Vstrekovanie kvapalného paliva (vznetový motor)

Vstrekovanie kvapalného paliva je spôsob prípravy zmesi vznetových motorov. Spočíva vo vstrekovaní čerpadlom stlačeného paliva pomocou vstrekovačov do stlačeného čistého vzduchu vo valci, alebo komôrke motora.

Pneumatické vstrekovanie paliva

Pneumatické vstrekovanie paliva predstavuje najstarší, dnes už nepoužívaný systém. Palivo sa do vstrekovacieho ventilu dopravovalo jednoduchým nízkotlakovým čerpadlom. Viacstupňový kompresor poháňaný motorom vyrábal stlačený vzduch do zásobníka (oceľovej fľaše). Tlak tohoto vzduchu bol väčší, ako kompresný tlak vo valci motora. Zo zásobníka sa vzduch privádzal tiež do vstrekovacieho ventilu. Otváranie vstrekovacieho ventilu sa riadilo ihlou poháňanou vačkou. Tvar vačky tak pevne určil začiatok a koniec vstreku voči polohe kľukového hriadeľa. Pri otvorení vstrekovacieho ventilu stlačený vzduch prúdil do valca a strhával so sebou palivo, ktoré zároveň rozprášil na drobné čiastočky a premiešal so vzduchom vo valci. Tento systém mal významné nevýhody: vyžadoval navyše ťažký a zložitý kompresor a bol náchylný na poruchy. Naproti tomu palivové čerpadlo bolo veľmi jednoduché.

Hydraulické akumulátorové vstrekovanie

Tento systém spočíva v tom, že palivo stlačené na dostatočne vysoký tlak čerpadlom je akumulované v tlakovom zásobníku. Systém môže pozostávať z jedného čerpadla a zásobníka pre celý motor, alebo s jednotlivými čerpadlami a zásobníkmi pre každý valec. Zo zásobníka je palivo privádzané vysokotlakovým potrubím do vstrekovača. Vstrekovač uzatvára ihla, pri jej otvorení sa palivo vstrekuje a rozprašuje cez dýzu. Spôsob ovládania ihly významne ovplyvňuje vlastnosti tohoto vstrekovacieho systému.

Hydraulické akumulátorové vstrekovanie s mechanickým ovládaním

Mechanicky ovládané systémy boli prvé, ktoré nahradili pneumatické vstrekovanie paliva a v súčasnosti sú pre svoje nevýhody tiež prekonané. Tlak v zásobníku bol na úrovni 14 až 28 MPa. Množstvo vstrekovaného paliva bolo okrem vstrekovacieho tlaku závislé na veľkosti otvoru trysky a na dobe jej otvorenia. Pretože ihla bola ovládaná mechanicky, prostredníctvom vačky poháňanej kľukovým hriadeľom s pevným prevodom, začiatok a doba otvorenia ihly mala priamy vzťah s polohou kľukového hriadeľa. To znamená, že pri zvýšení otáčok motora sa doba otvorenia v čase skracovala a bez ďalších úprav by dávka paliva klesala. Pre zachovanie rovnakej dávky paliva bolo potrebné zvyšovať tlak v akumulátore s rastúcimi otáčkami. Preto sa tento systém vstrekovania uplatnil u pomalobežných lodných motorov pracujúcich v úzkom rozmedzí otáčok. Pre rýchlobežné motory a motory s premenlivými otáčkami systém nebol vhodný. Okrem toho, medzi jeho ďalšie nevýhody patrilo riziko nedostatočného tesnenia ihly v sedle vstrekovača. Netesnosť spôsobovala odkvapkávanie paliva do spaľovacieho priestoru, ktoré nedostatočne rozptýlené bez dostatočného prístupu kyslíka vytváralo karbónové usadeniny aj v otvore trysky, ktoré zase spôsobovali nerovnomerné dávkovanie paliva do jednotlivých valcov.

Hydraulické piestové vstrekovanie s rozdeľovačom paliva

Systém sa používa pre menšie automobilové motory. Jedno čerpadlo je určené pre viac valcov. Piest čerpadla môže v tomto prípade vykonávať priamočiary vratný pohyb, alebo rotačný pohyb v telese s vytvarovanou vnútornou vačkou. Vačka je vytvorená tak, aby piestik vykonal toľko pracovných zdvihov na jeden pracovný obeh motora, koľko valcov je obsluhovaných jedným čerpadlom. Súčasťou telesa čerpadla je rotačný rozdeľovač, ktorý cyklicky prepája priestor nad piestom s jednotlivými výtlačnými kanálmi. Tie sú ďalej prepojené výtlačným potrubím s vstrekovačmi. Toto riešenie nemá okrem menších priestorových nárokov zásadné výhody. Naopak, je náročnejšie na presnosť výroby a rýchlejšie sa opotrebúva.