Jakub Wilk 149500

Metodologia Automatyzacji Maszyn i Procesów Roboczych:

Automatyzacja wtrysku paliwa

1. Wprowadzenie

Common-rail to coraz częściej stosowany system bezpośredniego wtrysku paliwa w samochodach z silnikiem wysokoprężnym (Diesla). W silnikach wysokoprężnych z tradycyjnie rozwiązanym wtryskiem paliwa pompa paliwowa, uzyskująca napęd bezpośrednio od wału korbowego, tłoczy paliwo pod ciśnieniem ok. 900 bar bezpośrednio do wtryskiwaczy poszczególnych cylindrów. Przez zastosowanie takiego rozwiązania nie ma możliwości zastosowania regulowanego kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa.

2. Zasada działania Common-rail

W silnikach wykorzystujących system common-rail zamiast sekwencyjnej pompy paliwa wykorzystywana jest pompa wysokociśnieniowa, która tłoczy paliwo do akumulatora zasilającego (zwanego również listwą lub szyną) wspólnego dla wszystkich cylindrów. Ciśnienie utrzymujące się w tym przewodzie wynosi ok. 1350 bar, niezależnie od obciążenia silnika ani od jego prędkości obrotowej. Następnie z listwy zasilającej paliwo podawane jest do wtryskiwaczy, które sterowane są elektronicznie, skąd jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania. Dzięki zastosowaniu wtryskiwaczy sterowanych elektronicznie możliwe jest dowolne kształtowanie czasu wtrysku, jego długości oraz dawki paliwa zależnie od wielu czynników (np. obciążenia silnika). Daje to również możliwość podziału wtrysku paliwa na 3 etapy:

- wtrysk pilotowy

- wtrysk właściwy

- dawka dopalająca

Taki wtrysk umożliwia lepsze spalenie dawki paliwa oraz zmniejszenie jego zużycia.

3. Schemat układu:

4. Zalety i wady systemu common-rail

Zalety systemu

- lepsze spalanie paliwa

- małe zużycie paliwa

- mała emisja spalin

- praca silnika jest bardziej miękka

- mniejszy poziom hałasu w porównaniu do tradycyjnego rozwiązania

- łatwość uzyskania wysokich parametrów silnika

Wady systemu

- układ wymaga wysokiej jakości oleju napędowego gdyż niewielkie zanieczyszczenie może doprowadzić do zniszczenia wtryskiwaczy pracujących pod wielkim ciśnieniem

- wysokie ceny części w razie awarii

5. Prognozy na przyszłość

Obecnie stosowany jest system common-rail II generacji charakteryzujący się ciśnieniem wtrysku rzędu 1600 bar oraz większą ilością etapów wtrysku (nawet do 7 faz). Coraz częściej stosowany jest również system III generacji. System ten ostro rywalizuje ze stosowanym przez niektórych producentów rozwiązaniem pompowtryskiwaczy. Które z tych rozwiązań zwycięży okaże się w przyszłości.

---