Introducción al sistema ferroviario común

Como todos sabemos, aunque ya había autos de pasajeros diesel en la década de 1930, el desarrollo de autos diesel tempranos se originó en el destino único del tanque T-34 soviético durante la Segunda Guerra Mundial. Sea fácil de disparar y ser el mejor en el campo de batalla. El mercado chino actual es como el mercado internacional temprano. Cuando los consumidores hablan de vehículos diesel, a menudo se ríen y dicen: "La mayor ventaja de los vehículos diesel es que no se incendiarán". Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología diesel, las personas descubren cada vez más el encanto infinito de los motores diesel: alto torque, larga vida útil, bajo consumo de combustible y bajas emisiones. Los motores diesel se han convertido en el medio más realista y confiable para resolver problemas de energía del automóvil. Hoy en día, cada automóvil nuevo lanzado en Europa estará equipado con un modelo de motor diesel, pero en China, solo Faw-Volkswagen puede lograr este movimiento. Pero una realidad indiscutible está frente a nosotros: con la crisis energética, el efecto invernadero está aumentando gradualmente y los requisitos de la energía de las personas están aumentando. Aunque la inyección electrónica de combustible se ha utilizado ampliamente, los vehículos de gasolina por sí solos no son suficientes para resolver estos problemas. pregunta. Entonces, en el interior de la industria del automóvil, Alemania no ha detenido la investigación sobre motores diesel por un momento. Incluso en China, solo hay más de 10 modelos que actualmente usan motores diesel, incluidos 5 autos de pasajeros como Jetta, Bora, Audi, Caddy y JAC REFINE, FOTON Surf, Jiangling Landwind, Huatai Terraca, Shanghai Wanfeng, Liaoning Shuguang esperan 5 SUV. El motor diesel de 2.5 litros en el vehículo diesel Ruifeng se importa del motor Hyundai Motor Company D4BH de Corea del Sur, y los 4 autos de pasajeros diesel de Faw-Volkswagen usan el motor diesel cooperado por Volkswagen y Bosch alemanes. Estos 5 autos de pasajeros diesel son todos pilares. Bomba de enchufe, tecnología de boquilla de bomba.

Las ventajas de los motores diesel son: ahorro de combustible, protección del medio ambiente, poder fuerte, economía y fácil mantenimiento. Mientras se resuelvan las deficiencias, habrá mayores perspectivas del mercado. La solución para realizar motores diesel controlados electrónicamente ahora parece ser una buena solución. Hay tres hojas de ruta técnicas para realizar el control del diesel, que son de la bomba única, la boquilla de la bomba y el riel común de alta presión. En la actualidad, los principales proveedores internacionales de autopartes están desarrollando sistemas de inyección de ferrocarril común diesel, como: Bosch, Delphi, Siemens, Denso, VDO y Magna Marelli, que son los principales proveedores del mundo de sistemas de inyección ferroviaria comunes en la actualidad, Bosch es el único Compañía que produce sistemas comunes de inyección de diesel ferroviario en China. Las tres técnicas se describen a continuación:

1. Tecnología de la bomba unitaria

Delphi utiliza un solo sistema de bomba en vehículos pesados. En términos de costo, cuando el motor doméstico se actualiza de Euro II a Euro III, si se usa la bomba única, los cambios del motor son muy pequeños, y solo la caja de árbol de levas externa reemplaza la bomba en línea del motor Euro II. Al actualizar de Euro ⅲ a Euro ⅳ, la estructura principal del cuerpo del motor permanece sin cambios. Simplemente cambie el inyector mecánico en el sistema Euro ⅲ al inyector controlado electrónicamente de Delphi para formar un sistema de bomba única de válvula solenoide doble. Sin ajustes importantes en la estructura general del motor, se puede alcanzar el nivel de emisión del Euro IV. En términos de rendimiento, la presión actual utilizada por la bomba individual nacional alcanza 200 MPa. Cuando se actualiza al Euro IV, la presión puede alcanzar los 250 MPa. Se utiliza un control de consistencia del sistema similar al Rail I2C común en la bomba única para optimizar el rendimiento de todo el sistema. En términos de control de suministro de aceite, si se usa el sistema de bomba de la unidad de válvula solenoide doble, no solo se puede controlar la presión, sino que también se puede controlar la inyección y también se pueden usar inyecciones múltiples. Puede cumplir con los estándares Euro IV o Euro V. En la actualidad, el sistema de bomba de la unidad de válvula solenoide de Delphi se produce en masa en Europa, principalmente para motores estándar Euro IV, y los sistemas relacionados con el motor Euro v están en desarrollo.

Otra ventaja del sistema de bombas unitarias es su confiabilidad y longevidad. Estas actuaciones han sido probadas en los mercados europeos y norteamericanos en 10 o incluso 15 años de uso real y el uso de millones de vehículos. El sistema de bomba unitaria puede garantizar bajas emisiones y consumo de combustible durante el uso del motor. En la actualidad, este rendimiento muy mejorado y muy confiable y la vida útil aún se están mejorando aún más. Por lo tanto, desde el punto de vista de Delphi, en términos de tecnología, se cree que antes de 2010, la mayoría de los fabricantes de vehículos de servicio pesado en Europa y América del Norte adoptarán el sistema de bombas unitario y la tecnología de boquilla de bombeo. Delphi también está desarrollando nuevos sistemas requeridos por las nuevas regulaciones de emisiones después de 2010.

2. Tecnología de boquilla de bomba

Excelente mezcla de aire es el factor clave para mejorar el rendimiento de energía y la economía de combustible del motor diesel y reducir la tasa de emisión y la tasa de ruido. Esto requiere que el sistema de inyección genere una presión de inyección suficientemente alta para garantizar una buena atomización de combustible, y al mismo tiempo debe controlar con precisión el punto de inicio de la inyección de combustible y el volumen de inyección de combustible. El sistema de boquilla de la bomba puede cumplir con los requisitos estrictos anteriores. Por lo tanto, ya en 1905, el Sr. Rudolf Diesel, el fundador del motor diesel, propuso el concepto de inyector de la bomba, que prevé la integración de la bomba de inyección de combustible y la boquilla, eliminando la necesidad de pipas de alta presión y obteniendo una alta presión de inyección . Los motores diesel con sistemas de inyección de bomba controlados intermitentemente se han utilizado en barcos y camiones desde la década de 1950. Posteriormente, Volkswagen y Robert Bosh AG desarrollaron conjuntamente un sistema de inyección de bomba controlado por la válvula solenoide para automóviles de pasajeros. Bomba

Los componentes principales son los siguientes:

(1) Válvula unidireccional: cuando el motor no funciona, evita que el combustible fluya hacia atrás.
(2) Válvula de derivación: si hay aire en el combustible, se descargará por aquí.
(3) Orificio y filtro: para recoger y separar burbujas de aire en la tubería de suministro de aceite.
(4) Válvula limitante de presión 1: Abra cuando la presión en el tubo de suministro de aceite se ajuste para que sea mayor de 0.75MPa.
(5) Válvula limitante de presión 2: Mantenga la presión en el tubo de retorno de aceite a 0.10 mPa.
(6) Bomba de combustible: la bomba de combustible es una bomba de paleta intermitente, que tiene la ventaja de suministrar combustible incluso a velocidades del motor más bajas. El paso de aceite en el cuerpo de la bomba mantiene el rotor de la bomba de aceite en un estado de empapado por combustible todo el tiempo, para que el combustible se pueda administrar en cualquier momento.
(7) Integración de la tubería de distribución de combustible: la tubería de distribución de combustible está integrada en la tubería de suministro de aceite en la cabeza del cilindro, y su función es distribuir combustible a cada boquilla de bomba en cantidades iguales. Aquí, el combustible se mezcla con el combustible con calefacción y se ve obligado a fluir de regreso al tubo de suministro por la boquilla de la bomba. tubería. Haga que la temperatura del combustible fluya en la tubería de suministro de combustible a cada cilindro consistente. Todas las boquillas de la bomba se suministran con la misma cantidad de combustible para mantener el motor funcionando sin problemas. De lo contrario, la temperatura del aceite de las boquillas de la bomba será diferente y las boquillas de la bomba se suministrarán con diferentes cualidades de combustible. Esto hará que el motor funcione áspero y cree temperaturas extremadamente altas en los primeros cilindros.
(8) Bomba de enfriamiento de combustible: para circular el refrigerante en el bucle de enfriamiento. Cuando la temperatura del combustible alcanza los 70 ° C, la unidad de control del motor la enciende a través del relé de la bomba de enfriamiento de combustible.
Las boquillas de la bomba se usan en muchos autos de pasajeros nacionales, como Bora TDI, Touran TDI y Audi TDI. En comparación con la tecnología anterior (como la bomba del émbolo), la tecnología de la boquilla de la bomba ha mejorado significativamente, y su mayor ventaja es que la presión de inyección aumenta considerablemente, y la presión de inyección de la boquilla de la bomba del turbocompresor puede alcanzar más de 200 mPa. Dado que la presión de inyección afecta directamente la eficiencia de la combustión diesel, la eficiencia de combustión de la boquilla de la bomba es muy alta.

3. Tecnología de ferrocarril común de alta presión

"CRDI" es la abreviatura de la inyección directa de ferrocarril común en inglés, lo que significa tecnología de inyección directa de diesel común de alta presión, tecnología CRDI, tecnología SDI (motor diesel de inyección directa aspirada naturalmente), tecnología TDI (inyección directa turbocompresora de tecnología) diesel) diesel diesel) La tecnología de motor desarrollada para Bosch en Alemania. El sistema de riel común consiste en una bomba de alta presión, tubo de inyección de combustible, acumulador de alta presión (riel común), inyector de combustible, unidad de control electrónico, sensor y actuador.

La principal contribución del sistema de inyección de combustible del riel común es separar completamente la generación de presión de inyección y el proceso de inyección entre sí. A través del control preciso de la presión de aceite en el tubo de riel común, la presión del tubo de aceite de alta presión no tiene básicamente nada que ver con la velocidad del motor. Esta innovación en la tecnología del motor diesel minimiza la vibración y el ruido de los modelos de motor diesel, al tiempo que reduce aún más el consumo de combustible y hace que las emisiones sean más limpias. Sin embargo, la presión de inyección de combustible de la tecnología de riel común es menor que la del sistema de boquilla de la bomba, que generalmente solo puede alcanzar aproximadamente 160MPa. Debido al amplio ajuste de la presión de inyección de combustible, los vehículos diesel que utilizan tecnología ferroviaria común pueden adaptarse mejor a diversas condiciones de trabajo, y no será difícil comenzar.

Bosch fue el primer automóvil de pasajeros en producir en masa el sistema de inyección de combustible de riel común en 1997. En ese momento, Bosch y Mercedes-Benz lanzaron conjuntamente el automóvil C-Class Cedes-Benz diesel con tecnología ferroviaria común. En ese momento, Alfa Romeo 156 también fue el primer automóvil de pasajeros en utilizar el riel común de alta presión. Uno de los autos. Entre los automóviles nacionales, Huatai Hyundai utiliza un sistema de inyección de ferrocarril común. El sistema ferroviario común diesel se ha desarrollado durante 3 generaciones.

La bomba de alta presión de riel común de primera generación siempre mantiene la presión más alta, lo que resulta en un desperdicio de combustible y alta temperatura de combustible. El sistema de ferrocarril común de primera generación está diseñado para vehículos comerciales, con una presión de inyección máxima de 140MPa y una presión de inyección de vehículos de pasajeros de 135MPa.

El sistema de riel común de segunda generación puede cambiar la presión de salida de acuerdo con la demanda del motor y tiene las funciones de preinyección y posterior a la inyección. Equipado con una bomba de aceite para controlar la cantidad de aceite, la presión de inyección puede alcanzar 160 MPa. Incluso a bajas presiones, el sistema proporciona la cantidad justa de presión de inyección de combustible para condiciones reales. No solo ayuda a reducir el consumo de combustible, sino que también reduce la temperatura del combustible, eliminando así la necesidad de enfriamiento de combustible. La preinyección reduce el ruido del motor: se inyecta una pequeña cantidad de combustible en el cilindro durante un millonésimo de segundo antes de la inyección principal, lo que precaliente la cámara de combustión sobre la ignición de compresión. El cilindro precalentado hace que la encendido por compresión después de la inyección principal sea más fácil, y la presión y la temperatura en el cilindro ya no aumentan repentinamente, lo que es beneficioso para reducir el ruido de combustión. El posterior a la inyección se realiza durante el proceso de expansión para generar combustión secundaria, aumentar la temperatura en el cilindro en 200-250 ° C y reducir los hidrocarburos en el escape. Los productos del sistema ferroviario común de segunda generación de Bosch se han probado en automóviles de pasajeros como el S60, V70D5 y el 230D de BMW de Volvo.

El sistema ferroviario común de tercera generación tiene inyectores piezoeléctricos en línea. En 2003, salió el sistema de ferrocarril común de tercera generación, y el actuador piezoeléctrico del sistema de riel común piezoeléctrico (piezo) reemplazó la válvula solenoide, obteniendo así un control de inyección más preciso. Se omite el tubo de retorno de aceite y la estructura es más simple. La presión se puede ajustar elásticamente de 20 a 200 mPa. El volumen de inyección mínimo se puede controlar a 0.5 mm3, reduciendo las emisiones de humo y NOX. La presión de inyección más alta alcanza 180MPA. Este sistema con inyectores piezoeléctricos en línea recientemente desarrollados permite un rango más libre de curvas de velocidad de inyección con preinyección y post-inyección.

En comparación con otros sistemas de inyección, el sistema de riel común separa la generación de presión del proceso real de inyección de combustible. El "riel" se usa como un acumulador de alta presión, y su presión de combustible interna siempre se mantiene a la presión óptima adecuada para las condiciones de trabajo específicas del motor. Los sistemas de riel comunes se pueden instalar fácilmente en varios motores. Además, el sistema ferroviario común también proporciona una función de expansión más amplia y más grados de libertad en el diseño del proceso de combustión, lo que puede hacer que el motor diesel funcione con emisiones más bajas, una mejor economía de combustible y bajo ruido. El sistema de riel común controlado electrónicamente es un sistema controlado electrónicamente en el que los expertos nacionales están de acuerdo es el nivel más alto en la actualidad y dominará en el futuro. El diseño especial del inyector puede implementar inyecciones múltiples flexibles, y la presión de inyección se puede ajustar arbitrariamente bajo diferentes condiciones de velocidad y carga. Los beneficios que traen al motor son indicadores extremadamente ideales. Debido a estos factores, la tecnología de ferrocarril común controlada electrónicamente se ha adoptado ampliamente para la nueva generación de motores diesel de automóviles de pasajeros.