Dieselmoottorin polttoainejärjestelmän toiminta poikkeaa bensiinijärjestelmästä siten, että palaminen tapahtuu paineen aikaansaaman lämpötilan nousun ansiosta. Bensiinimoottorissa syttyminen tapahtuu kipinän avulla. Diesel ruiskutetaan kovalla paineella, jolloin sen koostumus muuttuu hyvin hienojakoiseksi sumuksi. Samalla se palaa entistä tehokkaammin. Paine edesauttaa myös polttoaineen jakautumista palotilaan tehokkaammin. Palotapahtuma tuottaa siis vähemmän palamattomia hiilivetyjä (HC), hiilimonoksidia (häkää) ja nokea. Tehokas palaminen vaikuttaa siis positiivisesti myös polttoaineen kulutukseen.
Rakenne
Polttoainesäiliössä sijaitsee sähköisesti toimiva siirtopumppu, joka syöttää järjestelmään polttoainetta. Polttoainesuodatin on lämmittimellä varustettu, jotta suodatin ei tukkeutuisi kiteytyvästä parafiinista. Ennen jakajapumppua paine piirissä on 10 barin luokkaa.
Jakajapumpun, eli korkeapainepumpun kautta polttoaine siirtyy korkeapainepiiriin, jossa paine voi olla 200-1600 baria. Korkeapainevaraaja sijaitsee suuttimien ohessa, joka varastoi polttoainetta ruiskutukseen kaikkia sylintereitä varten. Ylimääräinen polttoaine poistuu järjestelmästä paluuputkea pitkin polttoainesäiliöön.
 |
| Diesel järjestelmän rakenne. Komponenttien sijoittelu. Kuva: Enginemechanics |
EDC-järjestelmä
EDC, eli Electronic Diesel Control -järjestelmä...
Hehkutulppa
Kun sytytysvirta kytketään päälle, alkaa esihehkutus. Tällöin odotetaan, että kojelaudan hehkun valo (se sian saparon näköinen) sammuu, jolloin hehkutulpat ja palotilan ilma ovat riittävän lämpimiä käynnistämistä varten.
Jälkihehkutus jää päälle vielä käynnistämisen jälkeen, jolloin meluhaitat vähenee ja HC arvot rajoittuvat minimialueelle.
Ruiskutusjärjestelmät
Jakajaruiskutuspumppu
...
Pumppusuutinruiskutus
...
Yhteispaineruiskutus, eli Common rail
...
Ruiskutusmenetelmät
1. Epäsuorat
Pyörrekammiomenetelmässä pallomaiseen kammioon, joka on erotettu pääpalotilasta, polttoaine ruiskutetaan suoraan hehkutulpan kärjen päähän.
Esikammiomenetelmässä esikammio on erotettu pääpalotilasta kanavalla. Esikammiossa on ruiskutussuutin ja hehku.
2. Suoraruiskutusmenetelmässä polttoaine ruiskutetaan suoraan männän päällä olevaan syvennykseen. Järjestelmän hyötysuhde on hyvä, kun palaminen tapahtuu sylinterissä keskisesti eli sylinterin seinämät jäävät keskiötä alhaisempaan lämpötilaan. Tässä järjestelmässä ei myöskään aina käytetä hehkutulppaa, koska käyttöpaineet ovat niin suuret. Nykyaikainen järjestelmä hyvin usein käyttää Common rail -järjestelmää, jossa on suoraruiskutusmenetelmä, mutta suoraruisku ei itsessään edellytä common rail -järjestelmää.
 |
| Ruiskutusmenetelmät kuvina. Esikammio, pyörrekammio ja suoraruiskutus. Kuva: NGK |
Monivaiheinen ruiskutus
Suoraruiskutusjärjestelmässä voimakas paineennousu aiheuttaa äkillisen, iskevän palotapahtuman, joka muodostaa dieselille tunnusomaista melua (eli nakutusta). Ruiskutuksen jakaminen tapahtuman eri osiin vaikuttaa tasaavasti paineeseen ja vähentää melua.
Esiruiskutus tapahtuu alkuvaiheessa ja ruiskutus voidaan tehdä yhden tai useammankin kerran. Jälkiruiskutus tapahtuu pääruiskutuksen jälkeen ja se vähentää noen määrää pakokaasussa.
Vianhaku polttoainejärjestelmästä
Vianhaussa ensimmäisenä kannattaa tarkistaa hehkutulppien ja hehkun releen toiminta. Tulppien resistanssi on keskenään sama, mutta irroitettuna tarkistuksen voi suorittaa antamalla tulpan kantaan 12V jännitteen suoraan akulta. Hehkun kärjen pitäisi tällöin hehkua. Toisinaan hehkutulppa voi olla ikääntynyt niin, että hehkuminen alkaa tulpan kärjen tyvestä, jolloin moottorin syvennyksessä ollessaan hehku katoaa runkoon. Tässä vaiheessa hehku ei luonnollisestikaan auta sytytyksessä.
Dieseliä käytettäessä on muistettava kesä- ja talvilaatuisten polttoaineiden koostumuserot. Kesälaadulla ajettaessa liian kylmissä olosuhteissa, polttoaine pilaa suodattimen. Suodatin tulee tällöin kokonaan vaihtaa, joka tarkoittaa sitä, että useimmissa tapauksissa järjestelmä pitää lisäksi ilmata.
Ruiskutussuuttimien kärki on joskus vaihdettavissa, mutta usein vaihdetaan koko suutin. Suuttimien purkamiseen on omat ohjeensa ja tomintatapansa, niitä ei sovi avata, mikäli ei tiedä mitä on tekemässä. Jokaisen avaamisen/kiinnityksen yhteydessä suuttimiin on vaihdettava tiiviste (lämpölevy).
Polttoainejärjestelmän ilmaus
Suodattimen vaihdon yhteydessä järjestelmään voi päästä ilmaa, jolloin se tulee tarvittaessa ilmata. Suodatinta vaihdettaessa voi toki suodattimen kotelon täyttää ensin dieselillä, jotta ilman pääseminen minimoituisi. Kun moottori käynnistetään, uudenaikaiset järjestelmät ovat niin tehokkaita, että ilmakuplat joutuvat nopeasti polttoainesäiliöön ja siten pois järjestelmästä.
Common rail -järjestelmässä suuttimien toimintaa ohjataan sähköisesti, jolloin ilma pääsee pois suuttimien kautta. Käynnistäminen voi kestää tovin kauemmin, mutta usein ilmaamista ei tarvita. Mutta, mikäli järjestelmä on ajettu tyhjäksi, dieseliä on saatava korkeapainepumpulle ja putkistoon imemällä sitä säiliöstä. Tällöin avataan putkistoja. Samoin jos korkeapaineputkessa on ilmaa, avataan putkiliitosta ja pyöritetään moottoria startilla.
Lähtökohtaisesti dieseliä ei kannata ajaa tyhjäksi, koska se voi rikkoa korkeapainepumpun, jonka voitelu tapahtuu dieselillä!
 |
| Ruiskutussuuttimet Common Rail -järjestelmässä. Kuva: Denso |
 |
| Volvon V6 moottorin sisuskalut. Huomaa männän pään muotoilu. Kuva: Volvo |
Jekku
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti