Dettagli della tecnologia ferroviaria comune ad alta pressione

Cos'è la tecnologia ferroviaria comune

La tecnologia ferroviaria comune si riferisce a un metodo di alimentazione del carburante che separa completamente la generazione di pressione di iniezione dal processo di iniezione in un sistema a circuito chiuso composto da una pompa del carburante ad alta pressione, un sensore di pressione e una ECU. La pompa del carburante ad alta pressione offre carburante ad alta pressione al tubo di alimentazione del carburante pubblico. Il controllo preciso della pressione dell'olio nel tubo di alimentazione dell'olio comune rende la pressione del tubo dell'olio ad alta pressione indipendente dalla velocità del motore, che può ridurre notevolmente la variazione della pressione di alimentazione dell'olio del motore diesel con la velocità del motore, riducendo così il Difetti del tradizionale motore diesel. L'ECU controlla il volume di iniezione del carburante dell'iniettore e il volume di iniezione del carburante dipende dalla pressione del binario del carburante (tubo di alimentazione del carburante comune) e dal tempo di apertura della valvola del solenoide.

Dettagli della tecnologia ferroviaria comune ad alta pressione
Il sistema ferroviario comune separa la generazione di pressione del carburante dall'iniezione di carburante. Se la tecnologia di iniezione diesel della pompa unitaria viene confrontata con la rivoluzione della tecnologia diesel, la ferrovia comune può essere chiamata ribellione perché si discosta dal tradizionale sistema diesel e si avvicina in sistemi di iniezione di benzina sequenziali. I sistemi ferroviari comuni aprono nuovi modi per ridurre le emissioni e il rumore del motore diesel.
Si può dire che l'Europa sia un paradiso per le auto diesel. In Germania, le auto diesel rappresentano il 39%. Le auto diesel hanno una storia di quasi 70 anni e si può dire che i motori diesel si sono sviluppati a passi da gigante negli ultimi 10 anni. Nel 1997, Bosch e Mercedes-Benz hanno sviluppato congiuntamente il sistema di iniezione di diesel con binario comune (sistema ferroviario comune). Oggi in Europa, molte marche di automobili sono dotate di motori diesel a bordo comune, come Peugeot ha motori diesel a bordo comune HDI, motori JTD della Fiat e Delphi ha sviluppato sistemi di gara diesel multisel.

La differenza tra sistema ferroviario comune e sistema di iniezione diesel

Il sistema ferroviario comune è diverso dal precedente sistema di iniezione diesel guidata dall'albero a camme. Il sistema di iniezione di diesel con binario comune separa completamente la generazione di pressione di iniezione e il processo di iniezione l'uno dall'altro. L'iniettore controllato dalla valvola del solenoide sostituisce il tradizionale iniettore meccanico. La pressione del carburante nella guida del carburante viene generata da una pompa ad alta pressione dello stantuffo radiale. La pressione non ha nulla a che fare con la velocità del motore e può essere impostata liberamente in un certo intervallo. . La pressione del carburante nella guida comune è controllata da una valvola di regolazione della pressione elettromagnetica, che regola continuamente la pressione in base alle esigenze di lavoro del motore. L'impulso segnala che l'unità di controllo elettronica agisce sulla valvola del solenoide dell'iniettore del carburante controlla il processo di iniezione del carburante. La quantità di carburante iniettata dipende dalla pressione dell'olio nella guida del carburante, dal tempo di apertura della valvola del solenoide e dalle caratteristiche del flusso del fluido dell'iniettore del carburante. La pressione di iniezione del carburante è un importante indicatore dei motori diesel, poiché è correlato all'energia del motore, al consumo di carburante, alle emissioni, ecc. Al momento, il sistema di iniezione di diesel con binario comune ha aumentato la pressione di iniezione del carburante a 1800 bar.

Sviluppo negli ultimi anni

Negli ultimi due anni, le auto dotate di motori diesel a iniezione diretta si sono sviluppate in modo significativo in Europa, con alta efficienza, eccellente risparmio di carburante e ridotto rumore del motore. Il motore diesel a iniezione diretta utilizza un sistema di ugelli della pompa, che viene utilizzato nella bora 1.9tdi prodotta a livello nazionale e la pressione massima di iniezione può raggiungere 1800 bar. Il sistema di iniezione diretta dell'ugello della pompa è buono, ma la pressione del carburante non può essere mantenuta costante. Man mano che il controllo delle emissioni diventa più rigoroso, maggiore e costante pressione di iniezione diesel e un migliore controllo elettronico, così tanti produttori fanno più vantaggi, molti sistemi ferroviari comuni diesel vengono utilizzati come direzione di sviluppo dei motori diesel. Questo sistema ha un'elevata pressione del carburante e può fornire un controllo flessibile di distribuzione del carburante e la distribuzione del carburante, il tempo di iniezione del carburante, la pressione di iniezione e la velocità di iniezione possono essere controllati in modo flessibile attraverso la ECU. Attraverso il controllo delle caratteristiche di cui sopra, la ferrovia comune ha reso la reattività e il comfort di guida del motore diesel raggiunge il livello del motore a benzina e ha un notevole risparmio di carburante e caratteristiche a bassa emissione.
Pressione elevata del carburante garantita In tutte le intervalli di velocità del motore, un'elevata pressione di iniezione può ottenere buone caratteristiche di combustione a bassa velocità guidate dall'albero a camme per controllare il motore della pompa di distribuzione del tipo di stantuffo assiale, la pressione del sistema di alimentazione è proporzionale alla velocità del motore che la relazione lineare crea Insufficiente pressione del carburante a basse velocità del motore, mentre il sistema di binario comune può ottenere una pressione del carburante molto elevata in tutte le gamme di velocità del motore. Il sistema di controllo elettronico flessibile controlla la tempistica e la pressione di iniezione per ottenere basse emissioni e elevata efficienza in varie condizioni operative del motore. Poiché l'accumulo di pressione è separato dal processo di iniezione, il progettista del motore ha una maggiore libertà nello studio del processo di combustione e iniezione. La pressione di iniezione e i tempi di iniezione possono essere regolati in base ai requisiti delle condizioni di lavoro del motore, in modo che il motore possa ottenere una combustione completa a basse velocità, quindi anche a velocità molto basse, è possibile ottenere una coppia elevata. L'applicazione della tecnologia di pre-iniezione ha fatto ulteriori progressi nella riduzione delle emissioni e del rumore.

Controllo preciso del sistema di alimentazione dell'olio

La pompa del carburante a bassa pressione succhia l'olio diesel dal serbatoio del carburante e lo fornisce alla pompa del carburante ad alta pressione dopo la filtrazione. C'è una valvola a solenoide nella pompa a bassa pressione per controllare il carburante nella camera della pompa ad alta pressione e il carburante entra nella guida per accumulatore di pressione tubolare. Esiste un sensore di pressione sul binario comune per monitorare la pressione del carburante di volta in volta e trasmettere questo segnale alla ECU per controllare la pressione del carburante nella guida comune al valore desiderato regolando il flusso. La pressione di iniezione varia da 200 a 1800 bar in base alle diverse condizioni operative del motore, quindi viene iniettata nei cilindri separatamente attraverso il controllo del computer. Il binario comune non solo mantiene la pressione del carburante, ma elimina anche le fluttuazioni della pressione.
L'iniezione di carburante è un funzionamento articolare molto complesso di sistemi meccanici, idraulici ed elettronici. Per adattarsi all'ambiente di lavoro del motore in varie condizioni di lavoro, il carburante deve essere filtrato e pressurizzato prima della combustione e iniettato a un determinato tasso di iniezione in un momento accurato. All'interno di ogni cilindro. Il computer del motore controlla il ricircolo dei gas di scarico, il potenziamento e i sistemi di post -trattamento per le caratteristiche ottimali del motore e le emissioni di scarico.

Il motore ferroviario comune di ultima generazione

La struttura compatta dell'iniettore rende il sistema ferroviario comune una soluzione pratica anche per motori a 4 valvole spostamenti. Alla fine del 1999, è nato lo intelligente dotato di un motore diesel a binario comune a 3 cilindri. Il suo spostamento è di soli 799 ml, la sua potenza massima è di 30 kW e la sua coppia massima è di 100 nm a 1800-2800 giri / min. IL
Il motore ferroviario comune di seconda generazione è installato sull'E320 lanciato da Mercedes-Benz, con una potenza massima di 150kW, una coppia di uscita di 250 nm a 1000 giri / min e l'85% della coppia di picco a 1400 giri / min e un valore di picco di 500nm in Una vasta gamma di coppia 1800-2600 giri / min. Il tempo di accelerazione da 0 a 100 km/h è di soli 7,7 secondi e la velocità massima è di 243 km/h. Il consumo completo del carburante è di 6,9 litri/100 km e il serbatoio del carburante 80L fa raggiungere la durata della batteria di 1000 km. Il consumo combinato di carburante dell'E320 dotato di un motore a benzina è di 9,9 litri/100 km.

Tre generazioni di sistema ferroviario comune diesel

Il sistema ferroviario comune diesel è stato sviluppato per 3 generazioni, ha un forte potenziale tecnico
La pompa ad alta pressione della binario comune di prima generazione mantiene sempre la massima pressione, con conseguente spreco di energia e alta temperatura del carburante. La seconda generazione può variare la pressione di uscita in base alla domanda del motore e ha funzioni di pre-iniezione e post-iniezione. La pre-iniezione riduce il rumore del motore: una piccola quantità di carburante viene iniettata nel cilindro per un milionesimo di secondo prima dell'iniezione principale, preriscaldando la camera di combustione. Il cilindro preriscaldato semplifica l'accensione della compressione dopo l'iniezione principale e la pressione e la temperatura nel cilindro non aumentano più improvvisamente, il che è utile per ridurre il rumore di combustione. La post-iniezione viene eseguita durante il processo di espansione per generare combustione secondaria, aumentare la temperatura nel cilindro di 200-250 ° C e ridurre gli idrocarburi nello scarico.
A causa del suo forte potenziale tecnico, i produttori di oggi hanno messo gli occhi sulla terza generazione del sistema ferroviario comune: il sistema ferroviario comune piezoelettrico (piezoele). L'attuatore piezoelettrico sostituisce la valvola del solenoide, quindi un controllo a spruzzo più accurato. Senza il tubo di ritorno dell'olio, la struttura è più semplice. La pressione è elasticamente regolabile da 200 a 2000 bar. Il volume minimo di iniezione può essere controllato a 0,5 mm3, riducendo le emissioni di fumo e NOx.
"Controllo elettronico" indica che il sistema di iniezione del carburante è controllato da un computer e la ECU (comunemente nota come computer) può controllare con precisione la quantità di iniezione di carburante e i tempi di iniezione di carburante di ciascun iniettore di carburante, in modo che il consumo di carburante e la potenza Il motore diesel può raggiungere il miglior equilibrio, mentre il tradizionale motore diesel è controllato meccanicamente e l'accuratezza del controllo non può essere garantita.
"Alta pressione" significa che la pressione del sistema di iniezione del carburante è tre volte superiore a quella di un motore diesel tradizionale, fino a 200 MPa (mentre la pressione di iniezione del carburante di un motore diesel tradizionale è di 60-70 MPa), la pressione è Grande e l'atomizzazione è abbastanza buono da bruciare, migliorando così le prestazioni di potenza. Infine, l'obiettivo di risparmiare carburante viene raggiunto.
La "ferrovia comune" è quella di fornire ogni iniettore di carburante contemporaneamente attraverso il tubo di alimentazione del carburante comune. La quantità di iniezione di carburante viene accuratamente calcolata dalla ECU e, allo stesso tempo, viene fornito carburante della stessa qualità e pressione a ciascun iniettore di carburante per far funzionare il motore in modo più fluido, ottimizzando così il motore diesel. Prestazioni complete. Il tradizionale motore diesel inietta il carburante da ciascun cilindro separatamente, la quantità di iniezione di carburante e la pressione sono incoerenti e l'operazione è irregolare, con conseguente combustione instabile, rumore forte e consumo elevato di carburante.
Allo stato attuale, i motori diesel prodotti a livello nazionale con tecnologia ferroviaria comune ad alta pressione a pressione elettronica a livello internazionale adottano le ultime tecnologie di base dei motori diesel europei e americani, che sono ovviamente superiori ai tradizionali motori diesel sovralimentati. Rispetto ai tradizionali motori diesel sovralimentati, ha un'efficienza di combustione più alta dell'8%, emissioni di anidride carbonica inferiore al 10% e un rumore inferiore del 15%, cambiando completamente l'immagine dei motori diesel come "fumo rumoroso e nero" nelle menti delle persone.

Principio strutturale

Il sistema di binari comune ad alta pressione utilizza una cavità a binario comune di grandi dimensioni per accumulare la produzione di carburante ad alta pressione mediante la pompa dell'olio, eliminare le fluttuazioni della pressione nel carburante e quindi consegnarla a ciascun iniettore e realizzare l'iniezione controllando il Valvola di solenoide sull'inizio e la fine dell'iniettore.

caratteristiche

Le sue caratteristiche principali possono essere riassunte come segue:
L'elevata pressione nella cavità ferroviaria comune viene utilizzata direttamente per l'iniezione, che può salvare il meccanismo del booster nell'iniettore; Inoltre, l'elevata pressione nella cavità della ferrovia comune è continuamente elevata e la coppia di guida richiesta dalla pompa dell'olio ad alta pressione è molto più piccola di quella delle tradizionali pompe dell'olio.
Attraverso la valvola del solenoide di regolazione della pressione sulla pompa dell'olio ad alta pressione, la pressione dell'olio nella cavità del binario comune può essere regolata in modo flessibile in base alle condizioni di carico del motore, all'economia e ai requisiti di emissione, in particolare l'ottimizzazione delle prestazioni a bassa velocità del motore.
I tempi di iniezione, la quantità di olio di iniezione e la velocità di iniezione sono controllati dalla valvola del solenoide sull'iniettore e la quantità di olio di iniezione di pre-iniezione e post-iniezione e l'intervallo con iniezione principale può essere regolato in modo flessibile in diverse condizioni di lavoro.
Il sistema ferroviario comune ad alta pressione è costituito da cinque parti, vale a dire la pompa dell'olio ad alta pressione, la cavità del rastrello comune e il tubo dell'olio ad alta pressione, l'iniettore di carburante, unità di controllo elettronico, vari sensori e attuatori. La pompa di alimentazione del carburante pompa il carburante dal serbatoio del carburante nell'ingresso del carburante della pompa del carburante ad alta pressione. La pompa del carburante ad alta pressione guidata dal motore pressurizza il carburante e lo invia nella cavità del binario comune, quindi la valvola del solenoide controlla gli iniettori di carburante di ciascun cilindro per iniettare carburante al momento corrispondente. Prima dell'iniezione principale, la pre-iniezione inietta una piccola parte del combustibile nel cilindro e si verifica una combustione di premiscelazione o parziale nel cilindro, accorciando il periodo di ritardo di accensione dell'iniezione principale. In questo modo, sia la velocità di aumento della pressione del cilindro che la pressione di picco diminuiranno, il motore funzionerà più delicatamente e la temperatura nel cilindro diminuirà per ridurre le emissioni di NOX. La pre-iniezione può anche ridurre la possibilità di un errore e migliorare le prestazioni di avvio a freddo del sistema ferroviario comune ad alta pressione.
Ridurre la velocità di iniezione all'inizio dell'iniezione principale può anche ridurre la quantità di carburante iniettata nel cilindro durante il periodo di ritardo di accensione. L'aumento del tasso di iniezione nella fase centrale dell'iniezione principale può ridurre il tempo di iniezione e abbreviare il lento periodo di combustione, in modo che la combustione possa essere completata nell'intervallo più efficace dell'angolo di manovella del motore, aumentare la potenza di uscita, ridurre il consumo di carburante e ridurre le emissioni di fuliggine. Il taglio rapido del carburante alla fine dell'iniezione principale può ridurre la combustione incompleta del carburante, ridurre le emissioni di fumo e idrocarburi.