コモンレールシステムの紹介

誰もが知っているように、1930年代にはすでにディーゼルの乗用車がありましたが、初期のディーゼル車の発展は、第二次世界大戦中のソビエトT-34タンクのユニークな運命に由来していました。発砲しやすく、戦場で最高になりましょう。現在の中国市場は、初期の国際市場のようなものです。消費者がディーゼル車について話すとき、彼らはしばしば笑って「ディーゼル車の最大の利点は彼らが火をつかないことだ」と言います。しかし、ディーゼル技術の開発により、人々はディーゼルエンジンの無限の魅力をますます発見しています：高トルク、長寿命、低燃料消費量、低排出量。ディーゼルエンジンは、自動車エネルギーの問題を解決するための最も現実的で信頼できる手段となっています。今日、ヨーロッパで発売されたすべての新しい車にはディーゼルエンジンモデルが装備されていますが、中国では、FAW-Volkswagenのみがこの動きを達成できる可能性があります。しかし、議論の余地のない現実が私たちの前にあります。エネルギー危機により、温室効果が徐々に増加し、人々の権力要件が増加しています。電子燃料噴射は広く使用されていますが、ガソリン車だけではこれらの問題を解決するのに十分ではありません。質問。したがって、自動車産業の奥地では、ドイツはディーゼルエンジンの研究をしばらく停止していません。中国でも、ジェッタ、ボラ、アウディ、キャディ、JAC洗浄、フォトンサーフ、jiangling landwind、huatai terraca、huatai wanfeng、liaoning shuguang shuguangを含む5つの乗用車を含むディーゼルエンジンを使用している10を超えるモデルがあります。 5つのSUV。 Ruifengディーゼル車両の2.5リットルのディーゼルエンジンは、韓国のヒュンダイモーターカンパニーD4BHエンジンから輸入されており、FAW-VOLKSWAGENの4つのディーゼル乗用車はすべて、ドイツのフォルクスワーゲンとボッシュが協力したディーゼルエンジンを使用しています。これらの5つのディーゼル乗用車はすべて柱です。プラグポンプ、ポンプノズルテクノロジー。

ディーゼルエンジンの利点は、燃料節約、環境保護、強力な電力、経済、簡単なメンテナンスです。欠点が解決されている限り、より大きな市場の見通しがあります。電子的に制御されたディーゼルエンジンを実現するためのソリューションは、今では良い解決策のようです。シングルポンプ、ポンプノズル、高圧コモンレールであるディーゼル制御を実現するための3つの技術的ロードマップがあります。現在、主要な国際自動車部品サプライヤは、ボッシュ、デルフィ、シーメ​​ンス、デンソー、VDO、マグナ・マレリなどのディーゼルコモンレール噴射システムを開発しています。中国でコモンレールディーゼル噴射システムを生産する会社。 3つの手法を以下に説明します。

1.ユニットポンプ技術

Delphiは、大型車両で単一のポンプシステムを使用しています。コストに関しては、国内のエンジンがユーロIIからユーロIIIにアップグレードされると、単一のポンプが使用される場合、エンジンの変更は非常に小さく、外部カムシャフトボックスのみがユーロIIエンジンのインラインポンプに取って代わります。ユーロからユーロⅳへのアップグレードの場合、エンジンボディの主な構造は変わらないままです。 Euroⅲシステムの機械式インジェクターをDelphiの電子制御インジェクターに変更して、ダブルソレノイドバルブシングルポンプシステムを形成します。エンジンの全体的な構造に大きな調整がなければ、ユーロIVの排出レベルに達することができます。パフォーマンスに関しては、国内のシングルポンプで使用される現在の圧力は200 MPaに達します。ユーロIVにアップグレードされると、圧力は250 MPaに達する可能性があります。 Common Rail I2Cと同様のシステムの一貫性制御が、システム全体のパフォーマンスを最適化するために、単一のポンプで使用されます。石油供給制御の観点から、二重ソレノイドバルブユニットポンプシステムを使用する場合、圧力を制御できるだけでなく、注入を制御することもでき、複数の注入も使用できます。ユーロIVまたはユーロVの基準を満たすことができます。現在、Delphiのデュアルソレノイドバルブユニットポンプシステムは、主にユーロIV標準エンジン向けにヨーロッパで大量生産されており、Euro V標準エンジン関連システムが開発中です。

単一ポンプシステムのもう1つの利点は、その信頼性と寿命です。これらのパフォーマンスは、ヨーロッパおよび北米市場で10年、さらには15年の実際の使用と数百万の車両の使用によって証明されています。ユニットポンプシステムは、エンジンの使用中に低い排出量と燃料消費を確保できます。現在、この非常に強化された、非常に信頼性の高いパフォーマンスとサービス生活は、まださらに改善されています。したがって、デルファイの観点からは、テクノロジーの観点から、2010年以前には、ヨーロッパと北米の大規模な車両メーカーのほとんどがユニットポンプシステムとポンプノズルテクノロジーを採用すると考えられています。 Delphiはまた、2010年以降、新しい排出量規制に必要な新しいシステムを開発しています。

2.ポンプノズルテクノロジー

優れた空気混合物は、ディーゼルエンジンのパワーパフォーマンスと燃費を改善し、排出率と騒音率を低下させる重要な要素です。これには、注入システムが十分に高い噴射圧力を生成して良好な燃料霧化を確保する必要があり、同時に燃料噴射の開始点と燃料噴射量を正確に制御する必要があります。ポンプノズルシステムは、上記の厳しい要件を満たすことができます。したがって、1905年には、ディーゼルエンジンの創設者であるルドルフディーゼル氏がポンプインジェクターの概念を提案し、燃料噴射ポンプとノズルの統合を想定して、高圧オイルパイプの必要性を排除し、高注射圧力を獲得します。断続的に制御されたポンプ噴射システムを備えたディーゼルエンジンは、1950年代から船舶とトラックで使用されてきました。その後、フォルクスワーゲンとロバートボッシュAGは、乗用車用のソレノイドバルブ制御ポンプ噴射システムを共同で開発しました。ポンプ

主なコンポーネントは次のとおりです。

（1）一方向バルブ：エンジンが機能していない場合、燃料が後ろに流れるのを防ぎます。
（2）バイパスバルブ：燃料に空気がある場合、ここから排出されます。
（3）オリフィスとフィルター：オイル供給パイプに気泡を収集して分離する。
（4）圧力制限バルブ1：オイル供給パイプの圧力が0.75MPaを超えるように調整されたときに開く。
（5）圧力制限バルブ2：オイルリターンパイプの圧力を0.10mpaに保ちます。
（6）燃料ポンプ：燃料ポンプは断続的なベーンポンプであり、エンジンの速度が低い場合でも燃料を供給するという利点があります。ポンプボディのオイル通路は、オイルポンプローターを常に燃料に浸している状態に保ち、燃料をいつでも供給できるようにします。
（7）燃料分布パイプの統合：燃料分布パイプはシリンダーヘッドのオイル供給パイプに統合されており、その機能は各ポンプノズルに均等な量で燃料を分配することです。ここでは、燃料を加熱燃料と混合し、ポンプノズルによって供給パイプに戻ることを余儀なくされます。チューブ。各シリンダーに燃料供給パイプを流れる燃料の温度を一貫して行います。すべてのポンプノズルには、エンジンをスムーズに走らせるために、同じ量の燃料が供給されます。それ以外の場合、ポンプノズルのオイル温度は異なり、ポンプノズルには異なる品質の燃料が供給されます。これにより、エンジンが粗く動作し、最初のいくつかのシリンダーで非常に高い温度を作成します。
（8）燃料冷却ポンプ：冷却ループでクーラントを循環させる。燃料温度が70°Cに達すると、エンジンコントロールユニットが燃料冷却ポンプリレーを通過します。
ポンプノズルは、Bora TDI、Touran TDI、Audi TDIなど、多くの国内乗用車で使用されています。以前の技術（プランジャーポンプなど）と比較して、ポンプノズル技術は大幅に改善されており、その最大の利点は、噴射圧力が大幅に上昇し、ターボチャージャーポンプノズルの噴射圧力が200MPAを超えることができることです。注入圧力はディーゼル燃焼の効率に直接影響するため、ポンプノズルの燃焼効率は非常に高いです。

3.高圧コモンレールテクノロジー

「CRDI」は、英語でのコモンレール直接噴射の略語です。これは、高圧コモンレールディーゼル直接注入技術、CRDIテクノロジー、SDI（自然吸気直接注入ディーゼルエンジン）テクノロジー、TDI（直接注入ターボチャージディーゼルエンジン）テクノロジーディーゼルを意味します。ドイツのボッシュ向けに開発されたエンジンテクノロジー。コモンレールシステムは、高圧ポンプ、燃料噴射パイプ、高圧アキュムレータ（コモンレール）、燃料インジェクター、電子制御ユニット、センサー、アクチュエータで構成されています。

コモンレール燃料噴射システムの主な寄与は、噴射圧力の発生と噴射プロセスを互いに完全に分離することです。コモンレールパイプの油圧の正確な制御により、高圧オイルパイプの圧力は基本的にエンジン速度とは関係ありません。ディーゼルエンジンテクノロジーのこの革新により、ディーゼルエンジンモデルの振動と騒音が最小限に抑えられ、燃料消費量がさらに削減され、排出量が清掃されます。ただし、コモンレールテクノロジーの燃料噴射圧力は、ポンプノズルシステムの燃料噴射圧力よりも低く、通常は約160MPaしか到達できません。燃料噴射圧力の幅広い調整により、コモンレールテクノロジーを使用するディーゼル車両は、さまざまな労働条件によりよく適応することができ、開始するのは難しくありません。

ボッシュは、1997年にコモンレール燃料噴射システムを大量生産した最初の旅客車でした。当時、ボッシュとメルセデスベンツは、共通レールテクノロジーを備えたディーゼルメルセデスベンツCクラスカーを共同で発売しました。当時、アルファロメオ156は、高圧コモンレールを使用した最初の乗用車でもありました。車の1つ。国内の車の中で、Huatai Hyundaiはコモンレール噴射システムを使用しています。ディーゼルコモンレールシステムは、3世代にわたって開発されています。

第一世代のコモンレール高圧ポンプは常に最高の圧力を維持し、燃料の無駄と燃料温度が高くなります。第一世代のコモンレールシステムは、140MPaの最大噴射圧力と135MPaの乗客車両噴射圧力を備えた商用車用に設計されています。

第2世代のコモンレールシステムは、エンジンの需要に応じて出力圧を変更する可能性があり、注射前と注射後の機能があります。オイルポンプを装備してオイルの量を制御すると、注射圧力は160MPAに達する可能性があります。低い圧力であっても、システムは実際の条件に適切な量の燃料噴射圧力を提供します。燃料消費量を削減するのに役立つだけでなく、燃料温度も低下し、燃料冷却の必要性を排除します。事前注入によりエンジンノイズが減少します。メインインジェクションの前に、少量の燃料がシリンダーに100万分の1秒間注入され、圧縮点火で燃焼室を予熱します。予熱したシリンダーは、主な注入後に圧縮点火を容易にし、シリンダーの圧力と温度が突然上昇しなくなり、燃焼ノイズを減らすのに有益です。拡張プロセス中に注射後に行われ、二次燃焼を生成し、シリンダーの温度を200〜250°C増加させ、排気中の炭化水素を減らします。ボッシュの第2世代のコモンレールシステム製品は、ボルボのS60、V70D5、BMWの230Dなどの乗用車で試されました。

第3世代のコモンレールシステムには、圧電インドインジェクターがあります。 2003年には、第3世代のコモンレールシステムが登場し、圧電（ピエゾ）コモンレールシステムの圧電アクチュエーターがソレノイドバルブに取って代わり、より正確な注入制御を得ました。オイルリターンパイプは省略されており、構造はよりシンプルです。圧力は、20mpaから200mpaに弾力的に調整できます。最小注入量は0.5mm3で制御でき、煙とNOx排出量を削減できます。最高噴射圧力は180mpaに達します。新しく開発された圧電インラインインジェクターを備えたこのシステムにより、注射前と注射後の射撃率曲線のより自由な範囲が可能になります。

他の注入システムと比較して、コモンレールシステムは、圧力生成を実際の燃料噴射プロセスから分離します。 「レール」は高圧アキュムレータとして使用され、その内部燃料圧力は常に、エンジンの特定の作業条件に適した最適な圧力に維持されます。コモンレールシステムは、さまざまなエンジンに簡単にインストールできます。さらに、コモンレールシステムは、燃焼プロセスの設計において、より広い拡張機能とより多くの自由度を提供します。これにより、ディーゼルエンジンが排出量の削減、燃費の改善、低ノイズで動作します。電子制御されたコモンレールシステムは、国内の専門家が現在最も高いレベルであり、将来的に支配する電子的に制御されたシステムです。インジェクターの特別な設計は、柔軟な複数の注入を実装でき、注入圧力は異なる速度と負荷条件下で任意に調整できます。エンジンにもたらされる利点は、非常に理想的な指標です。これらの要因により、電子的に制御されたコモンレール技術は、新世代の乗用車ディーゼルエンジンに広く採用されています。