Amplasarea componentelor sistemului de injecție "Common Rail" pe un motor diesel cu 4 cilindri
1 – debitmetru de aer; 2 – ECU; 3 – pompă de combustibil de înaltă presiune; 4 – acumulator de înaltă presiune; 5 – injectoare de combustibil; 6 – senzor de viteză a arborelui cotit; 7 – senzor de temperatură a lichidului de răcire; 8 – filtru de combustibil; 9 – Senzor de poziție a pedalei de combustibil
Elementul principal al sistemului de injecție a combustibilului este pompa de combustibil, care este instalată pe toate motoarele diesel. Presiuni de injecție de până la 1.350 bari sunt necesare pentru a crește puterea la 160 kW pe cilindru.
În ultimii ani, au fost dezvoltate numeroase sisteme de injecție de combustibil diesel, în special injecția directă (DI). Scopul nu a fost doar creșterea puterii motorului, ci și reducerea consumului de combustibil și a zgomotului și reducerea toxicității gazelor de eșapament. Comparativ cu sistemele utilizate anterior, sistemul de injecție de combustibil Bosch "Common Rail" (sistemul de alimentare cu combustibil al bateriei) pentru injecția directă de combustibil (Dl) oferă o flexibilitate mai mare în adaptarea la sistemul de alimentare al motorului diesel, cum ar fi:
- gamă largă de aplicații (pentru autoturisme și vehicule comerciale cu puteri de 30 kW pe cilindru, precum și pentru camioane grele, locomotive și nave cu puteri de 200 kW pe cilindru;
- presiuni ridicate de injecție a combustibilului de până la 1400 bar;
- modificări ale injecției la pornirea motorului;
- posibilitatea de control, injecție principală și târzie;
- asigură că presiunea de injecție corespunde modului de funcționare al motorului.
Funcționarea sistemului de injecție
Caracteristică distinctivă a unui sistem comun de conducte "Common Rail" (sistemul de alimentare cu combustibil al bateriei) constă în separarea unității generatoare de presiune și a unității de injecție a combustibilului.
Baza sistemului este un rezervor (baterie). Presiunea de injecție nu depinde de cantitatea de combustibil injectată și de turația arborelui cotit al motorului. Alimentarea cu combustibil sub presiune se află în acumulatorul de înaltă presiune "Common Rail" și gata pentru injecție. Cantitatea de combustibil injectată este determinată de solicitarea șoferului, iar presiunea de injecție este calculată de unitatea de control (ECU) pe baza informațiilor de la diverși senzori. La un moment precis stabilit, ECU transmite un semnal de excitație solenoidului injectorului, indicând începerea alimentării cu combustibil. Cantitatea de combustibil injectată este determinată de perioada de deschidere a duzei și de presiunea din sistem. Senzorii ECU și ai sistemului de injecție a combustibilului includ:
- ECU;
- senzor de viteză a arborelui cotit;
- senzor de poziție a arborelui cu came;
- senzorul de poziție a pedalei de accelerație;
- senzor de presiune common rail;
- senzor de temperatură a lichidului de răcire;
- debitmetru de aer.
Pe baza informațiilor de la senzorii de mai sus și a cerințelor șoferului (poziția pedalei de accelerație) ECU-ul determină caracteristicile instantanee de funcționare ale motorului și ale vehiculului în ansamblu. Unitatea procesează semnalele generate de senzori și transmise prin linii de comunicație și, pe baza acestor informații, controlează sistemul de injecție în mod buclă deschisă sau închisă. Turația arborelui cotit al motorului este măsurată de senzorul de turație a arborelui cotit, iar senzorul de poziție a arborelui cu came determină secvența de injecție a combustibilului (lungimea fazei). Semnalul electric de la potențiometrul de poziție a pedalei de accelerație informează ECU-ul cu privire la gradul în care șoferul apasă pedala de accelerație.
Debitmetrul de aer transmite un semnal către ECU cu date privind debitul instantaneu de aer, ceea ce permite calcularea procesului de ardere completă a combustibilului cu un conținut minim de substanțe nocive în gazele de eșapament. Întrucât motorul este echipat cu un turbocompresor și control al presiunii de supraalimentare, un senzor suplimentar măsoară și această presiune. La temperaturi exterioare scăzute și cu motor rece, ECU determină momentul injecției și alți parametri corespunzători unui mod special de funcționare. În funcție de vehicul și de cerințele sporite de siguranță și confort, se pot utiliza senzori suplimentari pentru a transmite informații către ECU. Figura prezintă un exemplu de motor diesel cu 4 cilindri cu sistem de injecție de combustibil "Common Rail".
Atenție! Aranjamentul elementelor prezentat nu corespunde cu aranjamentul lor real.
Funcții principale
Principalele funcții ale sistemului sunt de a asigura injectarea cantității necesare de combustibil la un moment strict definit și sub presiunea necesară. Acest lucru asigură nu numai o funcționare lină a motorului diesel, ci și un consum economic de combustibil.
Funcții suplimentare
Funcțiile suplimentare de control în buclă închisă și în buclă deschisă servesc la reducerea emisiilor și a consumului de combustibil și sunt utilizate pentru a îmbunătăți siguranța, confortul și comoditatea.
De exemplu: recircularea gazelor de eșapament (EGR), controlul presiunii de supraalimentare, schimbarea vitezelor, imobilizatorul electronic etc. Sistemul CAN asigură schimbul de date cu alte sisteme ale vehiculului. Când se efectuează o verificare diagnostică a unui vehicul, este posibil să se recupereze datele stocate în rezerva de date a sistemului.