Et common rail eller common rail brændstofsystem er et brændstofforsyningssystem, der bruges i dieselmotorer . I et common rail -system pumper en højtrykspumpe dieselbrændstof under højt tryk (op til 300 MPa, afhængig af motorens driftstilstand) ind i en fælles brændstofledning med et betydeligt volumen (akkumulator) [1] .
Elektronisk styrede elektrohydrauliske injektorer med elektromagnetisk eller piezoelektrisk aktiverede styreventiler sprøjter dieselbrændstof ind i cylindrene under højt tryk . Afhængigt af injektorernes design og motorens klasse kan op til 9 portioner brændstof indsprøjtes i 1 cyklus.
Et af nøglefunktionerne ved common rail- systemer er uafhængigheden af indsprøjtningsprocesser fra krumtapakslens rotationsvinkel og fra motorens driftstilstand, hvilket gør det muligt at opnå højt indsprøjtningstryk i deltilstande, hvilket er nødvendigt for at opfylde moderne og fremtidige miljøkrav.
Brændstof fra brændstoftanken tages af brændstofpumpen (lavt tryk), og gennem brændstoffilteret kommer højtryksbrændstofpumpen (TNVD). Indsprøjtningspumpen tilfører brændstof til trykledningen, der fungerer som en trykakkumulator . Styreenheden regulerer indsprøjtningspumpens ydeevne for at opretholde det nødvendige tryk i ledningen, efterhånden som brændstof forbruges.
Brændstofledningen er forbundet med brændstofledninger til injektorerne . Hver dyse har en indbygget styreventil - elektromagnetisk eller piezoelektrisk . På kommando fra kontrolenheden åbnes ventilen og sprøjter den nødvendige del brændstof ind i cylinderen.
Ejendommeligheder:
Fordele:
Fejl:
For at imødekomme avancerede miljøbestemmelser såsom Euro-VI , Tier-IV, Euro Stage IV for tunge dieselmotorer, har common rail- systemer således vist sig at være de bedst egnede til dieselmotorer af alle klasser.
I øjeblikket[ hvornår? ] op til 70 % af alle fremstillede dieselmotorer er udstyret med common rail- systemer , og denne andel vokser [2] . Robert Bosch GmbH forudser , at markedsandelen for CR-systemet vil nå 83 % i 2016, sammenlignet med kun 24 % i 2008. Således har næsten alle producenter af motorer i alle klasser i dag: fra små personbiler til store skibe mestret brugen af batterisystemer.
Blandt producenterne af brændstofforsyningsudstyr og common rail- systemer er de førende især følgende virksomheder: R. Bosch , Denso, Siemens VDO, Delphi , L'Orange, Scania .
I 1934-1935 blev L. Coatalen- dieselmotoren designet, og i 1936 blev den vist på en luftopvisning i Paris . Forskellen mellem Coatalen-dieselmotoren og andre dieselmotorer var indsprøjtningen af brændstof i cylindrene ikke ved hydraulisk åbning af dyseventilen, men ved mekanisk åbning og brug af en hydraulisk akkumulator, hvor brændstoffet sprøjtes ind uafhængigt af indsprøjtningen. pumpe distributionssystem. Faktisk blev der vist en brugbar motor, hvorpå prototypen af common rail-systemet blev brugt . Med sådan et brændstofindsprøjtningssystem var Louis Coatalen 60 år forud for tiden [3] [4] .
For første gang blev et direkte brændstofindsprøjtningssystem på dieselmotorer udviklet og implementeret i 1939 af sovjetiske ingeniører, da de skabte en motor fra V-2-familien på lokomotivanlægget i Kharkov.
Prototypen af common rail-systemet blev skabt i slutningen af 1960'erne af Robert Huber i Schweiz, videreudviklet af Dr. Marco Ganser fra ETH Zürich .
Udviklingen af elektronisk styrede batteristrømsystemer til dieselmotorer og elektrohydrauliske injektorer blev udført tilbage i 60-80'erne af det XX århundrede i USSR i laboratoriet for automatisering og kraftsystemer til forbrændingsmotorer i Kolomna-grenen af VZPI under ledelse af professor F. I. Pinsky. Verdens første brugbare elektronisk styrede dieselbrændstofsystemer blev implementeret på dieselmotorer fra Kolomensky Zavod og NPO Zvezda (Leningrad). Manglen på produktion i USSR af små elektromagnetiske aktuatorer til injektorer tillod ikke brugen af disse systemer på dieselmotorer til biler på det tidspunkt. Indtil 1988 havde de elektronisk styrede lagerbrændstofsystemer af dieselmotorer i dokumenterne til officiel brug af virksomheden R. Bosch betegnelsen "russiske brændstofsystemer", da beskrivelsen af sådanne systemer udviklet i Kolomna kun eksisterede på russisk [5] [ 6] .
I midten af 1990'erne udviklede Dr. Shohei Ito og Masahiko Miyaki fra Denso Corporation et common rail-system til erhvervskøretøjer og implementerede det i ECD-U2-systemet, som blev brugt på Hino Rising Ranger-lastbiler; i 1995 solgte de teknologien til andre producenter. Derfor anses Denso for at være en pioner i at tilpasse common rail-systemet til bilindustriens behov.
Moderne common rail- systemer fungerer efter samme princip. De styres af en elektronisk styreenhed, der åbner hver injektor elektrisk, ikke mekanisk. Denne teknologi er blevet udviklet i detaljer af en fælles indsats fra Magneti Marelli , Centro Ricerche Fiat og Elasis. Efter at Fiat -koncernen havde udviklet systemets design og koncept, blev det solgt til det tyske firma Robert Bosch GmbH til udvikling af et masseprodukt. Dette viste sig at være en stor fejlberegning af Fiat, da den nye teknologi var meget rentabel, men på det tidspunkt havde den italienske koncern ikke de økonomiske ressourcer til at fuldføre arbejdet. Italienerne anvendte dog først common rail-systemet i 1997 på Alfa Romeo 156 1.9 JTD , og først derefter dukkede det op på Mercedes-Benz C 220 CDI .