Seadme omadused ja Common Raili kütusesüsteemi eelised

Kaasaegsetes autodes kasutatakse kütuse sissepritsesüsteeme. Kui varem oli selline modifikatsioon ainult diislikütuse jõuseadmetes, siis tänapäeval saavad paljud bensiinimootorid üht tüüpi sissepritsega. Neid on üksikasjalikult kirjeldatud artiklis veel üks ülevaade.

Nüüd keskendume arendusele, mis sai nimeks Common Rail. Vaatame, kuidas see ilmus, mis on selle eripära, samuti millised on selle eelised ja puudused.

Mis on Common Rail kütusesüsteem

Sõnaraamat tõlgib mõiste Common Rail kui "akumulaatorisüsteem". Selle eripära on see, et osa diislikütust võetakse reservuaarist, milles kütus on kõrge rõhu all. Kaldtee asub sissepritsepumba ja pihustite vahel. Sissepritse toimub klapi avamisega pihusti abil ja silindrisse lastakse survestatud kütust.

Seda tüüpi kütusesüsteem on viimane samm diiseljõuseadmete arengus. Võrreldes bensiini kolleegiga on diislikütus ökonoomsem, kuna kütus süstitakse otse silindrisse, mitte sisselaskekollektorisse. Ja selle modifikatsiooniga suureneb jõuüksuse efektiivsus märkimisväärselt.

Common rail kütuse sissepritsimine on parandanud sõiduki efektiivsust 15%, sõltuvalt sisepõlemismootori töörežiimi sätetest. Sellisel juhul on mootori ökonoomsuse kõrvalmõju tavaliselt selle jõudluse vähenemine, kuid sel juhul suureneb seadme võimsus, vastupidi.

Selle põhjus peitub kütuse jaotuse kvaliteedis silindris. Kõik teavad, et mootori efektiivsus ei sõltu otseselt mitte niivõrd sissetuleva kütuse kogusest, kuivõrd selle õhuga segamise kvaliteedist. Kuna mootori töötamise ajal toimub sissepritseprotsess sekundi murdosa jooksul, on vaja, et kütus seguneks õhuga nii kiiresti kui võimalik.

Selle protsessi kiirendamiseks kasutatakse kütuse pihustamist. Kuna kütusepumba taga oleval liinil on kõrge rõhk, pihustatakse düüsidest tõhusamalt diislikütust. Õhu ja kütuse segu põlemine toimub suurema efektiivsusega, millest mootor näitab mitu korda tõhusust.

Lugu

Selle arenduse kasutuselevõtt oli keskkonnastandardite karmistamine autotootjatele. Põhimõte ilmus aga eelmise sajandi 60ndate lõpus. Selle prototüübi töötas välja Šveitsi insener Robert Huber.

Veidi hiljem viis selle idee lõpule Šveitsi föderaalse tehnoloogiainstituudi töötaja Marco Ganser. Seda arendust kasutasid Denzo töötajad ja lõi kütuserööbaste süsteemi. Uudsus on saanud lihtsa nime Common Rail. 1990. aastate viimastel aastatel ilmus areng EDC-U2 mootorite tarbesõidukites. Selle kütusesüsteemi said veoautod Hino (mudel Rising Ranger).

95. aastal sai see areng kättesaadavaks ka teistele tootjatele. Iga kaubamärgi insenerid muutsid süsteemi ja kohandasid seda oma toodete omadustega. Kuid Denzo peab ennast selle sissepritsega autode kasutamisel pioneeriks.

Selle arvamuse vaidlustab teine ​​kaubamärk FIAT, kes patenteeris 1987. aastal otsepritsega diiselmootori prototüübi (mudel Chroma TDid). Samal aastal hakkasid Itaalia kontserni töötajad tegelema elektroonilise sissepritsega, mille tööpõhimõte on sarnane ühissiiniga. Tõsi, süsteemi nimeks sai UNIJET 1900cc.

Kaasaegne sissepritse variant toimib samal põhimõttel nagu originaalne disain, hoolimata sellest, keda peetakse selle leiutajaks.

Ehitus

Mõelge selle kütusesüsteemi modifikatsiooni seadmele. Kõrgsurveahel koosneb järgmistest elementidest:

• Liin, mis on võimeline vastu pidama kõrgsurvele, mis on mitu korda suurem mootori survesuhtest. See on valmistatud üheosaliste torude kujul, millega on ühendatud kõik vooluahela elemendid.
• Sissepritsepump on pump, mis loob süsteemis vajaliku rõhu (sõltuvalt mootori töörežiimist võib see indikaator olla üle 200 MPa). Sellel mehhanismil on keeruline struktuur. Tänapäevases disainis põhineb tema töö kolvipaaril. Seda on üksikasjalikult kirjeldatud dokumendis veel üks ülevaade... Samuti kirjeldatakse kütusepumba seadet ja tööpõhimõtet eraldi.
• Kütuserööp (rööp või aku) on väike paksude seintega reservuaar, kuhu kütus koguneb. Sellega ühendatakse pihustite ja muude seadmetega düüsid kütusetorude abil. Kaldtee täiendav funktsioon on summutada pumba töö ajal tekkivad kütuse kõikumised.
• Kütuse rõhuandur ja regulaator. Need elemendid võimaldavad teil kontrollida ja säilitada süsteemis soovitud rõhku. Kuna pump töötab mootori töötamise ajal pidevalt, pumpab see pidevalt liinile diislikütust. Selle purunemise vältimiseks juhib regulaator liigse töökeskkonna tagasivoolutorusse, mis on ühendatud paagiga. Lisateavet rõhuregulaatori töö kohta vt siin.
• Pihustid tarnivad ühiku silindritesse vajaliku koguse kütust. Diiselmootorite arendajad otsustasid paigutada need elemendid otse silindripea sisse. See konstruktiivne lähenemine võimaldas korraga käsitleda mitut keerulist küsimust. Esiteks minimeerib see kütusekadusid: mitmepunktilise sissepritsesüsteemi sisselaskekollektoris jääb väike osa kütusest kollektori seintele. Teiseks süttib diiselmootor mitte hõõgküünlast ega sädemest, nagu bensiinimootoril - selle oktaaniarv ei võimalda sellist süütamist kasutada (mis on oktaaniarv, loe siin). Kolb surub survetaktide sooritamisel õhku tugevalt kokku (mõlemad ventiilid on suletud), põhjustades keskkonna temperatuuri tõusu mitusada kraadi. Niipea kui düüs pihustab kütust, süttib see kõrgel temperatuuril iseenesest. Kuna see protsess nõuab täiuslikku täpsust, on seadmed varustatud solenoidventiilidega. Need käivitatakse ECU signaaliga.
• Andurid jälgivad süsteemi tööd ja saadavad juhtseadmele vastavad signaalid.
• Common Raili keskne element on ECU, mis on sünkroniseeritud kogu rongisisese süsteemi ajudega. Mõnes automudelis on see integreeritud peamisse juhtseadmesse. Elektroonika suudab salvestada mitte ainult mootori jõudlust, vaid ka muid auto komponente, mille tõttu on õhu ja kütuse kogus ning pihustamise hetk täpsemini arvutatud. Elektroonika on tehases programmeeritud. Niipea kui ECU saab anduritelt vajaliku teabe, aktiveeritakse määratud algoritm ja kõik ajamid saavad vastava käsu.
• Igasuguses kütusesüsteemis on filtri rida. See on paigaldatud kütusepumba ette.

Seda tüüpi kütusesüsteemiga varustatud diiselmootor töötab vastavalt eripõhimõttele. Klassikalises versioonis süstitakse kogu kütuse osa. Kütuseakumulaatori olemasolu võimaldab ühe osa jaotamist mitmeks osaks, kui mootor töötab ühe tsükli jooksul. Seda tehnikat nimetatakse mitmekordseks süstimiseks.

Selle olemus taandub asjaolule, et enne diislikütuse põhikoguse tarnimist tehakse eelprits, mis soojendab töökambrit veelgi ja suurendab ka selles olevat rõhku. Kui ülejäänud kütus pihustatakse, süttib see tõhusamalt, andes ühissiinile ICE suure pöördemomendi ka siis, kui mootori pöörlemiskiirus on madal.

Sõltuvalt töörežiimist tarnitakse osa kütusest üks või kaks korda. Kui mootor töötab tühikäigul, soojendatakse silindrit kahekordse eelsissepritsega. Kui koormus suureneb, tehakse üks eelprits, mis jätab põhitsükli jaoks rohkem kütust. Kui mootor töötab maksimaalse koormusega, ei tehta eelpritsimist, vaid kasutatakse kogu kütusekoormust.

väljavaated

Väärib märkimist, et seda kütusesüsteemi on täiustatud, kui jõuüksuste kokkusurumine suureneb. Täna pakutakse autoomanikele 4. põlvkonna Common Raili. Selles on kütus rõhu all 220 MPa. Seda modifikatsiooni on autodele paigaldatud alates 2009. aastast.

Kolmel eelmisel põlvkonnal olid järgmised rõhuparameetrid:

1. Alates 1999. aastast on rööpa rõhk olnud 140MPa;
2. 2001. aastal suurenes see näitaja 20MPa võrra;
3. Nelja aasta pärast (4) hakati autosid varustama kolmanda põlvkonna kütusesüsteemidega, mis olid võimelised tekitama 2005 MPa rõhku.

Rõhu tõus liinis võimaldab suurema ajavahemiku jooksul diislikütuse sissepritsimist eelmiste arendustega. Vastavalt sellele suurendab see auto ahnust, kuid võimsuse suurenemine on märgatavalt suurenenud. Sel põhjusel saavad mõned ümberehitatud mudelid mootori, mis on identne eelmisega, kuid millel on suurenenud parameetrid (kirjeldatakse, kuidas restülitus erineb järgmise põlvkonna mudelist) eraldi).

Selle modifikatsiooni tõhususe suurendamine toimub täpsema elektroonika tõttu. Selline olukord võimaldab meil järeldada, et neljas põlvkond pole veel täiuslikkuse tipp. Kütusesüsteemide efektiivsuse kasvu ei kutsu aga esile mitte ainult autotootjate soov rahuldada säästlike autojuhtide vajadusi, vaid eelkõige keskkonnastandardite tõstmine. See modifikatsioon tagab diiselmootori parema põlemise, tänu millele suudab auto enne konveierilt lahkumist läbida kvaliteedikontrolli.

Common rail eelised ja puudused

Selle süsteemi kaasaegne modifikatsioon on võimaldanud seadme võimsust suurendada, pihustades rohkem kütust. Kuna tänapäevastes autotootjates paigaldatakse suur hulk igasuguseid andureid, hakkas elektroonika täpsemalt määrama sisepõlemismootori töötamiseks kindlas režiimis vajaliku diislikütuse kogust.

See on ühisrööbastee peamine eelis klassikaliste sõidukite modifikatsioonide ees ühikpihustitega. Teine pluss uudse lahenduse kasuks on see, et seda on lihtsam parandada, kuna sellel on lihtsam seade.

Puuduste hulgas on paigalduse kõrge hind. See nõuab ka kvaliteetsemat kütust. Teine puudus on see, et pihustid on keerukama konstruktsiooniga, seetõttu on nende tööiga lühem. Kui mõni neist ebaõnnestub, on selles olev klapp pidevalt avatud, mis rikub vooluahela tihedust ja süsteem seiskub.

Seadme ja kõrgsurve kütuseahela erinevate versioonide kohta leiate üksikasjalikumat teavet järgmisest videost:

Common rail kütuseahela komponentide tööpõhimõte 2. osa

Küsimused ja vastused:

Milline on surve Common Railile? Kütusetorus (akutorus) tarnitakse kütust madala rõhu all (vaakumist kuni 6 atm.) ja teises ahelas kõrge rõhu all (1350–2500 baari).

Mis vahe on Common Railil ja kütusepumbal? Kõrgsurvepumbaga kütusesüsteemides jaotab pump kütuse kohe pihustitesse. Common Rail süsteemis pumbatakse kütus akumulaatorisse (torusse) ja sealt jaotatakse see pihustitesse.

Kes leiutas Common Raili? Common rail kütusesüsteemi prototüüp ilmus 1960. aastate lõpus. Selle töötas välja šveitslane Robert Huber. Seejärel töötas selle tehnoloogia välja Marco Ganser.