Sistemul de injectie cu rampa comuna pentru MAC
CR Common RailSistemul de injectie cu rampa comuna pentru MACGeneralitati Sistemulramp comun(Common rail) este un sistem de injecie direct, folosit lamotoarele cu ardere interna, mai ales pentrumotoarele cu aprindere prin comprimare. Cel mai important aspect al unui motor cu sistemulramp comuneste faptul c, distribuiacombustibiluluilainjectoarese face dintr-o conduct comun, aflat la presiune mare, ctre fiecare injector n parte.Principiu Ideea de baz a sistemului este ca realizarea presiunii de injecie s se produc independent de turaiamotorului, astfel nct chiar i la turatii micipresiunea carburantuluis fie maxim n ramp comun. Presiunea de combustibil n rampa comun este controlat cu ajutorul unui senzor de presiune al rampei i a unui ventil de decompresiune. Acest ventil este conectat la rezervorul de combustibil, deoarece combustibilul comprimat poate ajunge temperaturi de pn la 140Ci ar distruge pompa de nalt presiune.Structura si modul de functionare ntr-un sistem de injecie cu ramp comun ridicarea presiunii combustibilului i injecia propriu-zis sunt complet independente. Cantitatea de combustibil injectat este definit de conductorul auto, prin poziia pedalei de acceleraie, iar nceputul injeciei i durata injeciei este controlat de calculatorul motorului. Toate sistemele de injecie cu ramp comun sunt controlate electronic i conin urmtoarele elemente:calculator de injecie(ECU Engine Control Unit)senzor turaie motorsenzor poziie arbore cu camesenzor poziie pedal de acceleraiesenzor presiune de supraalimentaresenzor presiune rampsenzor temperatur motorsenzor debit masic de aer(debitmetru)
Viteza de rotaie a motorului este determinat cu ajutorul senzorului de turaie iar ordinea injecie (de exemplu 1-3-4-2 pentru un motor cu patru cilindrii) prin intermediul senzorului de poziie al arborelui cu came. Tensiunea electric generat de poteniometrul senzorului de poziie al pedalei de acceleraie informeaz calculatorul de injecie asupra cererii de cuplu pe care o face conductorul auto. Masa de aer msurat este utilizat pentru calculul cantitii de combustibil ce trebuie injectat n motor astfel nct arderea s fie ct mai complet i cu emisii minime de substane poluante. Temperatura motorului este utilizat pentru a corecta debutul injeciei i cantitate de combustibil injectat. Astfel, cu ajutorul informaiilor citite de la senzori,calculatorul de injeciecontroleaz momentul deschiderii i nchiderii injectoarelor precum i durata injeciei. n figura de mai jos este prezentat un sistem de injecie cu ramp comun Bosch, utilizat pentru un motor diesel cu patru cilindrii.
Componentele sistemului:debitmetru de aercalculator injeciepomp de nalt presiuneramp comunInjectoare senzor turaie motor Foto: Sistem de injecie diesel cu ramp comun Bosch Sursa: Boschsenzor temperatur motorfiltru motorinsenzor poziie pedal de acceleraie
Rampa comuna Principalele funcii alerampei comune(acumulatorul de presiune) sunt cele de acumulare de combustibil la presiune nalt precum i distribuia acestuia la injectoare. De asemenea rampa mai are rolul de filtru ale oscilaiilor de presiune produse pomp la ncrcare i injectoare la descrcare.
Foto: Ramp comun i injectoare de la Delphi Sursa: Delphi Rampa(1) este prevzut de asemenea cu unsenzor de presiune(3) care informeaz calculatorul de injecie nivelul presiunii pentruinjectoare(6). Controlul presiunii din ramp se face cu ajutorul unui electro-supape care are rol deregulator de presiune(2). Electro-supapa este comandat de ctre calculatorul de injecie iar cnd se deschide refuleaz combustibilul prin intermediulracordului(4). Alimentarea rampei cu combustibil sub presiune se face prinracordul(5) care este conectat la pompa de nalt presiune.
Exist sisteme de injecie la care rampa comun nu este cilindric cisferic. Avantajul sistemelor de injecie cu ramp comun sferic const n gabaritul mai redus i costul sczut. Dezavantajul ns este dat de faptul c conductele ce leag injectoarele de ramp sunt mai lungi.
Elementele componente ale sistemului:ramp comunfiltru de motorinpomp de nalt presiuneinjectoarecalculator de injecie
Foto: Sistem de injecie diesel cu ramp comun sferic de la Delphi Sursa: Delphi
Filtrul de motorina Impuritile din motorin pot provoca deteriorarea componentelor sistemului de injecie: pomp, injector, supape, etc. De asemenea motorina poate conine ap, care odat ajuns n sistemul de injecie poate conduce la griparea pieselor n micare sau la o corodare prematur. Din aceste motive este necesar utilizarea unuifiltrucare s rspund cerinelor de filtrare ale sistemului de injecie cum ar fi: diametrul minim al particulelor filtrate, reinerea apei i fiabilitate ridicat.
Elementele componente ale filtrului:racord rezervor combustibilracord pomp joas/nalt presiuneretur combustibilorificiu de eliminare a apei colectate
Foto: Filtru de motorin Delphi Sursa: Delphi
Cerinele unui filtru de motorin se mpart n patru mari categorii:
filtrarea impuritilorgestionarea apei din motorin (separarea apei, stocarea i detecia)nclzirea motorinei (prevzute la filtrele motoarelor ce opereaz i la temperaturi sczute)eliminarea gazelor (aerului) Din aceste considerente funcionarea la parametrii nominali ai unui filtru este indispensabil unui motor diesel. Defectul total sau parial al unui filtru de motorin poate conduce chiar i la avarierea iremediabil a componentelor sistemului de injecie.
Injectorul cu comanda electrica Introducerea combustibilului n cilindru se face prin intermediul injectoarelor. Prindurata deschiderii injectoarelorse controleaz cantitatea de combustibil injectat. Injectorul este conectat, n cazul sistemelor de injecie common-rail, la rampa de nalt presiune prin intermediul unui racord i a unei conducte. Acionare injectorului este electric i se face la comanda calculatorului de injecie. Momentan exista dou soluii pentru acionarea injectoarelor: cusolenoid(electro-magnet) sau cu cristalpiezoelectric. Soluia cu solenoid este mai puin costisitoare dect cea piezoelectric dar acionarea este mai puin rapid. Continental este productorul care are toat familia de sisteme de injecie cu acionare piezoelectric. Bosch, Delphi i Denso ofer soluii cu solenoid ct i piezoelectrice. Elementele componente ale injectorului:solenoidarc elicoidalacul injectoruluipulverizatorsupap de comandarc elicoidal
Foto: Injector Delphi cu acionare cu solenoid detaliu Sursa: Delphi
Acul injectorului(3) este inut pe sediul, obturnd orificiile pulverizatorului, datorit forelor date dearcul elicoidal(2) i presiunii p1 ce acioneaz pe suprafaa S1. Cnd se dorete injecia de combustibil calculatorul de injecie comandsolenoidul(1) care deschidesupapa(5). Datorit deschiderii supapei de comand presiunea p1 scade (p1 < p2) iar acul injectorului este deplasat comprimndarcul(2) astfel realizndu-se injecia. n momentul n care solenoidul nu mai este alimentat de calculatorul de injecie supapa de comand este nchis de ctrearcul(6). Se realizeaz echilibrul de presiuni (p1 = p2) iar acul injectorului revine pe sediu.
Pompa de inalta presiune Legtura dintre pompa de transfer i rampa comun este realizat depompa de nalt presiune. Rolul pompei este a asigura o presiune ridicat a combustibilului n ramp, indiferent de condiiile de funcionare ale motorului, pe ntreaga durat de via a motorului cu ardere intern. Antrenarea pompei se face prin cuplarea acesteia la arborele cotit al motorului. Turaia maxim a pompei depinde de tipul pompei. De exemplu pompele de prim generaie Bosch sunt limitate la 3000 rot/min. Principalele elemente componente ale unei pompe de nalt presiune pentru sistemele de injecie cu ramp comun sunt prezentate n figura de mai jos. Pompa prezentat este Bosch de prim generaie cu trei pistoane dispuse la 120 C. Pomp de nalt presiune Bosch de prim generaie - elementele componente:arbore de antrenareelectro-supap de control a debituluiexcentricpomp de transfer (integrat n pompa de nalt presiune)supap de refularepistonsupap de admisie
Foto: Pomp de injecie diesel de nalt presiune Bosch Sursa: Bosch
De reinut:sistemele de injecie cu ramp comun sunt unanim utilizate de ctre toi constructorii de automobilepresiunile de injecie sunt cuprinse ntre 1300 i 2000 de bariinjectoarele sunt acionate electric (cu solenoid sau cristal piezoelectric)controlul injeciei se face electronic prin intermediul unui calculatorBibliografiehttp://ro.bosch-automotive.com/http://www.e-automobile.ro/http://www.delphi.com/http://www.wikipedia.org/
