Karakteristikat e pajisjes dhe avantazhet e sistemit të karburantit Common Rail

Në makinat moderne, përdoren sisteme të injektimit të karburantit. Nëse më parë një modifikim i tillë ishte vetëm në njësitë e energjisë me naftë, sot shumë motorë me benzinë ​​marrin një nga llojet e injektimit. Ato janë përshkruar në detaje në një përmbledhje tjetër.

Tani ne do të përqendrohemi në zhvillimin, i cili u emërua Common Rail. Le të shohim se si u shfaq, cila është veçantia e saj, si dhe cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e saj.

Çfarë është sistemi i karburantit hekurudhor të përbashkët

Fjalori përkthen konceptin e Common Rail si "sistem karburanti akumulator". Veçori e saj është se një pjesë e karburantit naftë merret nga një rezervuar në të cilin karburantit është nën presion të lartë. Rampa ndodhet midis pompës së injeksionit dhe injektorëve. Injeksioni kryhet nga injektori që hap valvulën dhe karburantit nën presion i lëshohet cilindrit.

Ky lloj i sistemit të karburantit është hapi më i fundit në evolucionin e motorëve me naftë. Krahasuar me modelin e benzinës, nafta është më ekonomike, pasi që karburantit injektohet direkt në cilindër, dhe jo në shumëfishin e marrjes. Dhe me këtë modifikim, efikasiteti i njësisë së energjisë rritet ndjeshëm.

Injeksioni i zakonshëm i karburantit hekurudhor ka përmirësuar efikasitetin e automjetit me 15%, në varësi të cilësimeve të mënyrës së funksionimit të motorit me djegie të brendshme. Në këtë rast, zakonisht një efekt anësor i ekonomisë së motorit është një rënie në performancën e tij, por në këtë rast, fuqia e njësisë, përkundrazi, rritet.

Arsyeja për këtë qëndron në cilësinë e shpërndarjes së karburantit brenda cilindrit. Të gjithë e dinë që efikasiteti i një motori varet drejtpërdrejt jo aq nga sasia e karburantit në hyrje sesa nga cilësia e përzierjes së tij me ajrin. Meqenëse gjatë funksionimit të motorit, procesi i injektimit ndodh në disa fraksione të sekondës, është e nevojshme që karburanti të përzihet me ajrin sa më shpejt të jetë e mundur.

Atomizimi i karburantit përdoret për të shpejtuar këtë proces. Meqenëse linja prapa pompës së karburantit ka një presion të lartë, karburanti me naftë spërkatet përmes grykave në mënyrë më efikase. Djegia e përzierjes së ajrit dhe karburantit ndodh me efikasitet më të madh, nga i cili motori demonstron një rritje të efikasitetit disa herë.

Histori

Futja e këtij zhvillimi ishte shtrëngimi i standardeve mjedisore për prodhuesit e makinave. Sidoqoftë, ideja themelore u shfaq në fund të viteve 60 të shekullit të kaluar. Prototipi i tij u zhvillua nga inxhinieri zviceran Robert Huber.

Pak më vonë, kjo ide u finalizua nga një punonjës i Institutit Federal të Teknologjisë Zvicerane, Marco Ganser. Ky zhvillim u përdor nga punonjësit e Denzo dhe krijoi një sistem hekurudhor të karburantit. Risi ka marrë emrin e pakomplikuar Rail Rail. Në vitet e fundit të viteve 1990, zhvillimi u shfaq në automjetet komerciale në motorët EDC-U2. Kamionët Hino (modeli Rising Ranger) morën këtë sistem karburanti.

Në vitin e 95-të, ky zhvillim u bë i disponueshëm edhe për prodhuesit e tjerë. Inxhinierët e secilës markë e modifikuan sistemin dhe e përshtatën atë me karakteristikat e produkteve të tyre. Sidoqoftë, Denzo e konsideron veten një pionier në përdorimin e këtij injeksioni në makina.

Ky mendim diskutohet nga një markë tjetër, FIAT, e cila patentoi një prototip motor me naftë me injeksion të drejtpërdrejtë (modeli Chroma TDid) në 1987. Në të njëjtin vit, punonjësit e shqetësimit italian filluan të punojnë në krijimin e injeksionit elektronik, i cili ka një parim të ngjashëm të punës me një hekurudhë të përbashkët. Vërtetë, sistemi u emërua UNIJET 1900cc.

Varianti modern i injektimit funksionon në të njëjtin parim si modeli origjinal, pavarësisht se kush konsiderohet të jetë shpikësi i tij.

Конструкция

Konsideroni pajisjen e këtij modifikimi të sistemit të karburantit. Qarku i presionit të lartë përbëhet nga elementët e mëposhtëm:

• Një linjë e aftë të përballojë presione të larta, shumë herë raportin e kompresimit të motorit. Shtë bërë në formën e tubave një-copë në të cilët janë të lidhur të gjithë elementët e qarkut.
• Pompa e karburantit me presion të lartë është një pompë që krijon presionin e kërkuar në sistem (në varësi të mënyrës së funksionimit të motorit, ky tregues mund të jetë më shumë se 200 MPa). Ky mekanizëm ka një strukturë komplekse. Në modelin e tij modern, puna e tij bazohet në një palë kumarxhi. Ajo është përshkruar në detaje në një përmbledhje tjetër... Gjithashtu përshkruhet pajisja dhe parimi i funksionimit të pompës së karburantit veçmas.
• Linja e karburantit (shina ose bateria) është një rezervuar i vogël me mure të trashë në të cilin grumbullohet karburant. Injektorët me atomizues dhe pajisje të tjera janë të lidhura me të me ndihmën e linjave të karburantit. Një funksion shtesë i devijimit është të lagë luhatjet e karburantit që ndodhin gjatë funksionimit të pompës.
• Sensori i presionit të karburantit dhe rregullatori. Këto elemente ju lejojnë të kontrolloni dhe mbani presionin e dëshiruar në sistem. Meqenëse pompa funksionon vazhdimisht ndërsa motori është në punë, ajo vazhdimisht pompon karburant nafte në linjë. Për të parandaluar shpërthimin e tij, rregullatori shkarkon mjedisin e tepërt të punës në vijën e kthimit, e cila është e lidhur me rezervuarin. Për detaje se si funksionon rregullatori i presionit, shih këtu.
• Injektorët furnizojnë pjesën e kërkuar të karburantit në cilindrat e njësisë. Zhvilluesit e motorëve me naftë vendosën t'i vendosin këto elemente direkt në kokën e cilindrit. Kjo qasje konstruktive bëri të mundur zgjidhjen e njëkohshme të disa çështjeve të vështira. Së pari, minimizon humbjet e karburantit: në kolektorin e marrjes së sistemit të injektimit me shumë pika, një pjesë e vogël e karburantit mbetet në muret e kolektorit. Së dyti, një motor nafte nuk ndizet nga një prizë dhe jo nga një shkëndijë, si në një motor benzinë ​​- numri i oktanit të tij nuk lejon përdorimin e një ndezjeje të tillë (cili është numri i oktanit, lexoni këtu) Pistoni ngjesh ajrin fort kur kryhet goditja e kompresimit (të dy valvulat janë të mbyllura), duke bërë që temperatura e mjedisit të rritet në disa qindra gradë. Sapo hunda atomizon karburantin, ajo ndizet në mënyrë spontane nga temperatura e lartë. Meqenëse ky proces kërkon saktësi të përsosur, pajisjet janë të pajisura me valvola solenoide. Ato nxiten nga një sinjal nga ECU.
• Sensorët monitorojnë funksionimin e sistemit dhe dërgojnë sinjale të përshtatshme tek njësia e kontrollit.
• Elementi qendror në Rail Rail është ECU, i cili sinkronizohet me trurin e të gjithë sistemit në bord. Në disa modele makinash, ajo është e integruar në njësinë kryesore të kontrollit. Elektronika mund të regjistrojë jo vetëm performancën e motorit, por edhe përbërës të tjerë të makinës, për shkak të të cilave llogaritet më saktësisht sasia e ajrit dhe karburantit, si dhe momenti i spërkatjes. Elektronika është e programuar në fabrikë. Sapo ECU merr informacionin e nevojshëm nga sensorët, algoritmi i specifikuar aktivizohet, dhe të gjithë aktuatorët marrin komandën e duhur.
• Çdo sistem karburanti ka një filtër në linjën e tij. Isshtë instaluar para pompës së karburantit.

Një motor dizel i pajisur me këtë lloj sistemi karburanti funksionon sipas një parimi të veçantë. Në versionin klasik, injektohet e gjithë pjesa e karburantit. Prania e një akumuluesi të karburantit bën të mundur shpërndarjen e një pjese në disa pjesë ndërsa motori po kryen një cikël. Kjo teknikë quhet injeksion i shumëfishtë.

Thelbi i tij bie në faktin se para se të furnizohet sasia kryesore e karburantit naftë, bëhet një injeksion paraprak, i cili ngroh edhe më shumë dhomën e punës dhe gjithashtu rrit presionin në të. Kur pjesa tjetër e karburantit spërkatet, ajo ndizet në mënyrë më efikase, duke i dhënë shinës së zakonshme ICE çift rrotullues të lartë edhe kur shpejtësia e motorit është e ulët.

Në varësi të mënyrës së funksionimit, një pjesë e karburantit do të furnizohet një ose dy herë. Kur motori është në punë, cilindri nxehet me një injeksion të dyfishtë. Kur ngarkesa rritet, kryhet një injeksion paraprak, i cili lë më shumë karburant për ciklin kryesor. Kur motori funksionon me ngarkesë maksimale, nuk kryhet asnjë injeksion paraprak, por përdoret e gjithë ngarkesa e karburantit.

Perspektivat për zhvillim

Vlen të përmendet se ky sistem i karburantit është përmirësuar ndërsa rritet kompresimi i njësive të energjisë. Sot, pronarëve të makinave u ofrohet brezi i 4-të i Rail Rail. Në të, karburantit është nën një presion prej 220 MPa. Ky modifikim është instaluar në vetura që nga viti 2009.

Tre gjeneratat e mëparshme kishin parametrat e mëposhtëm të presionit:

1. Që nga viti 1999, presioni i hekurudhës ka qenë 140MPa;
2. Në vitin 2001, kjo shifër u rrit me 20MPa;
3. 4 vjet më vonë (2005) makinat filluan të pajisen me gjeneratën e tretë të sistemeve të karburantit, të cilat ishin të afta të krijonin një presion prej 180 MPa.

Rritja e presionit në linjë lejon injektimin e një vëllimi më të madh të karburantit dizel në të njëjtën periudhë kohore si në zhvillimet e mëparshme. Në përputhje me rrethanat, kjo rrit grykësinë e makinës, por rritja e energjisë rritet dukshëm. Për këtë arsye, disa modele të restyled marrin një motor identik me atë të mëparshëm, por me parametra të rritur (përshkruhet se si ndryshon restyling nga modeli i gjeneratës tjetër) veçmas).

Përmirësimi i efikasitetit të këtij modifikimi kryhet për shkak të elektronikës më të saktë. Kjo gjendje e punëve na lejon të konkludojmë se brezi i katërt nuk është akoma kulmi i përsosjes. Sidoqoftë, rritja e efikasitetit të sistemeve të karburantit provokohet jo vetëm nga dëshira e prodhuesve të automjeteve për të kënaqur nevojat e shoferëve ekonomikë, por kryesisht nga ngritja e standardeve mjedisore. Ky modifikim siguron një djegie më të mirë të motorit me naftë, falë të cilit makina është në gjendje të kalojë kontrollin e cilësisë para se të largohet nga linja e montimit.

Avantazhet dhe disavantazhet e zakonshme hekurudhore

Modifikimi modern i këtij sistemi ka bërë të mundur rritjen e fuqisë së njësisë duke spërkatur më shumë karburant. Meqenëse në prodhuesit modernë të automjeteve instalojnë një numër të madh të të gjitha llojeve të sensorëve, elektronika filloi të përcaktojë më saktësisht sasinë e karburantit naftë të kërkuar për të funksionuar motorin me djegie të brendshme në një mënyrë specifike.

Ky është përparësia kryesore e hekurudhës së përbashkët mbi modifikimet klasike të automjeteve me injektorë njësie. Një tjetër plus në favor të një zgjidhjeje inovative është se është më e lehtë për të riparuar, pasi ajo ka një pajisje më të thjeshtë.

Disavantazhet përfshijnë koston e lartë të instalimit. Ai gjithashtu kërkon karburant me cilësi më të lartë. Një tjetër disavantazh është se injektorët kanë një dizajn më kompleks, prandaj ata kanë një jetë më të shkurtër pune. Nëse ndonjë prej tyre dështon, valvula në të do të jetë vazhdimisht e hapur, e cila do të prishë ngushtësinë e qarkut dhe sistemi do të mbyllet.

Në më shumë detaje rreth pajisjes dhe versioneve të ndryshme të qarkut të karburantit me presion të lartë, shihni videon e mëposhtme:

Parimi i funksionimit të përbërësve të qarkut të karburantit të sistemit të përbashkët hekurudhor. Pjesa 2

Pyetje dhe Përgjigje:

Cili është presioni mbi Common Rail? Në hekurudhën e karburantit (tubi i akumulatorit), karburanti furnizohet nën presion të ulët (nga vakum në 6 atm.) Dhe në qarkun e dytë nën presion të lartë (1350-2500 bar.)

Cili është ndryshimi midis Common Rail dhe pompës së karburantit? Në sistemet e karburantit me një pompë me presion të lartë, pompa shpërndan menjëherë karburantin tek injektorët. Në sistemin Common Rail, karburanti pompohet në një akumulator (tub) dhe prej andej shpërndahet tek injektorët.

Kush e shpiku Common Rail? Një prototip i sistemit të karburantit të përbashkët hekurudhor u shfaq në fund të viteve 1960. Ajo u zhvillua nga zvicerani Robert Huber. Më pas, teknologjia u zhvillua nga Marco Ganser.