Pumppusuutin

Kohteesta AutoWiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Suutin on dieselmoottorin polttoaineen annostelulaite. Näitä tarvitaan yksi jokaista moottorin sylinteriä kohden. Vanhemmissa dieselmoottoreissa suutin oli yksinkertainen laite, joka jousen muodostaman vastavoiman säätelemänä suoritti polttoaineen ruiskutuksen moottoriin. Tässä järjestelmässä tarvittiin erillinen ruiskutuspumppu syöttämään korkeapaineista polttoainetta suuttimille. Ruiskutuspumppu sekä suuttimet toimivat mekaanisesti ilman moottorinohjauselektroniikkaa.


Pumppusuutin on laite, joka kohottaa dieselpolttoaineen paineen, ja hoitaa sylinterikohtaisen annostelun palotilaan. Pumppusuutin tunnetaan myös saksankielisellä lyhenteellä PDI (Pumpe Düse Unit Injection = pumppusuutinyksikköruiskutus).

Näistä erotuksena ovat vielä ns. common-rail-tyyppiset ratkaisut, joissa korkeapaine muodostetaan yhteisellä pumpulla sylinterikohtaisille suuttimille, mutta annostelua ohjataan suutinkohtaisesti moottorinohjauselektroniikalla.


Perinteinen pumppusuutin

Perinteiset ruiskutusjärjestelmät muodostavat ruiskutuspumpusta, johon eri sylinterien ruiskutusventtiilit on yhdistetty korkeapaineputkilla. Nykyiset nopeakäyntiset suorasuihkutusdieselmoottorit toimivat jopa 150MPa:n (1500 bar) ruiskutuspaineilla. Tämä aiheuttaisi monia ongelmia, sillä korkeapaineinen polttoneste ei käyttäydy korkeapaineputkessa kokoonpuristumattoman nesteen tavoin, vaan se noudattaa lähinnä äänen etenemistä väliaineessa. Niimpä esim. suuttimessa vallitseva paine saattaa kohota huomattavasti korkeammaksi kuin paine ruiskutuselementin sisällä. Tämä johtuu paineaaltojen heijastumisesta putkistossa. Järkevillä ulkomitoilla varustetun paineputkiston tilavuus rajoittaakin ruiskutuspumpun tuottaman paineen huippuarvoa ja putkien dynaaminen käyttäytyminen vaikeuttaa ruiskutustapahtuman hallintaa. Ts. syntyy helposti mm. jälkiruiskutusta, koska suutin avautuu uudelleen putkiston painevärähtelyjen johdosta.

Näiden paineputkiston aiheuttamien epäkohtien välttämiseksi on siirrytty käyttämään pumppusuuttimia (esim. Bosch PDE). Pumppusuutin koostuu sylinterikohtaisesti sylinterikanteen asennettavasta ruiskutuspumppu- ja suutinkokonaisuudesta, jota nokka-akseli käyttää, joko suoraan tai keinuvivuston välityksellä. Jos nokka-akseli sijaitsee sylinterilohkossa, tarvitaan vielä nostimet ja työntötangot.

Suoraan säädettävässä pumppusuutinjärjestelmässä (ruiskutuspaine jopa yli 180 MPa), jossa ohivirtauskanavaa sulkee ja avaa nopeatoiminen magneettiventtiili, syöttää suutin polttonestettä palotilaan aina kun mikroprosessoriohjaus pitää ohjausventtiilin suljettuna. Synkronoimalla venttiilin toiminta kampiakselin asentoon nähden voidaan myös ruiskutuksen alkuhetkeä säätää halutulla tavalla.

Koska koko ruiskutustapahtuma kestää vain noin 1ms:n ajan on magneettiventtiilin liikken kestoajan oltava alle 10us, jotta voidaan saavuttaa vaadittava ruiskutusmäärän ja ruiskutusennakon säätötarkkuus. Sähkömagneetin liikuttaman venttiilineulan on vaikea saavuttaa tällaista nopeutta, koska sillä on melkoinen mekaaninen massahitaus. On lisäksi muistettava, että venttiilineulaan vaikuttaa suuri hydraulinen voima, ja vain suljettuna neula on täysin painetasapainossa.

Nahtavyys.gif Tätä artikkelia on pyydetty kuvitettavaksi.
Syy: {{{1}}}. Tarkempia tietoja saattaa olla sivulla AutoWiki:Artikkelitoiveet.