Części i regeneracja

6 miesięcy temu  04.04.2022, ~ Administrator   

Technologia silników wysokoprężnych common rail czwartej generacji

Komponenty silników Diesla Denso

Denso jest światowym liderem technologii silników wysokoprężnych. W 1991 roku firma wprowadziła na rynek pierwsze ceramiczne świece żarowe na oryginalne wyposażenie (OE), a w 1995 roku pierwszy system common rail.

Jedną z kluczowych cech układu common rail, która odegrała znaczącą rolę w zapewnieniu jego coraz większej wydajności, jest fakt, że pracuje z paliwem pod wysokim ciśnieniem. Wraz z rozwojem technologii i poprawą osiągów silnika rosło ciśnienie paliwa w układzie: od 120 megapaskali (MPa) lub 1200 barów w układzie pierwszej generacji do 250 MPa w obecnej, czwartej generacji. Kolejne generacje systemów common rail przynosiły dramatyczną poprawę wydajności. W ciągu 18 lat, które dzielą pierwszą generację od obecnej, zużycie paliwa spadło o 50%, emisje zredukowano o 90%, a moc silnika wzrosła o 120%.

Wysokociśnieniowe pompy wtryskowe
Aby działać skutecznie przy tak wysokim ciśnieniu, układ common rail opiera się na trzech istotnych elementach: pompie wtryskowej, wtryskiwaczach i układach elektronicznych, które oczywiście rozwijały się z każdą generacją. Oryginalne pompy wtryskowe HP2, stosowane głównie w segmencie samochodów osobowych pod koniec lat 90. XX wieku, miały kilka wcieleń, zanim 20 lat później stały się pompami HP5 używanymi obecnie. W dużej mierze napędzane przez pojemność silnika, dostępne są w wersjach jednocylindrowych (HP5S) lub dwucylindrowych (HP5D). Wielkość wtrysku jest kontrolowana przez zawór sterujący, który zapewnia utrzymanie przez pompę optymalnego ciśnienia, niezależnie od obciążenia silnika. Oprócz pompy HP5 stosowanej w samochodach osobowych i pojazdach użytkowych o mniejszej pojemności istnieje również pompa HP6 przeznaczona do silników o pojemności od 6 do 8 l oraz pompa HP7 do silników o jeszcze większej pojemności.

Wtryskiwacze paliwa
Na przestrzeni lat funkcja wtryskiwacza paliwa nie uległa zmianie, ale złożoność procesu dostarczania paliwa już tak, i to znacznie – szczególnie w zakresie rozpylania i rozproszenia kropel paliwa w komorze, aby zmaksymalizować wydajność spalania. Największym zmianom podlega jednak sposób kontrolowania wtryskiwaczy paliwa.
Ponieważ światowe normy emisji spalin stają się coraz bardziej rygorystyczne, w pełni mechaniczne wtryskiwacze ustąpiły miejsca wtryskiwaczom elektromagnetycznym sterowanym elektrozaworem, które współpracują z zaawansowaną elektroniką w celu poprawy wydajności, a tym samym zmniejszenia emisji silnika. Wraz z rozwojem układu common rail ewoluował również wtryskiwacz – aby spełnić najnowsze normy emisji spalin, sterowanie musiało stać się jeszcze precyzyjniejsze: koniecznością stała się reakcja w mikrosekundach. Doprowadziło to do opracowania piezoelektrycznych wtryskiwaczy paliwa.
Zamiast polegać na dynamice elektromagnetycznej, wtryskiwacze te wyposażone są w kryształy piezoelektryczne, które pod wpływem prądu elektrycznego rozszerzają się, powracając do swoich pierwotnych rozmiarów dopiero w przypadku braku sygnału elektrycznego. Rozszerzanie i kurczenie odbywa się w ciągu mikrosekund. Dzięki niezwykle szybkiemu działaniu wtryskiwacze piezoelektryczne mogą wykonać więcej wtrysków na skok cylindra niż wtryskiwacze sterowane elektrozaworem, przy wyższym ciśnieniu paliwa, co jeszcze bardziej poprawia wydajność spalania.

Układy elektroniczne
Ostatnią składową układu common rail jest elektroniczne zarządzanie procesem wtrysku, który – obok analizy wielu innych parametrów – jest tradycyjnie mierzony za pomocą czujnika ciśnienia, z którego informacje są przekazywane do ECU. Pomimo rozwoju technologii czujniki ciśnienia paliwa mogą jednak nadal zawodzić, powodując pojawienie się kodów DTC, a w skrajnych przypadkach nawet całkowite wyłączenie zapłonu. Denso opracowało dokładniejsze, alternatywne rozwiązanie – ciśnienie w układzie wtrysku paliwa jest mierzone za pomocą czujnika wbudowanego w każdy wtryskiwacz.
Oparta na systemie sterowania w pętli zamkniętej technologia i-ART (Intelligent Accuracy Refinement Technology) Denso to samouczący się wtryskiwacz wyposażony we własny mikroprocesor, który umożliwia autonomiczne dostosowanie wielkości i czasu wtrysku paliwa do optymalnych poziomów oraz przekazuje te informacje do ECU silnika. Umożliwia to ciągłe monitorowanie i dostosowywanie wtrysku paliwa do spalania w każdym z cylindrów, a także samokompensację przez cały okres eksploatacji. i-ART to rozwiązanie, które Denso stosuje nie tylko we wtryskiwaczach piezoelektrycznych czwartej generacji, ale także w wybranych wtryskiwaczach z zaworem elektromagnetycznym tej samej generacji.
Połączenie wyższego ciśnienia wtrysku i technologii i-ART to przełom, który pomaga zmaksymalizować osiągi silnika i zmniejszyć zużycie energii, zapewniając bardziej zrównoważone środowisko pracy i napędzając kolejny etap ewolucji silników Diesla.

B1 - prenumerata NW podstrony

GALERIA ZDJĘĆ

Pompa wtryskowa Diesla Denso
Wtryskiwacz Denso

Jak się czujesz po przeczytaniu tego artykułu ? Głosów: 0

  • 0
    ZADOWOLONY
  • 0
    ZASKOCZONY
  • 0
    POINFORMOWANY
  • 0
    OBOJĘTNY
  • 0
    SMUTNY
  • 0
    WKURZONY
  • 0
    BRAK SŁÓW

Komentarze (0)

dodaj komentarz
Aby dodać komentarz musisz podać wynik
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony