Интересно

Комън рейл (Common Rail)

Комън рейл (Common Rail) e система за директен инжекцион на гориво, която се поставя на автомобилите с дизелови двигатели. Тя е разработена от компанията Bosch. В днешни дни системата комън рейл се поставя на над 70% от дизеловите двигатели на различни производители.

Дизайн и работен принцип на системата комън рейл

Основните компоненти на системата комън рейл са:

• горивна рейка;
• инжекционна помпа за гориво;
• горивни инжектори(пиезоелетрически или електромагнитно задействани).

Горивото се подава от резервоара от помпа за ниско налягане и навлиза в инжекционната помпа, където се компресира от плунжери до достигане на стойностите определени от контролния модул. Компресираното гориво се захранва към инжекторната рейка, която действа като акумулатор на високо налягане и контролира подаването на гориво към всеки инжектор. Той, от своя страна, директно инжектира горивото в горивната камера. Специални горивни тръби свързват изводите на горивната рейка и инжекторите. Дизайна на комън рейл системата включва клапани, регулатори и датчици, които позволяват на контролния модул да събира всичката нужна информация за извършване на нужните команди, чрез измерване на различни параметри.

Предимства на двигателите с комън рейл система

• ниски нива на шум
• понижена консумация на гориво
• ниски емисии на изгорели газове

Двигатели използващи комън рейл системи:

• MultiJet (Fiat, Alfa Romeo, Lancia)
• VCDi (Chevrolet);
• CDTi (Opel, Vauxhall);
• TDI (Volkswagen, Audi, Skoda, Seat);
• CDI (Mercedes-Benz);
• JTD (Fiat, Alfa Romeo, Lancia)
• DDiS (Suzuki);
• CRD (Chrysler, Jeep);
• TID TTiD (Saab);
• TD4, TDV6, TDV8 (Land Rover);
• dCi (Nissan, Renault);
• XDi (SsangYong);
• D-4D (Toyota);
• CITD (Mazda);
• CRDi (Hyundai, KIA);
• D3, D4 and D5 (Volvo);
• DI-D (Mitsubishi);
• HDi e-HDi, BlueHDi (Citroen, Peugeot);
• i-CTDi (Honda);
• TDCi (Ford).

История

Прототип на Common rail системата е разработен в края на 1960 г. от швейцареца Робърт Хубер. Технологията е доразвита от д-р Марко Гансер в Швейцарския федерален технологичен институт в Цюрих.

Първата успешна употреба в производството на превозно средство започва в Япония от средата на 1990-те години. Д-р Шойе Ито и Масахико Мияки от Denso Corporation, японски автомобилен производител на резервни части, разработват обща Common rail система за тежкотоварни превозни средства. Denso пускат първата търговска Common rail система през 1995 година.

Модерните Common rail системи работят на същия принцип, като този от 1995 г. – блокът за управление на двигателя (ECU) отваря всеки инжектор по електронен, а не по механичен път. Това е широко тествано от Изследователкия център на Fiat. След научноизследователската и развойна дейност от групата Fiat, немската компания Bosch купува технологията. Немците я развиват и усъвършенстват, за дасе може да се приложи в масовото производство. Продажбата се оказа тактическа грешка за Fiat, тъй като новата технология се оказа изключително печеливша. Но Fiat нямат друг избор, тъй като в този момент компанията се намира в лошо финансово състояние. Първият пътнически автомобил, който използва Common rail система е от 1997 г. и е Alfa Romeo 156 2.4 JTD, а по-късно същата година Mercedes-Benz C 220 CDI. Common rail двигатели са били използвани и в морския и железопътния транспорт за известно време. Cooper-Bessemer GN-8 (около 1942 г.) е пример за хидравлично задвижван Common rail дизел. Двигателите Doxford (противопоставящи бутални тежки морски двигатели) използват Common rail система (1921 г. – 1980 г.). Чрез мултицилиндрова бутална горивна помпа се генерира налягане на горивото от около 600 бара.

Common rail системата е подходяща за всички видове автомобили с дизелови двигатели.

Електомагнитни инжектори BOSCH

Инжекторите се монтират в горната част на цилиндъра на двигателя. Основните компоненти на инжекторите са: безщифтова дюза (разпръсквач), хидравлична серво система, електромагнитен клапан. Когато няма ел. подаване, налягането е идентично между контролния обем и иглата на инжектора – тогава инжектора е в позиция „затворен”. При ел. подаване, сачмата се повдига и освобождава отвора на разтоварване. Налягането избутва иглата и клапана на инжектора нагоре – това е начало на впръскването. След пълно впръскване, прекъсването на ел. подаването възстановява налягането и иглата и клапана на инжектора се връщат обратно в позиция „затваряне” на инжектора.

Пиезо инжектори BOSCH

По принцип в пиезоелектрическия ефект няма нищо ново -той е открит от братята Пиер и Жак Кюри още преди 125 години. Тогава френските учени установяват, че при оказване на механично въздействие (натиск, опън или усукване) върху някои кристали, при тях възниква електрическо напрежение. По-късните изследвания разкриват, че наред с естествените каменни минерали кварц и турмалин, добри пиезоелектрически свойства демонстрират и някои керамични вещества, годни за масово инженерно, промишлено и битово приложение. За контрол на впръскващите клапани, новите Common Rail пиезо инжектори са бързодействащ възбудител, изработен от пиезокристал с цел контрол на впръскващия клапан. Пиезокристалите се разширяват, когато са в електрическо поле. Електронно контролираният пиезо-възбудител се превключва пет пъти по-бързо от соленоид. BOSCH е вградил възбудителя в корпуса на дюзата. Движенията на пиезо-пакета се предават немеханично – и поради това напълно без триене – към бързо превключващата се игла на дюзата. Това удвоява скоростта на превключване на дюзата като позволява по-точно измерване на количеството впръсквано гориво и по този начин води до намаляване на вредните продукти от изгарянето.