Sistemul de injectie COMMON RAIL-BOSCH

Prezentare:

Toate sistemele de injectie de pana acum generau presiunea de injectie prin alimentarea separata a combustibilului pentru fiecare injectie in parte.Corespunzator cu principiul de operare,presiunea de injectie creste odata cu cresterea cantitati de combustibil si cu viteza combustibilului alimentat.Presiunea de injectie este joasa intre injectii.

In comparare cu sistemele de injectie familiare,in sistemil de injectie Common Rail generarea de presiune si injectia de combustibil sunt decuplate de rampa comuna.Independente de turatia motorului si de cantitatea de combustibil injectata,presiunile ajustabile in anumite limite sunt mentinute in acumulator,care consta in rampa si conductele de alimentare ale injectoarelor.Cantitatea de combustibil necesara este luata din acest acumulator.

Partea centrala a sistemului este injectorul cu supapa controlata prin solenoid pentru fiecare cilindru in parte.Un impuls de la Unitatea Centrala de Control Electrica (ECU) catre supapa cu solenoid din injector care initializeaza procesul de injectie.Evacuarea sectiunii de traversare a inuectorului,durata de deschidere a supapei este solenoidului si presiunea combustibilului in rampa comuna determina cantitatea combustibilului.

Presiune variabila in acumulaor-Presiunea din acumulator este generata de o pompa de inalta presiune cu piston.Ea opereaza continuu cu momentele joasa de actionare,ceea ce duce la reducerea semnificativa a incarcaturii la actionarea pompei.Presiunea este generata de pompe cu piston radial la autovehicule si cu pistoane in linie la vehicule comerciale.

Sistemele de injectie Common Rail acumulatorul de presiune este controlat prin folosirea unui senzor de presiune.Presiunea poate fii selectata liber si poate fii modificata in concordanta cu conditile de operare a motorului.

Unitatea Centrala de Control (ECU),senzorii si functile sistemului Common Rail sunt similare cu sistemele cu pompa pe fiecare cilindru.

Alegerea presiunii de injectie in cartograma-Separarea functionala a generarii de presiune si injectie le da posibilitatea inginerilor ce concep motoare o mai mare libertate in determinarea metodei de combustie.Presiunea de injectie poate fii liber aleasa in cartograma motorului si ranane aproximativ constanta in timpul injectiei.Cele mai mari presiuni se inscriu in intervalul 1300-1600 bari,in functie de tipul pompei de inalta presiune.

Reduceri ale nivelului sonor si al poluarii-O mai mare reducere a gazelor de evacuare si a zgomotului se obtine prin preinjectie sau de asemenea prin injectii multiple actionate cu acuratete de supapele cu solenoid.In concocordanta,curba de injectie poate fii determinata de controlul miscarii acului duzei.Asistarea hidraulica in timpul inchiderii acului duzei asigura o rapida realizare a ciclului de injectie.

Multitudinea de posibilitati in desenarea curbei de injectie deschid noi posibilitati pentru reducerea in contrinuare a agentilor poluanti in gazele de evacuare si a consumului de combustibil in motoarele diesel.

Posibilitati de asamblare pe motoare-Sistemul „rampa comuna” poate inlocui sistemele conventionale fara necesitatea unor modificari majore ale motorului.Pompa de injectie este inlocuita de pompa de inalta presiune,iar injectorul este integrat in corpul cilindrului ca ansamblu de sustinere a duzei.

Acest sistem de injectie a aparut pentru prima oara la motoarele diesel de autoturism,iar cu timpul aceasta tehnologie a ajuns sa se utilizeze si la motoarele ce echipeaza masinile de teren precum si la autovehicolele de mare tonaj.

Sistemul de injectie Common Rail este un sistem de injectie electronic comandat de un calculator de bord ECU care aduna informatii de la motor cu ajutorul senzorilor,informatii utilizate la o injectie optima.

11 9 10 1 4 2

5 6 7 8 3

Desen 1:Sistemul de injectie Common Rail

1-Rampa comuna de presiune 2-Pompa de inalta presiune 3-Rezervorul de combustibil 4-Conducte de inalta presiune 5-Unitatea centrala de comanda(computerul de bord) 6-Piston cu camera de ardere centrata 7-Mecanismul biela-manivela 8-cabluri de legatura intre senzori si unitatea centrala ECU 9-Sistemul de distributie10-Injectorul comandat electronic11-Senzori(depresiune,turatie,temperatura,etc)

AVANTAJE:

-controlul presiunii de injectie foarte exacte la toate injectoarele motorului indiferent de turatia arborelui motor.

-realizeaza o dozare precisa de combustibil pentru fiecare injector,fapt care duce la o economie de combustibil considerabila.

-realizeaza presiuni mari de compresie chiar si la turatii relativ mici ale arborelui motor

-se poate aplica la o larga gama de motoare precum si la o gama larga de forme geometrice a camerei de ardere.

-tinta acestui sistem de injectie este de a verifica consumul de combustibil a motorului diesel prin realizarea unui dozaj optim verificat si realizarea unuei pulverizari eficiente.

-este un sistem care tehnologia avansata duce la marirea puterii motorului precum si la functionarea acstuia mult mai silentios,aproape ca si functionarea unui motor pe benzina.

-presiunea se realizeaza intr-o rampa centrala de la care se alimenteaza toate injectoarele motorului,alimentare care se realizeaza cu asistenta electronica.

-rampa centrala de realizare a presiunii dispune si de o rezerva de combustibil aflat la aceasi presiune ca si cea din rampa.

-presiunea din rampa de presiune constanta este monitorizata de ECU si variaza in functie de regimul de functionare a motorului.

-realizeaza o pornire usoara a motorului.-prin dozarea exacta si optima a combustibilului pulverizat se realizeaza o scadere

semnificativa a gazelor toxice rezultate in urma arderii,deci,in concluzie,scad noxele. TDCi silentios si rafinat: o placuta surpriza diesel.Atat de silentioasa, lina si rafinata, noua gama de motoare common-rail Ford TDCi (injectie

cu rampa comuna) surprinde prin faptul ca NU are: zgomot, miros puternic de motorina si emisii ridicate de noxe, asociate traditional cu vechile motoare diesel.

"Rafinamentul este primul care se remarca", a spus Helmut Reder, Director de Proiectare a Motoarelor Ford TDCi. "Din afara autovehiculului sau din perspectiva celor care il ocupa, silentiozitatea si rularea lina ale acestui motor sunt impresionante".

Motoarele cu sisteme Common Rail sunt motare motor care se caracterizeaza printr-o mai mare silentiozitate.

Cea de-a doua generatie de motoare Ford common-rail are capacitatea unica de a "asculta" si de a se adapta caracteristicilor de operare ale motorului. Aceasta capacitate reduce zgomotul la un nivel corespunzator functionarii optime, datorita tehnologiei de reducere a zgomotului numita accelerometer pilot control, contribuie la operarea vehiculului echipat cu motor Ford TDCi in conditii extrem de silentioase si conduce totodata la o rulare lina. Calitatea sunetului este unul dintre avantajele majore ale sistemelor common-rail Ford de generatia a doua.

O data cu introducerea tehnologiei Ford common-rail de generatia a doua, ne putem concentra intr-adevar pe detalii care pot oferi clientilor nostri acelasi nivel de rafinament de care beneficiaza si clientii masinilor pe benzina, a adaugat Helmut Reder.

La baza rafinamentului noii game de motoare Ford TDCi se afla tehnologia de generatia a doua common-rail. Sistemul este controlat microelectronic si are capacitatea de a calcula precis procesul de combustie al motorului in toate conditiile de operare posibile. Solutia inteligenta la care s-a apelat este aplicarea precisa a injectiei pilot - un jet scurt de combustibil inaintea injectiei principale in timpul fiecarui ciclu de ardere. Sistemul diesel common-rail cu injectie este singurul care prezinta flexibilitate completa a perioadei de injectie.

Ford TDCi sunt motoarele diesel pe care merita sa le conduci.Avantajele de baza ale clientilor care aleg sa conduca un motor Ford TDCi sunt rularea lina

si silentioasa a motorului, impreuna cu un cuplu motor maxim foarte bun, la care se adauga economia de combustibil si rafinamentul sofatului.

Testele facute de specialisti in domeniul auto au demonstrat ca noua tehnologie diesel de la Ford a schimbat radical perceptia asupra prejudecatilor asociate in mod traditional cu motoarele

diesel - emisiile ridicate de noxe, mirosul greu de motorina si zgomotul puternic. Acum motoarele Ford de generatia a doua common-rail au mult mai multe performante si sunt proiectate sa functioneze lin, silentios si fara fum. Caracteristicile lor au devenit astfel foarte apropiate de cele ale motoarelor pe benzina.

De exemplu, motorul Ford Duratorq TDCi de 115 CP de pe Focus incorporeaza tehnologia unica de marire a cuplului motor introdusa pentru prima oara la Mondeo Duratorq Di. Acest sistem de crestere a cuplului motor (numit overboost) permite motoarelor sa livreze o performanta imbunatatita, mult marita, atunci cand soferul are nevoie de forta de acceleratie sporita, absolut necesara in manevrele de depasire in treptele de viteze superioare. In Romania, tehnologia commo-rail este disponibila pe Ford Mondeo TDCi in versiunea de 2.0 litri (130 CP) si Ford Focus TDCi 1.8 litri (115 CP). Reprezentantul General in Romania al marcii Ford - Romcar - invita doritorii sa testeze cel mai performant motor diesel la sediul sau din Bd. Expozitiei nr. 2, Bucuresti. Reteaua de dealeri Ford din intrega tara va poate pune la dispozitie informatii suplimentare cu privire la motoarele Ford TDCi

De la Fiat vine Sistemul Unijet, un sistem revolutionar nou pentru folosire în motoarele de injectie directe de diesel, capabile de a realiza confortul sistemeleor de propulsie diesel pentru a egala motoarele de benzinã.

Unijet, care a fost incluse numai în ultimul timp pe un fisier de comenzi DOS de vehicule mai ales pentru o selectie de mostrã de consumatori, vrea ca în mai puþin de o câteva luni sa devina fiabile.

Aceastã stare de sistemul de artã, care este corespunzãtor pentru motoare cu numere diferite de cilindre, au fost nãscocite în fiat Group si sunt bazate pe balustrada comuna a sistemului de injectie.

Trei companii Fiat Group au fost implicate în scenele diferite de proiectare si dezvoltare: Magneti Marelli, Elasis si Centro Ricerche Fiat care, pe rând înregistratã numerotarea de mãrci înregistrate Fiat Group dupã aceea sã vândã ownership la compania German Robert Bosch care dezvolta si industrializeaza produsul pus în scenã.

Caracteristici : Posibilitatatea principalã este presiune înaltã din" balustrada comunã",sistemul de

injecþie care este electronic verificat si astfel cantitatea de combustibil este precis dozata pentru fiecare injectie.

O pãtrundere în tehnologia de motor de diesel, balustrada comunã de injectie( CDI) este un sistem dezvoltat de injectie cere se impune intr-un mod surprinzator rivaliilor de diesel pe piata motoarelor.Motorul echipat cu sistem CDI are ca principala calitate furnizarea unui cuplu motor relativ ridicat la turatii ale arborului motor relativ scazute(chiar si la turatii de 1500 rot/min)

Motoarele cu Cdi sunt surprinzator de performante la un consum mic de combustibil,chiar si in regimuri de functionare relativ grele.

Realizarea noului sistem de injectie Common Rail s-a dovedit a fii de succes in segmentul de piata a motoarelor ce echipeaza autoturismele de pasageri si prin faptul ca indeplineste si alte doua cerinte:grad de emitere a noxelor mult mai mic decat a sistemelor anterioare precum si limitarea zgomotului produs de motor in timpul functionarii,nivel sonor ce se apropie de cel a motoarelor pe benzina.

Desigur,aceasta tehnologie poate fii folosita in viitor si la echiparea motoarelor de autoutilitare,devehicule comerciale si industriale.

Noua tehnologie Common Rail se axeaza si pe modernizarea injectoarelor prin faptul ca se imbunatateste injectarea prin micsorarea orificilor dusei si prin proiectarea a mai multor orificii de injectie care duc la o injectie a combustibilului mult mai uniforma.

Sistemul de injectie Common Rail al firmei FORD.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 13 14 15 16 17 18

1 - senzor de presiune 2 – rampa comune de presiune 3 – ansamblul injectorului 4 – conducta de joasa presiune 5 – conducta de inalta presiune 6 – ardorele de distributie 7 – grupul supapei 8 – sisteme de legatura intre ECU si senzori 9 – senzor de temperatura10 – pompa de alimentare11 – unitatea centrala de comanda(ECU)12 – pompa de inalta presiune13 – aqnsamblu de roti dintate pentru distributie14 – piston15 – arbore cotit

16 – volantul17 – filtru de motorina18 – rezervor de combustibil

Sistemul de injectie Common Rail tip”Martin” de inalta presiune si cu controlul electronic pentru motoarele diesel

Cerintele normelor de emisie-poluare pentru utilajele antrenante cu motorele diesel aduc necesitatea construirii unor noi sisteme de injectie care sa aiba flexibilitatea necesara pentru a permite reglarea fiecarui element aal procesului de injectie la orice turatie si sarcina la o valoare de eficienta optima,emisie-polare minima si consum redus. Marile Companii producatoare de sisteme de injectie isi concentreaza atentia spre motoarele noi,lasand motoarele existente pe seama beneficiarilor si a atelierelor de intretinere si reparatii si sa polueze in continuare atmosfera pana la casare. Agentiile care se ocupa cu reglementarea poluarii ,creaza norme de poluare si pentru motoarele diesel existente,si de aceea cerintele pentru un asemenea nou sistem de injectie care sa reactualizeze aceste utilaje si sa le aduca in limitele admisibile de emisie-poluare este foarte urgenta. Sistemul de injectie nou care va inlocui sistemul original trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte: -sa necesite foate putine schimbari la motor; -sa aiba performante mult superioare sistemului original; -costul sistemului sa fie accesibil consumatorului si sa se amortizeze in maxim un an din reducerile de combustibil create de noul sistem; -noul sistem sa demonstreze performantele dezvoltate in orice conditii de teren temperaturi si presiuni atmosferice; -sistemul sa fie omologat in urma testarilor in teren si pe o perioada de 4-6 luni. Sisemul de injectie Common Rail de tipul ”Martin” de inalta presiune si cu control electronic isi propune sa fie un sistem pentru motoarele diesel mijlocii(150-1000CP) si sa indeplineasca toate cerintele enumerate mai sus. Acest sistem are urmatoarele parti componente:

6 2 7 15 1 5

3 16 17 4 8 9 10 11 12 13 14

Sistemul de injectie Common Rail de tip Martin.

1 - Rezervorul comun de presiune constanta(rampa de presiune) 2 – Pompa de inalta presiune 3 – Rezervor de combustibil 4 – Alternator 5 – Injector 6 – Conducta de joasa presiune 7 – Conducta de inalta presiune 8 – Senzor de turatie 9 – Senzor de pozitie al arborelui cu came 10 – Senzor de determinare a cursei pedalei 11 – Senzor de control a presiuinii de supraalimentare 12 – Senzor de detectare a temperaturii aerului 13 – Senzor de detectare a temperaturei lichidului de racire 14 – Masa de aer 15 – Senzor de presiune 16 – Pompa de alimentare 17 – Filtru de combustibil

1) Pompa de inalta presiune:

Conceptia patentata pentru pompa de inalta presiue are doua versiuni:

a) In linie-pentru motoarele diesel avand cilindrii asezati in linie;b) In cruce-pentru motoarele diesel cu cilindrii asezati in „V”;

La pompele „in linie” elementii de pompare sunt asezati in linie si opusi,formand perechi de elementi de pompare actionati de un ax cu came avand o cama dubla asezata in centrul carcasei pompei si actionand fiecare pereche de elementi de pompare simultan si in directii opuse,ceea ce va echilibra incarcarea camei,eliminand momentul de incovoiere,element principal la limitarea performantelor la toate celelalte sisteme de injectie.

La pompele”in cruce” elementii de pompare sunt asezati in cruce in jurul axului cu came,care avand cama dubla,simetrica,actioneaza doi elementi de pompare simetrici,simultan la fiecare 90 grade de rotire,anuland incarcarea camei la pompare in directii opuse de catre elementii opusi. Motorina la presiune joasa intra in camera de pompare in ciclul de absortie al pistonasului si este pompata la sertarasul distribuitor in cursul ciclului de pompare. Pe periada ciclului de pompare,cand bobina nu este alimantata,supapa sertarasului distribuitor este deschisa ,permitand motorinei sa se reantoarca in circuitul de alimentare,ne creand presiunea necesara desciderii supapei de refulare. In momentul actionarii bobinei sertarasului ,supapa inchide calea de intoarcere a motorinei,facand posibila comprimarea lichidului,crestera presiunii lichidului,deschiderea supapei de refulare si pomparea motorinei,la presiune ridicata,in rampa comuna de presiune.Terminarea procesului de pompare are loc la dezactivarea bobinei sertarasului.cantitatea de motiorina pompata este proportionala cu durata activarii solenoidului si lungimea cursei active a supapei sertarasului.

Dupa deschiderea supapei sertarasului,motorina pompata de elementii de pompare se reantoarce in circuitul de alimentare.

2) Rampa comuna de presiune Common Rail:

Rampa de presiune comuna are doua galerii paralele,una de admisie si una de refulare a motorinei la injectoare.Cele doua galeri sunt conectate de niste orificii transversale,calibrate pentru„filtrarea” undelor de presiune din galeria de admisie,permitand numai o presiune constanta in galeria de evacuare,ceea ce va facilita o distributie egala si uniforma la toate injectoarele.Rampa este echipata si cu un senzor de presiune pentru citirea presiunii si comunicarea ei la modulul de control.

3) Injectorul cu control electronic:

Motorina de inalta presiune din rezervorul comun intra in corpul injectorului si este retinuta de valva injectorului in zona de presiune egalizata. In momentul activarii bobinei injectorului,valva injectorului este ridicata deschizand un orificiu transversal prin care motorina este ghidata pana la duza. Aici,presiunea motorinei va ridica acul duzei prin comprimarea arcului injectorului si va deschide orificiile de pulverizare a duzei,injectand motorina in camera de ardere a motorului. Procesul de injectie se termina in momentul dezactivariib bobinei ceea ce va inchide accesul motorinei la duza,si arcul duzei va reaseza acul acestuia pe scaunul ei,inchizand orificiile de pulverizare.

4) Modulul de control electronic al sistemului: Tot sistemul este controlat si comandat de un modul de control electronic care va compara datele din tabelele realizate in prealabil cu datele citite prin senzorii motorului si senzorul de presiune al rezervorului comun de presiune,va comanda reglajele necesare,aducand toate caracteristicile citite la valoarea celor din tabele. In perioada de dezvoltare a sistemului pentru diferite regimuri de functionare,datele din tabelele programului sistemului vor fii alese pentru performantele optime din punct de vedere al emisilor poluante si al consumului de combustibil.

Functionarea sistemului Common Rail de Injectie tip „MARTIN”

Pompa de alimentare de joasa presiune a motorinei alimenteaza pompa de inalta presiune cu motorina din rezervor la o presiune de aproximativ 1.5 atm. Acesta motorina de joasa presiune intra in pompa de inalta presiune si alimenteaza camerele de pompare a elementilor de pompare in cursul ciclului de admisie al pistonasului. Prin rotirea camei,pistonasul elementului de pompare va trece la ciclul de pompare si va pompa lichidul acumulat in camera de pompare la sertarasul de distributie. Bobina sertarasului de distributie este normal dezactivata,tinand valva sertarasului in pozitia deschisa,ceea ce va permite lichidului sa se reantoarca inapoi in circuitul de alimentare al camerei de pompare. In momentul activarii bobinei sertarasului de catre modulul de control(in perioada ciclului de pompare),circuitul lichidului este intrerupt prin ridicarea valvei sertarasului si lichidul pompat de elementul de pompare este comprimat,creand o presiune care va deschide supapa de refulare prin comprimarea arcului aesteia.

Lichidul sub presiune isi va continua calea prin conducta de inalta presiune pana la rezervorul comun de presiune si va intra in galeria de admisie a acesteia. Elementii de pompare,pompand lichidul in cicluri discontinue de pompare,creaza unde de presiune in galeria de adnisie a rezervorului comun de presiune ,unde care se vor propaga in lungul galeriei de admisie si vor fii reflectate inapoi in momentul atingerii capatului galeriei de admisie.ceste unde de presiune trebuie eliminate pentru a crea o distributie uniforma si egala a motorinei la injectoare. Orificile de legatura transversale sunt calibrate de asa natura ca sa „filtreze” aceste unde si sa permita trecerea unei presiuni si a unui debit constant in galeria derefulare.Aceasta va crea o distributie egala si uniforma a motorinei la injectoare,creand un debit si o presiune uniforma si egala la injectie pentru acelasi injector si injectii egale la restul injectoarelor. Motorina la presiune egalizata este trimisa la injectoare prin conducta de inalta presiune. La intrarea in corpul injectorului,motorina la presiune inalta este oprita in zona de presiune egalizata a valvei injectorului.In momentul activarii bobinei injectorului de catre modulul de control,valva injectorului este ridicata,deschizand orificiul transversal din corpul injectorului,permitand lichidului sa intre si sa-si continue drumul pana la duza injectorului. Aici presiunea lichidului va ridica acul injectorului prin comprimarea arcului duzei si va deschide orificile de pulverizae a duzei,permitand lichidului de inalta presiune sa fie injectat in camera de ardere a cilindrului motorului. Injectia motorinei se va termina prin dezactivarea bobinei de catre modulul de comanda,ceea ce va cobora valva injectorului,intrerupand alimentarea duzei cu motorina de inalta presiune,si arcul duzei va reaseza acul pe scaunulsau,inchizand orificile de pulverizare. Pre-injectii si post-injectii care ajuta la reducerea emisilor poluante se pot obtine prin activarea scurta a bobinei inainte si dupa injectia principala.De asemenea ,bobina injectorului se poate inlocui cu un activator de cursa scurta(valva piezoelectrica sau de alta natura) care sa permita reglarea curei valvei injectorului,ceea ce va permite un control foarte precis asupra ratei injectiei principale si a pre si post-injectie.

Avantajele Sistemului de Injectie Common Rail de tip „Martin”

Sistemul Common Rail de Injectie tip „Martin”,comparat cu sistemele de injectie existente prezinta urmatoarele avantaje:

-Presiune de injectie reglabila si nelimitata la toate turatiile si sarcinile motorului; -Eliminarea undelor de presiune cauzate de pomparea discontinua a combustibililui de la pompa; -Actionarea directa a valvei injectorului,ceea ce permite controlul direct asupra injectiei si si posibilitatii de pre si post-injectie,care ajuta la reducerea emisilor si a zgomotului motorului; -Reglarea exacta si continua a debitului de injectie; -Reglaj continu si exact(electronic) al momentului de injectie pentru reducerea emisilor si a consumului; -Inlocuirea oricarui sistem existent fara modificarea motorului pentru reducerea emisilor poluante si a consumului de combustibil; -Mentine cuplul maxim al motorului chiar si la turatii scazute ale arborelui motor(1500-2000rot/min).

Rata Injectiei

S-a dovedit prin testari ca prin varierea cursei valvei injectorului,a curentului de alimentare si al timpului de deschidere a valvei inlectorului se pot obtine diferite forme ale curbei pentru rata injectiei. Aceste variatii prezinta o serie de posibilitti pentru imbunatatirea procesului de ardere a combustibilului in motoarele diesel,contribuind la pre-conditionarea sio post-conditionarea conditilor in care are loc arderea. O preconditionare a camerei de ardere si a amestecului combustibil-aer va ajuta la o ardere mai completa a combustibilului,iar,o post conditionare va reduce sau elimina combustibilul nears,reducand emisia acestuia in atmosfera.Ambele procese vor imbunatatii performantele motorului,si vor reduce consumul de combustibil. Acest proces de injectare in cantitati mici de combustibil si la momentul optim pentru fiecare turatie si sarcina este posibil datorita controlului electronic al procesului de injectie si de al activarii valvei injectorului. Modelarea pre si post-injectiei este posibila prin inlocuirea bobinei injectorului,care are o cursa constanta,cu valve cu actionare liniara sau rotativa,care permit reglarea cursei active a valvei injectorului in functie de curentul de alimentare. Cel mai popular sistem este cel care foloseste cristale piezoelectrice,la care deformarea este in functie de curentul de alimentare.

Concluzii:

Sustemul de injectie Common Rail de tip „Martin”este un sistem superior tuturor sistemelor de injectie existente pentru motoare diesel,si este singurul sistem care permite imbunatatirea performantelor motoarelor existente fara a necesita schimbari la motor. Introducerea acestui sistem va reactualiza motoarele diesel existente,aducandu-le la nivelul de emisii poluante si consum acceptabile atat beneficiarilor cat si otrganelor care reglementeaza normele de emisie-poluare. Utilarea motoarelor diesel in uz cu sistemul Common Rail va pernite incadrarea acestor motoare in normativele prevazute de lege si reducerea poluarii mediului,iar pentru beneficiar,reducerea costului pentru combustibilul necesar functionarii.

Pompa de injectie

Pompa de injectie trebuie sa indeplineasca urmatoarele functii in instalatia de alimentare: -sa asigure alimentarea cilindrilor cu o cantitate precis dozata,in functie de sarcina motorului; -momentul inceperii injectiei sa fie precis determinat si variabil in functie de turatie si sarcina; -sa asigure o lege optima de debitare a combustibilului; -sa asigure debitarea uniforma a combustibilului pe cilindrii;

-momentul de inceput si de sfarsit de injectie sa fie brusc;Avand in vedere satisfacera acestor cerinte,s-au dezvoltatdiferite tipuri de pompe de injectie care,in general functioneaza pe principiul interactiunii cama-piston.Constructiv,pompele de injectie sunt realizate in doua feluri: -cu element de pompa de injectie -cu distribuitor rotativPompele de injectie cu element sunt realizate la randul lor in doua variante constructive: -cu elemente grupate intr-un ansamblu,formand un agregat; -cu elementul cuplat cu injectorul,formand un ansamblu numit pompa-injector

Pompa de injectie construita de firma BOSCH din sistemul Common Rail

Pompa de inalta presiune este generatoarea presiunii de alimentare.Aceasta presiune,condusa electronic si independenta fata de regimul de lucru,variaza intre 250-1350 barr in rampa comuna,alimentand toate injectoarele cu aceasi presiune,(de unde si denumirea de rampa comuna).

Pompa de injectie BOSCHInjectorul

Injectorul este dispozitivul din instalatia de alimentare ,care asigura introducerea,pulverizarea si distribuirea combustibilului in camera de ardere pentru a obtine o ardere completa si rapida a acestuia.

Constructia injectoarelor depinde de tipul camerei de ardere a motorului. In cazul injectiei directe se folosesc injectoare cu ac cu varf conic si pulverizator cu unul sau mai multe orificii,care asigura penetratia optima a jetului. Orificile au in general 0.15-0.45 mm si dispunerea lor depinde de arhitectura camerei de ardere. Calitatile de pulverizare depind de presiunea de injectie,de diametrul orificilor de pulverizare si de viteza combustibilului prin orificii. Prin micsorarea diametrelor orificilor se imbunatateste pulverizarea,dar se micsoreaza penetratia jetului,ca urmare a acestui fapt trebuie ridicata presiunea de injectie. Lungimea orificiului pulverizator exercita o importanta influenta asupra calitatii jetului de combustibil. La sistemul de injectie Common Rail injectoarele sunt comandate electronic pentru a deschide pulverizarea combustibilului in camera de ardere. Datorita faptului ca comanda se face electronic,se imbunatateste controlul cantitatii de combustibil injectat precum si preinjectia(injectia pilot).Prima injectie amorseaza combustia,iar a doua controleaza evolutia sa.Aceasta „dubla injectie” amelioreaza randamentul combustiei,ceea ce

duce la scaderea consumului de combustibil si diminuarea poluarii.Preinjectia dureaza cateva zecimi de milisecunda,iar cantitatea injectata este mai mica de 1 mg.Sistemul este de asemenea capabil sa creeze o postinjectie pentru functionarea „filtrului de particule”. Avantaje: -Injectia este mai silentioasa daorita acestui control optimizat. -Zgomotul la ralanti este redus cu 3 decibeli. -Presiunea este independenta de regimul de lucru. Firma FIAT lucreaza in prezent la o injectie de tip „Rampa Comuna Multijet”.Aceasta va fii capabila sa efectueze 5 injectii in loc de cele 2 actuale (injectia principala si cea pilot).Cantitatea injectata va fii si mai mica,iar combustia mai bine controlata.Motorul va deveni astfel mai putin poluant si mai silentios.Uiesirea pe piata este prevazuta prin anul 2003 (proiectul ECOBASIC)

Injectorul-Pompa

Pentru asigurarea unei presiuni si mai inalte,pompa si injectorul sunt reunite intr-o singura piesa si fixate direct in chiuloasa.Acest montaj permite eliminarea unor canale care limiteaza presiunea. Exista deci un injector-pompa pe cilindru care este comandat de arborele cu came.Un mare dezavantaj al acestui sistem este ce se face dificila montarea a 4 supape pe cilindru in chiuloasa.

Avantaje:

-presiunea de injectie atinge aproximativ 2000 barr; -aceasta presiune inalta permite injectarea unor cantitati mu.lt mai mici de combustibil si deci ameliorarea combustiei. Este de precizat ca aceasta presiune nu se atinge decat la regimul de lucru cel mai inalt si ca ea nu depaseste 400 barr la un regim de lucru mai slab.

Observatii tehnice:

-pentru a putea lucra la aceste presiuni inalte,”gradul de precizie” in fabricare injectorului trebuie sa fie de 0.5 microni. -deschiderea injectorului este de numai 50 microni timp de 0.2 milisecunde. -diametrul orificiului injectorului este de 0.2 mm. -combustibilul lubrifiaza aceste piese,iar,cea mai mica prezenta a apei in combustibil duce la gripajul piesei. Limita de apa acceptata in combustibil este de 0.2g apa/1 kg combustibil.

Optimizari:

Idealul urmarit de constructori este de a acumula posibilitatea de control ale „rampei comune” cu presiunea inalta a „injectorului-pompa”,la toate plajele de regim.

Pompa-injector 1 2 3 4 5

6 7 8 91 – arborele cu came

2 – axa culbutorilor3 – tachet4 – arcul pompei-injector5 – tija pompei-injector6 – supspa de admisie7 – camera de ardere in forma de omega8 – cilindrul de lucru al pompei-injector9 – dispozitiv de comanda electronic al pompei-injector

Injectorul sistemului Common Rail:

Scheme ale sistemului Common rail

1 – pompa de inalta presiune 27 – senzor de actionare a pedalei de acceleratie 2 – ventil(supapa) de siguranta 28 – pozitie a clapetei de acceleratie

aleatorie 3 – supapa 29 - pozitie a clapetei de acceleratie la

turatie max. 4 - filtru de motorina 30 - martor de siguranta 5 – rezervor de combustibil 31 – martor de presiune admisibila 6 – calculatorul de bord 32 - climacompresor 7 – contact de actionare al bujiei incandescente 33 – martor climacompresor 8 – bateria de acumulator 34 – mufa de diagnosticare 9 – conducta de inalta presiune10 – senzor de presiune11 – supapa12 – ventil ce deschide la presiuni mari13 – senzor de temperatura14 – injector15 – bujie incandescenta16 – senzor de temperatura a lichidului de racire17 – senzor de turatie al volantului18 – senzor de rotatie a arborelui cu came19 – senzor de temperatura a aerului admis20 – senzor de presiune a aerului din turbosuflanta21 – senzor de temperatura din dozatorul de aer22 – turbosuflanta23 – dispozitivul de comanda a supapei de aer24 - dispozitivul de comanda a supapei25 – pompa26 – dispozitive de afisare pe bord

Elemente componente ale sistemului Common Rail

1-rezervor de combustibil 2-filtru brut de combustibil 3-pompa de combustibil 4-filtru fin de combustibil 5-conducta de joasa presiune 6-pompa de inalta presiune 7-conducta de inalta presiune 8-rampa de inalta presiune 9-injector 10-conducta de refulare 11-unitatea centrale de comanda

Sistemul Common Rail

1-regulator cantitate aer2-unitatea centrale de comande(computer de bord)3-pompa de inalta presiune4-rampa de inalta presiune5-injectorul6-senzor de rotatie volant7-senzor de temperatura a lichidului de racire8-filtru de combustibil9-senzor de miscare a clapetei de acceleratie

Pompa de inalta presiune

1-arborele de antrenare a pompei2-excentric3-tija pistonasului pompei4-taler5-ventil6-electrovalva7-supapa de presiune8-element de calibrare9-conducta de legatura intre pompa si rampa de inalta presiune10-ventil de reglare a presiunii11-supapa12-conducta de refulare a surplusului de combustibil

13- conducta de admisie a combustibilului in pompa14-cavitate interioara15-canal de legatura

Electropompa sistemului Common Rail

1-canalul de evacuare a combustibilului 2-ancora pompei 3-rulmentul arborelui pompei 4-limitator de presiune 5-canal de admisie a combustibilului in pompa

Pompa rotativa de inalta presiune

1-arborele de antrenare a pompei 2-excentricul pompei

3-tija pistonasului pompei 4-taler 5-supapa de presiune 6-canale de admisie a combustibilului

Electropompa cu angrenaj cu roti dintate

1-canal de admisie a combustibilului 2-angrenajul cu roti dintate 3- canal de evacuare a combustibilului

Electropompa cu role

1- canal de admisie a combustibilului2- roata canelata rotitoare3- role4- canal de evacuare a combustibilului

Emisile de gaze ale motoarelor echipate cu sistemul Common Rail