Common rail - tai yhteispaineruiskutusjärjestelmä on dieselmoottoreissa käytettävä polttoaineen syöttöjärjestelmä . Common rail -järjestelmässä korkeapainepumppu pumppaa dieselpolttoainetta korkealla paineella (jopa 300 MPa, riippuen moottorin käyttötavasta) yhteiseen polttoaineletkuun, jonka tilavuus on merkittävä (akku) [1] .
Elektronisesti ohjatut sähköhydrauliset suuttimet sähkömagneettisilla tai pietsosähköisillä ohjausventtiileillä ruiskuttavat dieselpolttoainetta korkealla paineella sylintereihin . Ruiskutussuuttimien rakenteesta ja moottorin luokasta riippuen voidaan ruiskuttaa jopa 9 annosta polttoainetta yhdessä syklissä.
Yksi common rail -järjestelmien keskeisistä ominaisuuksista on ruiskutusprosessien riippumattomuus kampiakselin pyörimiskulmasta ja moottorin toimintatilasta, mikä mahdollistaa korkean ruiskutuspaineen saavuttamisen osittaisissa tiloissa, mikä on välttämätöntä nykyaikaisten ja tulevia ympäristövaatimuksia.
Polttoainesäiliöstä polttoaine otetaan polttoaineen esitäyttöpumpulla (alhainen paine), ja se tulee polttoainesuodattimen kautta korkeapaineiseen polttoainepumppuun (TNVD). Ruiskutuspumppu syöttää polttoainetta paineputkeen, joka toimii painevaraajana . Ohjausyksikkö säätelee ruiskutuspumpun suorituskykyä ylläpitääkseen vaaditun paineen linjassa polttoainetta kulutettaessa.
Polttoaineputki on yhdistetty polttoaineletkuilla suuttimiin . Jokaisessa suuttimessa on sisäänrakennettu ohjausventtiili - sähkömagneettinen tai pietsosähköinen . Ohjausyksikön käskystä venttiili avautuu ja ruiskuttaa tarvittavan osan polttoainetta sylinteriin.
Ominaisuudet:
Edut:
Virheet:
Näin ollen yhteispaineruiskutusjärjestelmien on todettu olevan sopivin kaikkien luokkien dieseleille , jotta ne täyttäisivät edistyneet ympäristömääräykset, kuten Euro-VI , Tier-IV, Euro Stage IV raskaille dieseleille .
Tällä hetkellä[ milloin? ] jopa 70 % kaikista valmistetuista dieselmoottoreista on varustettu yhteispaineruiskutusjärjestelmillä , ja tämä osuus kasvaa [2] . Robert Bosch GmbH ennustaa , että CR-järjestelmän markkinaosuus nousee 83 prosenttiin vuoteen 2016 mennessä, kun se vuonna 2008 oli vain 24 prosenttia. Niinpä nykyään lähes jokainen moottorien valmistaja kaikista luokista: pienistä henkilöautoista suuriin laivoihin on hallinnut akkujärjestelmien käytön.
Erityisesti polttoaineensyöttölaitteiden ja common rail -järjestelmien valmistajista johtajia ovat seuraavat yritykset: R. Bosch , Denso, Siemens VDO, Delphi , L'Orange, Scania .
Vuosina 1934-1935 suunniteltiin L. Coatalenin dieselmoottori, ja vuonna 1936 se esiteltiin Pariisin lentonäyttelyssä . Erona Coatalen-dieselmoottorin ja muiden dieselmoottoreiden välillä oli polttoaineen ruiskuttaminen sylintereihin ei hydraulisella suutinventtiilin avaamisella, vaan mekaanisella avaamisella ja hydraulisen akun käyttö, johon polttoaine ruiskutetaan ruiskutuksesta riippumatta. pumpun jakelujärjestelmä. Itse asiassa esiteltiin toimiva moottori, jossa käytettiin yhteispaineruiskutusjärjestelmän prototyyppiä . Tällaisella polttoaineen ruiskutusjärjestelmällä Louis Coatalen oli 60 vuotta edellä aikaa [3] [4] .
Neuvostoliiton insinöörit kehittivät ja otettiin käyttöön ensimmäistä kertaa dieselmoottoreiden suoran polttoaineen ruiskutusjärjestelmän vuonna 1939 luodessaan V-2-perheen moottorin Kharkovin veturitehtaalla.
Common rail -järjestelmän prototyypin loi 1960-luvun lopulla sveitsiläinen Robert Huber, jota kehitti edelleen tohtori Marco Ganser ETH Zürichistä .
Elektronisesti ohjattujen akkutehojärjestelmien kehittäminen dieselmoottoreille ja sähköhydraulisille suuttimille suoritettiin XX vuosisadan 60-80-luvulla Neuvostoliitossa VZPI:n Kolomnan haaran polttomoottoreiden automaatio- ja voimajärjestelmien laboratoriossa. professori F. I. Pinskyn johdolla. Maailman ensimmäiset toimivat elektronisesti ohjatut varastoidut dieselpolttoainejärjestelmät toteutettiin Kolomensky Zavodin ja NPO Zvezdan (Leningrad) dieselmoottoreihin. Pienikokoisten ruiskutussuuttimien sähkömagneettisten toimilaitteiden tuotannon puute Neuvostoliitossa ei sallinut näiden järjestelmien käyttöä autojen dieselmoottoreissa tuolloin. Vuoteen 1988 asti sähköisesti ohjatut dieselmoottoreiden varastopolttoainejärjestelmät R. Boschin virallisen käytön asiakirjoissa olivat "venäläiset polttoainejärjestelmät", koska tällaisten Kolomnassa kehitettyjen järjestelmien kuvaus oli olemassa vain venäjäksi [5] [ 6] .
1990-luvun puolivälissä tohtori Shohei Ito ja Masahiko Miyaki Denso Corporationista kehittivät yhteispaineruiskutusjärjestelmän hyötyajoneuvoille ja otettiin käyttöön ECD-U2-järjestelmässä, jota käytettiin Hino Rising Ranger -kuorma-autoissa; vuonna 1995 he myivät teknologian muille valmistajille. Siksi Densoa pidetään edelläkävijänä yhteisen rautatiejärjestelmän mukauttamisessa autoteollisuuden tarpeisiin.
Nykyaikaiset common rail -järjestelmät toimivat samalla periaatteella. Niitä ohjaa elektroninen ohjausyksikkö, joka avaa jokaisen injektorin sähköisesti, ei mekaanisesti. Tämä tekniikka on kehitetty yksityiskohtaisesti Magneti Marellin , Centro Ricerche Fiatin ja Elasisin yhteisillä ponnisteluilla. Kun Fiat -konserni kehitti järjestelmän suunnittelun ja konseptin, se myytiin saksalaiselle Robert Bosch GmbH:lle massatuotteen kehittämistä varten. Tämä osoittautui Fiatin suureksi virheeksi, sillä uusi tekniikka oli erittäin kannattavaa, mutta tuolloin italialaisella konsernilla ei ollut taloudellisia resursseja työn loppuun saattamiseksi. Italialaiset käyttivät yhteispaineruiskutusjärjestelmää kuitenkin ensimmäisen kerran vuonna 1997 Alfa Romeo 156 1.9 JTD -mallissa , ja vasta sitten se ilmestyi Mercedes-Benz C 220 CDI :hen .