Egy örvénykamrás Volkswagen dízel motor (1.6TD) forgóelosztós adagolójának szétszerelési folyamatát mutatnám be, pontosabban emellett végigkísérjük az adagoló működését. Először is szögezzünk le pár dolgot, mit is kell megvalósítani egy dízelmotor üzemanyag ellátásánál.
Minőségi szabályozás, ami jelentős könnyebbség a benzinmotorok mennyiség szabályozásához képest. Ez mit is takar? Hogy nem szükséges megtartani a tüzelőanyag, levegő keverék arányát, minőségét (benzineseknél a Lambda érték). Tehát optimálishoz képest szegényebb, illetve dúsabb is lehet a keverék, a motorunk továbbra is járni fog. Tehát végletekig leegyszerűsítve, a motorunk szív levegőt és ehhez egy üzemanyag csapra van szükségünk ami szabályozza befolyó tüzelőanyag mennyiséget. De természetesen a helyzet ennél sokkal bonyolultabb. Itt nem a hagyományos megközelítésből tanulmányozzuk a működését, hanem a szétszerelési fázisok folyamata alatt.
Szükség van elosztóra, amely a hengereknek elosztja időben a szükséges tüzelőanyagot, és mivel az égés lefolyásához idő kell, ezért előtöltés szabályozásra. Tehát magas fordulaton előbb kell bejuttatni a tüzelőanyagot égéstérbe, hogy a megfelelő időre teljesedjen ki a hengerben a nyomás. Éppen úgy, mint benzinmotorok esetén az előgyújtás.
Ezen kívül még számos működést finomító rendszer megtalálható.
A lenti képen látható maga az adagoló, 17mm-es vékonyabbik tengellyel bír, a 20mm-es közvetlen befecskendezésű adagolókhoz képest. A motor vezérléséhez a tengely végén kúpos kötéssel egy bordáskerékkkel csatlakozik. A tengely meghajt egy alacsony nyomású lapátos szivattyút, ami előállítja az úgynevezett háznyomást, amely az adagolóban lévő üzemanyag nyomását jelenti. De ennek módjáról és szabályozásáról kicsit később. A tengely túlsó végénél található az adagoló elem, amely a nagy nyomás előállításáért felel, illetve még az elosztó, amely a hengerekhez a nyomócsöveken és a porlasztócsúcsokon keresztül egyesével eljuttatja az üzemanyagot.
A kép bal oldalán a bronzperselyes részen a gázkar tengelye látható, egy szó szerinti kart kell érteni, a két véghelyzete határolt és spirálrugó húzza vissza alaphelyzetbe, az autó gázpedálja bowdenen keresztül mozgatja. A kép középső részén az úgynevezett LDA egység található, ami a töltőnyomás függésében kezeli a befecskendezett mennyiséget. Lényege, hogy töltőnyomás nélkül más szabályzási tartományban van az adagoló, mint a töltőnyomás elérésekor.
Látható a gázkar tengelye, tőle jobb és bal oldalon felette a két véghelyzet állító hernyócsavar. Balra szintén két állítócsavar, ami a hidegindítókar meghúzásánál játszik szerepet. Itt a két szélső helyzetét állíthatjuk be.
A következő képen jobban látható a hidegindító mechanizmus, a két egymás feletti kar. Az alsó kar jobb oldali szemét húzza a hidegindító kar egy bowdennel. Az alsó kar az előtöltésműn állít, növelve az előtöltést hidegindításkór, míg a képen látható lógó rudazattal együtt ráemel a felső karra, növelve az alapjárati fordulatszámot, így segítve elő a hidegindítást.
Itt még jobban látható az előtöltés szabályzókar, emögött helyezkedik el az előtöltés szabályzó mechanika.
A lenti kép jobb oldalán lekontrázva látható a füstcsavar. Ezzel az adagoló szabályzógyűrű állító kar (gázkarcsoport) forgáspontjának helyzetét határozhatjuk meg. Középen a tűzősarúval egy mágnesszelepet, amely villamos feszültség hiányában elzárja a gázolaj útját, megálljt parancsolva az autó működésének.
Kívülről még találhatunk rajta egy befolyóágat, általában áteresztőszemes megoldással. Egy out feliratú kifolyóágat, szabályzott méretű kilépőfurattal (nem összekeverendő a két áteresztőcsavar). Lenn látható a 4db fejszelep, ezek visszacsapó szelepek, megakadályozva nyomócsövekben keletkező káros lengéseket, visszaáramlást a nyomóelem fele. Középen pedig egy csavart, amely mögé mérőórát helyezve mérhetjük az adagolóelem löketét, ezt kihasználva előtöltést állíthatunk.
A fedél óvatos levétele után ezt láthatjuk. A gázkar másik oldala egy rugós mechanizmuson keresztül mozgatja a szabályzógyűrű állító kar csoportot, azaz gázkarcsoportot. Illetve alatta egy kisebb rugót is láthatunk ,ez a kis rugó pedig a hidegindítási fordulatszám emelő kar húzórugója, ezt a kart kívülről már korábbi képen láthattuk, ezen keresztül szintén a gázkarcsoportot mozgatjuk.
A gázkar egy több rugós megoldás nem fix munkahosszal, az apróbb rugók segítségével mozdítják a szabályzó gyűrűt mozgató kart, míg a nagyobb , erősebb spirálrugó pedig nagyobb erőhatás ellenére elmozdul, ezzel meghosszabbítva a működtető hosszt.
Haladjunk jobbról balra. Az adagolótengellyel fogaskerékhajtással egy forgódob van meghajtva, amelyben röpsúlyok találhatóak. Ezek a forgás hatására szétnyílni próbálnak (háromszög alakú hasábok a kör alakú dobban), a szétnyílás hatására pedig kinyomják a rudacskát amelyet a röpsúlyok körülölelnek így zárt helyzetben. Ez a rúd egy furatos tengelyen helyezkedik el, a tengely másik fele a háznyomásért felelős szabályzószelep házába van belenyitva.. Ez a kis egyik felén zárt cső apró hasítékkal bír az oldalán így a nyomás kitud egyenlítődni és vissza tud csúszni a tengelyre. Ez biztosítja a motorunk fordulatszámkorlátját, a fordulat növekedésével egyre inkább nyomná viszább a szabályzógyűrű állító kart alaphelyzetbe. Igen ám ,de mit teljes gázt húzunk, de egy idő után ez sem jelent akadályt, mert a gázkar húzóhossza nem fix, az fentebb tárgyalt erősebb spirálrugó rugóerejét legyőzve vissza tudja nyomni ennek ellenére a szabályzógyűrű állító kart alaphelyzetbe, ezáltal elvéve a gázt.
A gázkarcsoport legkülső eleme látható baloldalt. Ezt a kart a füstcsavar, illetve az LDA szabályozza. Ez felelős a belsőbb részek forgáspontjának helyzetéért.
A fordulatszám-szabályzórendszert és a forgáspont állító kar két csavarját kiszerelve kivehetjük a gázkarcsoportot is. Vizsgáljuk meg, mi felelős a gázállásért. Az összetett kar alatt és felett láthatjuk a forgáspont állító kar tengelyét képző csapos csavarokat. Ezek helyzete ettől balra 5mm-re, lenti csavarnál látható legjobban a négyzetrácson, helyezkedik el a pozíciója, azaz a gázkarcsoport külső keretének forgáspontja. Majd ettől mint egy 15mm-el szintén balra a belső keretek, karok forgáspontja. Bal oldalán pedig látható egy csap, ami összeépítve szabályzógyűrűvel érintkezik.
Haladjunk jobbról balra. Látható a röpsúly meghajtásért fellelős fogaskerék. Balra az előtöltés álltó része, amelyeken a görgők foglalnak helyet. Az erre felfekvő alkatrész a hullámostárcsa, ami a nyomóelem löketét valósítja meg. Illetve a nyomóelem tengelyén lévő szabályzógyűrűben lévő furatot láthatjuk, ebben helyezkedik el a fentebb látható állítókar csapja. Így valósítja meg az adagoló a szabályzógyűrű mozgását.
Lássuk szemléltető ábrákon a működését:
Indítás:
Indításkor a röpsúlyos rendszer áll, minimális mértékben forog, így a gázkar rugói elmozdítják a szabályzógyűrűt, növelve a nyomóelem hasznos löketét, emelve a befecskendezett mennyiséget.
Alapjárat:
Alapjáraton már a kimozduló röpsúlyok megteremtik a gázkar rugói és a röpsúly nyomóereje közötti egyensúlyt, alapjárathoz szükséges nyomóelem löketet.
Gyorsítás:
Gyorsításkor a gázkar a rugókon keresztül meghúzza a gázkarcsoportot, ez ha még nem túl magasa fordulat legyőzi a röpsúlyos rendszer nyomóerejét, elmozdítva a szabályzógyűrűt, növelve a hasznos löketet.
Leszabályozás:
A fordulatszám emelkedésével a röpsúlyos rendszer legyőzi a gázkar rugóerejét, így fokozatosan elvéve a gázt, ad egy leszabályzási fordulatszámot.
Tehát a tényleges benyomott tüzelőanyag mennyiség úgy valósul meg, hogy a hullámostárcsa fix lökettel hajtja a nyomóelemet,ami magas nyomást hoz létre. Pontosabban akkor, ha a szabályzógyűrű nem takar rá a furatra. Ha részben takar rá, akkor a löket csak egy része hasznosul, hiszen egybenyitás esetén a nagynyomású tér összekapcsolódik az adagolóban lévő térrel.
A nagynyomású tér a középső furatban található meg, ide nyomódik bele az elem, majd forgó mozgást végezve, a rajta lévő hasítékon keresztül osztja el a meghatározott fejszelep, nyomócső, porlasztócsúcs felé az üzemanyagdózist.
A gyári 9-es (9mm átmérőjű) elem. Az adagoló által szállított maximális mennyiség legfőbb korlátja az elemméret. Az átmérő négyzetesen számít. Míg a hullámtárcsa lökete lineárisan (elméletileg).
A hullámtárcsa és a forgatását végző két köröm.
A nyomóelem lökete a gyári löketű hullámostárcsa esetén, TDC a főtengely felső holtpontját, míg BDC az alsó holtpontját jelöli, függőleges tengelyen a nyomóelem elmozdulásának értéke látható.
A képen az előtöltés szabályozásáért felelős részegység egy részét láthatjuk. A középen lévő kereszt adja át a hajtást a hullámostárcsának, illetve a nyomóelemnek, míg a hullámostárcsa az egymástól 90 fokra látható görgőkön támaszkodik fel. A jobb oldali csap az egész mechanika elforgatásáért felelős. Ha a görgők elfordulnak, akkor azonos hullámostárcsa pozícióban ez más emelést nyomóelem elmozdulást eredményez, azaz máskor valósul meg a befecskendezés a főtengely elforduláshoz képest.
A lenti ábrán a jobboldali kar a korábban tárgyalt külső hidegindításnál használt előtöltés szabályzó kar, ezt elforgatva láthatjuk hogy módosul az előtöltésünk.
Az adagolóházban lévő hasítékban fordul el az előtöltést állító csap:
Az előtöltés mértékét azonban nem elégséges hidegindításkor megnövelni, fordulatszám függőségét egyszerű módon megoldották a Boschnál. Az adagolóban lévő alacsony nyomású pumpa az adagoló terében a fordulatszámmal arányos nyomást hoz létre, ezt felhasználva a képen látható jobb oldali dugattyú és rugó páros, az adagoló háznyomás hatására elmozdul, elforgatva a görgőtartót, görgőket.
A működés az alábbi ábrával jól követhető:
A görgők, háza, illetve az ezeket elmozdító csap furata tökéletesen látható:
A TD motor gyári előtöltés karaktere. A hidegindító kar 5 fokot emel, míg az alapelőtöltéshez képest a háznyomás 1000-es fordulattól 5000-es fordulatig 20 főtengely foknyit mozdul el.
Az előtöltést állító dugattyú furata az adagolóházban, a furat túloldalán látható a hidegindításhoz szükséges előtöltés állító mechanikája.
A bordáskerék tengelye csillapított áthajtással kapcsolódik a fordulatszám-szabályzó fogaskerékhez.
A tengelyre egy íves retesszel csatlakozik az alacsony nyomású szivattyú. Jól látható, hogy a tengely középvonalához képest a házban lévő tér excenteres, a fordulat miatt a lapátok sugárirányban elmozdulnak és így a két tér között a szivattyú térfogat kiszorítást végez.
A háznyomás értéke egy rugós dugattyús szeleppel van kordában tartva. A túlnyomás hatására bemozdul és egy megkerülőágon el tud dolgozni a szivattyú.
A háznyomásért felelős szelep a két oldalon lelapolt csavarban található.
Gyakorlatilag a főbb alkatrészekkel végeztünk, viszont hátramaradt még az adagoló fedele, amin megtalálható az LDA. A fedelet alulról vizsgálva látható középen az LDA karja. Bal oldalt fenn a gázkar perselye, alul pedig a hidegindítási fordulatszám-szabályzásért felelős kar.
Fentről nézve, az LDA fedelét leszedve láthatjuk, hogy egy gumimembrán található alatta.
Az LDA fedelet aulról nézve, bal oldalt láthatjuk a szívócsőnyomás bejutásáért (a membrán fölé) felelős áteresztőszemet. Illetve a tető közepén lévő szabályzócsavar nyomó oldali felét. Ez a csavar határozza meg a később látható tüske nyugalmi állapotát.
A membránt kiszecdve láthatunk egy érdekes alakú tengelyt, amely erre a tengelyre merőleges kis csappal mozgatja a fedél alján látható kart. A hasznos úthossz a kúposan kialakított rész. A rugó pedig alaphelyzetbe nyomja az LDA tüskéjét, tehát a turbónyomás hatására a membránnak ezt a rugóerőt kell legyőznie a bemozduláshoz.
Remélem segítség azoknak, akik bátortalanok voltak eddig nekiállni egy adagoló szétszereléséhez. Összeépítés után azonban mindenképpen vigyük el műhelybe adagolópadra feltenni az elkészített, akár egyedi adagolót is, mert vaktában a nem működéstől a komoly anyagi kárig minden előfordulhat.
Sok sikert a szereléshez!