Differenze tra motore a iniezione diretta e motore a iniezione elettronica negli escavatori

Sento spesso alcuni lavoratori esperti dire: "Il motore del tuo escavatore è a iniezione diretta, mentre il motore del tuo escavatore è a iniezione elettronica". Chi è nel settore da molti anni conosce le distinzioni tra iniezione diretta ed iniezione elettronica. Ma per chi è nuovo nel settore, come distinguere tra iniezione diretta ed elettronica? Oggi condividerò le differenze tra loro.

1. Meccanismo di controllo dell'acceleratore

Il motore a iniezione diretta è controllato dalla velocità del motore; si basa sulla regolazione manuale dell'acceleratore tramite un quadrante e sulla selezione delle modalità di potenza tramite un interruttore fisico per regolare l'apertura dell'acceleratore. La struttura complessiva è relativamente semplice.

Al contrario, il motore a iniezione elettronica del carburante è dotato di un controller che rileva vari segnali: angolo di apertura dell'acceleratore, interruttore della modalità di potenza, velocità del motore, pressione della pompa del carburante, segnali pilota della valvola di funzionamento, modalità di lavoro dell'escavatore e segnali di temperatura come acqua e olio. L'ECU (unità di controllo elettronico) determina la posizione ottimale dell'acceleratore (la velocità ottimale del motore) in base all'input del conducente, alle diverse modalità di alimentazione, alle condizioni di lavoro, agli stati di carico e alle condizioni operative. Inoltre, l'ECU può controllare la velocità di variazione dell'apertura dell'acceleratore (la velocità con cui l'acceleratore passa da un angolo all'altro), consentendo al motore di funzionare al meglio.

Per il motore a iniezione elettronica, il controllo dell'acceleratore non è più una semplice selezione manuale dell'interruttore. Implica invece un’analisi intelligente delle condizioni di carico, un controllo automatizzato complesso e un ampio ricorso al software per la maggior parte delle funzionalità. Il controller elabora i dati, invia i segnali di controllo corrispondenti al motore di azionamento dell'acceleratore ed esegue le operazioni di controllo dell'acceleratore.

2. Funzionamento dell'iniettore

La tecnologia dei motori a iniezione diretta è matura e ha un elevato valore residuo (ovvero il valore di un escavatore a iniezione diretta alla fine della sua vita utile), che la rende relativamente migliore nel mantenere il valore. Tuttavia, a causa dell'elevata velocità operativa dei motori diesel, il tempo di iniezione del carburante è molto breve, solo pochi millisecondi. Quando il tempo e la pressione all'interno della linea del carburante ad alta pressione cambiano, le variazioni della pressione del diesel dovute alla sua comprimibilità e alle incoerenze nell'alimentazione portano a differenze significative nelle condizioni di iniezione effettive rispetto all'alimentazione di carburante a stantuffo programmata.

Occasionalmente, le fluttuazioni di pressione all'interno della linea del carburante dopo l'iniezione principale possono causare un nuovo aumento della pressione, portando all'iniezione secondaria del carburante. Ciò è problematico perché l'iniezione secondaria non può essere completamente bruciata, aumentando le emissioni di idrocarburi e fumo, e quindi aumentando il consumo di carburante.

Inoltre, la pressione residua nella tubazione del carburante ad alta pressione cambia dopo ogni ciclo di iniezione, il che può facilmente portare ad un'iniezione instabile. I conducenti esperti indicano che questa instabilità si verifica più frequentemente quando il motore è a bassi regimi. Nei casi più gravi, non solo l'iniezione di carburante non è uniforme, ma possono anche esserci casi casuali in cui gli iniettori non spruzzano affatto.

La tecnologia di iniezione del carburante con controllo elettronico Common Rail per i motori diesel ha fatto notevoli progressi negli ultimi anni, superando molti dei principali difetti dei motori diesel tradizionali. L'essenza della tecnologia common rail è quella di separare la generazione e il processo della pressione di iniezione all'interno di un ambiente chiuso costituito da una pompa del carburante ad alta pressione, sensori di pressione e un'unità di controllo del computer (ECU). In poche parole, la pompa ad alta pressione fornisce carburante ad alta pressione a un rail, che mantiene un livello di pressione costante. L'ECU determina la pressione e i tempi di iniezione necessari in base ai segnali di carico e velocità, controllando di conseguenza l'apertura dell'iniettore.

Le sue caratteristiche includono la capacità di controllare liberamente la quantità di iniezione, la pressione e la velocità di iniezione, nonché il momento esatto dell'iniezione. Controllando accuratamente la pressione dell'olio all'interno del common rail, la pressione nella linea ad alta pressione diventa indipendente dall'effettiva velocità del motore, riducendo significativamente le variazioni di pressione tradizionalmente associate ai motori diesel.

3. Differenze di riparazione e manutenzione

Nelle esperienze pratiche degli utenti, i motori diesel a iniezione diretta hanno in genere costi di manutenzione inferiori. Producono una coppia elevata durante il funzionamento, rendendoli potenti e adatti all'utente cinese medio (che potrebbe utilizzare diesel di qualità inferiore). Lo svantaggio principale è che, a causa della qualità generalmente bassa del carburante domestico, i problemi di fornitura del diesel possono facilmente portare a un aumento dell’accumulo di carbonio nei cilindri, con conseguente perdita di potenza, riduzione del numero di giri e difficoltà di avviamento del motore.

I motori diesel a iniezione elettronica possono raggiungere un'eccellente compatibilità con i sistemi idraulici. Lo svantaggio è che richiedono un diesel di alta qualità e che i costi di manutenzione nella fase successiva sono più elevati rispetto ai motori a iniezione diretta. I componenti gravemente danneggiati spesso necessitano di essere riparati dal produttore.

4. Efficienza energetica e impatto ambientale

I motori a iniezione diretta hanno una forte adattabilità alla qualità del carburante, ma non possono bruciarlo completamente, con conseguente consumo di carburante più elevato e prestazioni ambientali inferiori. I motori a iniezione elettronica richiedono una qualità del carburante relativamente più elevata, consentendo una combustione più completa e una migliore efficienza del carburante e risultati ambientali.

Queste sono alcune delle differenze chiave tra i motori a iniezione diretta e quelli a iniezione elettronica.

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