PD elem

Magasnyomású adagolófúvóka egység (PDE-Pumpe Düse Einheit)

Közvetlen befecskendezéses turbó dízel motorok nagynyomású üzemanyag befecskendezője, amely egyesíti a befecskendező fúvókát és a befecskendező szivattyút. 

Bosch, Delphi és Siemens VDO (Continental) PD elemek ismertek amelyekkel személy- és tehergépjárművek valamint munka- és mezőgazdasági gépek kapcsán találkozhatunk.

Rendkívül magas befecskendezési nyomás előállítására képesek (a korábbiak 2000 BAR-t, a harmadik generációs egységek elérik a 2200 BAR-t) ami a gázolja kisebb szemcsékre történő porlasztását teszi lehetővé. Ennek eredményeként javul az égés hatásfoka, tehát ugyanakkora teljesítmény leadásához kisebb fogyasztás párosul. 

A unit injector (egység injektor) rendszer (UIS) hengermodulokból épül fel, ami azt jelenti, hogy minden hengerhez egy unit injector tartozik. Az injektorokat a felül található szelep-vezérműtengely működteti himbamechanikán keresztül. Az üzemanyag-ellátás a hengerfejbe épített elosztócsövön keresztül történik. Az üzemanyagrendszer-nyomást a vezérműtengelyre erősített tandemszivattyú biztosítja. 

Megkülönböztetünk mágnesszelepes (PD TDI) és piezoelektromos (PPD TDI) befecskendezőket.

Mágneses befecskendező

A mágnesszelepes befecskendező esetén a porlasztás két fázis során megy végbe:

1. 1. Előbefecskendezés (a jobb égés érdekében)
   2. Fő befecskendezés

Működési elv: 

A befecskendezési periódus a mágnesszelep vezérlésével kezdődik. A behúzott szeleptű lezárja a nagynyomású teret. Kb.180 bar nyomásnál megkezdődik az előbefecskendezés a fúvókatű kinyitásával. Az előbefecskendezés befejeződik, ha a tárolódugattyú fölemelkedik, és összeköttetést teremt a tárolótérrel. Ezáltal hirtelen lecsökken a nyomás a nagynyomású térben, és a fúvókatű bezár.

A szivattyúdugattyúk löket- és szárátmérői határozzák meg az előbefecskendezés végét és a fő befecskendezés kezdetét (befecskendezési szünet). A fúvókatű nyitóemelkedése az előbefecskendezés alatt az erős hidraulikus fojtás következtében nagyon alacsony marad, amit a fúvókatű és a fúvókarugó közé illesztett fojtódugattyú okoz. A szelepdugattyú emelkedése járulékosan előfeszíti a fúvókarugót, melynek következményeként nagyobb nyomás szükséges a fő befecskendezésnél a fúvókatű kinyitásához. Továbbá ennek hatására gyorsan bezáródik a befecskendező fúvóka (fúvókahegy).

A fő befecskendezés akkor kezdődik, amikor a nyomás a nagynyomású térben 300 bar értékre emelkedik. Ekkor az üzemanyagnyomás nagyobb, mint az előfeszített fúvókarugó ereje. Ekkor a nyomás maximum 2050 bar értékig emelkedik. A befecskendezési periódus akkor ér véget, amikor a mágnesszelep már nem kap vezérlést és kinyílik. Ezáltal létrejön az összeköttetés a nagynyomású és a kisnyomású oldal között. A nyomáscsökkenés következtében bezár a fúvókatű, és a fúvókarugó kiinduló helyzetébe nyomja vissza a tárolódugattyút.

A mágnesszelepes változatokat egyes motortípusoknál azért kellett piezósra váltani, mert a mágnesszelepes nem tudott egyszeri előadagnál (pilot-befecskendezés) többet létrehozni a főadag előtt, és nem tudta annak szöghelyzetét változtatni, valamint vezérelten nem tudott utóadagot sem képezni a koromszűrő regenerálása céljából.

A piezotechnika gyors szelepműködtetésre, szelepkapcsolásra képes, ezáltal válik lehetővé a többszörös befecskendezés.

Piezoelektromos befecskendező

A piezoelektromos befecskendező esetében a porlasztás három fázisban megy végbe:

1. Előbefecskendezés (Pilot-befecskendezés)
2. Fő befecskendezés
3. Utóbefecskendezés

(maximum öt befecskendezés lehetséges: 2 pilot /választható/ + 1 főadag + 2 utóbefecskendezés /választható/).

Működési elv: 

A pilotbefecskendezés végén a piezo vezérlőszelep nyit, a nagynyomású térből a gázolaj visszaáramlik a feltöltőcsatornába. A feltöltőcsatornában lévő fojtás azonban gátolja a visszafolyást, ezzel növeli a nyomást. Ha a nyomás eléri a visszacsapó szelep nyitásához szükséges értéket, az nyit, és a rugókamrába engedi a gázolajat. A továbbiakban azonban lassan leépül a nyomás a feltöltőágban, a visszacsapó szelep visszazár. A rugókamrában a gázolaj előbb kialakult nagy nyomása állandósul. A főbefecskendezés kezdetekor ez a nyomás hat a rugótányérra, és a rugóerővel együtt növeli a nyitónyomást, a főbefecskendezés végén pedig segíti a tűzárást.