Položaj komponenti sustava ubrizgavanja "Common Rail" na dizelskom 4-cilindričnom motoru
1 – mjerač protoka zraka; 2 – ECU; 3 – visokotlačna pumpa za gorivo; 4 – akumulator visokog tlaka; 5 – injektori goriva; 6 – senzor brzine radilice; 7 – senzor temperature rashladne tekućine; 8 – filter goriva; 9 – Senzor položaja papučice goriva
Glavni element sustava ubrizgavanja goriva je pumpa za gorivo, koja je ugrađena na sve dizelske motore. Za povećanje snage na 160 kW po cilindru potrebni su tlakovi ubrizgavanja do 1350 bara.
Posljednjih godina razvijeni su mnogi sustavi ubrizgavanja dizelskog goriva, posebno izravno ubrizgavanje (DI). Cilj nije bio samo povećati snagu motora, već i smanjiti potrošnju goriva i buku te smanjiti toksičnost ispušnih plinova. U usporedbi s prethodno korištenim sustavima, Boschev sustav ubrizgavanja goriva "Common Rail" (sustav goriva iz baterije) za izravno ubrizgavanje goriva (Dl) pruža veću fleksibilnost u prilagodbi sustavu goriva dizelskog motora, kao što su:
- širok raspon primjena (za osobna i komercijalna vozila s izlaznom snagom od 30 kW po cilindru, kao i za teške kamione, lokomotive i brodove s izlaznom snagom od 200 kW po cilindru;
- visoki tlakovi ubrizgavanja goriva do 1400 bara;
- promjene ubrizgavanja prilikom pokretanja motora;
- mogućnost upravljanja, glavnog i kasnog ubrizgavanja;
- osigurava da tlak ubrizgavanja odgovara načinu rada motora.
Funkcioniranje sustava ubrizgavanja
Karakteristična karakteristika uobičajenog cjevovodnog sustava "Common Rail" (sustav goriva iz baterije) sastoji se od odvajanja jedinice za stvaranje tlaka i jedinice za ubrizgavanje goriva.
Osnova sustava je rezervoar (baterija). Tlak ubrizgavanja ne ovisi o količini ubrizganog goriva i brzini okretaja radilice motora. Dovod goriva pod tlakom nalazi se u akumulatoru visokog tlaka "Common Rail" i spreman za injekciju. Količina ubrizganog goriva određuje se na zahtjev vozača, a tlak ubrizgavanja izračunava upravljačka jedinica (ECU) na temelju informacija iz različitih senzora. U precizno određenom trenutku, ECU šalje signal pobude solenoidu injektora, što označava početak dobave goriva. Količina ubrizganog goriva određena je periodom otvaranja mlaznice i tlakom u sustavu. ECU i senzori sustava ubrizgavanja goriva uključuju:
- ECU;
- senzor brzine radilice;
- senzor položaja bregastog vratila;
- senzor položaja papučice gasa;
- senzor tlaka u zajedničkom vodu;
- senzor temperature rashladne tekućine;
- mjerač protoka zraka.
Na temelju informacija iz gore navedenih senzora i zahtjeva vozača (položaj papučice gasa) ECU određuje trenutne radne karakteristike motora i vozila u cjelini. Jedinica obrađuje signale generirane senzorima i prenesene putem komunikacijskih linija te na temelju tih informacija upravlja sustavom ubrizgavanja u otvorenoj ili zatvorenoj petlji. Brzinu okretaja radilice motora mjeri senzor brzine okretaja radilice, a senzor položaja bregaste osovine određuje redoslijed ubrizgavanja goriva (duljina faze). Električni signal s potenciometra položaja papučice gasa obavještava ECU o stupnju do kojeg vozač pritiska papučicu gasa.
Mjerač protoka zraka prenosi signal ECU-u s podacima o trenutnom protoku zraka, što omogućuje izračunavanje procesa potpunog izgaranja goriva s minimalnim sadržajem štetnih tvari u ispušnim plinovima. Budući da je motor opremljen turbopunjačom i regulacijom tlaka prednabijanja, dodatni senzor također mjeri taj tlak. Pri niskim vanjskim temperaturama i hladnom motoru, ECU određuje vrijeme ubrizgavanja i ostale parametre koji odgovaraju posebnom načinu rada. Ovisno o vozilu i povećanim zahtjevima za sigurnost i udobnost, mogu se koristiti dodatni senzori za prijenos informacija u ECU. Slika prikazuje primjer dizelskog 4-cilindričnog motora sa sustavom ubrizgavanja goriva "Common Rail".
Pažnja! Prikazani raspored elemenata ne odgovara njihovom stvarnom rasporedu.
Glavne funkcije
Glavne funkcije sustava su osigurati ubrizgavanje potrebne količine goriva u strogo definiranom trenutku i pod potrebnim tlakom. To osigurava ne samo nesmetan rad dizelskog motora, već i ekonomičnu potrošnju goriva.
Dodatne funkcije
Dodatne funkcije upravljanja u zatvorenoj i otvorenoj petlji služe za smanjenje emisija i potrošnje goriva te se koriste za poboljšanje sigurnosti, udobnosti i praktičnosti.
Na primjer: recirkulacija ispušnih plinova (EGR), kontrola tlaka prednabijanja, mijenjanje brzina, elektronički imobilizator itd. CAN sustav omogućuje razmjenu podataka s drugim sustavima vozila. Prilikom dijagnostičke provjere vozila moguće je dohvatiti podatke pohranjene u rezervi podataka sustava.