Feartan an inneal agus buannachdan siostam connaidh Rèile Coitcheann

Ann an carbadan an latha an-diugh, thathas a ’cleachdadh siostaman stealladh connaidh. Nam biodh atharrachadh roimhe seo dìreach ann an aonadan cumhachd dìosail, an-diugh gheibh mòran einnseanan gasoline aon de na seòrsaichean stealladh. Tha iad air am mìneachadh gu mionaideach ann an lèirmheas eile.

A-nis cuiridh sinn fòcas air an leasachadh, ris an canar Common Rail. Chì sinn mar a nochd e, dè cho sònraichte ‘s a tha e, a bharrachd air na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan a tha ann.

Dè a th ’ann an siostam connaidh rèile cumanta

Tha am faclair ag eadar-theangachadh a ’bheachd air Common Rail mar“ siostam connaidh cruinneachaidh ”. Is e cho sònraichte sa tha e gum bi cuibhreann de chonnadh dìosail air a thoirt bho tanca anns a bheil an connadh fo bhruthadh àrd. Tha an rampa suidhichte eadar am pumpa stealladh agus an in-stealladh. Tha an in-stealladh air a dhèanamh leis an in-stealladh a ’fosgladh a’ bhalbhaiche agus tha an connadh fo chuideam air a leigeil a-mach don t-siolandair.

Is e an seòrsa siostam connaidh seo an ceum as ùire ann an mean-fhàs powertrains dìosail. An coimeas ris a ’chunntair gasoline, tha an dìosail nas eaconomach, leis gu bheil connadh air a stealladh gu dìreach a-steach don siolandair, agus chan ann a-steach don iomadachaidh in-ghabhail. Agus leis an atharrachadh seo, tha èifeachdas an aonad cumhachd a ’meudachadh gu mòr.

Tha in-stealladh connaidh rèile cumanta air èifeachdas a ’chàir a leasachadh 15%, a rèir suidheachadh modh obrachaidh einnsean losgaidh a-staigh. Anns a ’chùis seo, mar as trice is e taobh-bhuaidh eaconamaidh an motair lùghdachadh anns a’ choileanadh aige, ach anns a ’chùis seo, tha cumhachd an aonaid, air a’ chaochladh, a ’meudachadh.

Tha an adhbhar airson seo na laighe ann an càileachd cuairteachadh connaidh taobh a-staigh an siolandair. Tha fios aig a h-uile duine gu bheil èifeachdas einnsean gu dìreach an urra ri uiread de chonnadh a tha a ’tighinn a-steach agus a tha air càileachd a mheasgachadh le èadhar. Bho nuair a bhios an einnsean ag obair, bidh am pròiseas stealladh a ’tachairt ann an cùis bloighean de dhiog, feumar gum bi an connadh a’ measgachadh le èadhar cho luath ‘s a ghabhas.

Thathas a ’cleachdadh atomization connaidh gus am pròiseas seo a luathachadh. Leis gu bheil cuideam àrd air an loidhne air cùl a ’phumpa connaidh, thèid connadh dìosail a dhòrtadh tro na h-innealan-stealladh nas èifeachdaiche. Bidh cothlamadh a ’mheasgachaidh connadh-adhair a’ tachairt le barrachd èifeachdais, às am bi an einnsean a ’sealltainn àrdachadh ann an èifeachdas grunn thursan.

История

Le bhith a ’toirt a-steach an leasachadh seo bha teannachadh ìrean àrainneachd airson luchd-saothrachaidh chàraichean. Ach, nochd am beachd bunaiteach aig deireadh na 60an den linn mu dheireadh. Chaidh am prototype aige a leasachadh le innleadair na h-Eilbheis Robert Huber.

Beagan nas fhaide air adhart, chaidh am beachd seo a thoirt gu crìch le neach-obrach aig Institiùd Teicneòlais Feadarail na h-Eilbheis, Marco Ganser. Chaidh an leasachadh seo a chleachdadh le luchd-obrach Denzo agus chruthaich e siostam rèile connaidh. Tha an nobhail air an t-ainm neo-fhillte Common Rail fhaighinn. Anns na bliadhnachan mu dheireadh de na 1990n, nochd an leasachadh ann an carbadan malairteach air motaran EDC-U2. Fhuair trucaichean Hino (modail Rising Ranger) siostam connaidh mar sin.

Anns an 95mh bliadhna, bha an leasachadh seo cuideachd ri fhaighinn le luchd-saothrachaidh eile. Dh'atharraich innleadairean gach branda an siostam agus dh 'atharraich iad e a rèir feartan an toraidh fhèin. Ach, tha Denzo den bheachd gu bheil e fhèin na thùsaire ann a bhith a ’cur an in-stealladh seo air càraichean.

Tha a ’bheachd seo air a chonnsachadh le branda eile, FIAT, a bha ann an 1987 a’ peutant einnsean dìosail prototype le in-stealladh dìreach (modail Chroma TDid). Anns an aon bhliadhna, thòisich luchd-obrach dragh na h-Eadailt ag obair air cruthachadh in-stealladh dealanach, aig a bheil prionnsapal obrach coltach ri rèile cumanta. Fìor, chaidh an siostam ainmeachadh UNIJET 1900cc.

Tha an dreach ùr-nodha de stealladh ag obair air an aon phrionnsapal ris an leasachadh tùsail, ge bith cò a tha air a mheas mar an innleadair.

Togail

Beachdaich air inneal an atharrachaidh seo den t-siostam connaidh. Tha an cuairteachadh bruthadh àrd a ’toirt a-steach na h-eileamaidean a leanas:

• Loidhne a dh ’fhaodas seasamh ri cuideaman àrda, iomadach uair an ìre teannachaidh san einnsean. Tha e air a dhèanamh ann an cruth tiùban aon-phìos ris a bheil na h-eileamaidean cuairteachaidh uile ceangailte.
• Is e pumpa stealladh pumpa a chruthaicheas an cuideam riatanach san t-siostam (a rèir modh obrachaidh an einnsean, faodaidh an comharra seo a bhith nas àirde na 200 MPa). Tha structar iom-fhillte aig an uidheamachd seo. Anns an dealbhadh ùr-nodha aige, tha an obair aige stèidhichte air paidhir plunger. Tha e air a mhìneachadh gu mionaideach ann an lèirmheas eile... Thathas cuideachd a ’toirt cunntas air inneal agus prionnsapal obrachaidh a’ phumpa connaidh air leth.
• Tha an rèile connaidh (rèile no bataraidh) na loch-tasgaidh beag le ballachan tiugh anns a bheil connadh a ’cruinneachadh. Tha luchd-stealladh le atomizers agus uidheamachd eile ceangailte ris le cuideachadh bho loidhnichean connaidh. Is e gnìomh a bharrachd den rampa atharrachadh a dhèanamh air caochlaidhean a ’chonnaidh a bhios a’ tachairt nuair a bhios am pumpa ag obair.
• Sensor cuideam connaidh agus riaghladair. Leigidh na h-eileamaidean sin dhut smachd a chumail air agus cumail suas an cuideam a tha thu ag iarraidh san t-siostam. Leis gu bheil am pumpa an-còmhnaidh a ’ruith fhad‘ s a tha an einnsean a ’ruith, bidh e an-còmhnaidh a’ pumpadh connadh dìosail a-steach don loidhne. Gus casg a chuir air bho bhith a ’spreadhadh, bidh an riaghlaiche a’ leigeil a-mach am meadhan obrach a tha air fhàgail a-steach don loidhne tilleadh, a tha ceangailte ris an tanca. Airson fiosrachadh air mar a bhios an riaghladair cuideam ag obair, faic an seo.
• Bidh an luchd-stealladh a ’toirt a’ chuibhreann a tha riatanach de chonnadh do siolandairean an aonaid. Cho-dhùin luchd-leasachaidh einnsean dìosail na h-eileamaidean sin a chuir gu dìreach ann an ceann an t-siolandair. Rinn an dòigh cuideachail seo e comasach grunn chùisean duilich fhuasgladh aig an aon àm. An toiseach, bidh e a ’lughdachadh call connaidh: ann an iomadachadh in-ghabhail an t-siostam stealladh ioma-phuing, tha pàirt bheag den chonnadh fhathast air na ballachan iomadachaidh. San dàrna àite, tha einnsean dìosail a ’lasadh chan ann bho phlug glow agus chan ann bho sradag, mar ann an einnsean gasoline - chan eil an àireamh ochd-cheàrnach aige a’ ceadachadh a leithid de mhothachadh a chleachdadh (dè an àireamh ochd-cheàrnach a th ’ann, leugh an seo). Bidh am piston a ’teannachadh an èadhair gu làidir nuair a thèid stròc teannachaidh a dhèanamh (tha an dà bhalbha dùinte), ag adhbhrachadh gu bheil teòthachd a’ mheadhan ag èirigh gu grunn cheudan ceum. Cho luath ‘s a bhios an nozzle a’ atomachadh a ’chonnaidh, bidh e a’ lasadh a-mach às an teòthachd àrd. Leis gu feum am pròiseas seo mionaideachd foirfe, tha na h-innealan uidheamaichte le bhalbhaichean solenoid. Tha iad air am piobrachadh le comharra bhon ECU.
• Bidh sensors a ’cumail sùil air obrachadh an t-siostaim agus a’ cur comharran iomchaidh chun aonad smachd.
• Is e am prìomh eileamaid ann an Common Rail an ECU, a tha air a shioncronadh le brains an t-siostam air bòrd gu lèir. Ann an cuid de mhodalan càr, tha e air fhilleadh a-steach don phrìomh aonad smachd. Faodaidh dealanach a bhith a ’clàradh chan e a-mhàin comharran an einnsean, ach cuideachd pàirtean eile den chàr, leis gu bheil na tha de dh’ èadhar is connadh, a bharrachd air a ’mhòmaid spraeraidh, air a thomhas nas cinntiche. Tha an electronics air am prògramadh ann am factaraidhean. Cho luath ‘s a gheibh an ECU am fiosrachadh riatanach bho na mothachairean, thèid an algorithm ainmichte a chuir an gnìomh, agus gheibh na cleasaichean gu lèir an àithne iomchaidh.
• Tha sìoltachan anns an loidhne aig siostam connaidh sam bith. Tha e air a chuir air beulaibh a ’phump connaidh.

Bidh einnsean dìosail uidheamaichte leis an t-seòrsa siostam connaidh seo ag obair a rèir prionnsapal sònraichte. Anns an dreach clasaigeach, tha a ’chuibhreann connaidh gu lèir air a stealladh. Tha làthaireachd cruinneadair connaidh ga dhèanamh comasach aon chuibhreann a sgaoileadh gu grunn phàirtean fhad ‘s a tha an einnsean a’ coileanadh aon chearcall. Canar ioma-stealladh ris an dòigh seo.

Tha an teis-meadhan aige a ’goil sìos mus tèid a’ phrìomh mheud de chonnadh dìosail a thoirt seachad, thèid in-stealladh tòiseachaidh a dhèanamh, a bhios a ’teasachadh suas an t-seòmar-obrach eadhon nas motha, agus cuideachd a’ meudachadh cuideam ann. Nuair a thèid an còrr den chonnadh a spraeadh, bidh e a ’lasadh nas èifeachdaiche, a’ toirt torque àrd ICE an rèile cumanta eadhon nuair a tha an RPM ìosal.

A rèir an dòigh obrachaidh, thèid pàirt den chonnadh a thoirt seachad uair no dhà. Nuair a tha an einnsean a ’gabhail fois, thèid an siolandair a bhlàthachadh le ro-stealladh dùbailte. Nuair a dh ’èireas an luchd, thèid aon ro-stealladh a dhèanamh, a dh’ fhàgas barrachd connaidh airson a ’phrìomh chearcall. Nuair a bhios an einnsean a ’ruith aig an luchd as motha, chan eilear a’ dèanamh ro-stealladh, ach tha an luchd connaidh gu lèir air a chleachdadh.

Prospects for development

Is fhiach a bhith mothachail gu bheil an siostam connaidh seo air a leasachadh mar a tha teannachadh nan aonadan cumhachd ag àrdachadh. An-diugh, tha an 4mh ginealach de Common Rail air a thabhann do luchd-seilbh chàraichean. Air a ’chlàradh, tha an connadh fo chuideam 220 MPa. Chaidh am mion-atharrachadh seo a chuir a-steach air càraichean bho 2009.

Bha na paramadairean cuideam a leanas aig na trì ginealaichean roimhe:

1. Bho 1999, tha cuideam an rèile air a bhith 140MPa;
2. Ann an 2001, chaidh am figear seo suas 20MPa;
3. 4 bliadhna às deidh sin (2005) thòisich càraichean air an uidheamachadh leis an treas ginealach de shiostaman connaidh, a bha comasach air cuideam de 180 MPa a chruthachadh.

Le bhith a ’meudachadh cuideam san loidhne leigidh sin a-steach tomhas nas motha de chonnadh dìosail san aon ùine ri leasachaidhean eile. A rèir seo, tha seo a ’meudachadh gleusadh a’ chàir, ach tha an àrdachadh ann an cumhachd gu follaiseach air a mheudachadh. Air an adhbhar seo, tha cuid de mhodalan ath-leasaichte a ’faighinn motair co-ionann ris an fhear roimhe, ach le barrachd pharaimearan (mar a thathar a’ toirt cunntas air an ath-fhilleadh eadar-dhealaichte bho mhodail an ath ghinealaich air leth).

Tha leasachadh air èifeachdas an leithid de dh ’atharrachadh air a dhèanamh air sgàth electronics nas cruinne. Tha an suidheachadh seo a ’leigeil leinn a cho-dhùnadh nach eil an ceathramh ginealach fhathast na bhinnean foirfeachd. Ach, tha an àrdachadh ann an èifeachdas siostaman connaidh air a bhrosnachadh chan ann a-mhàin le miann luchd-dèanaidh feumalachdan luchd-motair eaconamach a shàsachadh, ach gu sònraichte le bhith ag àrdachadh ìrean àrainneachd. Tha am mion-atharrachadh seo a ’toirt seachad cothlamadh nas fheàrr den einnsean dìosail, le taing don chàr comasach air smachd càileachd a thoirt seachad mus fhàg e an loidhne cruinneachaidh.

Buannachdan agus eas-bhuannachdan rèile cumanta

Rinn an atharrachadh ùr-nodha air an t-siostam seo comasach cumhachd an aonaid a mheudachadh le bhith a ’frasadh barrachd connaidh. Leis gu bheil luchd-saothrachaidh fèin-ghluasadach an-diugh a ’stàladh àireamh mhòr de gach seòrsa mothachairean, thòisich electronics a’ dearbhadh nas cinntiche na tha de chonnadh dìosail a dh ’fheumar gus an einnsean losgaidh a-staigh obrachadh ann am modh sònraichte.

Is e seo prìomh bhuannachd an rèile cumanta thairis air na h-atharrachaidhean clasaigeach de charbadan le in-stealladh aonadan. Is e plus eile a tha airson fuasgladh ùr-ghnàthach gu bheil e nas fhasa a chàradh, seach gu bheil inneal nas sìmplidh aige.

Am measg nan eas-bhuannachdan tha cosgais àrd an stàlaidh. Feumaidh e cuideachd connadh càileachd nas àirde. Is e ana-cothrom eile gu bheil dealbhadh nas iom-fhillte aig na injectors, agus mar sin tha beatha obrach nas giorra aca. Ma dh ’fhailicheas gin dhiubh, bidh a’ bhalbhaiche innte fosgailte gu cunbhalach, a bhriseas cho teann sa tha an cuairteachadh agus dùinidh an siostam sìos.

Tha tuilleadh mion-fhiosrachaidh mun inneal agus dreachan eadar-dhealaichte den chuairt connaidh àrd-bhrùthaidh air an deasbad anns a ’bhidio a leanas:

Prionnsapal obrachaidh nam pàirtean de chuairt connaidh an t-siostam Rèile Coitcheann. Pàirt 2

Ceistean agus Freagairtean:

Dè an cuideam a th ’air an rèile cumanta? Anns an rèile connaidh (tiùb cruinneachaidh), tha connadh air a thoirt seachad fo bhruthadh ìosal (bho fhalamh gu 6 atm.) Agus anns an dàrna cuairt fo bhruthadh àrd (1350-2500 bar.)

Dè an diofar eadar Rèile Coitcheann agus pumpa connaidh? Ann an siostaman connaidh le pumpa bruthadh àrd, bidh am pumpa a ’sgaoileadh a’ chonnaidh sa bhad chun an luchd-stealladh. Anns an t-siostam Rèile Coitcheann, bidh connadh air a phumpadh a-steach do inneal-cruinneachaidh (tiùb) agus às an sin tha e air a chuairteachadh gu na h-innealan-stealladh.

Cò chruthaich an Rèile Coitcheann? Nochd siostam connaidh rèile cumanta prototype aig deireadh na 1960n. Chaidh a leasachadh leis an Eilbheis Robert Huber. Às deidh sin, chaidh an teicneòlas a leasachadh le Marco Ganser.