Wtryskiwacze paliwa są kluczowym elementem silników z elektronicznym wtryskiem paliwa. Otrzymując polecenia z elektronicznej jednostki sterującej (ECU), precyzyjnie kontrolują czas, natężenie przepływu, ciśnienie i atomizację wtrysku paliwa, bezpośrednio określając moc wyjściową silnika, zużycie paliwa i poziom emisji. Części wtryskiwaczy paliwa są szeroko stosowane w różnych dziedzinach silników spalinowych, w tym w samochodach, maszynach budowlanych i energetyce morskiej.
Podstawową zasadą działania części wtryskiwaczy paliwa jest precyzyjne sterowanie napędem elektromagnetycznym:
1. Stan gotowości: W przypadku braku sygnału sterującego sprężyna powrotna wewnątrz wtryskiwacza paliwa pozostaje w stanie ściśniętym, mocno dociskając zawór iglicowy do otworu wtryskowego. Zawór jest całkowicie zamknięty, skutecznie zapobiegając wyciekom paliwa i zapewniając utrzymanie stabilnego ciśnienia w układzie paliwowym.
2. Wykonanie wtrysku: Kiedy ECU wydaje polecenie wtrysku w oparciu o warunki pracy silnika (takie jak prędkość biegu jałowego, przyspieszenie lub zmiany obciążenia), cewka elektromagnetyczna jest natychmiast zasilana energią w celu wytworzenia silnego pola magnetycznego. Siła ssąca pola magnetycznego pokonuje opór sprężyny powrotnej, podnosząc zawór iglicowy i otwierając otwór wtryskowy. Olej opałowy pod wysokim ciśnieniem (o ciśnieniu dochodzącym do 2200-2500 barów) jest wyrzucany z dużą prędkością przez maleńką pierścieniową szczelinę pomiędzy iglicą wału w głowicy zaworu iglicowego a otworem rozpylającym. Pod wpływem strumienia powietrza zostaje rozbity na mikronowe kropelki oleju i równomiernie rozprowadzony w komorze spalania, tworząc warunki do całkowitego spalenia.
3. Zakończenie wtrysku: Po odcięciu prądu przez ECU, elektromagnetyczna siła ssania szybko zanika. Sprężyna powrotna napędza zawór iglicowy, aby szybko zresetować i zamknąć otwór wtryskowy, precyzyjnie kończąc proces wtrysku. Cały cykl reakcji trwa tylko od 0,2 do 0,4 milisekundy, umożliwiając ciągły wtrysk o wysokiej częstotliwości i dostosowując się do dynamicznych warunków pracy silnika.
1. Wtryskiwacz typu zamkniętego:
Dzięki zamkniętej konstrukcji gniazda zaworu paliwo styka się wyłącznie z komorą spalania podczas wtrysku, co zapewnia wysoką niezawodność. Głównie podzielony na dwa typy:
- Typ dyszy: Liczba dysz jest regulowana w zakresie od 1 do 10, w zakresie średnic 0,15-1,0 mm. Paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania poprzez wiele dysz, co zapewnia dobrą równomierność atomizacji. Nadaje się do silników benzynowych i wysokoprężnych z komorami spalania z bezpośrednim wtryskiem, takich jak samochody osobowe i lekkie ciężarówki.
- Iglicowe: Cylindryczna igła wystaje z główki zaworu iglicowego i wchodzi w otwór wtryskowy, powodując rozpylanie paliwa w postaci pierścieniowej mgiełki o szerokim zakresie rozpylenia, odpowiedniej dla oddzielnych komór spalania. Specjalne typy pochodnych obejmują: dławiący (konstrukcja głowicy igłowej umożliwia wstępny wtrysk, redukując hałas silnika Diesla), typ z wydłużoną kryzą (zawór iglicowy jest prowadzony z dala od gorącej strefy, aby zapobiec zakleszczeniu, odpowiedni do szybkoobrotowych i wydajnych silników Diesla) oraz typ z chłodzeniem wymuszonym (zmniejszanie obciążenia cieplnego przez kanały chłodzące, stosowane w dużych i średnich elektrowniach morskich).
2. Specjalne typy wtryskiwaczy funkcjonalnych
- Typ zaworu kulowego: jako element uszczelniający wykorzystuje wydrążony, lekki zawór kulowy, charakteryzujący się automatycznym centrowaniem, o 40% lepszą skutecznością uszczelniania w porównaniu z tradycyjnymi zaworami iglicowymi i większą szybkością reakcji, odpowiedni do wysokociśnieniowych systemów Common Rail.
- Typ zaworu płytowego: Zapewnia stabilny ruch posuwisto-zwrotny zaworu iglicowego dzięki cienkiej konstrukcji zaworu płytowego, zmniejszając ryzyko zatkania kryzy wtryskowej o 60%, wydłużając okresy międzyobsługowe, odpowiedni do zastosowań w maszynach inżynieryjnych o złożonych wymaganiach dotyczących jakości paliwa.
- Typ wielootworowy: wyposażony w 4-12 precyzyjnych dysz, zasięg wtrysku paliwa jest szerszy, a spalanie pełniejsze. Te części wtryskiwaczy paliwa są przeznaczone do wysokowydajnych silników wysokoprężnych z bezpośrednim wtryskiem paliwa, takich jak silniki samochodów ciężarowych i maszyn budowlanych.


