Analiza strukture in delovanja puš injektorjev

Kot ključna komponenta v sistemu za vbrizgavanje goriva strukturna zasnova puše injektorja neposredno vpliva na učinkovitost zgorevanja motorja, učinkovitost emisij in življenjsko dobo. Ta komponenta, ki je običajno nameščena med injektorjem in blokom motorja ali glavo valja, zagotavlja predvsem podporo, tesnjenje in vodenje, hkrati pa vzdrži zapletene pogoje delovanja visokih temperatur, visokih tlakov in korozivnih goriv.
Strukturno so puše injektorjev običajno izdelane iz kovinskih materialov,-odpornih na visoke-temperature in obrabo, kot je visoko{2}}trdno legirano jeklo ali posebno nerjavno jeklo. V nekaterih visoko-razrednih aplikacijah se za optimizacijo toplotne prevodnosti uporabljajo bakrove zlitine ali kompozitni materiali. Njegovo osrednjo strukturo sestavljajo tri komponente: notranja izvrtina, zunanja stena in tesnilna struktura. Notranja izvrtina, ki služi kot montažni kanal za injektor, zahteva izjemno visoko natančnost obdelave (običajno s tolerancami v območju mikronov), da se zagotovi enakomeren razmik med injektorjem in pušo, kar preprečuje puščanje goriva in nenormalno obrabo. Notranja stenska površina je pogosto polirana ali prevlečena (na primer kromirana ali diamantno-ogljikova prevleka), da se zmanjša trenje in izboljša odpornost proti koroziji.
Zunanja stena, ki se tesno prilega bloku motorja ali glavi valja, mora biti oblikovana tako, da kompenzira toplotno raztezanje. Nekatere puše imajo stopničasto ali stožčasto zasnovo in so pritrjene z interferenčnim prileganjem, kar zagotavlja odpornost proti zrahljanju zaradi toplotne deformacije med dolgotrajnim-delovanjem motorja. Poleg tega ima zunanja stena puše pogosto obročasti utor za olje ali kanal za hladilno tekočino za izboljšanje odvajanja toplote in preprečuje, da bi lokalizirane visoke temperature povzročile koksanje goriva ali zaseg puše.

Tesnjenje je še en ključni vidik oblikovanja puše. Običajne rešitve vključujejo kovinska -na-kovinska trda tesnila in elastična tesnila. Prvi se opira na natančno-strojno obdelane spojne površine za doseganje visoko-tlačnega tesnjenja, medtem ko drugi uporablja O-obroče ali kovinski meh za izboljšanje tesnjenja in je še posebej-primeren za visoko-tlačna okolja visokotlačnih-sistemov skupnega voda (ki lahko dosežejo več kot 2000 barov).

Če povzamemo, strukturna zasnova puš injektorjev zahteva celovito integracijo znanosti o materialih, termodinamike in mehanike tekočin, da se doseže ravnovesje več funkcij znotraj kompaktnega odtisa. Na njihovo delovanje neposredno vplivajo kakovost razpršitve goriva, natančnost vbrizgavanja in splošna zanesljivost motorja, zaradi česar so bistveni sestavni deli sodobne tehnologije motorjev z notranjim zgorevanjem.