Dīzeļdzinēju iesmidzes sistēma Common rail

Dīzeļdzinēju iesmidzes sistēma vai sistēma Common rail (angl. kopēja maģistrāle) — degvielas padeves sistēma, piemērota dīzeļdzinējos. Sistēmā Sistēmā Common rail augstspiediena sūknis nodrošina dīzeļdegvielas pievadīšanu smidzinātāju kopējā maģistrālē (akumulators) ar ļoti augstu spiedienu ( līdz 300 MPa, atkarībā no dzinēja darba režīma).[1]

500px-Common_Rail_Scheme.svg

Shēma degvielas sistēma Common rail

 

800px-Bosch_common_rail_injector

Common rail inžektora sistēma

 

Elektriski vadāmas elektrohidrauliskās sprauslas ar elektromagnētisko vai pjezoelektrisko pievadu kontrolējušie vārsti injicē degvielu zem augsta spiediena ​​cilindros. Atkarībā no sprauslu konstrukcijas un dzinēja klases, iespējams injicēt līdz pat 9 degvielas porcijām vienā ciklā. Viena no galvenajām Common rail sistēmas īpašībām ir injicēšanas procesu neatkarība no kloķvārpstas leņķa un dzinēja darba režīma, kas padara iespējamu sasniegt augstu injicēšanas spiedienu daļējos režīmos, kas nepieciešams, lai apmierinātu pašreizējās un turpmākās vides aizsardzības prasības.

 

 

Konstrukcija unun darbības princips

 
Degviela no degvielas tvertnes tiek ņemta ar zema spiediena degvielas sūkni un caur filtru nonāk degvielas augstspiediena sūknī (DAS). DAS padod degvielu spiediena maģistrālē, kura spēlē spiediena akumulatora lomu. Vadības bloks regulē DAS veiktspēju, lai uzturētu nepieciešamu spiedienu maģistrālē pēc degvielas patēriņa.
 
Degvielas maģistrāle savienojas ar sprauslām. Katrā sprauslā iebūvēts vadības vārsts – elektromagnētiskais vai pjezoelektrisks. Pēc vadības bloka komandas vārsts atvērās, injicējot nepieciešamu degvielas porciju cilindrā.
 

Salīdzināšana ar citām degvielas padeves sistēmām

 
Īpašības:
 

  • Atšķirībā no tradicionālās degvielas padeves sistēmas, izmantojot viena kanāla DAS, tas nepārtraukti padod degvielu maģistrālē;
  • Nepieciešams regulēt darbības ciklu, izejot no katras sprauslas smidzināšanas spējas. Tādējādi, kad notiek sprauslas maiņa, jāregulē arī elektroniska bloka iestatījumus.

 
Priekšrocības:
 

  • Spiediens, kura dēļ notiek degvielas iesmidzināšana, var uzturēt neatkarībā no kloķvārpstas rotācijas ātruma dzinējā. Spiediens paliek augsts praktiski nepārtraukti visa padeves degvielas cikla garumā, kas īpaši svarīgs degšanas stabilizācijai brīvgaitā un mazajos apgriezienos darbā ar daļējo slodzi;
  • Degvielas padeves akumulatora sistēmas izmantošanā padeves sākumu un beigas ir iespējams plaši regulēt dzinēja vadības blokā. Tas palīdz ar lielāku precizitāti dozēt degvielu, kā arī nodrošināt degvielas padevi vairākās porcijās darbības cikla laikā – pilnai degvielas sadegšanai;
  • Common rail konstrukcija vienkāršāka, nekā sistēmai DAS, to remontējamība ir augstāka.

 
Trūkumi:
 

  • Diezgan sarežģītas sprauslas, kas prasa biežāku maiņu, salīdzinoši ar tradicionālu degvielas padeves sistēmu;
  • Sistēma nedarbosies, ja kādā no augsta spiediena elementiem pazemināsies spiediens, piemēram, nedarbojas viena no sprauslām, kad tās vārsts nepārtraukti atrodas atvērtā stāvoklī;
  • Augstākas prasības degvielas kvalitātei, nekā tradicionālajām sistēmām.

 
Tādā veidā, lai apmierinātu pašreizējās un turpmākās vides aizsardzības prasības, tādas kā Euro-VI, Tier-IV, Euro Stage IV smagajiem dīzeļdzinējiem, Common rail sistēma atzīta par vispiemērotāko visu veidu dīzeļdzinējiem.
 

Sistēmas izmantotāji

 
Mūsdienās līdz 70% no kopēja skaita ražotu dīzeļdzinēju tiek aprīkoti ar Common rail sistēmām, un tas skaits aug. [2] (Pēc kompānijas Robert Bosch GmbH prognozēm, 2016.gadā CR sistēmas likme tirgū sasniegs 83%, bet 2008.gadā tā bija tikai 24%). Tādā veidā mūsdienās gandrīz ikkatrs visu veidu dzinēju ražotājs, no mazo vieglo auto līdz lielo kuģu ražotājiem, ir apguvis akumulatoru sistēmu lietošanu.
 
Starp degvielas iesmidzināšanas iekārtu ražotājiem un Common Rail sistēmu ražotājiem, līderi ir uzņēmumi: Robert Bosch GmbH, Denso, Delphi Corporation, L’Orange, Scania.
 

Vēsture

 
Sistēmas prototipu Common Rail attīstīja 60.gadu beigās Roberts Huberts Šveicē. Tālāk viņa tehnoloģiju attīstīja Marko Hanseroms no Šveices Federālā Tehnoloģiju institūta Cīrihē. 90.gadu vidū Doktors Šoheis Ito un Masahiko Mijaki no Korporācijas DENSO, Jāpana, izveidoja Common Rail sistēmu komerciāliem transportlīdzekļiem un iemiesoja to sistēmā ECD-U2, kuru sāka pielietot kravas automašīnās HINO Rising Ranger, bet 1995.gadā tehnoloģiju pārdeva citiem ražotājiem. Tāpēc uzskata, ka tieši DENSO ir pionieris sistēmas adaptācijā Common Rail autobūves vajadzībām. Mūsdienu sistēmas Common Rail darbojas pēc tā paša principa. To kontrolē Elektroniskās Vadības Bloks, kas atver katru inžektoru elektroniski, ne mehāniski. Šī tehnoloģija bija detalizēti izstrādāta kopējiem spēkiem starp kompānijām: Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat un Elasis. Kad kompānija FIAT izstrādāja dizainu un sistēmas koncepciju, to pārdeva vācu kompānijai Robert Bosch GmbH turpmākai masveida produkta izstrādes pabeigšanai. Tā bija lielāka kompānijas FIAT kļūda, jo jauna tehnoloģija bija ļoti izdevīga. Bet tajā laikā itāļu koncerns bija briesmīgā finanšu stāvoklī un tam nebija līdzekļu darba pabeigšanai. Neskatoties uz to, itāļi pirmie pielietoja Common Rail sistēmu 1997.gadā Alfa Romeo 156 1.9 JTD automašīnā un tikai pēc tam tā parādījās arī automašīnā Mercedes-Benz C 220 CDI.
 

Interesanti fakti

 

  • Elektropadeves sistēmas izstrādes tika veiktas vēl 20.gs. vidū PSRS Kolomnas rūpnīcā, taču elektronikas attīstības trūkuma dēļ tajos laikos veiksmīgi īstenot tāda veida sistēmu nebija iespējams.
  • Mūsdienās lielāka daļa no dīzeļdzinēju ražotājiem izmanto Common Rail sistēmu, jo iepriekšējās paaudzes degvielas iekārtas nespēj nodrošināt mūsdienu stingras vides aizsardzības prasības.

Piezīmes

  1. Грехов Л. В., Иващенко Н. А., Марков В. А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для вузов. — М.: Легион-Автодата, 2004. — 344 с. — 2500 экз. — ISBN 588850187-5
  2. Christoph Kendlbacher, Peter Mueller, Martin Bernhaupt, Gerhard Rehbichler. Bergen Large Engine Injection Systems for Future.: CIMAC, 2010. Full paper #50.
Komentāru nav.

Atbildēt