Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības
Blogs,  Transportlīdzekļa ierīce

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Mūsdienu transportlīdzekļos tiek izmantotas degvielas iesmidzināšanas sistēmas. Ja agrāk šāda modifikācija bija tikai dīzeļa spēka agregātos, šodien daudzi benzīna dzinēji saņem vienu no iesmidzināšanas veidiem. Tie ir sīki aprakstīti vēl viena atsauksme.

Tagad mēs pievērsīsimies attīstībai, kurai tika dots nosaukums Common Rail. Apskatīsim, kā tas parādījās, kāda ir tā īpatnība, kā arī kādas ir tā priekšrocības un trūkumi.

Kas ir Common Rail degvielas sistēma

Vārdnīcā Common Rail jēdziens tiek tulkots kā "akumulatora degvielas sistēma". Tās īpatnība ir tāda, ka dīzeļdegvielas daļa tiek ņemta no rezervuāra, kurā degvielai ir augsts spiediens. Rampa atrodas starp iesmidzināšanas sūkni un inžektoriem. Injekciju veic ar inžektoru, atverot vārstu, un cilindrā tiek izvadīta zem spiediena iegūta degviela.

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Šāda veida degvielas sistēma ir pēdējais solis dīzeļa spēka agregātu evolūcijā. Salīdzinot ar benzīna kolēģi, dīzeļdegviela ir ekonomiskāka, jo degviela tiek ievadīta tieši cilindrā, nevis ieplūdes kolektorā. Un ar šo modifikāciju enerģijas bloka efektivitāte ievērojami palielinās.

Common rail degvielas iesmidzināšana ir uzlabojusi transportlīdzekļa efektivitāti par 15% atkarībā no iekšdedzes dzinēja darbības režīma iestatījumiem. Šajā gadījumā parasti motora ekonomijas blakusparādība ir tā veiktspējas samazināšanās, bet šajā gadījumā vienības jauda, ​​gluži pretēji, palielinās.

Iemesls tam ir degvielas sadales kvalitāte cilindrā. Ikviens zina, ka motora efektivitāte ir tieši atkarīga ne tik daudz no ienākošās degvielas daudzuma, cik no tā sajaukšanās ar gaisu kvalitātes. Tā kā motora darbības laikā iesmidzināšanas process notiek sekundes daļu laikā, ir nepieciešams, lai degviela pēc iespējas ātrāk sajauktos ar gaisu.

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Lai paātrinātu šo procesu, tiek izmantota degvielas izsmidzināšana. Tā kā līnijai aiz degvielas sūkņa ir augsts spiediens, dīzeļdegvielu efektīvāk izsmidzina caur sprauslām. Gaisa un degvielas maisījuma sadegšana notiek ar lielāku efektivitāti, no kuras motors vairākas reizes demonstrē efektivitātes pieaugumu.

Stāsts

Šīs attīstības ieviešana bija stingrāki vides standarti automašīnu ražotājiem. Tomēr pamatideja parādījās pagājušā gadsimta 60. gadu beigās. Tās prototipu izstrādāja Šveices inženieris Roberts Hūbers.

Nedaudz vēlāk šo ideju pabeidza Šveices Federālā tehnoloģiskā institūta darbinieks Marko Gansers. Šo attīstību izmantoja Denzo darbinieki un izveidoja degvielas sistēmu ar sliedi. Jaunums ir saņēmis nesarežģīto nosaukumu Common Rail. 1990. gadu pēdējos gados attīstība parādījās komerciālajos transportlīdzekļos ar EDC-U2 motoriem. Kravas automašīnas Hino (Rising Ranger modelis) saņēma šādu degvielas sistēmu.

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

95. gadā šī attīstība kļuva pieejama arī citiem ražotājiem. Katra zīmola inženieri modificēja sistēmu un pielāgoja to pašu produktu īpašībām. Tomēr Denzo uzskata sevi par pionieri šīs iesmidzināšanas izmantošanā automašīnām.

Šo viedokli apstrīd cits zīmols FIAT, kas 1987. gadā patentēja tiešās iesmidzināšanas dīzeļdzinēja prototipu (Chroma TDid modelis). Tajā pašā gadā Itālijas koncerna darbinieki sāka strādāt pie elektroniskās iesmidzināšanas izveidošanas, kurai ir līdzīgs princips strādāt ar kopējo sliedi. Tiesa, sistēma tika nosaukta par UNIJET 1900cc.

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Mūsdienu iesmidzināšanas variants darbojas pēc tāda paša principa kā sākotnējais dizains, neatkarīgi no tā, kurš tiek uzskatīts par tā izgudrotāju.

Būvniecība

Apsveriet šīs degvielas sistēmas modifikācijas ierīci. Augstspiediena ķēde sastāv no šādiem elementiem:

  • Līnija, kas spēj izturēt augstu spiedienu, kas daudzkārt pārsniedz motora saspiešanas koeficientu. Tas ir izgatavots viengabala cauruļu veidā, ar kuriem ir savienoti visi ķēdes elementi.
  • Iesmidzināšanas sūknis ir sūknis, kas sistēmā rada nepieciešamo spiedienu (atkarībā no motora darbības režīma šis indikators var būt lielāks par 200 MPa). Šim mehānismam ir sarežģīta struktūra. Mūsdienu dizaina pamatā ir virzuļa pāris. Tas ir sīki aprakstīts vēl viena atsauksme... Aprakstīta arī degvielas sūkņa ierīce un darbības princips atsevišķi.
  • Degvielas sliede (sliede vai akumulators) ir maza biezu sienu tvertne, kurā uzkrājas degviela. Inžektori ar izsmidzinātājiem un citām iekārtām ir savienoti ar to, izmantojot degvielas vadus. Rampas papildu funkcija ir degvielas svārstību slāpēšana, kas rodas sūkņa darbības laikā.
  • Degvielas spiediena sensors un regulators. Šie elementi ļauj kontrolēt un uzturēt vēlamo spiedienu sistēmā. Tā kā sūknis nepārtraukti darbojas, kamēr motors darbojas, tas pastāvīgi iesūknē dīzeļdegvielu. Lai nepieļautu tā plīšanu, regulators izgāž pārmērīgu darba barotni atgriešanas līnijā, kas savienota ar tvertni. Sīkāku informāciju par spiediena regulatora darbību skat šeit.
  • Inžektori piegādā nepieciešamo degvielas daļu vienības cilindriem. Dīzeļdzinēju izstrādātāji nolēma ievietot šos elementus tieši cilindra galvā. Šī konstruktīvā pieeja ļāva vienlaikus atrisināt vairākus sarežģītus jautājumus. Pirmkārt, tas samazina degvielas zudumus: daudzpunktu iesmidzināšanas sistēmas ieplūdes kolektorā neliela daļa degvielas paliek uz kolektora sienām. Otrkārt, dīzeļdegviela aizdegas nevis no kvēlsveces un ne no dzirksteles, kā benzīna motorā - tā oktāna skaitlis neļauj izmantot šādu aizdedzi (kāds ir oktāna skaitlis, lasiet šeit). Veicot kompresijas gājienu (virzulis ir aizvērts) virzulis spēcīgi saspiež gaisu, izraisot barotnes temperatūras paaugstināšanos līdz vairākiem simtiem grādu. Tiklīdz sprausla izsmidzina degvielu, tā spontāni aizdegas no augstās temperatūras. Tā kā šim procesam nepieciešama pilnīga precizitāte, ierīces ir aprīkotas ar elektromagnētiskajiem vārstiem. Tos iedarbina ECU signāls.
  • Sensori uzrauga sistēmas darbību un nosūta atbilstošus signālus vadības blokam.
  • Common Rail centrālais elements ir ECU, kas ir sinhronizēts ar visas borta sistēmas smadzenēm. Dažos automašīnu modeļos tas ir integrēts galvenajā vadības blokā. Elektronika var ierakstīt ne tikai motora, bet arī citu automašīnas sastāvdaļu darbību, kuru dēļ precīzāk tiek aprēķināts gaisa un degvielas daudzums, kā arī izsmidzināšanas brīdis. Elektronika ir ieprogrammēta rūpnīcā. Tiklīdz ECU saņem nepieciešamo informāciju no sensoriem, tiek aktivizēts norādītais algoritms, un visi izpildmehānismi saņem atbilstošu komandu.
  • Jebkuras degvielas sistēmas līnijā ir filtrs. Tas ir uzstādīts degvielas sūkņa priekšā.

Dīzeļdzinējs, kas aprīkots ar šāda veida degvielas sistēmu, darbojas pēc īpaša principa. Klasiskajā versijā tiek iesūknēta visa degvielas daļa. Degvielas akumulatora klātbūtne ļauj sadalīt vienu daļu vairākās daļās, kamēr motors veic vienu ciklu. Šo tehniku ​​sauc par vairāku injekciju.

Tās būtība sakrīt ar faktu, ka pirms galvenā dīzeļdegvielas daudzuma piegādes tiek veikta iepriekšēja iesmidzināšana, kas vēl vairāk uzsilda darba kameru, kā arī palielina spiedienu tajā. Izsmidzinot atlikušo degvielu, tā aizdegas efektīvāk, dodot Common Rail ICE lielu griezes momentu pat tad, ja motora apgriezieni ir zemi.

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Atkarībā no darbības režīma daļa degvielas tiks piegādāta vienu vai divas reizes. Kad motors darbojas tukšgaitā, cilindru sasilda ar dubultu iepriekšēju iesmidzināšanu. Palielinoties slodzei, tiek veikta viena iepriekšēja iesmidzināšana, kas atstāj vairāk degvielas galvenajam ciklam. Kad motors darbojas ar maksimālo slodzi, iepriekšēja iesmidzināšana netiek veikta, bet tiek izmantots pilns degvielas daudzums.

Attīstības perspektīvas

Ir vērts atzīmēt, ka šī degvielas sistēma ir uzlabojusies, palielinoties spēka agregātu saspiešanai. Līdz šim automašīnu īpašniekiem tiek piedāvāta Common Rail 4. paaudze. Tajā degviela ir zem 220 MPa spiediena. Šī modifikācija automašīnām ir uzstādīta kopš 2009. gada.

Iepriekšējām trim paaudzēm bija šādi spiediena parametri:

  1. Kopš 1999. gada sliedes spiediens ir bijis 140MPa;
  2. 2001. gadā šis skaitlis palielinājās par 20MPa;
  3. Pēc četriem gadiem (4) automašīnas sāka aprīkot ar trešās paaudzes degvielas sistēmām, kas spēja radīt 2005 MPa spiedienu.

Spiediena palielināšana līnijā ļauj iesmidzināt lielāku dīzeļdegvielas daudzumu tajā pašā laika posmā, kāds bija iepriekšējos notikumos. Attiecīgi tas palielina automašīnas rijību, bet ievērojami palielinās arī jaudas pieaugums. Šī iemesla dēļ daži pārveidoti modeļi saņem motoru, kas ir identisks iepriekšējam, bet ar paaugstinātiem parametriem (aprakstīts, kā restilēšana atšķiras no nākamās paaudzes modeļa) atsevišķi).

Ierīces īpašības un Common Rail degvielas sistēmas priekšrocības

Šādas modifikācijas efektivitātes uzlabošana tiek veikta precīzākas elektronikas dēļ. Šāds stāvoklis ļauj secināt, ka ceturtā paaudze vēl nav pilnības virsotne. Tomēr degvielas sistēmu efektivitātes pieaugumu provocē ne tikai autoražotāju vēlme apmierināt ekonomisko autobraucēju vajadzības, bet galvenokārt paaugstinot vides standartus. Šī modifikācija nodrošina labāku dīzeļdzinēja sadegšanu, lai automašīna pirms iziešanas no konveijera spētu izturēt kvalitātes kontroli.

Common rail priekšrocības un trūkumi

Šīs sistēmas modernās modifikācijas ļāva palielināt iekārtas jaudu, izsmidzinot vairāk degvielas. Tā kā mūsdienu automašīnu ražotājos tiek uzstādīts liels skaits visu veidu sensoru, elektronika sāka precīzāk noteikt dīzeļdegvielas daudzumu, kas nepieciešams iekšdedzes dzinēja darbināšanai noteiktā režīmā.

Šī ir galvenā dzelzceļa priekšrocība salīdzinājumā ar klasiskajām transportlīdzekļu modifikācijām ar vienības inžektoriem. Vēl viens pluss par labu novatoriskam risinājumam ir tas, ka to ir vieglāk salabot, jo tam ir vienkāršāka ierīce.

Trūkumi ietver augstās uzstādīšanas izmaksas. Tas prasa arī augstākas kvalitātes degvielu. Vēl viens trūkums ir tas, ka inžektoru konstrukcija ir sarežģītāka, tāpēc tiem ir īsāks darba mūžs. Ja kāds no tiem neizdodas, vārsts tajā būs pastāvīgi atvērts, kas pārtrauks ķēdes hermētiskumu un sistēma izslēgsies.

Sīkāka informācija par ierīci un dažādām augstspiediena degvielas ķēdes versijām ir aplūkota šajā videoklipā:

Common rail degvielas ķēdes sastāvdaļu darbības princips. 2. daļa

Jautājumi un atbildes:

Kāds ir spiediens uz Common Rail? Degvielas sliedē (akumulatora caurulē) degvielu piegādā zemā spiedienā (no vakuuma līdz 6 atm.) Un otrajā kontūrā ar augstu spiedienu (1350-2500 bar.)

Kāda ir atšķirība starp Common Rail un degvielas sūkni? Degvielas sistēmās ar augstspiediena sūkni sūknis nekavējoties sadala degvielu uz sprauslām. Common Rail sistēmā degviela tiek iesūknēta akumulatorā (caurulē) un no turienes tiek sadalīta pa sprauslām.

Kurš izgudroja Common Rail? Common rail degvielas sistēmas prototips parādījās 1960. gadu beigās. To izstrādāja šveicietis Roberts Hūbers. Pēc tam tehnoloģiju izstrādāja Marko Gansers.

Viens komentārs

Pievieno komentāru