,,PAMAITINTI” DYZELĮ – BET KAIP?
Liucijus Suslavičius
Švedų gamintojai ,,Scania” ir ,,Volvo” savo sunkvežimių varikliuose naudoja sistemą ,,siurblys-purkštukas”. Gal būt, todėl, kad ši sistema šiandien leidžia pasiekti aukščiausią įpurškimo slėgį – net 2050 barų. Be to, tokioje įpurškimo sistemoje nėra aukšto slėgio vamzdelių, turinčių atlaikyti nepaprastai aukštą slėgimą ir galinčių vibruoti bei rezonuoti darbo proceso metu (kas daro įtaką įpurškimo tikslumui), pats mazgas ,,siurblys-purkštukas” gana paprastai sumontuojamas variklio galvutėje. Tačiau kaip tik čia kai kas įžvelgia minėtos sistemos trūkumus arba sudėtingesnes, nei kitose sistemose problemas. Visų pirma, dėl to kad gana ilgas ,,siurblio-purkštuko” korpusas montuojamas vertikaliai variklio bloko galvutėje, padidėja variklio aukštis. Be to, siurblių štokus per svirteles spaudantis paskirstymo velenėlis taip pat turi būti įrengtas galvutėje. Trečia, dėl itin aukšto slėgio visa siurblių pavaros (krumpliaračiai, velenėliai, jų guoliai, svirtelės ir jų guoliai) sistema turi būti labai standi. Jei kuris nors elementas darbo metu nors minimaliai deformuosis, visoje įpurškimo sistemoje atsiras svyravimai, galintys įtakoti tiksliai nustatytas įpurškimo proceso charakteristikas.
Visgi, išsprendus minėtas mechaninio atsparumo problemas, sistemoje slėgį galima didinti iki 2200 barų, ir tai yra svarbus minėtos sistemos privalumas. Kaip tik todėl koncernas ,,Bosch” rengiasi pasiūlyti variklių gamintojams naujos kartos ,,siurblys- purkštukas” sistemą, dirbsiančią tokiu slėgiu.
Jau dabar yra sukurtos sistemos ,,siurblys-purkštukas” modifikacijos. Tarp jas naudojančių variklių savo tyliu darbu išsiskiria nesenai pradėtas gaminti 12 litrų darbo tūrio dyzelis ,,Scania DT 12″ su HPI pavadinta įpurškimo sistema. Tai paaiškinama tuo, jog šiame variklyje ,,siurblys-purkštukas” tipo įpurškimo sistema turi ne elektomagnetinį, bet hidraulinį pukštuko darbo valdymą. Siurblio-purkštuko korpuse padaryti papildomi kanalai. Jais cirkuliuoja tas pat suslėgtas dyzelinas. Įpurškimo momentą nustato po viduriniuoju siurblio-purkštuko stūmokliuku paduotas degalų kiekis. Kuo mažesnė stūmokliuko eiga, tuo anksčiau prasideda įpurškimas. Kaip parodė eksploatacijos patirtis, HPI įpurškimo sistema yra paprastesnė, todėl patikimesnė, nei grynai elektroninės valdymo sistemos. Be to, ne visas įpurškimo sistemoje esantis degalų kiekis suslegiamas iki 1500 barų, o tik tas mažytis dyzelino kiekis, esantis tiesiai po purkštuko adata. Tačiau maitinimo sistemos siurblys, kuriam tenka pumpuoti ne tik įpurškimui į cilindrus skirtus degalus, bet ir įpurškimo valdymui naudojamą jų kiekį, turi būti gerokai našesnis. Tačiau ir čia galime rasti savų pliusų – sušilęs variklyje perteklinis dyzelino kiekis gražinamas į degalų baką ir nuolatos maišosi su čia esančiais degalais, žiemą juos pašildydamas ir neleisdamas jiems sustingti.
Gana artima ,,siurblio-purkštuko” darbo principams yra ,,Daimler Benz” varikliuose naudojama sistema PLD (Pumpe-Leitung-Duse=siurblys-vamzdelis- purkštukas), kurioje išvystomas 1800 barų slėgis. Joje kiekvienam dyzelio cilindrui skirtas individualus aukšto slėgio siurblys, vamzdeliu sujungtas su gana nesudėtingos konstrukcijos purkštuku. Svarbi sąlyga – kad sistema dirbtų tiksliai, visi vamzdeliai, jungiantys siurblius su purkštukais, turi būti visiškai vienodo ilgio ir kuo trumpesni. Sistemos PLD privalumu laikoma aukštesnis nei kitose sistemose įpurškimo slėgis, kuris artimiausiu metu pasieks 2000 barų reikšmę. Bet tam teks keisti dabar naudojamus vamzdelius, kurių išorinis skersmuo – 6 milimetrai, vidinis – 1,8 milimetrai, kuriems 1800 barų slėgis yra paskutinė riba. Įpurškimo momentą ir degalų kiekį reguliuoja, kaip ir kitose moderniose sistemose, magnetinis vožtuvas, gaunantis komandas iš EDC bloko. Kitas PLD sistemos privalumas yra tai, kad ją naudojant, nebūtina keisti variklio galvutės konstrukcijos, o aukšto slėgimo siurblių bloką galima sumontuoti variklio bloko šone ir siurblių štokus tiesiogiai valdyti bloko korpuse sumontuoto paskirstymo velenėlio kumštelių pagalba be tarpinės grandies – svirtelių, kaip sistemoje ,,siurblys-purkštukas”. Variklis tampa kiek žemesnis, jo maitinimo sistemą lengviau sumontuoti, aptarnauti ir reguliuoti.
Ir vienoje, ir kitoje sistemoje svarbus vaidmuo tenka elektromagnetiniams vožtuvams. Kaip jie dirba? Pradėkime ,,iš toliau” – individualių, t.y. tik vieną variklio cilindrą aptarnaujančių siurblių ir purkštukų darbą vieno įpurškimo proceso metu galima suskirstyti į keturis atskirus taktus. Patį pirmąjį galima vadinti įsiurbimu, kai siurblio gražinančioji spyruoklė kelia aukštyn siurblio stūmokliuką. Tuo metu degalai iš žemo slėgio zonos per padavimo angas ir elektromagnetinio vožtuvo kanalą bei atvirą vožtuvo ertmę patenka į aukšto slėgio ertmę. Tada prasideda antrasis darbo taktas – valdantysis paskirstymo veleno kumštelis ima spausti siurblio stūmokliuką valdantį štoką žemyn. Stūmokliukas ima spausti aukšto slėgio ertmėje esančius degalus per atgalinio nutekėjimo kanalą vėl į žemo slėgio ertmę. Tai trunka tol, kol neužsidaro elektromagnetinis vožtuvas. Gi pastarasis suveikia, gavęs elektrinį signalą iš EDC bloko ir įtraukia vožtuvo adatą į lizdą. Kai adata atkerta kelią degalams į žemo slėgio ertmę, prasideda trečiasis taktas, vadinamas padavimo eiga. Kumštelis toliau spaudžia štoką, šis – stūmokliuką, bet degalams jau nėra kur ištekėti, ir slėgis ertmėje ima staigiai kilti. Jam pasiekus 300 barų, suslėgti degalai pakelia purkštuko adatą ir ima trykšti į cilindrą. Bet siurblio stūmokliuką tebeveikia kumštelio jėga, jis juda žemyn. Kartu auga slėgis – kaip minėta, sistemoje ,,siurblys-purkštukas” iki 2050 barų, PLD sistemoje – iki 1800 barų. Kai pasiekiamas maksimalus sistemos įpurškimo slėgis, prasideda ketvirtasis taktas. EDC duoda signalą išjungti vožtuvo elektromagnetą, adata pakyla, suslėgtų degalų likutis veržiasi į žemo slėgio ertmę. Slėgiui nukritus, nusileidžia purkštuko adata, įpurškimo procesas baigiasi.