डीजल इंजन इंजेक्शन सिस्टम - रोटरी पंप वीपी 30, 37 और वीपी 44 के साथ सीधा इंजेक्शन

ईंधन की लगातार बढ़ती कीमतों ने निर्माताओं को डीजल इंजन के विकास को तेज करने के लिए मजबूर कर दिया है। 80 के दशक के अंत तक, उन्होंने केवल गैसोलीन इंजनों के बाद दूसरी भूमिका निभाई। मुख्य अपराधी उनका भारीपन, शोर और कंपन थे, जो काफी कम ईंधन खपत से भी संतुलित नहीं थे। निकास गैसों में प्रदूषकों के उत्सर्जन को कम करने के लिए विधायी आवश्यकताओं के आगामी सख्त होने से स्थिति और भी गंभीर हो जाएगी। अन्य क्षेत्रों की तरह, सर्वशक्तिमान इलेक्ट्रॉनिक्स ने डीजल इंजनों की मदद के लिए हाथ बढ़ाया।

80 के दशक के अंत में, लेकिन विशेष रूप से 90 के दशक में, इलेक्ट्रॉनिक डीजल इंजन नियंत्रण (EDC) को धीरे-धीरे पेश किया गया, जिससे डीजल इंजन के प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ। मुख्य लाभ ईंधन का बेहतर परमाणुकरण था, जो उच्च दबाव के माध्यम से प्राप्त किया गया था, साथ ही वर्तमान स्थिति और इंजन की जरूरतों के अनुसार इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित ईंधन इंजेक्शन भी था। वास्तविक अनुभव से, हममें से कई लोगों को याद है कि एक अच्छे तरीके से "प्रॉस्क" के कारण प्रसिद्ध 1,9 टीडीआई इंजन की शुरूआत हुई। मानो जादू से, अब तक भारी 1,9 डी/टीडी को बेहद कम बिजली खपत वाले एक फुर्तीले एथलीट में बदल दिया गया है।

इस लेख में हम बताएंगे कि रोटरी इंजेक्शन पंप कैसे काम करता है। हम पहले बताएंगे कि यांत्रिक रूप से नियंत्रित रोटरी पंप कैसे काम करते हैं और फिर इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित पंप कैसे काम करते हैं। एक उदाहरण बॉश का इंजेक्शन पंप है, जो यात्री कारों में डीजल इंजनों के लिए इंजेक्शन सिस्टम का अग्रणी और सबसे बड़ा निर्माता था और बना हुआ है।

रोटरी पंप वाली इंजेक्शन इकाई सभी इंजन सिलेंडरों को एक साथ ईंधन की आपूर्ति करती है। अलग-अलग नोजल में ईंधन का वितरण एक वितरण पिस्टन द्वारा किया जाता है। पिस्टन की गति के आधार पर, रोटरी पंपों को अक्षीय (एक पिस्टन के साथ) और रेडियल (दो से चार पिस्टन के साथ) में विभाजित किया जाता है।

अक्षीय पिस्टन और वितरकों के साथ रोटरी इंजेक्शन पंप

विवरण के लिए, हम प्रसिद्ध बॉश वीई पंप का उपयोग करेंगे। पंप में एक फ़ीड पंप, एक उच्च दबाव पंप, एक गति नियंत्रक और एक इंजेक्शन स्विच होता है। सप्लाई वेन पंप ईंधन को पंप के सक्शन चैंबर में पहुंचाता है, जहां से ईंधन उच्च दबाव वाले हिस्से में प्रवेश करता है, जहां इसे आवश्यक दबाव तक संपीड़ित किया जाता है। वितरक पिस्टन एक स्लाइडिंग और एक ही समय में घूर्णी गति करता है। स्लाइडिंग गति पिस्टन से मजबूती से जुड़े एक अक्षीय कैम के कारण होती है। यह सुनिश्चित करता है कि ईंधन को अंदर खींच लिया जाए और डिलीवरी वाल्व के माध्यम से इंजन की ईंधन प्रणाली की उच्च दबाव रेखा तक पहुंचाया जाए। नियंत्रण पिस्टन की घूर्णी गति यह सुनिश्चित करती है कि पिस्टन में नियंत्रण नाली उन चैनलों के विपरीत घूमती है जिनके माध्यम से व्यक्तिगत सिलेंडरों की उच्च दबाव रेखा पिस्टन के ऊपर पंप हेड स्पेस से जुड़ी होती है। निचले मृत केंद्र तक पिस्टन की गति के दौरान ईंधन को चूसा जाता है, जब चूषण चैनल के क्रॉस सेक्शन और पिस्टन में खांचे एक दूसरे के लिए खुले होते हैं।

रेडियल पिस्टन के साथ रोटरी इंजेक्शन पंप

रेडियल पिस्टन वाला रोटरी पंप उच्च इंजेक्शन दबाव प्रदान करता है। ऐसे पंप में दो से चार पिस्टन होते हैं जो अपने सिलेंडर में पिस्टन में लगे कैम रिंग को इंजेक्शन स्विच की ओर ले जाते हैं। कैम रिंग में दिए गए इंजन सिलेंडर जितने ही लग्स होते हैं। जैसे ही पंप शाफ्ट घूमता है, पिस्टन रोलर्स की मदद से कैम रिंग के पथ पर चलते हैं और कैम के लोब को उच्च दबाव वाले स्थान में धकेलते हैं। फीड पंप रोटर इंजेक्शन पंप ड्राइव शाफ्ट से जुड़ा है। आपूर्ति पंप को टैंक से उच्च दबाव वाले ईंधन पंप तक उसके उचित संचालन के लिए आवश्यक दबाव पर ईंधन की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रेडियल पिस्टन को ईंधन की आपूर्ति वितरक रोटर के माध्यम से की जाती है, जो इंजेक्शन पंप शाफ्ट से मजबूती से जुड़ा होता है। वितरक रोटर की धुरी पर एक केंद्रीय छेद होता है जो रेडियल पिस्टन के उच्च दबाव वाले स्थान को फ़ीड पंप से ईंधन की आपूर्ति के लिए और व्यक्तिगत सिलेंडर के इंजेक्टरों के लिए उच्च दबाव वाले ईंधन आउटलेट के लिए अनुप्रस्थ छेद से जोड़ता है। पंप स्टेटर में रोटर बोर और चैनलों के क्रॉस सेक्शन के कनेक्शन के समय ईंधन नोजल में प्रवेश करता है। वहां से, ईंधन एक उच्च दबाव पाइपलाइन के माध्यम से इंजन सिलेंडर के व्यक्तिगत इंजेक्टरों तक प्रवाहित होता है। आपूर्ति पंप से उच्च दबाव पंप भाग तक ईंधन के प्रवाह को सीमित करके इंजेक्ट किए गए ईंधन की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण के साथ रोटरी इंजेक्शन पंप

यूरोप में वाहनों में इस्तेमाल होने वाला सबसे आम इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित उच्च दबाव वाला रोटरी पंप बॉश वीपी30 श्रृंखला है, जो एक अक्षीय पिस्टन मोटर के साथ उच्च दबाव उत्पन्न करता है, और वीपी44, जिसमें यह दो या तीन रेडियल पिस्टन के साथ एक सकारात्मक विस्थापन पंप बनाता है। एक अक्षीय पंप के साथ 120 एमपीए तक का अधिकतम नोजल दबाव और 180 एमपीए तक रेडियल पंप के साथ प्राप्त करना संभव है। पंप को इलेक्ट्रॉनिक इंजन नियंत्रण प्रणाली ईडीसी द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उत्पादन के शुरुआती वर्षों में, नियंत्रण प्रणाली को दो प्रणालियों में विभाजित किया गया था, जिनमें से एक को इंजन प्रबंधन प्रणाली द्वारा और दूसरे को इंजेक्शन पंप द्वारा नियंत्रित किया गया था। धीरे-धीरे, सीधे पंप पर स्थित एक सामान्य नियंत्रक का उपयोग किया जाने लगा।

केन्द्रापसारक पम्प (VP44)

इस प्रकार के सबसे आम पंपों में से एक बॉश का रेडियल पिस्टन पंप प्रकार VP 44 है। इस पंप को 1996 में यात्री कारों और हल्के वाणिज्यिक वाहनों के लिए उच्च दबाव ईंधन इंजेक्शन प्रणाली के रूप में पेश किया गया था। इस प्रणाली का उपयोग करने वाला पहला निर्माता ओपेल था, जिसने अपने वेक्ट्रा 44/2,0 DTi के चार-सिलेंडर डीजल इंजन में VP2,2 पंप स्थापित किया था। ऑडी ने 2,5 टीडीआई इंजन का अनुसरण किया। इस प्रकार में, इंजेक्शन प्रारंभ और ईंधन प्रवाह समायोजन को सोलनॉइड वाल्व के माध्यम से पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित किया जाता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, संपूर्ण इंजेक्शन प्रणाली को या तो दो अलग-अलग नियंत्रण इकाइयों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, इंजन और पंप के लिए अलग-अलग, या सीधे पंप में स्थित दोनों उपकरणों के लिए एक। नियंत्रण इकाई कई सेंसरों से संकेतों को संसाधित करती है, जिसे नीचे दिए गए चित्र में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

डिज़ाइन के दृष्टिकोण से, पंप के संचालन का सिद्धांत अनिवार्य रूप से यांत्रिक रूप से संचालित प्रणाली के समान है। रेडियल इंजेक्शन पंप में एक दबाव नियंत्रण वाल्व और एक प्रवाह थ्रॉटल के साथ एक वेन-चेंबर पंप होता है। इसका काम ईंधन को सोखना है, संचायक (लगभग 2 एमपीए) के अंदर दबाव बनाना और उच्च दबाव वाले रेडियल पिस्टन पंप से ईंधन भरना है जो सिलेंडर में ठीक छिड़काव-इंजेक्शन के लिए आवश्यक दबाव बनाता है (लगभग 160 एमपीए तक) . ). कैंषफ़्ट, उच्च दबाव पंप के साथ मिलकर घूमता है और व्यक्तिगत इंजेक्टर सिलेंडरों को ईंधन पहुंचाता है। तेज़ सोलनॉइड वाल्व का उपयोग इंजेक्ट किए गए ईंधन की मात्रा को मापने और विनियमित करने के लिए किया जाता है, जिसे एक एल के माध्यम से चर पल्स आवृत्ति संकेतों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। समुच्चय नासिका पर स्थित है। वाल्व का खुलना और बंद होना उस समय को निर्धारित करता है जिसके दौरान उच्च दबाव पंप द्वारा ईंधन की आपूर्ति की जाती है। रिवर्स एंगल सेंसर (सिलेंडर कोण स्थिति) से संकेतों के आधार पर, रिवर्सल के दौरान ड्राइव शाफ्ट और कैम रिंग की तात्कालिक कोणीय स्थिति निर्धारित की जाती है, इंजेक्शन पंप की रोटेशन गति की गणना की जाती है (क्रैंकशाफ्ट सेंसर से संकेतों की तुलना में) और पंप में इंजेक्शन स्विच की स्थिति। सोलनॉइड वाल्व इंजेक्शन स्विच की स्थिति को भी नियंत्रित करता है, जो तदनुसार उच्च दबाव पंप के कैम रिंग को घुमाता है। नतीजतन, पिस्टन को चलाने वाले शाफ्ट देर-सबेर कैम रिंग के संपर्क में आ जाते हैं, जिससे संपीड़न की शुरुआत में तेजी या देरी होती है। इंजेक्शन स्विचिंग वाल्व को नियंत्रण इकाई का उपयोग करके लगातार खोला और बंद किया जा सकता है। रोटेशन कोण सेंसर एक रिंग पर स्थित होता है जो उच्च दबाव पंप के कैम रिंग के साथ तालमेल में घूमता है। पल्स एनकोडर पंप ड्राइव शाफ्ट पर स्थित है। दांतेदार बिंदु इंजन में सिलेंडरों की संख्या से मेल खाते हैं। जब कैंषफ़्ट घूमता है, तो शिफ्ट रोलर्स कैम रिंग की सतह के साथ चलते हैं। पिस्टन को अंदर की ओर धकेला जाता है और ईंधन पर उच्च दबाव डाला जाता है। उच्च दबाव में ईंधन का संपीड़न नियंत्रण इकाई के संकेत पर सोलनॉइड वाल्व के खुलने के बाद शुरू होता है। वितरक शाफ्ट संबंधित सिलेंडर में संपीड़ित ईंधन आउटलेट चैनल के सामने की स्थिति में चला जाता है। फिर ईंधन पाइपलाइन के माध्यम से थ्रॉटल चेक वाल्व के माध्यम से इंजेक्टर तक जाता है, जो इसे सिलेंडर में इंजेक्ट करता है। इंजेक्शन सोलनॉइड वाल्व के बंद होने के साथ समाप्त होता है। पंप के रेडियल पिस्टन के निचले मृत केंद्र के बाद वाल्व लगभग बंद हो जाता है, दबाव में वृद्धि की शुरुआत कैम के ओवरलैप के कोण (इंजेक्शन स्विच द्वारा नियंत्रित) द्वारा नियंत्रित की जाती है। ईंधन इंजेक्शन गति, भार, इंजन तापमान और परिवेश दबाव से प्रभावित होता है। नियंत्रण इकाई क्रैंकशाफ्ट स्थिति सेंसर और पंप में ड्राइव शाफ्ट के रोटेशन के कोण से भी जानकारी का मूल्यांकन करती है। कोण सेंसर का उपयोग करके, नियंत्रण इकाई पंप ड्राइव शाफ्ट और इंजेक्शन स्विच की सटीक स्थिति निर्धारित करती है।

1. - दबाव नियंत्रण वाल्व के साथ वैन एक्सट्रूज़न पंप।

2. - रोटेशन एंगल सेंसर

3. - पंप नियंत्रण तत्व

4. - कैंषफ़्ट और नाली वाल्व के साथ उच्च दबाव पंप।

5. - स्विचिंग वाल्व के साथ इंजेक्शन स्विच

6. - उच्च दबाव सोलनॉइड वाल्व

अक्षीय पंप (VP30)

एक समान इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली को अक्षीय पिस्टन के साथ रोटरी पंप पर लागू किया जा सकता है, एक उदाहरण बॉश प्रकार वीपी 30-37 पंप है, जिसका उपयोग 1989 से यात्री कारों में किया गया है। वीई अक्षीय ईंधन पंप में एक यांत्रिक सनकी नियामक द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उपयोगी स्ट्रोक और ईंधन की खुराक गियर लीवर की स्थिति निर्धारित करती है। बेशक, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण का उपयोग करके अधिक सटीक सेटिंग्स प्राप्त की जाती हैं। इंजेक्शन पंप में विद्युत चुम्बकीय नियामक एक यांत्रिक नियामक और इसकी अतिरिक्त प्रणालियाँ हैं। नियंत्रण इकाई इंजन के प्रदर्शन की निगरानी करने वाले विभिन्न सेंसरों से संकेतों को ध्यान में रखते हुए, इंजेक्शन पंप में विद्युत चुम्बकीय नियामक की स्थिति निर्धारित करती है।

अंत में, विशिष्ट वाहनों में उल्लिखित पंपों के कुछ उदाहरण।

अक्षीय पिस्टन मोटर के साथ रोटरी ईंधन पंप VP30 उदाहरण के लिए फोर्ड फोकस 1,8 टीडीडीआई 66 किलोवाट का उपयोग करता है

VP37 1,9 एसडीआई और टीडीआई इंजन (66 किलोवाट) का उपयोग करता है।

रेडियल पिस्टन के साथ रोटरी इंजेक्शन पंप VP44 वाहनों में प्रयुक्त:

ओपल 2,0 डीटीआई 16वी, 2,2 डीटीआई 16वी

ऑडी ए4/ए6 2,5 टीडीआई

बीएमडब्ल्यू 320डी (100 किलोवाट)

माजदे डीआईटीडी (74 किलोवाट) में निप्पॉन-डेन्सो रेडियल पिस्टन के साथ एक समान डिजाइन एक रोटरी इंजेक्शन पंप है।