Karakteristike uređaja i prednosti Common Rail sistema goriva

U modernim automobilima koriste se sistemi ubrizgavanja goriva. Ako je ranije takva modifikacija bila samo u dizel agregatima, danas mnogi benzinski motori dobivaju jednu od vrsta ubrizgavanja. Oni su detaljno opisani u još jedan pregled.

Sada ćemo se fokusirati na razvoj koji je nazvan Common Rail. Pogledajmo kako se pojavio, koja je njegova posebnost, kao i koje su njegove prednosti i nedostaci.

Šta je Common Rail sistem goriva

Rječnik prevodi koncept Common Rail-a kao "sistem akumulatorskog goriva". Njegova je posebnost to što se dio dizel goriva uzima iz rezervoara u kojem je gorivo pod visokim pritiskom. Rampa se nalazi između pumpe za ubrizgavanje i mlaznica. Ubrizgavanje se vrši injektorom koji otvara ventil i gorivo pod pritiskom ispušta se u cilindar.

Ova vrsta sistema za gorivo najnoviji je korak u evoluciji dizel motora. U poređenju sa benzinskim kolegama, dizel je ekonomičniji, jer se gorivo ubrizgava direktno u cilindar, a ne u usisni razvodnik. A ovom modifikacijom efikasnost pogonske jedinice značajno se povećava.

Common-Rail ubrizgavanje goriva poboljšalo je efikasnost vozila za 15%, ovisno o postavkama režima rada motora sa unutrašnjim sagorijevanjem. U ovom slučaju, obično je nuspojava ekonomičnosti motora smanjenje njegovih performansi, ali u ovom slučaju se snaga jedinice, naprotiv, povećava.

Razlog tome leži u kvaliteti raspodjele goriva unutar cilindra. Svima je poznato da efikasnost motora direktno ovisi ne toliko o količini dolaznog goriva koliko o kvaliteti njegovog miješanja sa zrakom. Budući da se tijekom rada motora proces ubrizgavanja dogodi u dijelovima sekunde, neophodno je da se gorivo što brže miješa sa zrakom.

Atomizacija goriva koristi se za ubrzavanje ovog procesa. Budući da vod iza pumpe za gorivo ima visok pritisak, dizel gorivo se efikasnije raspršuje kroz mlaznice. Sagorijevanje smjese zrak-gorivo događa se s većom efikasnošću, pri čemu motor pokazuje povećanje efikasnosti nekoliko puta.

История

Uvod ovog razvoja bilo je pooštravanje ekoloških standarda za proizvođače automobila. Međutim, temeljna ideja pojavila se krajem 60-ih godina prošlog vijeka. Njegov prototip razvio je švicarski inženjer Robert Huber.

Nešto kasnije, ovu ideju je finalizirao zaposlenik Švajcarskog saveznog tehnološkog instituta, Marko Ganser. Ovaj razvoj koristili su zaposlenici Denza i stvorili sistem šina za gorivo. Novina je dobila jednostavan naziv Common Rail. U posljednjim godinama 1990-ih, razvoj se pojavio u komercijalnim vozilima na EDC-U2 motorima. Hino kamioni (model Rising Ranger) dobili su ovaj sistem za gorivo.

U 95. godini ovaj razvoj postao je dostupan i drugim proizvođačima. Inženjeri svake marke modificirali su sistem i prilagodili ga karakteristikama vlastitih proizvoda. Međutim, Denzo sebe smatra pionirom u upotrebi ove injekcije na automobilima.

Ovo mišljenje osporava druga marka, FIAT, koja je 1987. godine patentirala prototip dizelskog motora sa direktnim ubrizgavanjem (Chroma TDid model). Iste godine zaposlenici talijanskog koncerna počeli su raditi na stvaranju elektroničkog ubrizgavanja, koji ima sličan princip rada sa common rail-om. Istina, sistem je nazvan UNIJET 1900cc.

Moderna varijanta ubrizgavanja funkcionira na istom principu kao i originalni dizajn, bez obzira na to ko se smatra njenim izumiteljem.

Izgradnja

Razmotrite uređaj ove modifikacije sistema za gorivo. Krug visokog pritiska sastoji se od sljedećih elemenata:

• Linija sposobna da podnese visoke pritiske, višestruko veći od stepena kompresije motora. Izrađen je u obliku jednodijelnih cijevi na koje su povezani svi elementi kruga.
• Pumpa za ubrizgavanje je pumpa koja stvara potreban pritisak u sistemu (ovisno o načinu rada motora, ovaj indikator može biti veći od 200 MPa). Ovaj mehanizam ima složenu strukturu. U svom modernom dizajnu, njegov rad zasnovan je na klipnom paru. To je detaljno opisano u još jedan pregled... Opisani su i uređaj i princip rada pumpe za gorivo odvojeno.
• Šina za gorivo (šina ili baterija) je mali rezervoar debelih zidova u kojem se nakuplja gorivo. Mlaznice s prskalicama i ostalom opremom povezane su na njega pomoću vodova za gorivo. Dodatna funkcija rampe je prigušivanje fluktuacija goriva koje se javljaju tokom rada pumpe.
• Senzor i regulator tlaka goriva. Ovi elementi omogućavaju vam kontrolu i održavanje željenog pritiska u sistemu. Budući da pumpa stalno radi dok motor radi, ona stalno pumpa dizel gorivo u vod. Kako bi spriječio pucanje, regulator ispušta višak radnog medija u povratni vod koji je povezan sa spremnikom. Za detalje o tome kako radi regulator pritiska, pogledajte ovdje.
• Mlaznice dovode potreban dio goriva u cilindre jedinice. Programeri dizel motora odlučili su ove elemente smjestiti direktno u glavu motora. Ovaj konstruktivni pristup omogućio je istovremeno rješavanje nekoliko složenih pitanja. Prvo, minimizira gubitke goriva: u usisnom razvodniku višetočkovnog sistema ubrizgavanja mali dio goriva ostaje na zidovima razvodnika. Drugo, dizel motor se ne pali iz žarnice i ne iz varnice, kao kod benzinskog motora - njegov oktanski broj ne dozvoljava upotrebu takvog paljenja (koliki je oktanski broj, pročitajte ovdje). Klip snažno komprimira zrak kada se izvodi hod kompresije (oba ventila su zatvorena), uzrokujući da temperatura medija naraste na nekoliko stotina stepeni. Čim mlaznica rasprši gorivo, ono se spontano zapali od visoke temperature. Budući da ovaj postupak zahtijeva savršenu preciznost, uređaji su opremljeni magnetnim ventilima. Pokreće ih signal iz ECU-a.
• Senzori nadgledaju rad sistema i šalju odgovarajuće signale upravljačkoj jedinici.
• Centralni element Common Rail-a je ECU, koji je sinhroniziran s mozgom cijelog brodskog sistema. U nekim modelima automobila integriran je u glavnu upravljačku jedinicu. Elektronika može zabilježiti ne samo performanse motora, već i druge komponente automobila, zbog čega se tačnije izračunava količina zraka i goriva, kao i trenutak prskanja. Elektronika je tvornički programirana. Čim ECU primi potrebne informacije od senzora, aktivira se navedeni algoritam i svi aktuatori dobivaju odgovarajuću naredbu.
• Bilo koji sistem za gorivo ima filter u svojoj liniji. Instalira se ispred pumpe za gorivo.

Dizelski motor opremljen ovom vrstom sistema za gorivo radi po posebnom principu. U klasičnoj verziji ubrizgava se čitav dio goriva. Prisustvo akumulatora goriva omogućava raspodjelu jednog dijela na nekoliko dijelova dok motor izvodi jedan ciklus. Ova tehnika se naziva višestruko ubrizgavanje.

Njegova suština se svodi na činjenicu da se prije isporuke glavne količine dizel goriva izvrši prethodno ubrizgavanje, što još više zagrijava radnu komoru, a također povećava pritisak u njoj. Kada se ostatak goriva rasprši, on se učinkovitije zapali, dajući zajedničkom vodu ICE veliki obrtni moment čak i kada je brzina motora mala.

Ovisno o načinu rada, dio goriva isporučuje se jednom ili dva puta. Kada motor radi u praznom hodu, cilindar se zagrijava dvostrukim predbrizgavanjem. Kada se opterećenje poveća, izvodi se jedno ubrizgavanje, što ostavlja više goriva za glavni ciklus. Kada motor radi pri maksimalnom opterećenju, ne vrši se prethodno ubrizgavanje, već se koristi cijelo opterećenje goriva.

Izgledi za razvoj

Vrijedno je napomenuti da je ovaj sistem za gorivo poboljšan kako se povećava kompresija pogonskih jedinica. Danas se vlasnicima automobila nudi 4. generacija Common Rail-a. U njemu je gorivo pod pritiskom od 220 MPa. Ova je izmjena na automobilima instalirana od 2009. godine.

Prethodne tri generacije imale su sljedeće parametre pritiska:

1. Od 1999. godine tlak u šinama je 140MPa;
2. 2001. ta se brojka povećala za 20MPa;
3. Četiri godine kasnije (4.) automobili su počeli biti opremljeni trećom generacijom sistema za gorivo, koji su mogli stvarati pritisak od 2005 MPa.

Povećanje pritiska u vodu omogućava ubrizgavanje veće količine dizel goriva u istom vremenskom periodu kao i u prethodnim događajima. U skladu s tim, ovo povećava proždrljivost automobila, ali je povećanje snage primjetno povećano. Iz tog razloga neki restilizirani modeli dobivaju motor identičan prethodnom, ali s povećanim parametrima (opisano je kako se restiling razlikuje od modela sljedeće generacije odvojeno).

Poboljšanje efikasnosti ove modifikacije provodi se zbog preciznije elektronike. Ovakvo stanje stvari omogućava nam da zaključimo da četvrta generacija još nije vrhunac savršenstva. Međutim, povećanje efikasnosti sistema goriva nije izazvano samo željom proizvođača automobila da zadovolje potrebe ekonomičnih automobilista, već prvenstveno podizanjem ekoloških standarda. Ova modifikacija omogućava bolje sagorijevanje dizel motora, zahvaljujući čemu automobil može proći kontrolu kvaliteta prije napuštanja tekuće trake.

Prednosti i nedostaci Common Rail-a

Moderna modifikacija ovog sistema omogućila je povećanje snage jedinice prskanjem više goriva. Budući da u moderne proizvođače automobila instaliraju veliki broj svih vrsta senzora, elektronika je počela preciznije određivati ​​količinu dizel goriva potrebnu za rad motora sa unutrašnjim sagorijevanjem u određenom načinu rada.

To je glavna prednost common rail-a u odnosu na klasične modifikacije vozila s jedinstvenim mlaznicama. Još jedan plus u korist inovativnog rješenja je i lakši popravak jer ima jednostavniji uređaj.

Nedostaci uključuju visoku cijenu instalacije. Potrebno je i gorivo višeg kvaliteta. Još jedan nedostatak je što brizgalice imaju složeniji dizajn, stoga imaju kraći radni vijek. Ako bilo koji od njih otkaže, ventil u njemu bit će stalno otvoren, što će prekinuti nepropusnost kruga i sustav će se isključiti.

Detaljnije o uređaju i različitim verzijama kruga goriva pod visokim pritiskom pogledajte sljedeći video:

Princip rada komponenata kruga goriva zajedničkog voda. Dio 2

Pitanja i odgovori:

Koliki je pritisak na Common Rail? U razvodnik goriva (akumulatorska cijev) gorivo se dovodi pod niskim pritiskom (od vakuuma do 6 atm.), au drugom krugu pod visokim pritiskom (1350-2500 bara.)

Koja je razlika između Common Raila i pumpe za gorivo? U sistemima za gorivo sa pumpom visokog pritiska, pumpa odmah distribuira gorivo do injektora. U Common Rail sistemu gorivo se pumpa u akumulator (cijev), a odatle se distribuira do injektora.

Ko je izmislio Common Rail? Prototip common rail sistema goriva pojavio se kasnih 1960-ih. Razvio ga je Švajcarac Robert Huber. Nakon toga, tehnologiju je razvio Marco Ganser.