Perincian teknologi kereta api biasa tekanan tinggi

Apa itu teknologi kereta api biasa

Teknologi kereta api biasa merujuk kepada kaedah bekalan bahan api yang sepenuhnya memisahkan penjanaan tekanan suntikan dari proses suntikan dalam sistem gelung tertutup yang terdiri daripada pam bahan api tekanan tinggi, sensor tekanan dan ECU. Pam bahan api tekanan tinggi menyampaikan bahan api tekanan tinggi ke paip bekalan bahan api awam. Kawalan tepat tekanan minyak dalam paip bekalan minyak biasa menjadikan tekanan paip minyak tekanan tinggi bebas daripada kelajuan enjin, yang dapat mengurangkan variasi tekanan bekalan minyak enjin diesel dengan kelajuan enjin, dengan itu mengurangkan kecacatan enjin diesel tradisional. ECU mengawal jumlah suntikan bahan api penyuntik, dan jumlah suntikan bahan api bergantung kepada tekanan kereta api bahan api (paip bekalan bahan api biasa) dan masa pembukaan injap solenoid.

Perincian teknologi kereta api biasa tekanan tinggi
Sistem kereta api biasa memisahkan penjanaan tekanan bahan api dari suntikan bahan api. Jika unit unit diesel suntikan unit dibandingkan dengan revolusi teknologi diesel, kereta api biasa boleh dipanggil pemberontakan kerana ia menyimpang dari sistem diesel tradisional dan menghampiri sistem suntikan petrol berurutan. Sistem kereta api biasa membuka cara baru untuk mengurangkan pelepasan enjin diesel dan bunyi bising.
Eropah boleh dikatakan sebagai syurga untuk kereta diesel. Di Jerman, kereta diesel menyumbang 39%. Kereta diesel mempunyai sejarah hampir 70 tahun, dan boleh dikatakan bahawa enjin diesel telah berkembang dengan pesat dalam 10 tahun yang lalu. Pada tahun 1997, Bosch dan Mercedes-Benz bersama-sama membangunkan sistem suntikan diesel kereta api biasa (sistem kereta api biasa). Hari ini di Eropah, banyak jenama kereta dilengkapi dengan enjin diesel kereta api biasa, seperti Peugeot mempunyai enjin diesel kereta api HDI, enjin JTD Fiat, dan Delphi telah membangunkan sistem kereta api diesel multec DCR.

Perbezaan antara sistem kereta api biasa dan sistem suntikan diesel

Sistem rel biasa adalah berbeza daripada sistem suntikan diesel sebelumnya yang didorong oleh camshaft. Sistem suntikan diesel kereta api biasa sepenuhnya memisahkan penjanaan tekanan suntikan dan proses suntikan antara satu sama lain. Penyuntik yang dikawal oleh injap solenoid menggantikan penyuntik mekanikal tradisional. Tekanan bahan api di rel bahan api dihasilkan oleh pam tekanan tinggi plunger radial. Tekanan tidak ada kaitan dengan kelajuan enjin dan boleh ditetapkan secara bebas dalam julat tertentu. . Tekanan bahan api di rel biasa dikawal oleh injap pengawalseliaan tekanan elektromagnet, yang terus menyesuaikan tekanan mengikut keperluan kerja enjin. Isyarat nadi bahawa unit kawalan elektronik bertindak pada injap solenoid penyuntik bahan api mengawal proses suntikan bahan api. Jumlah bahan bakar yang disuntik bergantung kepada tekanan minyak di rel bahan api, masa pembukaan injap solenoid, dan ciri -ciri aliran bendalir penyuntik bahan api. Tekanan suntikan bahan api adalah penunjuk penting enjin diesel, kerana ia berkaitan dengan kuasa enjin, penggunaan bahan api, pelepasan, dan lain -lain pada masa ini, sistem suntikan diesel kereta api biasa telah meningkatkan tekanan suntikan bahan api ke 1800 bar.

Pembangunan dalam beberapa tahun kebelakangan

Dalam dua tahun yang lalu, kereta yang dilengkapi dengan enjin diesel suntikan langsung telah berkembang dengan ketara di Eropah, yang menampilkan kecekapan tinggi, ekonomi bahan api yang sangat baik, dan mengurangkan bunyi enjin. Enjin diesel suntikan langsung menggunakan sistem muncung pam, yang digunakan dalam bora 1.9TDI yang dihasilkan secara domestik, dan tekanan suntikan maksimum dapat mencapai 1800 bar. Sistem suntikan langsung muncung pam adalah baik, tetapi tekanan bahan api tidak dapat disimpan malar. Oleh kerana kawalan pelepasan menjadi lebih ketat, tekanan suntikan diesel yang lebih ketat dan tetap dan kawalan elektronik yang lebih baik diperlukan, sehingga banyak pengeluar membuat lebih banyak kelebihan banyak sistem rel diesel biasa digunakan sebagai arah pembangunan enjin diesel. Sistem ini mempunyai tekanan bahan api yang tinggi dan boleh memberikan kawalan pengedaran bahan api yang fleksibel, dan pengedaran bahan api, masa suntikan bahan api, tekanan suntikan dan kadar suntikan boleh dikawal secara fleksibel melalui ECU. Melalui kawalan ciri -ciri di atas, kereta api biasa telah menjadikan respons dan keselesaan memandu enjin diesel mencapai tahap enjin petrol, dan ia mempunyai ekonomi bahan api yang luar biasa dan ciri -ciri pelepasan yang rendah.
Tekanan bahan api yang dijamin tinggi di semua julat kelajuan enjin, tekanan suntikan yang tinggi dapat memperoleh ciri pembakaran yang baik pada keadaan kelajuan rendah yang didorong oleh camshaft untuk mengawal enjin pam pengedaran jenis plunger paksi, tekanan sistem bahan api berkadar dengan kelajuan enjin Tekanan bahan api yang tidak mencukupi pada kelajuan enjin yang rendah, sementara sistem rel biasa dapat mencapai tekanan bahan api yang sangat tinggi dalam semua julat kelajuan enjin. Sistem kawalan elektronik yang fleksibel mengawal masa dan tekanan suntikan untuk mencapai pelepasan yang rendah dan kecekapan tinggi di bawah pelbagai keadaan operasi enjin. Oleh kerana tekanan pembentukan dipisahkan dari proses suntikan, pereka enjin mempunyai kebebasan yang lebih besar ketika mengkaji proses pembakaran dan suntikan. Tekanan suntikan dan masa suntikan boleh diselaraskan mengikut keperluan keadaan kerja enjin, supaya enjin dapat mencapai pembakaran lengkap pada kelajuan rendah, jadi pada kelajuan yang sangat rendah, tork tinggi dapat diperolehi. Penggunaan teknologi pra-suntikan telah membuat kemajuan selanjutnya dalam mengurangkan pelepasan dan bunyi bising.

Kawalan sistem bekalan minyak yang tepat

Pam bahan api tekanan rendah menghisap minyak diesel dari tangki bahan api, dan membekalkannya kepada pam bahan api tekanan tinggi selepas penapisan. Terdapat injap solenoid dalam pam tekanan rendah untuk mengawal bahan api ke ruang pam tekanan tinggi, dan bahan bakar memasuki kereta api penumpuk tekanan tiub. Terdapat sensor tekanan pada kereta api biasa untuk memantau tekanan bahan api dari semasa ke semasa, dan menghantar isyarat ini ke ECU untuk mengawal tekanan bahan api dalam rel biasa ke nilai yang dikehendaki dengan menyesuaikan aliran. Tekanan suntikan berkisar antara 200 hingga 1800 bar mengikut keadaan operasi enjin yang berbeza, dan kemudian disuntik ke dalam silinder secara berasingan melalui kawalan komputer. Rel biasa bukan sahaja mengekalkan tekanan bahan api, tetapi juga menghilangkan turun naik tekanan.
Suntikan bahan api adalah operasi bersama sistem mekanikal, hidraulik dan elektronik yang sangat kompleks. Untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran kerja enjin di bawah pelbagai keadaan kerja, bahan api mesti ditapis dan ditekan sebelum pembakaran, dan disuntik pada kadar suntikan tertentu pada masa yang tepat. di dalam setiap silinder. Komputer enjin mengawal pengiraan semula gas ekzos, meningkatkan, dan sistem selepas ekzos untuk ciri -ciri enjin optimum dan pelepasan ekzos.

Enjin kereta api biasa generasi terbaru

Struktur padat penyuntik menjadikan sistem rel umum penyelesaian praktikal walaupun untuk enjin 4-injap anjakan kecil. Pada akhir tahun 1999, Smart dilengkapi dengan enjin diesel kereta api 3 silinder yang dilahirkan. Anjakannya hanya 799ml, kuasa maksimumnya ialah 30kW, dan tork maksimumnya adalah 100nm pada 1800-2800rpm. The
Enjin kereta api biasa generasi kedua dipasang pada E320 yang dilancarkan oleh Mercedes-Benz, dengan kuasa maksimum 150kW, tork output 250nm pada 1000rpm, dan 85% tork puncak pada 1400rpm, dan nilai puncak 500nm dalam pelbagai tork 1800-2600rpm. Masa pecutan dari 0 hingga 100km/j hanya 7.7 saat, dan kelajuan maksimum ialah 243km/j. Penggunaan bahan api yang komprehensif ialah 6.9L/100km, dan tangki bahan api 80L menjadikan hayat bateri mencapai 1000km. Penggunaan bahan api gabungan E320 yang dilengkapi dengan enjin petrol ialah 9.9L/100km.

Tiga generasi sistem kereta api biasa diesel

Sistem kereta api biasa diesel telah dibangunkan selama 3 generasi, ia mempunyai potensi teknikal yang kuat
Pam tekanan tinggi kereta api umum yang pertama sentiasa mengekalkan tekanan tertinggi, mengakibatkan pembaziran tenaga dan suhu bahan api yang tinggi. Generasi kedua boleh mengubah tekanan output mengikut permintaan enjin, dan mempunyai fungsi suntikan dan pasca suntikan. Pra-suntikan mengurangkan bunyi enjin: Sebilangan kecil bahan api disuntik ke dalam silinder untuk satu juta detik sebelum suntikan utama, pra-pemanasan ruang pembakaran. Silinder yang dipanaskan membuat pencucuhan mampatan selepas suntikan utama lebih mudah, dan tekanan dan suhu dalam silinder tidak lagi meningkat secara tiba -tiba, yang bermanfaat untuk mengurangkan bunyi pembakaran. Suntikan pasca dilakukan semasa proses pengembangan untuk menghasilkan pembakaran sekunder, meningkatkan suhu dalam silinder sebanyak 200-250 ° C, dan mengurangkan hidrokarbon dalam ekzos.
Oleh kerana potensi teknikalnya yang kuat, pengeluar hari ini telah menetapkan pandangan mereka pada generasi ketiga sistem kereta api biasa - sistem kereta api biasa piezoelektrik (Piezo). Penggerak piezoelektrik menggantikan injap solenoid, jadi kawalan semburan yang lebih tepat. Tanpa paip pulangan minyak, strukturnya lebih mudah. Tekanannya boleh laras dari 200 hingga 2000 bar. Jumlah suntikan minimum boleh dikawal pada 0.5mm3, mengurangkan asap dan pelepasan NOx.
"Kawalan elektronik" bermaksud bahawa sistem suntikan bahan api dikawal oleh komputer, dan ECU (biasanya dikenali sebagai komputer) dengan tepat dapat mengawal kuantiti suntikan bahan api dan masa suntikan bahan api bagi setiap penyuntik bahan api, supaya ekonomi bahan api dan kuasa bahan api dan kuasa Enjin diesel dapat mencapai keseimbangan terbaik, sementara enjin diesel tradisional dikawal secara mekanikal, dan ketepatan kawalan tidak dapat dijamin.
"Tekanan tinggi" bermaksud bahawa tekanan sistem suntikan bahan api adalah tiga kali lebih tinggi daripada enjin diesel tradisional, sehingga 200 MPa (sementara tekanan suntikan bahan api enjin diesel tradisional adalah 60-70 MPa), tekanan adalah Besar dan atomisasi cukup baik untuk dibakar, dengan itu meningkatkan prestasi kuasa. Akhirnya, matlamat penjimatan bahan api dicapai.
"Rail biasa" adalah untuk membekalkan setiap penyuntik bahan api pada masa yang sama melalui paip bekalan bahan api biasa. Kuantiti suntikan bahan api dikira dengan tepat oleh ECU, dan pada masa yang sama, bahan bakar kualiti dan tekanan yang sama disediakan untuk setiap penyuntik bahan api untuk membuat enjin berjalan lebih lancar, dengan itu mengoptimumkan enjin diesel. Prestasi komprehensif. Enjin diesel tradisional menyuntik bahan api dari setiap silinder secara berasingan, kuantiti suntikan bahan api dan tekanan tidak konsisten, dan operasi tidak sekata, mengakibatkan pembakaran yang tidak stabil, bunyi bising yang kuat dan penggunaan bahan api yang tinggi.
Pada masa ini, enjin diesel yang dihasilkan secara domestik dengan teknologi kereta api tinggi tekanan tinggi yang dikendalikan secara elektronik di peringkat antarabangsa mengamalkan teknologi teras terkini enjin diesel Eropah dan Amerika, yang jelas lebih tinggi daripada enjin diesel supercharged tradisional. Berbanding dengan enjin diesel supercharged tradisional, ia mempunyai kecekapan pembakaran 8% lebih tinggi, pelepasan karbon dioksida 10% lebih rendah, dan bunyi bising 15% yang lebih rendah, mengubah imej enjin diesel sebagai "asap bising dan hitam" dalam minda orang.

Prinsip struktur

Sistem kereta api biasa tekanan tinggi menggunakan rongga kereta api biasa yang besar untuk mengumpulkan output bahan api tekanan tinggi oleh pam minyak, menghapuskan turun naik tekanan dalam bahan api, dan kemudian menyerahkannya kepada setiap penyuntik, dan merealisasikan suntikan dengan mengawal Injap solenoid pada permulaan dan akhir penyuntik.

ciri-ciri

Ciri -ciri utamanya boleh diringkaskan seperti berikut:
Tekanan tinggi dalam rongga kereta api biasa digunakan secara langsung untuk suntikan, yang dapat menyelamatkan mekanisme penggalak dalam penyuntik; Selain itu, tekanan tinggi dalam rongga kereta api biasa secara berterusan, dan tork memandu yang diperlukan oleh pam minyak tekanan tinggi jauh lebih kecil daripada pam minyak tradisional.
Melalui tekanan yang mengawal injap solenoid pada pam minyak tekanan tinggi, tekanan minyak di rongga rel biasa boleh diselaraskan secara fleksibel mengikut keadaan beban enjin, ekonomi dan keperluan pelepasan, terutamanya mengoptimumkan prestasi berkelajuan rendah enjin.
Masa suntikan, kuantiti minyak suntikan dan kadar suntikan dikawal oleh injap solenoid pada penyuntik, dan kuantiti minyak suntikan pra-suntikan dan pasca suntikan dan selang dengan suntikan utama boleh diselaraskan secara fleksibel di bawah keadaan kerja yang berbeza.
Sistem kereta api biasa tekanan tinggi terdiri daripada lima bahagian, iaitu pam minyak tekanan tinggi, rongga keranjang biasa dan paip minyak tekanan tinggi, penyuntik bahan api, unit kawalan elektronik, pelbagai sensor dan penggerak. Pam bekalan bahan api pam bahan api dari tangki bahan api ke dalam salur bahan api pam bahan api tekanan tinggi. Pam bahan api tekanan tinggi yang didorong oleh enjin menekan bahan api dan menghantarnya ke rongga kereta api biasa, dan kemudian injap solenoid mengawal penyuntik bahan api setiap silinder untuk menyuntik bahan api pada masa yang sama. Sebelum suntikan utama, pra-suntikan menyuntik sebahagian kecil bahan bakar ke dalam silinder, dan pembakaran premixing atau separa berlaku dalam silinder, memendekkan tempoh kelewatan pencucuhan suntikan utama. Dengan cara ini, kedua -dua kadar kenaikan tekanan silinder dan tekanan puncak akan berkurangan, enjin akan berfungsi dengan lebih perlahan, dan suhu dalam silinder akan berkurangan untuk mengurangkan pelepasan NOx. Pra-suntikan juga boleh mengurangkan kemungkinan kemusnahan dan meningkatkan prestasi permulaan sejuk sistem kereta api biasa.
Mengurangkan kadar suntikan pada permulaan suntikan utama juga boleh mengurangkan jumlah bahan api yang disuntik ke dalam silinder semasa tempoh kelewatan pencucuhan. Meningkatkan kadar suntikan di peringkat pertengahan suntikan utama dapat memendekkan masa suntikan dan memendekkan tempoh pembakaran perlahan, supaya pembakaran dapat diselesaikan dalam julat sudut engkol yang lebih berkesan, meningkatkan kuasa output, mengurangkan penggunaan bahan api , dan mengurangkan pelepasan jelaga. Pemotongan bahan api yang cepat pada akhir suntikan utama dapat mengurangkan pembakaran bahan api yang tidak lengkap, mengurangkan pelepasan asap dan hidrokarbon.