεται σε μια χαρακτηριστική, για λήψη θερμοκρασίας, θέση του κινητήρα. Σκοπός του είναι να καθορίζει το χρόνο εκτόξευσης καυσίμου από την βαλβίδα ψυχρής εκκίνησης, σε συνδυασμό πάντα με τη θερμοκρασία του κινητήρα. Στην πραγματικότητα είναι ένας διακόπτης, διμεταλλικού ελάσματος, ο οποίος σε σχέση με τη θερμοκρασία του κινητήρα, καθορίζει το χρόνο που παραμένει κλειστό το ηλεκτρικό κύκλωμα της βαλβίδας ψυχρής εκκίνησης. Το διμεταλλικό έλασμα θερμαίνεται επιπλέον και από μια ηλεκτρική αντλία ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X.

41 -toliata τυγτηματ^ ^TCYXMI K A Y tm oy ^ Η χρονική περίοδος κατά την οποία οι επαφές τοί) διακόπτη ενερ>γοποιούν το ηλεκτρικό κύκλωμα της βαλβίδας ψυχρής εκκίνησης, εξαρτάται από τη θερμοκρασία του κινητήρα, τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος και τη προσθετή θερμοκρασία που παρέχει η ίδια η ηλεκτρική αντίσταση στο διμεταλλικό έλασμα του διακόπτη. Η θέρμανση του διμεταλλικού ελάσματος προκαλεί την κάμψη του. Έτσι ανοίγουν οι επαφές του διακόπτη και σταματά η παροχή ρεύματος προς το ψυχρό μπέκ. Όσο πιο γρήγορη είναι η θέρμανση του διμεταλλικού ελάσματος τόσο λιγότερο διαρκεί και η περίοδος εμπλουτισμού της εκκίνησης ΒΑΛΒΙΔΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΥ ΑΕΡΑ Η λειτουργία της βοηθητικής βαλβίδας πρόσθετου αέρα ελέγχεται από ένα διμεταλλικό έλασμα που μεταβάλλει την επιφάνεια ροής της βαλβίδας ρυθμίζοντας έτσι την ποσότητα του πρόσθετου αέρα ανάλογα με την θέση του διμεταλλικού ελάσματος. Η αυξομείωση της ροής αέρα βρίσκεται σε άμεση εξάρτηση με την θερμοκρασία του κινητήρα. Κατά την εκκίνηση με κρύο κινητήρα η διατομή ροής αέρα είναι μέγιστη ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣΓ.-ΣΤΕΡΠΟΥ X.

42 ΪΥΣΤΜίΐϋ» ^ ^ycfoizkayvmoy^ και μικραίνει όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, μέχρι που κλείνει τελείως. Το διμεταλλικό έλασμα θερμαίνεται και ηλεκτρικά, οριοθετώντας έτσι το χρόνο που παραμένει ανοιχτή η βαλβίδα ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ K-jetronic Η ηλεκτραντλία καυσίμου, ο ρυθμιστής θερμής λειτουργίας, η βαλβίδα βοηθητικού αέρα, η βαλβίδα ψυχρής εκκίνησης και ο θερμοχρονοδιακόπτης αποτελούν τον στάνταρ εξοπλισμό του k-jetronic, με τον οποίο βελτιώνεται η λειτουργικότητα του συστήματος έγχυσης καυσίμου. Ο συνδυασμός και η λειτουργία αυτών των ηλεκτρικά ελεγχόμενων συσκευών επιτυγχάνεται με ένα ρυθμιστικό ρελέ το οποίο περιλαμβάνει ένα τρανζίστορ που διεγείρεται με το ρεύμα του διακόπτη έναυσης από την επαφή 15 και τους ηλεκτρικούς παλμούς της ανάφλεξης που προέρχονται από την επαφή 1 του πολλαπλασιαστή. Ο πρώτος ηλεκτρικός παλμός του πολλαπλασιαστή που δημιουργείται από το γύρισμα της μίξας, αξιοποιείται μέσω ηλεκτρονικού κυκλώματος και διεγείρει το ρελέ. Το ενεργοποιημένο πλέον ρελέ στέλνει ρεύμα στην ηλεκτραντλία καυσίμου, στην βαλβίδα πρόσθετου αέρα και στον ρυθμιστή θερμής λειτουργίας ΕΥΘΥΜ1ΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΓΙΟΥ X,

43 τυζτηιλατ^ frtrwzkaylikloy^ Το ρελέ βρίσκεται σε λειτουργία για όσο χρόνο ο διακόπτης έναυσης είναι σε θέση ΟΝ και ο κινητήρας λειτουργεί. Αν σταματήσουν οι παλμοί στον πολλαπλασιαστή (επαφή 1) επειδή σταμάτησε ο κινητήρας (όπως σε περίπτωση ατυχήματος), τότε μετά από 1 sec από τον τελευταίο παλμό σταματά και η λειτουργία του ρελέ. Μετά την απενεργοποίηση του ρελέ, σταματά και η λειτουργία της αντλίας καυσίμου. Γίνεται λοιπόν αντιληπτό ότι το ρυθμιστικό ρελέ εκτός από την λειτουργική σκοπιμότητά του έχει επιπλέον και μια ασφαλιστική αποστολή, να διακόπτη την παροχή καυσίμου σε περίπτωση ατυχήματος. Πέραν αυτών, όταν ο διακόπτης έναυσης τεθεί σε λειτουργία κατά την αρχική κρύα εκκίνηση, η ηλεκτρική τάση μέσω της επαφής 50 του διακόπτη έναυσης και στη συνέχεια μέσω του χρονοδιακόπτη διεγείρει τη βαλβίδα κρύας εκκίνησης. Όταν η φάση της κρύας εκκίνησης διαρκεί περισσότερο από 15 sec, τότε ο θερμοχρονοδιακόπτης θέτει εκτός λειτουργίας την βαλβίδα κρύας εκκίνησης. Αυτό γίνεται για να μην πλημμυρίσουν οι κύλινδροι με καύσιμο και μπουκώσει ο κινητήρας. Στην περίπτωση αυτή ο θερμοχρονοδιακόπτης εκπληρώνει μια χρονοαποστολή (χρονική οριοθέτηση λειτουργίας). Επίσης όταν η θερμοκρασία του κινητήρα φθάσει στους 35 oc περίπου, ο θερμοχρονοδιακόπτης πάλι θέτει εκτός λειτουργίας τη βαλβίδα κρύας εκκίνησης. Στην περίπτωση αυτή ο θερμοχρονοδιακόπτης λειτουργεί απλά ως θερμοστάτης (θερμική οριοθέτηση λειτουργίας). ΕΥΘΥΜΙΑΔΗΣ Γ. - ΣΤΕΡΠΟΥ X.