Verslag dieselpomp en verstuivers PDF

Preview

Summary

verslag van dieselpomp en verstuivers met extra info...

Description

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

Je

Industriële wetenschappen en technologie Bachelor in de autotechnologie Campus Kortrijk Academiejaar 2 21 20 2

Inhoudsopgave

Inhoudsopgave

Inhoudsopgave ..................................................................................................... 2 Inleiding ............................................................................................................... 4 Dieselpomp .......................................................................................................... 5 1

Voorbereiding ............................................................................................. 5

1.1

Zoek op wat het belang van het inspuittijdstip bij dieselmotoren is. ................. 5

1.2

Bestudeer de werking van een dieselmotor (direct en indirect ingespoten). .... 5

1.3

Bestudeer de algemene werking van een Bosch VE-pomp ................................. 6

1.4

Hoe het inspuitsysteem van deze 4D65 motor werkt. Is er sprake van directe of indirecte inspuiting? ............................................................................................ 6

2

Opgave ....................................................................................................... 7

2.1

Leg het verschil uit tussen direct en indirect ingespoten dieselmotoren. Welk type is dit? ........................................................................................................... 7

2.2

Bekijk de verstuivers van de motor. Zijn deze elektrisch bediend? Hoe worden deze verstuivers geopend?.................................................................................. 7

2.3

Wat is het verband tussen de beweging van de plunjer en het openen van de verstuiver?........................................................................................................... 7

2.4

Leg uit hoe je het inspuittijdstip hier kunt afstellen. .......................................... 7

2.5

Bestudeer de versteller die je volgens ATH moet tegenwerken. In welke omstandigheden is deze werkzaam (tip: kijk naar de leidingen die er op toekomen)? ......................................................................................................... 7

2.6

Vergelijk het vliegwiel van deze motor met dat van een benzinemotor uit het labo. Verklaar de verschillen. .............................................................................. 8

Common rail ......................................................................................................... 9 3

Common rail dieselmotoren ........................................................................ 9

3.1

Uit welke hoofdonderdelen bestaat het injectie gedeelte van een common rail dieselmotor?........................................................................................................ 9

3.2

Hoe wordt bij een moderne dieselmotor de gewenste dieseldruk bekomen en hoe wordt deze afgeregeld?.............................................................................. 10

3.3

Wanneer wordt de diesel ingespoten en waarom? .......................................... 10

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

2

Inhoudsopgave

3.4

Onder welke drukken wordt er diesel ingespoten in de cilinders? Vergelijk dit met oude dieselmotoren. .................................................................................. 10

3.5

Welke verstuivers worden op een moderne dieselmotor gebruikt, wie of wat beslist wanneer deze verstuivers/injectoren diesel inspuiten? ........................ 11

3.6

Wat zijn de voordelen van een moderne (common rail) dieselmotor ten opzichte van een oudere dieselmotor?............................................................. 12

3.7

Hoe zorgt men er bij moderne dieselmotoren voor dat de uitstoot van schadelijke gassen wordt beperkt/gereduceerd? ............................................. 12

Extra informatie ................................................................................................. 13 4

Pompverstuivers ....................................................................................... 13

4.1

Werking ............................................................................................................. 13

4.2

Pompverstuivers vervangen en afstellen .......................................................... 14

4.2.1 Demonteren van tuimelaars .............................................................................. 14 4.2.2 Demonteren spanblokje .................................................................................... 14 4.2.3 Demonteer en monteer de pompverstuiver ...................................................... 14 4.2.4 Stel de positie van de pompverstuiver af........................................................... 15 4.2.5 Breng de meetklok aan ...................................................................................... 15 4.2.6 Verdraai de krukas totdat de tuimelaar zijn laagste punt heeft bereikt. .......... 15 4.2.7 Afstellen van de pompverstuiver ....................................................................... 16 4.2.8 Draai de stelbout een 180° terug ...................................................................... 16 4.3

Brandstof toevoerpomp .................................................................................... 16

4.4

Aangepaste distributie ...................................................................................... 16

Linken ................................................................................................................ 17

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

3

Inleiding

Inleiding Dit is een opdracht rond dieselpomp en common rail diesel. Hier wordt onderzocht hoe deze werken, wat de voor -en nadelen ervan zijn en hoe goed ze werken tegenover elkaar. Als extra heb ik ook pompverstuiver er bij genomen.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

4

Dieselpomp

Dieselpomp 1

Voorbereiding

1.1

Zoek op wat het belang van het inspuittijdstip bij dieselmotoren is. Het belang van de inspuittijdstip bij dieselmotoren is dat hoe fijner deze brandstof ingespoten wordt hoe beter deze zal verbranden, waardoor er ook een hoger rendement zal ontstaan.

1.2

Bestudeer de werking van een dieselmotor (direct en indirect ingespoten). Dieselmotoren met een directe inspuiting hebben het voordeel dat er minder wandoppervlakte nodig is bij de verbrandingskamer, hierdoor zal een directe minder compressie verlies en warmte verlies hebben.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

5

Dieselpomp

1.3

Bestudeer de algemene werking van een Bosch VE-pomp De verdeelpomp is een roterende en volledige mechanische pomp. De hefboom die op de pomp zit is direct verbonden met het gaspedaal. In de pomp zit een plunjer die zich axiaal beweegt. De plunjer maakt zowel een draaiende, als een heen -en weergaande beweging. De regelschuif en de centrifugaal regelaar zorgen voor de juiste brandstofdosering. Wanneer de regelschuif naar links gaat, gaat de brandstof via de retouropening de pomp verlaten, waardoor de hoeveelheid brandstof minder is. Zodra er meer brandstof nodig is verschuift de regelschuif verder naar rechts, zodat er meer brandstof naar de cilinders gaat. Hiermee wordt ook het toerental geregeld.

1.4

Hoe het inspuitsysteem van deze 4D65 motor werkt. Is er sprake van directe of indirecte inspuiting? Het inspuitsysteem van een 4D65 is indirect.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

6

Dieselpomp

2

Opgave

2.1

Leg het verschil uit tussen direct en indirect ingespoten dieselmotoren. Welk type is dit? Bij directe inspuiting wordt de diesel rechtstreeks ingespoten in de cilinder. Bij indirecte inspuiting wordt de brandstof verneveld in een voorkamer die in verbinding staat met de verbrandingskamer

2.2

Bekijk de verstuivers van de motor. Zijn deze elektrisch bediend? Hoe worden deze verstuivers geopend? Deze zijn mechanisch bediend. De verstuiversnaald wordt bij een bepaalde brandstofdruk gelicht, waardoor een brandstofverneveling uit de inspuitopening ontstaat. De openingsdruk van een tapverstuiver ligt tussen de 100 en 135bar.

2.3

Wat is het verband tussen de beweging van de plunjer en het openen van de verstuiver? Als de plunjer naar rechts gaat zal er diesel naar de plunjer lopen. Als de plunjer naar links gaat zal de diesel via de retouropening de pomp verlaten.

2.4

Leg uit hoe je het inspuittijdstip hier kunt afstellen. Door de bouten die de pomp vasthouden wat los te draaien kan je de pomp wat verdraaien en hierdoor kan je het inspuittijdstip veranderen.

2.5

Bestudeer de versteller die je volgens ATH moet tegenwerken. In welke omstandigheden is deze werkzaam (tip: kijk naar de leidingen die er op toekomen)? Deze zal tegenwerken wanneer de motor en de koelvloeistof op temperatuur zijn en hierdoor zal het toerental zakken op stationair.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

7

Dieselpomp

2.6

Vergelijk het vliegwiel van deze motor met dat van een benzinemotor uit het labo. Verklaar de verschillen. Een dieselmotor heeft een zwaardere vliegwiel dan een van een benzine. Dit komt omdat een zwaarder vliegwiel het voordeel heeft dat de motor minder schokkend zal bewegen en ook rustiger en gelijkmatiger zal draaien. Nadeel is hoe zwaarder het vliegwiel hoe moeilijker om deze in beweging te krijgen en hoe moeilijker deze af te remmen.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

8

Dieselpomp

Common rail 3

Common rail dieselmotoren

3.1

Uit welke hoofdonderdelen bestaat het injectie gedeelte van een common rail dieselmotor? Bestaat uit een hogedrukpomp die zorgt voor de druk. De common rail waar de onderdruk staande brandstof aanwezig is. De injectoren die ervoor zorgen dat de brandstof in de cilinders worden gespoten. De raildruksensor die controleert of de rail onder genoeg druk staat en de gewenste druk aanwezig is.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

9

Dieselpomp

3.2

Hoe wordt bij een moderne dieselmotor de gewenste dieseldruk bekomen en hoe wordt deze afgeregeld? De hogedrukpomp zorgt voor de drukken en deze wordt afgeregeld aan de hand van de ECU die kijkt naar een aantal factoren zoals toerental, de belasting, de buitenlucht en motortemperatuur.

3.3

Wanneer wordt de diesel ingespoten en waarom? Bij diesel wordt er vooraf ingespoten, tijdens ingespoten en na ingespoten. Dit voor een betere verbranding en een hoger rendement te halen.

3.4

Onder welke drukken wordt er diesel ingespoten in de cilinders? Vergelijk dit met oude dieselmotoren. Bij common rail diesels zal de drukken tussen de 1000 en de 2000 bar zijn en bij oudere diesels met een lijnpomp zal de drukken tussen de 250 en de 400 bar zijn.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

10

Dieselpomp

3.5

Welke verstuivers worden op een moderne dieselmotor gebruikt, wie of wat beslist wanneer deze verstuivers/injectoren diesel inspuiten? Elektromagnetische bediende verstuiver worden toegepast bij common rail. De verstuiver wordt bediend door een elektromagneet. Het motormanagement bepaald wanneer de verstuiver moet openen en sluiten.

Piëzo-injector wordt zowel bij benzine als dieselmotor gebruikt. Deze worden aangestuurd door het motormanagement. Ze kunnen wel 5 keer sneller inspuiten dan een elektromagnetische injector.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

11

Dieselpomp

3.6

Wat zijn de voordelen van een moderne (common rail) dieselmotor ten opzichte van een oudere dieselmotor? Bij moderne diesel wordt alles elektrisch geregeld dus er wordt rekening gehouden met toerental, belasting, buitenlucht en temperatuur. Er wordt ook onder hogere drukken ingespoten dus hierdoor wordt er nog fijner verneveld en is er ook een hoger rendement.

3.7

Hoe zorgt men er bij moderne dieselmotoren voor dat de uitstoot van schadelijke gassen wordt beperkt/gereduceerd? Het doel is om een zo homogeen mogelijk brandstof-luchtmengsel te creëren. Dit wordt mogelijk gemaakt met een hoge injectiedruk die zorgt voor fijne verstuiving. Dit aan de hand van common-rail-systemen en pompverstuivers. Emissies kunnen bijvoorbeeld worden teruggebracht door klepregelsystemen, variabele compressie, waterinjectie, een nauwkeurigere afstelling van de turbo, het hergebruiken van de restwarmte, uitlaatgasrecirculatie en het koelen van de inlaatlucht. Injecties onder hogere druk en meerdere injecties per milliseconde zouden kunnen leiden tot een betere vermenging met lucht. Een andere aanpak richt zich op het efficiëntere afbreken van stikstofoxiden via de katalysator, alsook bijvoorbeeld op het sneller bereiken van de bedrijfstemperatuur. Bij diesels gebruiken ze katalysator met ureum, dat als AdBlue-vloeistof in een aparte tank wordt vervoerd. De stikstofoxiden kunnen door bepaalde chemische reacties weer worden omgezet in eenvoudige stikstof. Deze oplossing heeft als nadeel dat er een extra tank nodig is voor de AdBlue-vloeistof. Andere technologische vooruitgang is gericht op het gebruiken van extra technologie bij milde-hybrideauto’s. Een 48 V-elektromotor helpt de dieselmotor schoner te maken. Vooral bij het optrekken produceren dieselmotoren bijzonder veel stikstofoxiden. Dan zorgt de elektromotor ervoor dat de dieselmotor minder belast wordt en toch de nodige energie krijgt. Deze aanpak zou de uitstoot met meer dan 60 procent kunnen verminderen. Nadeel van dit systeem is dat de motor vaak minder toeren maakt of zelfs helemaal tot stilstand komt, koelt deze zo sterk af dat gewone SCR-katalysators niet meer werkt en helemaal niet starten. Een elektrisch verwarmingselement is bedoeld om dit probleem dan weer de wereld uit te helpen. De SCR-katalysator die de gassen van de motor opvangt bereikt dan sneller zijn bedrijfstemperatuur. Een injectie van AdBlue zou er daarnaast voor moeten zorgen dat de uitstoot van stikstofoxide met nog eens 14% wordt verminderd.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

12

Dieselpomp

Extra informatie 4

Pompverstuivers

4.1

Werking Het pompverstuiver inspuitsysteem is een directe brandstofinspuiting. Een elektronische brandstofpomp pompt de diesel met een druk van ongeveer 7,5 bar van de tank naar de brandstoftoevoer van de pompverstuivers. Het pompelement van de pompverstuiver wordt via een tuimelaar door de nokkenas bediend. De druk opbouw begint op het moment dat de tuimelaar de verstuivernaald naar beneden drukt. De hoeveelheid ingespoten brandstof wordt door het magneetventiel geregeld, hoe langer de regeleenheid het magneetventiel aanstuurt, hoe meer er wordt ingespoten. Een pompverstuiver kan meerdere inspuitingen doen 

Een voorinspuiting onder een druk van 180 bar.



Een hoofdinspuiting onder ongeveer een druk van 2000 bar wel wanneer de motor zijn maximale vermogen heeft.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

13

Dieselpomp

4.2

Pompverstuivers vervangen en afstellen Na demontage of vervanging van een pompverstuiver moet deze afgesteld worden aan de hand van 2tal metingen. 

Eerste meting is of de pompverstuiver recht in de cilinderkop is gemonteerd en dit controleer je aan de hand van een schuifmaat.



Tweede meting is de maximale slag van de zuiger in te stellen in de pompverstuiver

4.2.1

Demonteren van tuimelaars Om een pompverstuiver te vervangen dient 1 of 2 tuimelaars gedemonteerd te worden.

4.2.2

Demonteren spanblokje Om het spanblokje te demonteren dient de bout losgedraaid te worden. Het spanblokje zit in de verstuiver gehaakt en dient er tussen uit geschoven te worden.

4.2.3

Demonteer en monteer de pompverstuiver Gebruik een trekker om de pompverstuiver uit de cilinderkop te trekken. Haak het uitstekende deel van de trekker in het deel waar het spanblokje in de pompverstuiver haakt. Monteer nieuwe O ringen om de verstuiver voordat deze teruggeplaatst wordt. Druk daarna de verstuiver voorzichtig in de cilinderkop en breng het spanblokje aan. Draai de bout nog niet vast, want dan kan de verstuiver niet meer gedraaid worden om afgesteld te worden.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

14

Dieselpomp

4.2.4

Stel de positie van de pompverstuiver af Met een schuifmaat dient de afstand tussen de bolling van de verstuiver en de buitenzijde van de cilinderkop gemeten te worden. Indien de gemeten waarde niet overeenkomt met de waarde die de fabrikant heeft opgegeven dient de verstuiver verdraaid te worden. Hierdoor zal de bolling van de verstuiver een andere afstand krijgen tot aan de buitenkant van de cilinderkop.

4.2.5

Breng de meetklok aan Monteer de meetklok op de verstuiver die vervangen is. Laat de meetklok op de kant van de tuimelaar rusten die omlaag gaat bij het bedienen van de pompverstuiver. Omdat het wel de bedoeling is dat de naald van de meetklok in alle gevallen de tuimelaar raakt, dient de meetklok met een voorspanning op de tuimelaar gedrukt te worden. Bij het omhoog en het omlaag bewegen, zal de naald altijd de tuimelaar raken.

4.2.6

Verdraai de krukas totdat de tuimelaar zijn laagste punt heeft bereikt. De bedoeling van deze meting is dat het laagste punt van de tuimelaar gemeten wordt. Bij het verdraaien van de krukas zal de tuimelaar zakken, dus zal de waarde op de meetklok kleiner worden. De wijzer zal tegen de klok terug in bewegen. Op het moment dat het laagste punt bereikt is, zal de wijzer blijven stil staan. Bij het verder verdraaien van de krukas zal de wijzer weer oplopen. Op het punt daar tussenin, waar de wijzer stil blijft staan, heeft de tuimelaar zijn laagste punt bereikt en dient de afstelprocedure gevolgd te worden.

Afstellen dieselpomp+ studie common rail

15

Dieselpomp

4.2.7

Afstellen van de pompverstuiver Draai de borgmoer los en draai vervolgens de stelbout helemaal omhoog, totdat de tuimelaar de bovenste ring van de pompverstuiver raakt.

Draai de stelbout zo ver mogelijk in de tuimelaar. De veer van de pompverstuiver wordt daarbij ingedrukt. Het draaien kan zwaar gaan. Stop met draaien wanneer er veel weerstand voelbaar is, want op dat moment raakt de zuiger in de pompverstuiver de onderkant van de hogedrukkamer.

4.2.8

Draai de stelbout een 180° terug Nu de stelbout volledig tot zijn aanslag aangedraaid is, dient deze een halve slag teruggedraaid te worden. Op deze manier wordt voorkomen dat bij elke keer dat de nokkenas de pompverstuiver bediend, de zuiger in de pompverstuiver de onderkant van de hogedrukkamer raakt.

4.3

Brandstof toevoerpomp De brandstof toevoerpomp is een schottenpomp met verende schotten. Deze is geplaatst tussen...