Common Rail Direct Injection System begrijpen

Moderne dieselmotoren gebruiken een common-rail brandstofinjectiesysteem. Common-railsystemen bieden een mate van flexibiliteit die kan worden gebruikt om de beste emissiebeheersing, vermogen en brandstofefficiëntie in zijn klasse te bereiken. Original Equipment Manufacturers (OEM's) kunnen nu ontwerpen voor maximale prestaties en gebruikerswaarde voor een breed scala aan machines en toepassingen.

Voor de flexibiliteit die ze mogelijk maken, terwijl ze voldoen aan de strengste normen voor verontreinigingsbeheersing, gebruiken een groeiend aantal moderne dieselmotoren common-rail brandstofsystemen met directe injectie (CRDi). Brandstof wordt onder druk en elektronisch gecontroleerde precisie aan de motor geleverd in common-railsystemen. Dit geeft een mate van flexibiliteit die kan worden gebruikt om de beste emissiebeheersing, vermogen en brandstofverbruik in zijn klasse te bereiken.

In dit artikel leert u de definitie, functies, componenten, diagram, werking, voor- en nadelen van een common rail directe injectiesysteem.

Wat is een common rail directe injectie?

Dieselmotoren bieden over het algemeen het duidelijke voordeel van een hoog brandstofverbruik en een lage CO2-uitstoot. Hierdoor zijn er een aantal nieuwe technologieën ontstaan ​​om schadelijke emissies te beperken. Het Common Rail Direct Injection (CRDI) systeem van directe brandstofinjectie is een van deze technologieën. In dit ontwerp begint de verbranding in de hoofdverbrandingskamer, die zich in een holte op de bovenkant van de zuigerkroon bevindt.
Dit systeem maakt gebruik van high-response injectoren met elektronische regeling om diesel vijf keer nauwkeuriger te injecteren dan een standaard injectie systeem. Als gevolg hiervan is er een grotere afname van fijnstof en NOx, wat de brandstofefficiëntie en het koppel verbetert. Hierdoor worden motorgeluid en trillingen verminderd.

In 1997 introduceerde Bosch het eerste common-railsysteem. Het systeem dankt zijn naam aan het gemeenschappelijke hogedrukreservoir (common rail) dat alle cilinders van benzine voorziet. In traditionele dieselinjectiesystemen moet voor elke injectie afzonderlijk brandstofdruk worden gegenereerd. Het common-railsysteem daarentegen scheidt drukopwekking en injectie, zodat de brandstof altijd met de juiste druk beschikbaar is voor injectie.

Toepassingen

Het common rail-systeem is geschikt voor alle soorten dieselaangedreven wegvoertuigen, van stadsauto's (zoals de Fiat Panda) tot executive voertuigen (zoals de Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso en Siemens VDO zijn de toonaangevende fabrikanten van de huidige common rail-systemen (nu eigendom van Continental AG).

Functies

De volgende zijn de belangrijkste functies van een common-rail directe injectiesysteem in zijn verschillende toepassingen:

Brandstoftoevoer:

Het injectiepomplichaam bevat pomponderdelen zoals de cilinder en de plunjer. Wanneer de nok de plunjer optilt, wordt de brandstof onder hoge druk geperst en overgebracht naar de injector.

Aanpassing brandstofhoeveelheid:

Ongeacht het toerental of de belasting is de inlaat van lucht in dieselmotoren vrijwel constant. Het vermogen en het brandstofverbruik fluctueren wanneer de injectiehoeveelheid verandert met het motortoerental terwijl het injectiemoment constant blijft. Het gaspedaal wordt gebruikt om het motorvermogen aan te passen, dat bijna evenredig is aan de injectiehoeveelheid.

Injectie aanpassing timing:

Het interval tussen het moment waarop de brandstof wordt ingespoten, ontstoken en verbrand en het moment waarop de maximale verbrandingsdruk is bereikt, staat bekend als de ontstekingsvertraging. Omdat deze tijdsperiode vrijwel constant is, ongeacht het motortoerental, wordt een timer gebruikt om de injectietiming aan te passen en aan te passen, waardoor een optimale verbranding mogelijk is.

Brandstof verstuiven:

Brandstof wordt grondig vermengd met lucht wanneer deze door de injectiepomp onder druk wordt gezet en vervolgens wordt verneveld uit de injectiespuitmond, wat de ontsteking verbetert. Het eindresultaat is totale brandbaarheid.

Onderdelen van een common rail directe injectie

De belangrijkste componenten van een common rail-systeem voor directe injectie zijn:

• Brandstofinjectiepomp – brengt brandstof onder hoge druk
• Hogedrukleiding – stuurt brandstof naar het inspuitmondstuk
• Injectiemondstuk – injecteert de brandstof in de cilinder
• Voedingspomp – zuigt brandstof uit de brandstoftank
• Brandstoffilter – filtreert de brandstof
• Motorregeleenheid

Diagram van een CRDi

Werkingsprincipe

De werking van een common rail-systeem voor directe injectie CRDi is minder complex en gemakkelijk te begrijpen. Een common-railsysteem bestaat uit een drukaccumulator (of, anders gezegd, een benzineverdeelleiding) die langs het motorblok is geplaatst. Een hogedruk meercilinder brandstofpomp voedt de rail. Magneetventielen worden gebruikt om de injectoren aan te zetten. Zowel de magneetventielen als de brandstofpomp worden elektronisch aangestuurd.

De injectiedruk in een common-rail injectiesysteem is onafhankelijk van het motortoerental en de belasting. Als gevolg hiervan is het regelen van injectieparameters eenvoudig. Om het motorgeluid en de NOx-emissie te verminderen, wordt meestal een pilootinjectie gebruikt. De brandstofstroom wordt geregeld door een naald-en-zitting type klep in de injectoren. Zowel de boven- als onderkant van het naaldventiel zijn voorzien van brandstofdruk. Door een deel van de druk van de bovenkant af te tappen, zal de druk op de onderkant de naald uit zijn zitting drijven. De brandstof stroomt dan door de openingen van de sproeiers.

Bekijk de video hieronder om meer te weten te komen over hoe een common rail directe injectiesysteem werkt:

Voor- en nadelen van een common rail directe injectiesysteem

Voordelen:

Dit zijn de voordelen van een CRDi in zijn verschillende toepassingen:

• Hij produceert 25% meer vermogen en koppel dan een conventionele motor met directe injectie.
• De initiële investering is minimaal.
• Het is mogelijk om een ​​betere afhaling te krijgen.
• Het beperkt geluid en trillingen tot een minimum.
• Het is mogelijk om meer kilometers te maken.
• Emissies zijn minimaal.
• De hoeveelheid verbruikte brandstof wordt verminderd.
• Het is mogelijk om betere resultaten te behalen.

Nadelen:

Ondanks de goede voordelen van het CRDi-systeem, zijn er nog steeds enkele beperkingen. Hieronder vindt u de nadelen van een common rail directe injectie in zijn verschillende toepassingen:

• Dure auto
• Dure onderdelen
• Onderhoudskosten zijn hoog
• Ingewikkeld ontwerp door veel onderdelen

Conclusie

Common-railsystemen bieden een mate van flexibiliteit die kan worden gebruikt om de beste emissiebeheersing, vermogen en brandstofefficiëntie in zijn klasse te bereiken. Original Equipment Manufacturers (OEM's) kunnen nu ontwerpen voor maximale prestaties en eindgebruikerswaarde voor een breed scala aan machines en toepassingen. Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, functies, componenten, schema, werking, voor- en nadelen van een common rail directe injectie worden uitgelegd.

Ik hoop dat je veel leert van het lezen, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot ziens!