Pompa di Iniezione Diesel: Funzionamento, Regolazione e Avanzamento Ottimizzato

Principi di Funzionamento della Pompa di Iniezione

Nel basamento dell'albero a camme, sul lato del carter, è fissata la pompa di iniezione. Questa riceve il movimento dall'albero a camme della pompa stessa, per mezzo di un eccentrico ricavato su di esso.

Ogni camma aziona una punteria, la quale, per mezzo di un rullo, è mantenuta a contatto con la camma dalla forza di una molla. La punteria, a sua volta, trasmette il movimento al pistone che scorre all'interno del cilindro. Il cilindro comunica, attraverso fori laterali chiamati luci (o porte), con il condotto che proviene dalla pompa di alimentazione del carburante diesel.

Oltre al movimento verticale (su e giù) del pistone, esso può ruotare di un certo angolo attorno al suo asse verticale. Il movimento di una cremagliera di regolazione (o asta di regolazione) fa ruotare la parte inferiore del pistone.

La valvola di mandata, situata nella parte superiore del cilindro, è chiusa dalla pressione differenziale (o depressione) ed è mantenuta contro la sua sede dall'azione della molla.

Componenti e Regolazione

La pompa è una generatrice di pressione con un regolatore meccanico. Questo regola il regime di avanzamento dell'unità, preferenzialmente all'inizio dell'iniezione, dalla pompa di alimentazione.

Ritorno e Prevenzione delle Perdite

Per il ritorno del combustibile dalla pompa di iniezione e per prevenire la perdita di carburante, una scanalatura nel segmento comunica con la camera d'ingresso attraverso un canale tangenziale. Questo sistema è fondamentale per il gasolio e il carburante.

Dosaggio del Carburante e Fasi del Pistone

Il dosaggio del pistone al PMI (Punto Morto Inferiore) è controllato liberamente per l'inizio e la fine della mandata. La corsa utile (di mandata) si estende fino alla chiusura della valvola di mandata.

Il pistone inizia a salire per generare una pressione utile. La mandata nel cilindro aumenta, la valvola è completamente aperta e gli iniettori erogano. Il bordo superiore del pistone, con la sua rampa di regolazione, comunica con la pressione che provoca la chiusura della valvola contro la sua sede.

Regolazione della Mandata

• PMS (Punto Morto Superiore) e Portata: In questa fase, non vi è alcuna modifica parziale della mandata. La scanalatura verticale coincide con la cremagliera di regolazione.
• Mandata Parziale: Corrisponde a metà della mandata massima. La mandata utile si estende fino alla scanalatura elicoidale del pistone.
• Limiti di Regolazione:
  • Massimo Regolamentare: Limite superiore di funzionamento.
  • Minimo: Velocità minima di esercizio.
  • Massima Velocità di Esercizio: Limite superiore di velocità.

Fasi Operative del Motore e Regolatore

Le fasi del motore includono:

• Posizione di Partenza: Il pistone acceleratore è posizionato manualmente.
• Posizione di Minimo: Il motore è inattivo a bassi giri. Le modifiche ai pesi centrifughi fanno retrocedere la cremagliera in posizione di minimo, agendo sulle battute di minimo.
• Posizione di Pieno Carico: Se il regime è molto elevato, i pesi del regolatore si separano. A causa dell'azione delle molle del regolatore, l'asta viene spinta per ridurre il flusso di carburante.
• Regolatore di Alta Velocità: Se il regime supera i limiti previsti, l'asta va a fine corsa e interviene un dispositivo di sicurezza.

La funzione di ottimizzazione dell'aspirazione dell'aria nel cilindro e dell'iniezione del carburante a pieno carico, in base alle esigenze del motore, è assunta dal regolatore. Questo dispositivo è dotato di pesi centrifughi tra la piastra a molla e le molle di regolazione.

Motori Sovralimentati

In un motore sovralimentato, la richiesta di combustibile aumenta. Se la portata della pompa non è sufficiente a bassi regimi, essa aumenta con il numero di giri e poi si riduce il flusso fino a raggiungere un numero di giri dato.

Dispositivo di Avanzamento dell'Iniezione

Questo dispositivo varia l'inizio dell'iniezione a seconda del numero di giri del motore. Il combustibile ha bisogno di un certo tempo per essere iniettato e accendersi. Un'iniezione troppo anticipata, dovuta a un brusco aumento della pressione di combustione, può causare problemi. È quindi necessario un avanzamento dell'iniezione per compensare il ritardo.

Quando il motore è spento, una molla preme contro i pesi, tenendoli nella posizione di partenza. Con il motore acceso, all'aumentare del regime, i contrappesi si spostano a causa della forza centrifuga. Questo provoca lo spostamento di un eccentrico, che a sua volta modifica la posizione del mozzo rispetto al corpo. Quindi è possibile una variazione dell'angolo di iniezione che può raggiungere i 30° nel motore.