Pietsosähköinen injektori: miten pietsosuihkusuuttimet toimivat ja mitä ostajien on tiedettävä

Pietsosähköinen injektori mittaa ja kertaa polttoainetta käyttämällä pinoa keraamisia pietsokiteitä, jotka muuttavat muotoaan välittömän jännitteen, joka korvaa solenoidirakenteen sähkömagneettisen kelan ja leikkaa käyttöajan useista millisekunnin kymmenesosista kymmeniin mikrosekuntiin. Se nopeus ei ole markkinoinnin yksityiskohta. Nopeudella 4 000 rpm dieselmoottori suorittaa täyden palamissyklin noin kymmenessä millisekunnissa, ja vain nopea vaste sallii viisi tai useampia erillisiä ruiskutustapahtumaa sen sisällä: pieni pilotti lataa hiljaisen palamisen, tarkasti muotoiltu päälaukaus tehon saamiseksi ja jälkiruiskutukset, jotka hallitsevat nokea ja tukevat pakokaasujen jälkikäsittelyä. Korjaamojen, jakelijoiden ja kaluston ostajien kannalta käytännön kysymys ei ole siitä, toimiiko pietsotekniikka, vaan se, missä se ansaitsee kustannuspalkkionsa ja mitä on tarkistettava ennen korvaavan tuotteen määrittämistä.

Mikä pietsosähköinen injektori oikeastaan on

Määrittävä ominaisuus sijaitsee toimilaitteessa. Pietsosähköinen vaikutus, joka tunnettiin 1880-luvulta lähtien kvartsilla tehdyistä kokeista, aiheuttaa tiettyjen kiteisten materiaalien muotoaan pienen, tarkan määrän, kun jännitettä käytetään. Nykyaikaiset injektorit käyttävät lyijyzirkonaattititanaattikeramiikkaa, koska ne tuottavat paljon enemmän liikettä kuin luonnollinen kvartsi.

Injektorin sisällä satoja ohuita keraamisia kiekkoja on laminoitu yhdeksi pinoksi. Jokainen kiekko laajenee vain mikrometrin murto-osan, mutta pino moninkertaistaa tämän matkan kymmeniksi mikrometreiksi, jotka toimitetaan mikrosekunneissa ja riittävällä voimalla vaikuttaa korkeapaineiseen polttoaineeseen. Tämä liike avaa ja sulkee sisäisen venttiilin, joka ohjaa, kun suuttimen neula nousee.

Sarjatuotanto aloitettiin henkilöautodieselissä 2000-luvun alussa, ensin servoavusteisilla kolmannen sukupolven common rail -järjestelmillä ja myöhemmin suoraan ohjatuilla malleilla, kuten DENSO:n G2-pietsoalustan avulla. Kahden vuosikymmenen jälkeen pietsosuuttimet pysyvät vakiovarusteena dieselalustoilla, joissa usean laukauksen tarkkuus oikeuttaa niiden kustannukset. Katso yleiskatsauksestamme, kuinka tämä toimilaite on integroitu nykyisiin alustoihin pietsosähköinen ruiskutustekniikka nykyaikaisissa common rail -dieseljärjestelmissä .

Kuinka mekanismi toimii Common Rail -järjestelmän sisällä

Molemmilla pietsorakenteilla on sama tavoite: liikuta suuttimen neulaa nopeammin, pysyy asennossa toistettavammin ja toista ruiskutus useammin yhden palamisjakson aikana kuin magneettiventtiili sallii.

Servoavusteiset pietsosuuttimet

Tässä arkkitehtuurissa kiskosta tuleva korkeapaineinen polttoaine syöttää pieneen ohjauskammioon suuttimen neulan yläpuolella rajoitetun tuloaukon kautta. Pietsopino käynnistää ulostuloaukon peittävän sisäisen venttiilin. Kun ECU käynnistää pinon, ulostulo aukeaa, paine vuotaa ohjauskammiosta ja tuloksena oleva paineepätasapaino nostaa neulan ruiskutuksen aloittamiseksi. Sulkeminen kääntää järjestyksen. Hydrauliikkapiiri vahvistaa pinon pientä liikettä, minkä vuoksi tämä malli hallitsi ensimmäistä sukupolvea pietsocommon rail -järjestelmiä.

Suoratoimiset pietsosuuttimet

Tässä pino vaikuttaa neulan ohjaustilavuuteen huomattavasti pienemmällä hydraulisella välivaiheella, eliminoiden servohäviöt ja antamalla ECU:lle entistä tarkemman ohjauksen pienimmille pilottimäärille. Tällä periaatteella rakennettuja nykyisiä yhteensopivia esimerkkejä ovat mm DENSO G2 pietsosähköinen suoraohjattu polttoainesuutin 0950006070 , joka osoittaa, kuinka suorasta ohjauksesta on tullut suosituin asettelu uudemmissa henkilöautojen yhteisraitiovaunuissa.

DENSO G2 Piezo -suoraohjattu polttoainesuutin 095000-6070 Komatsun kaivinkoneisiin ja -kuormaajiin Tämä DENSO G2 pietsosuihkutin sopii Komatsun PC350-7-, PC400-7-, WA320- ja WA470-koneisiin, ja se havainnollistaa uudemmissa matkustaja- ja työhevosten yhteispaineruiskutusalustassa suositeltua suoraohjattua asettelua, jossa tarkka ohjaajien määrän mittaus on tärkeintä. Näytä tuote →

Sähköisesti ECU lataa ja purkaa pinon kuin kondensaattori, tyypillisesti reilusti yli 100 V:n jännitteillä. Koska lataus kestää mikrosekunteja, ruiskutuksen ajoitusta voidaan siirtää erittäin pienin askelin ja noin yhden kuutiomillimetrin tai sitä pienemmät määrät voidaan mitata toistettavalla tarkkuudella. Tämä mittausresoluutio on suurin yksittäinen syy, miksi kalibrointiinsinöörit suosivat pietsolaitteistoa vähäpäästöiseen dieselin kalibrointiin.

Piezo vs solenoidisuuttimet: Mikä muuttuu moottorissa

Kahden perheen riippumattomat vertailut osoittavat johdonmukaisesti, että pietsojärjestelmät tarjoavat laajemmat marginaalit dieselin palamisen optimointiin. Moottorissa tämä marginaali näkyy hiljaisempana kylmäkäynnistyksenä pienemmiltä ohjaajilta, alhaisempana NOx:na, koska esiruiskutukset pehmentävät pääpaineen nousua, ja puhtaampana hiukkassuodattimen regeneraationa, koska jälkiruiskutukset voidaan annostella riittävän tarkasti polttoaineen laimenemisen välttämiseksi öljyssä. Työkauden aikana sama tarkkuus merkitsee mitattavasti pienempää polttoaineenkulutusta osakuormituksella, jolloin suurin osa dieseltunneista kuluu.

Rajoitukset, vikatilat ja diagnostiikkavaroitukset

Sama fysiikka, joka tekee pietsosuuttimista nopeita, tekee niistä vähemmän anteeksiantavia kuin solenoidiyksiköt, ja jokaisen, joka varastoi tai asentaa niitä, tulisi suunnitella neljän todellisuuden ympärille.

• Korkea käyttöjännite. Taajuusmuuttajan jännitteet ovat yleensä välillä 100-200 V, joten tavanomaiset pienjännitetestit eivät sovellu. Sähköinen testaus vaatii asianmukaisia ​​laitteita ja varotoimia, ja epäpätevä mittaus voi vahingoittaa sekä injektoria että testeria.
• Kapasitiivinen käyttäytyminen. Pietsopino käyttäytyy kuin kondensaattori, ei kela, joten hyödyllinen diagnostiikka tarkistaa kapasitanssin, eristysvastuksen ja lataus- tai purkausvirran aaltomuodot yksinkertaisen kelan jatkuvuuden sijaan. Säröillä oleva pino näkyy yleensä kapasitanssin siirtymänä tai avoimena piirinä.
• Mekaaninen hauraus. Keraamiset kiekot halkeilevat törmäyksen, karkean käsittelyn tai toistuvan lämpösyklin vaikutuksesta, ja johtosarjan liittimeen hiipivä kosteus luo vuotoreittejä, jotka jäljittelevät toimilaitteen vikaa.
• Palvelutalous. Piezo-toimilaitteet ja niiden ohjainelektroniikka maksavat enemmän kuin solenoidivastikkeet, ja useimmat huoltokäytännöt korvaavat koko ruiskun sen korjaamisen sijaan. Tämä kustannuspaine johtuu suurelta osin siitä, miksi bensiinin suoraruiskutus palasi solenoidirakenteisiin, kun taas dieselin yhteispaineruiskutus säilyttää pietson, jossa usean laukauksen tarkkuus maksaa itsensä takaisin.

Mikään näistä kohdista ei ole syy välttää tekniikkaa. Ne ovat syitä sovittaa se oikeaan sovellukseen ja ostaa toimittajilta, jotka testaavat nimellisolosuhteissa.

Hankinnan tarkistuslista ennen tilaamista

Pietsosuuttimet ovat alustakohtaisia komponentteja, ja useimmat takuukiistat juontavat juurensa epäsopiviin spesifikaatioihin eikä viallisiin laitteistoihin. Ennen tilaamista käy läpi seuraavat kohdat. Jos tarvitset laajemman viitekehyksen, oppaamme valita yhteensopivia dieselmoottorien polttoainejärjestelmän komponentteja kattaa valintaprosessin sekä solenoidi- että pietsolalustoilla.

1. Vahvista ohjauskonsepti. Servoavusteista pietsosuutinta ei voi vaihtaa suoratoimiseen yksikköön, joten tarkista alkuperäinen osanumero ja sen käyttötyyppi ennen mitään muuta.
2. Tarkista koodausvaatimukset. Monet alustat vaativat uuden suuttimen kalibrointikoodin ohjelmoinnin ECU:hun asennuksen jälkeen; vahvistaa, kuka tämän tekee ja että toimittaja toimittaa koodit.
3. Yhdistä suutin ja virtausluokka. Vaihdettavan suuttimen tyypin ja virtauskalibroinnin on vastattava moottorin alkuperäistä eritelmää, ei vain sen sähköliitintä.
4. Kysy, kuinka osat validoidaan. Penkkitarkastus nimelliskiskopaineella, vuoto- ja vastetestaus ja kokoonpanon kalibrointi erottavat luotettavat jälkimarkkinavarastot hyllyllisistä palautuksista.
5. Yhdistä sekalaivastolle. Useiden alustojen hankinta yhdeltä toimittajalta pitää laatustandardit, jäljitettävyyden ja virheanalyysit yhtenäisinä koko varaston osalta.

Eurooppalaiset henkilöautojen alustat kuvaavat samaa kurinalaisuutta. The Delphi Multec-sarjan pietsosuoratoiminen polttoainesuutin 28236381 sopii vain Multec-pohjaisiin järjestelmiin, joihin se on kalibroitu, ja sen vahvistaminen yhdellä osanumerohaulla voi säästää koko diagnostiikkasyklin.

Delphi Multec Piezo suoratoiminen polttoainesuutin 28236381 Hyundai Starex H1:lle ja i800:lle Tämä Hyundai Starex H1:lle (D4CB) ja i800:lle suunniteltu Multec-sarjan suutin sopii vain järjestelmiin, joita varten se on kalibroitu, joten sen osanumerolinjan tarkistaminen on käytännöllinen tapa välttää pitkä diagnoosijakso. Näytä tuote →

Raskaampien laitteiden kohdalla validoitu tarjonta näyttää samalta suuremmilla siirroilla: Bosch CRIN 120 -sarjan pietsosuihkutussuutin Yhteensopivassa valikoimassamme valmistetaan joustavilla linjoilla, jotka koneistavat suuttimia, mäntiä ja venttiilikokoonpanoja talon sisällä, tarkastuspenkillä ja ympäristötestauksella ennen lähettämistä.

Bosch CRIN 120 Piezo Common Rail -suutin 0445120127 Iveco Cursor 9:lle ja Renault DXi11:lle Tämä Iveco Cursor 9- ja Renault DXi11 -moottoreille suunniteltu CRIN 120 -suutin sopii raskaampiin laitteisiin, joissa suuttimet, männät ja venttiilikokoonpanot työstetään talon sisällä sekä tarkastuspenkki ennen lähettämistä. Näytä tuote →

Pietsosuuttimet palkitsevat ostajat, jotka pitävät niitä kalibroituina järjestelmäkomponentteina yleisten osien sijaan: sovita ohjauskonseptia, kunnioita koodausta ja osta lähteistä, jotka testaavat kiskon paineella. Tällä tavalla käsiteltynä tekniikan nopeus ja tarkkuus johtavat suoraan hiljaisempaan, puhtaampaan ja taloudellisempaan dieselkäyttöön ja pienemmäksi hyllylle istuvaksi palautukseksi.