ویژگی های دستگاه و مزایای سیستم سوخت مشترک Rail Rail

در وسایل نقلیه مدرن ، از سیستم های تزریق سوخت استفاده می شود. اگر قبلاً چنین تغییری فقط در واحدهای قدرت دیزل بود ، امروزه بسیاری از موتورهای بنزینی یکی از انواع تزریق را دریافت می کنند. آنها به تفصیل در شرح داده شده اند یک بررسی دیگر.

اکنون ما بر توسعه متمرکز خواهیم شد ، که به نام Rail Rail شناخته شد. بیایید ببینیم که چگونه ظاهر شد ، ویژگی آن چیست ، و همچنین مزایا و معایب آن چیست.

سیستم سوخت مشترک راه آهن چیست؟

فرهنگ لغت مفهوم Common Rail را به عنوان "سیستم سوخت باتری" ترجمه می کند. ویژگی آن این است که بخشی از سوخت دیزل از مخزنی گرفته می شود که در آن سوخت تحت فشار زیاد است. سطح شیب دار بین پمپ تزریق و انژکتور قرار دارد. تزریق توسط انژکتور دریچه باز می شود و سوخت تحت فشار در سیلندر آزاد می شود.

این نوع سیستم سوخت رسانی آخرین مرحله در تکامل پیشرانه های دیزلی است. در مقایسه با نمونه بنزینی ، دیزل از صرفه اقتصادی بیشتری برخوردار است ، زیرا سوخت مستقیماً به داخل سیلندر تزریق می شود و نه به منیفولد ورودی. و با این اصلاح ، بازده واحد قدرت به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

تزریق سوخت ریل مشترک بسته به تنظیمات حالت عملکرد موتور احتراق داخلی ، بازده خودرو را 15٪ بهبود داده است. در این حالت ، معمولاً یک عارضه جانبی صرفه جویی در موتور ، کاهش عملکرد آن است ، اما در این حالت ، برعکس ، قدرت واحد افزایش می یابد.

دلیل این امر در کیفیت توزیع سوخت درون سیلندر نهفته است. همه می دانند که کارایی یک موتور مستقیماً به میزان سوخت ورودی بستگی ندارد بلکه به کیفیت اختلاط آن با هوا بستگی دارد. از آنجا که در حین کار موتور ، فرآیند تزریق در کسری از ثانیه رخ می دهد ، لازم است که سوخت در اسرع وقت با هوا مخلوط شود.

برای سرعت بخشیدن به این فرآیند از اتمیزه سازی سوخت استفاده می شود. از آنجا که خط پشت پمپ بنزین فشار بالایی دارد ، سوخت گازوئیل با م moreثرتر از طریق نازل ها پاشیده می شود. احتراق مخلوط سوخت و هوا با کارایی بیشتری اتفاق می افتد ، که از آن موتور چندین برابر افزایش کارایی را نشان می دهد.

داستان

مقدمه این توسعه ، تشدید استانداردهای زیست محیطی برای تولیدکنندگان خودرو بود. با این حال ، ایده اساسی در اواخر دهه 60 قرن گذشته ظاهر شد. نمونه اولیه آن توسط مهندس سوئیسی رابرت هوبر ساخته شده است.

کمی بعد ، این ایده توسط یکی از کارمندان موسسه فناوری فدرال سوئیس ، مارکو گانسر نهایی شد. این پیشرفت توسط کارمندان Denzo استفاده شد و یک سیستم راه آهن سوخت ایجاد کرد. این ترفند نام ساده و مشترکی را دریافت کرده است. در سالهای آخر دهه 1990 ، توسعه در خودروهای تجاری در موتورهای EDC-U2 ظاهر شد. کامیون های Hino (مدل Rising Ranger) این سیستم سوخت را دریافت کردند.

در سال 95 این توسعه در اختیار سایر تولیدکنندگان نیز قرار گرفت. مهندسان هر مارك سیستم را اصلاح كرده و آن را با مشخصات محصولات خودشان تطبیق دادند. با این حال ، دنزو خود را در استفاده از این تزریق در اتومبیل ها پیشگام می داند.

این نظر توسط مارک دیگری به نام FIAT مورد اختلاف است که در سال 1987 یک نمونه اولیه موتور دیزلی تزریق مستقیم (مدل Chroma TDid) را به ثبت رسانده است. در همان سال ، کارمندان دغدغه ایتالیا شروع به کار در زمینه ایجاد تزریق الکترونیکی کردند ، که دارای اصل مشابه کار با ریل مشترک است. درست است که این سیستم UNIJET 1900 سی سی نامگذاری شد.

نوع تزریق مدرن ، بدون توجه به اینکه چه کسی مخترع آن است ، بر همان اصل طراحی اصلی عمل می کند.

ساخت و ساز

دستگاه این اصلاح سیستم سوخت را در نظر بگیرید. مدار فشار بالا از عناصر زیر تشکیل شده است:

• خطی که توانایی تحمل فشارهای زیاد ، چند برابر نسبت فشرده سازی موتور را دارد. به صورت لوله های یک تکه ساخته می شود که تمام عناصر مدار به آن متصل می شوند.
• پمپ تزریق پمپی است که فشار لازم را در سیستم ایجاد می کند (بسته به حالت عملکرد موتور ، این نشانگر می تواند بیش از 200 مگاپاسکال باشد). این مکانیسم ساختار پیچیده ای دارد. در طراحی مدرن ، کار آن بر اساس یک جفت پیستون است. این در جزئیات شرح داده شده است یک بررسی دیگر... دستگاه و اصل عملکرد پمپ سوخت نیز شرح داده شده است به طور جداگانه.
• ریل سوخت (ریل یا باتری) مخزنی با دیواره ضخیم کوچک است که در آن سوخت جمع می شود. نازل با سمپاش و سایر تجهیزات با استفاده از خطوط سوخت به آن متصل می شوند. عملکرد اضافی سطح شیب دار این است که نوسانات سوختی را که در طول کارکرد پمپ رخ می دهد ، کاهش دهد.
• سنسور و تنظیم کننده فشار سوخت. این عناصر به شما امکان می دهد فشار دلخواه را در سیستم کنترل و حفظ کنید. از آنجایی که پمپ هنگام روشن بودن موتور دائماً در حال کار است ، دائماً سوخت دیزل را به داخل خط پمپ می کند. برای جلوگیری از ترکیدن آن ، تنظیم کننده محیط کار اضافی را به خط برگشتی که به مخزن متصل است می ریزد. برای جزئیات بیشتر در مورد نحوه عملکرد تنظیم کننده فشار ، مراجعه کنید اینجا.
• انژکتورها سوخت مورد نیاز سیلندرهای واحد را تأمین می کنند. توسعه دهندگان موتور دیزل تصمیم گرفتند این عناصر را مستقیماً در سر سیلندر قرار دهند. این رویکرد سازنده اجازه می داد چندین مسئله پیچیده به طور همزمان مورد توجه قرار گیرند. اولاً ، تلفات سوخت را به حداقل می رساند: در منیفولد ورودی سیستم تزریق چند نقطه ، قسمت کمی از سوخت روی دیواره های منیفولد باقی می ماند. ثانیا ، یک موتور دیزلی نه از طریق یک درخشش و نه از جرقه مشتعل می شود ، همانطور که در یک موتور بنزینی - شماره اکتان آن اجازه استفاده از چنین احتراق را نمی دهد (شماره اکتان چیست ، بخوانید اینجا) پیستون هنگام انجام فشار فشرده سازی هوا را به شدت فشرده می کند (هر دو سوپاپ بسته هستند) و باعث می شود دمای محیط به چند صد درجه افزایش یابد. نازل به محض اتم شدن سوخت ، خود به خود از دمای بالا مشتعل می شود. از آنجا که این فرآیند به دقت کامل نیاز دارد ، دستگاه ها به شیرهای برقی مجهز هستند. آنها توسط سیگنال ECU تحریک می شوند.
• سنسورها عملکرد سیستم را کنترل می کنند و سیگنال های مناسب را به واحد کنترل ارسال می کنند.
• عنصر اصلی در ریل مشترک ECU است که با مغز کل سیستم پردازنده هماهنگ می شود. در برخی از مدل های اتومبیل ، این واحد کنترل اصلی است. الکترونیک می تواند نه تنها عملکرد موتور ، بلکه سایر اجزای خودرو را نیز ثبت کند ، به همین دلیل میزان هوا و سوخت و همچنین لحظه پاشش با دقت بیشتری محاسبه می شود. الکترونیک از طریق کارخانه برنامه ریزی شده است. به محض دریافت ECU اطلاعات لازم از سنسورها ، الگوریتم مشخص شده فعال می شود و همه محرک ها دستور مناسب را دریافت می کنند.
• هر سیستم سوختی یک فیلتر در خط خود دارد. در جلوی پمپ سوخت نصب شده است.

یک موتور دیزلی مجهز به این نوع سیستم سوخت طبق یک اصل خاص کار می کند. در نسخه کلاسیک ، کل بخش سوخت تزریق می شود. وجود یک باتری سوخت امکان توزیع یک قسمت به چندین قسمت را دارد در حالی که موتور یک سیکل را انجام می دهد. این روش تزریق چندگانه نامیده می شود.

ذات آن به این واقعیت خلاصه می شود که قبل از تأمین مقدار اصلی سوخت دیزل ، تزریق اولیه انجام می شود که اتاق کار را حتی بیشتر گرم می کند و همچنین فشار موجود در آن را افزایش می دهد. وقتی بقیه سوخت پاشیده می شود ، با اشتعال بیشتری مشتعل می شود ، حتی اگر سرعت موتور کم باشد ، به ریل مشترک ICE گشتاور بالایی می دهد.

بسته به حالت کار ، بخشی از سوخت یکی دو بار تأمین می شود. وقتی موتور در دور کار است ، سیلندر با تزریق دوگانه قبل از آن گرم می شود. با افزایش بار ، یک تزریق قبل از تزریق انجام می شود که سوخت بیشتری برای چرخه اصلی باقی می گذارد. هنگامی که موتور با حداکثر بار در حال کار است ، هیچگونه تزریق قبل از تزریق انجام نمی شود ، بلکه از کل بار سوخت استفاده می شود.

چشم انداز توسعه

شایان ذکر است که با افزایش فشرده سازی واحدهای قدرت ، این سیستم سوخت بهبود یافته است. امروزه به دارندگان اتومبیل نسل 4 مشترک راه آهن پیشنهاد می شود. در آن ، سوخت تحت فشار 220 مگاپاسکال است. این اصلاح از سال 2009 بر روی اتومبیل ها نصب شده است.

سه نسل قبلی دارای پارامترهای فشار زیر بودند:

1. از سال 1999 ، فشار راه آهن 140MPa بوده است.
2. در سال 2001 ، این رقم 20MPa افزایش یافت.
3. پس از 4 سال (2005) ، اتومبیل ها مجهز به سیستم سوخت سومین نسل شدند که توانایی ایجاد فشار 180 مگاپاسکال را داشتند.

افزایش فشار در خط امکان تزریق حجم بیشتری از سوخت دیزل را در همان بازه زمانی مشابه تحولات قبلی فراهم می کند. بر این اساس ، این باعث پررویی ماشین می شود ، اما افزایش قدرت نیز به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به همین دلیل ، برخی از مدل های بازسازی شده موتوری مشابه موتور قبلی دریافت می کنند ، اما با افزایش پارامترها (نحوه تفاوت تفاوت مجدد مدل سازی با مدل بعدی توضیح داده می شود) به طور جداگانه).

بهبود کارایی این اصلاح به دلیل الکترونیک دقیق تر انجام می شود. این وضعیت به ما اجازه می دهد نتیجه بگیریم که نسل چهارم هنوز اوج کمال نیست. با این حال ، افزایش بهره وری سیستم های سوخت نه تنها به دلیل تمایل خودروسازان به تأمین نیازهای رانندگان اقتصادی ، بلکه در درجه اول با افزایش استانداردهای زیست محیطی ایجاد می شود. این اصلاح باعث احتراق بهتر موتور دیزلی می شود که به لطف آن ماشین قادر به کنترل کیفیت قبل از خروج از خط مونتاژ است.

مزایا و معایب مشترک راه آهن

اصلاح مدرن این سیستم امکان افزایش قدرت واحد با پاشش سوخت بیشتر را فراهم کرده است. از آنجا که در تولید کنندگان اتومبیل مدرن تعداد زیادی از انواع سنسورها را نصب می کنند ، الکترونیک شروع به تعیین دقیق تر میزان سوخت دیزل مورد نیاز برای کارکرد موتور احتراق داخلی در یک حالت خاص می کند.

این مزیت اصلی ریل مشترک نسبت به تغییرات کلاسیک خودرو با انژکتورهای واحد است. یکی دیگر از مزایای راه حل نوآورانه این است که ترمیم آن آسان تر است ، زیرا دستگاه ساده تری دارد.

از معایب آن می توان به هزینه بالای نصب اشاره کرد. همچنین به سوخت با کیفیت بالاتر نیاز دارد. از دیگر معایب آن این است که انژکتورها از طراحی پیچیده تری برخوردار هستند ، بنابراین عمر آنها کوتاهتر است. در صورت خرابی هر یک از آنها ، سوپاپ موجود در آن دائماً باز خواهد شد که این امر باعث می شود فشار مدار قطع شود و سیستم خاموش شود.

جزئیات بیشتر در مورد دستگاه و نسخه های مختلف مدار سوخت فشار بالا در فیلم زیر بحث شده است:

اصل عملکرد اجزای مدار سوخت ریل مشترک. قسمت 2

سوالات و پاسخ ها:

فشار روی Common Rail چقدر است؟ در ریل سوخت (لوله آکومولاتور)، سوخت تحت فشار کم (از خلاء تا 6 اتمسفر) و در مدار دوم تحت فشار بالا (1350-2500 بار) تامین می شود.

تفاوت بین Common Rail و پمپ سوخت چیست؟ در سیستم های سوخت با پمپ فشار بالا، پمپ بلافاصله سوخت را بین انژکتورها توزیع می کند. در سیستم Common Rail، سوخت به یک انژکتور (لوله) پمپ می شود و از آنجا به انژکتورها توزیع می شود.

چه کسی راه آهن مشترک را اختراع کرد؟ نمونه اولیه سیستم سوخت ریل مشترک در اواخر دهه 1960 ظاهر شد. این توسط رابرت هوبر سوئیسی توسعه یافته است. متعاقباً، این فناوری توسط مارکو گانسر توسعه یافت.