INIETTORE

L’ iniettore è un dispositivo che serve ad immettere a forte pressione il gasolio nella camera di combustione o nella precamera.

L’ iniettore è un bussolotto d’ acciaio che all’ estremità presenta uno o più fori tenuti chiusi da un’ asta a punta conica e da una molla tarata. Quando il pistone sta per ultimare la fase di compressione il gasolio, a forte pressione che arriva dalla pompa, giunge fino alla strozzatura ad anello. La forte pressione del gasolio vince la resistenza della molla tarata, la asta a punta conica si solleva, si aprono i fori del polverizzatore ed il gasolio a forte pressione e finemente polverizzato entra nella camera di camera di combustione. Immediatamente dopo l’ inieziojne del gasolio, poiché diminuisce rapidamente la pressione nella condotta proveniente dalla pompa, la molla tarata richiude i fori tramite l’ asta a punta conica.

Oltre a richiudere l’ asta a punta conica, il compito principale della molla tarata è quello di regolare la pressione d’ iniezione che a seconda dei tipi di motore varia moltissimo. La elevata pressione d’ iniezione, inoltre, serve a vincere facilmente la pressione dell’ aria esistente nella camera di combustione e creare una buona polverizzazione.

Si noti, inoltre, che quando l’ asta a punta conica e in posizione di chiusura, nella strozzatura ad anello vi è sempre del gasolio ad una certa pressione, per cui una minima quantità di liquido trapela lungo la superficie laterale dello spillo e risale fino allo alloggiamento della molla tarata. E’ necessario, quindi, che quasto gasolio trovi uno scarico. Esiste, infatti, un raccordo con un tubo (tubo di recupero) che è in comunicazione con i lserbatoio principale.

 

POMPA D’ INIEZIONE (Alternativa) (fig. pag. 190)

 

La pompa d’ iniezione ha il compito di inviare il gasolio agli iniettori ad elevata pressione e regolarne la quantità. È sistemata di fianco al blocco motore e riceve il movimento da un ingranaggio della distribuzione mediante un alberino comando.

La pompa d’ iniezione è una carcassa metallica composta da:

·        Tanti elementi pompanti quanti sono i colindri;

·        Un albero a camme;

·        Un’ asta a cremagliera;

·        Un anticipo automatico;

·        Un regolatore di giri.

 

  FUNZIONAMENTO DELLA POMPA D’ INIEZIONE

 

L’ albero a camme con il suo movimento rotazione, per mezzo delle punterie a rullo, alza i pistoncini fino a raggiungere il p.m.s., il movimento di ritorno verso il p.m.i. è assicurato da una molla applicata al pistoncino stesso.

In fase discendente il pistoncino scopre le luci del cilindretto ed il gasolio dal pozzetto entra nella cavità superiore del cilindretto. Per mezzo della camma il pistoncino risale e, dopo aver chiuso le luci d’ entrata, incomincia la mandata del gasolio. A forte pressione il gasolio passa prima attraverso la valvola di mandata e i tubetti ad alta pressione per arrivare successivamente all’ inettore.

Se il pistoncino fosse perfettamente cilindrico tutto il gasolio aspirato verrebbe inviato all’ iniettore ed il motore, ricevendo sempre la stessa quantità di combustibile, girerebbe sempre al massimo dei giri. Per variare i giri del motore è necessario variare la quantità di gasolio che viene inviata all’ iniettore.

A questo scopo i pistoncini presentano, sulla superficie laterale, due scanalature, una verticale ed una elicoidale, ne consegue che la quantità di gasolio inviata agli iniettori viene regolata cambiando la posizione della scanalatura elicoidale rispetto alla luce del cilindretto.

Più precisamente, quando si accellera o si rallenta si fanno ruotare i pistoncini nel modo seguente:

il pedale dell’ accelleratore è collegato all’ asta a cremagliera che ingrana sui settori dentati bloccati, a loro volta, sui manicotti di regolazione. Spostando l’ asta a cremagliera, per mezzo dei settori dentati, si fanno ruotare i manicotti di regolazione che fanno ruotare i pistoncini variando, in questo modo, la quantità di gasolio.

Da quanto detto si deduce che durante il funzionamento della pompa d’ iniezione i pistoncini possono avere due movimenti:

·        Uno di rotazione;

·        Uno verticale.

Quello verticale è dato dall’ albero a camme e va dal punto morto inferiore al punto morto superiore e serve ad aspirare e comprimere il gasolio. Quello di rotazione è dato dall’ asta a cremagliera quando si muove il pedale dell’ accelleratore e serve a variare la quantità di gasolio da inviare agli iniettori.

Durante il funzionamento il movimento verticale c’è sempre, mentre quello di rotazione c’è soltanto quando si muove il pedale dell’ accelleratore.

I pistoncini, inoltre, hanno due compiti importantissimi:

·        aspirare il gasolio dal pozzetto ed inviarlo a forte pressione agli iniettori;

·        regolare la quantità di gasolio che viene inviata agli iniettori.

 

VALVOLINA DI MANDATA

 

In fase di mandata il gasolio fa sollevare la valvola di mandata e giunge, passando attraverso i tubetti ad alta pressione, agli iniettori. Il compito della valvola di mandata è di importanza fondamentale per il buon funzionamento del motore poiché, quando il pistoncino ha finito la mandata del gasolio, la valvola si chiude per evitare che il gasolio, dai tubetti, ritorni dentro ai cilindretti: funzione di valvola di ritenuta. Questa valvola ha, inoltre, il compito di far abbassare rapidamente la pressione nei tubetti subito dopo che è avvenuta l’ iniezione. Questa funzione è importantissima perché, se immediatamente dopo l’ iniezione del gasolio la pressione nei tubetti non fosse abbassata l’ iniettore darebe luogo al gocciolamento: coda di gocciolamento a fine iniezione. 

 

 

ANTICIPO DEL MOTORE DIESEL

 

Con l’ aumentare del numero di giri del motore bisogna anticipare l’ iniezione del gasolio, cioè fare arrivare il gasolio prima che il pistone raggiunga il p.m.s., fina fase di compressione. Questo discorso vale anche quando il motore marcia al minimo, infatti, il gasolio deve entrare nella camera di combustione qualche grado prima (15°/20°) della fine fase di compressione per trovarsi in piena combustione quando il pistone giunge al p.m.s. A maggior ragione, con l’ aumentare del numero dei giri del motore, aumenta anche la velocità di rotazione del pistone e, se non si iniettasse il gasolio con maggior anticipo, il pistone arriverebbe al p.m.s. senza aver dato il tempo al combustibile di bruciare completamente. L’ anticipo è montato sull’ albero a camme, nella parte anteriore della pompa, tra il corpo della pompa ed il giunto d’ accoppiamento dell’ asse comando.

Sui motori di vecchia costruzione veniva montato l’ anticipo a mano (fig. pag. 198) oggi, invece, viene montato, generalmente, l’ anticipo automatico.

Molte case costruttrici, modificando le camere di combustione, hanno eliminato l’ anticipo, in questi motori il gasolio viene iniettato sempre con il medesimo grado d’ anticipo.

Un motore troppo anticipato all’ iniezione batte in testa, perché la completa combustione avviene quando il pistone sta ancora salendo per completare la compressione.

Il motore ritardato all’ iniezione dà un basso rendimento e riscalda oltre il normale.

 

ANTICIPO AUTOMATICO

 

L’ anticipo automatico è composto da: una scatola contenente due masse centrifughe, tenute chiuse da due molle tarate, e collegate all’ albero a camme della pompa per mezzo di un manicotto a traversino.

FUNZIONAMENTO: ciascuna massa porta un perno che scorre dentro un’ asola del traversino. Quando il motore aumenta di giri, le masse allargandosi sempre di più, consentono ai perni di scorrere nelle asole. A questo punto il traversino ruota in senso orario, trascinando con se anche l’ albero a camme, in questa fase la camma dalla posizione A passa alla posizione B. quando il motore rallenta di giri, le masse si richiudonosotto l’ azione delle molle e l’ albero a camme ritorna nella posizione normale.

 

AUTOREGOLATORE (fig. pag. 201)

 

L’ autoregolatore è composto da: due masse centrifughe imperniate sul mozzo porta masse che gira solidale con l’ albero a camme della pompa, due molle del minimo, due molle del massimo, due leve collegate  all’ asta comando accelleratore.

Il motore diesel marciando al minimo incontra difficoltà di funzionamento dovute ad una più scarsa polverizzazione del gasolio ed alle forti resistenze passive che incontra il pistone comprimendo l’ aria, in quanto anche a basso regime di giri nel cilindro entra sempre la stessa quantità d’ aria. D’ altra parte, ad elevata velocità è necessario contenere il numero di giri onde evitare lo sbiellamentodel motore. È necessario, pertanto, dotare il motore diesel di un autoregolatore capace di assicurare al motore un minimo regolare e limitare i giri alla massima velocità. Si parla, dunque, di un autoregolatore di minima e di massima, superato il minimo e fino al massimo i giri vengono regolati dall’ accelleratore, secondo le necessità di marcia.

FUNZIONAMENTO DELL’ AUTOREGOLATORE AL MINIMO: Quando il motore marcia al minimo, se tende a spegnersi, le masse centrifughe si chiudono contro il mozzo; con la chiusura delle masse le leve ruotano sui rispettivi perni determinando, mediante un’ asta, lo spostamento dell’ asta comando accelleratore che sposta l’ asta a cremagliera che aumenta la mandata del gasolio. In questo modo il motore evita di spegnersi.

La regolarità di un buon funzionamento al minimo dipende, in massima parte, da un buon autoregolatore.

FUNZIONAMENTO DELL’ AUTOREGOLATORE AL MASSIMO: In fase di accelerazione, aumentando la forza centrifuga, le masse si espandono fino ad appoggiarsi sui piattelli delle molle del massimo e restano in questa posizione fino a quando il motore non avrà raggiunto il massimo dei giri, corrispondente al valore di taratura delle molle. Raggiunta tale velocità, le molle cedono e le masse continuano ad espandersi, a questo punto intervengono le leve che spostano l’ asta a cremagliera in modo da diminuire la mandata del gasolio e limitando di conseguenza il numero dei giri del motore.

 

Come si è visto l’ autoregolatore serve a mantenere un minimo regolare e a non far superare al motore il massimo numero di giri stabilito dal costruttore.

ROTTURA DELL’ AUTOREGOLATORE: se si dovesse rompere l’ autoregolatore, il motore prenderebbe a girare così velocemente che provocherebbe lo sbiellamento e la rottura del monoblocco. Per evitare questo pericolo si deve staccare, immediatamente, il tubo del gasolio che unisce il filtro con la pompa d’ iniezione.

 

POMPA D’INIEZIONE ROTATIVA (Tipo CAV) (fig. pag. 204)

 

Questa pompa è applicata ai diesel in quanto di peso e dimensioni inferiori alla tradizionale pompa ALTERNATIVA. Nella pompa rotativa vi è un solo elemento pompante che provvede ad inviare il gasolio a tutti gli iniettori.

La pompa rotativa si compone dei seguenti organi:

1.      UN CORPO POMPA

2.      UNA POMPA DI TRASFERTA

3.      UN DOSATORE

4.      UN ROTORE

5.      UNA TESTA IDRAULICA

6.      UN AUTOREGOLATORE

7.      UN ANTICIPO AUTAQMATICO

La POMPA DI TRASFERTA ha il compito di portare il gasolio dal filtro alla POMPA D’INIEZIONE; inoltre la P.T. è dotata di una valvola che regola la pressione del gasolio nella POMPA D’INIEZIONE.

Il DOSATORE è un elemento cilindrico che opera una strozzatura nel passaggio del combustibile determinandone la quantità. Il D. è comandato dal pedale dell’acceleratore e  dall’autoregolatore.

Il ROTORE è un elemento cilindrico ruotante in un elemento fisso detto TESTA IDRAULICA. Il ROTORE presenta tanti forellini quanti sono gli iniettori e servono per l’immissione del gasolio, in arrivo dal DOSATORE, nel ROTORE. Il R. presenta, ancora, un foro di mandata che, durante la rotazione, si allinea con il foro di mandata della T.I. e invia il gasolio agli iniettori. Il ROTORE è attraversato longitudinalmente da un condotto di alimentazione e assialmente da una cavità in cui alloggiano 2 pistoncini. La mandata del gasolio si ha grazie ai 2 pistoncini (elementi pompanti) messi in movimento da un ANELLO AD ECCENTRICI, fissato al corpo della pompa. Gli eccentrici sono tanti quanti i cilindri del motore.

Riepilogando:

Il liquido giunge alla POMPA DI TRASFERTA con una pressione molto bassa data dalla pompa A.C., quindi, la POMPA DI TRASFERTA ne aumenta la pressione in base ai giri del motore. Dalla POMPA DI TRASFERTA il liquido passa al DOSATORE e di qui penetra nel condotto longitudinale di Alimentazione del ROTORE, giungendo fino ai Pistoncini che si spostano verso l’esterno in conseguenza della pressione del liquido. Allo stesso tempo il ROTORE chiude il foro d’immissione e apre quello di mandata, contemporaneamente i Pistoncini sono spinti verso l’interno dagli eccentrici dell’ANELLO determinando, così, la mandata del gasolio sotto pressione agli iniettori. La lubrificazione e il raffreddamento sono assicurati dal gasolio che trafila dalle parti in movimento.

L’AUTOREGOLATORE, a masse centrifughe, comanda il DOSATORE ed è del tipo usato nelle pompe alternative.

L’ANTICIPO AUTOMATICO serve ad anticipare l’iniezione del gasolio quando il motore aumenta di giri. L’anticipo si ottiene ruotando di un piccolo angolo l’ANELLO AD ECCENTRICI (in senso contrario alla rotazione del ROTORE). L’ANELLO AD ECCENTRICI è collegato ad un pistoncino posto in un cilindro. Su una faccia del pistoncino agisce la pressione del gasolio proveniente dalla Pompa di Trasferta, sull’altra la pressione di una molla tarata. Man mano che aumentano i giri, la pressione del gasolio vince quella della molla, facendo spostare il pistoncino che determina una piccola rotazione dell’ANELLO