Τεχνολογία Common Rail ντίζελ τέταρτης γενιάς

Key-Market-Trends-4

Η DENSO είναι παγκόσμιος ηγέτης στην τεχνολογία ντίζελ και το 1991 ήταν ο πρώτος κατασκευαστής πρωτότυπου εξοπλισμού (OE) κεραμικών προθερμαντήρων και πρωτοστάτησε στο σύστημα common rail (CRS) το 1995. Αυτή η τεχνογνωσία συνεχίζει να επιτρέπει στην εταιρεία να βοηθά τους κατασκευαστές οχημάτων σε όλο τον κόσμο για τη δημιουργία οχημάτων με μεγαλύτερη απόκριση, αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία.

Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του CRS, το οποίο έχει παίξει μεγάλο ρόλο στην επίτευξη των κερδών απόδοσης που συνδέονται με αυτό, είναι το γεγονός ότι λειτουργεί με το καύσιμο υπό πίεση. Καθώς η τεχνολογία εξελίχθηκε και βελτιώθηκε η απόδοση του κινητήρα, αυξήθηκε και η πίεση του καυσίμου στο σύστημα, από 120 megapascal (MPa) ή 1.200 bar κατά την εισαγωγή του συστήματος πρώτης γενιάς, σε 250 MPa για ένα τρέχον σύστημα τέταρτης γενιάς. Για να καταδειχθεί ο δραματικός αντίκτυπος που έχει αποφέρει αυτή η εξέλιξη της γενιάς, η συγκριτική κατανάλωση καυσίμου μειώνεται κατά 50%, οι εκπομπές ρύπων κατά 90% και η ισχύς του κινητήρα αυξάνεται κατά 120%, κατά τη διάρκεια των 18 ετών μεταξύ ενός ΗΣΚ πρώτης και τέταρτης γενιάς.

Αντλίες καυσίμου υψηλής πίεσης

Για να λειτουργεί με επιτυχία σε τέτοιες υψηλές πιέσεις, το CRS βασίζεται σε τρία ζωτικά στοιχεία: την αντλία καυσίμου, τα μπεκ και τα ηλεκτρονικά, και φυσικά όλα αυτά έχουν αναπτυχθεί με κάθε γενιά. Έτσι, οι αρχικές αντλίες καυσίμου HP2 που χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την κατηγορία επιβατικών αυτοκινήτων στα τέλη της δεκαετίας του 1990, έχουν περάσει από πολλές ενσαρκώσεις για να γίνουν οι εκδόσεις HP5 που χρησιμοποιούνται σήμερα, 20 χρόνια αργότερα. Καθοδηγούμενα σε μεγάλο βαθμό από την χωρητικότητα του κινητήρα, διατίθενται σε μονοκύλινδρες (HP5S) ή δικύλινδρες (HP5D) εκδόσεις, με την ποσότητα εκφόρτισής τους να ελέγχεται από μια βαλβίδα ελέγχου πριν από τη διαδρομή, η οποία διασφαλίζει ότι η αντλία διατηρεί τη βέλτιστη πίεσή της, είτε όχι. ο κινητήρας είναι υπό φορτίο. Μαζί με την αντλία HP5 που χρησιμοποιείται για επιβατικά αυτοκίνητα και επαγγελματικά οχήματα μικρότερης χωρητικότητας, είναι η HP6 για κινητήρες έξι έως οκτώ λίτρων και η HP7 για χωρητικότητες πάνω από αυτή.

Μπεκ ψεκασμού καυσίμου

Αν και, κατά τη διάρκεια των γενεών, η λειτουργία του μπεκ ψεκασμού καυσίμου δεν έχει αλλάξει, η πολυπλοκότητα της διαδικασίας παροχής καυσίμου έχει αναπτυχθεί σημαντικά, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για το σχέδιο διασποράς και τη διασπορά των σταγονιδίων καυσίμου στο θάλαμο, για μεγιστοποίηση της απόδοσης καύσης. Ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο ελέγχονται είναι που συνεχίζει να υφίσταται τη μεγαλύτερη αλλαγή.

Καθώς τα παγκόσμια πρότυπα εκπομπών γίνονταν ολοένα και πιο αυστηρά, τα αμιγώς μηχανικά μπεκ έδωσαν τη θέση τους σε ηλεκτρομαγνητικές εκδόσεις ελεγχόμενης ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, συνεργαζόμενοι με εξελιγμένα ηλεκτρονικά για τη βελτίωση της απόδοσής τους και συνεπώς τη μείωση των εκπομπών. Ωστόσο, όπως το CRS συνέχισε να εξελίσσεται, έτσι και ο εγχυτήρας, για την επίτευξη των πιο πρόσφατων προτύπων εκπομπών, ο έλεγχός τους έπρεπε να γίνει όλο και πιο ακριβής και η ανάγκη απόκρισης σε μικροδευτερόλεπτα έγινε επιτακτική. Αυτό οδήγησε τα μπεκ Piezo να μπουν στη μάχη.

Αντί να βασίζονται στην ηλεκτρομαγνητική δυναμική, αυτοί οι εγχυτήρες περιέχουν πιεζοκρύσταλλους, οι οποίοι, όταν εκτίθενται σε ηλεκτρικό ρεύμα, διαστέλλονται, επιστρέφοντας μόνο στο αρχικό τους μέγεθος καθώς εκφορτίζονται. Αυτή η διαστολή και συστολή λαμβάνει χώρα σε μικροδευτερόλεπτα και η διαδικασία αναγκάζει το καύσιμο από τον εγχυτήρα στον θάλαμο. Λόγω του γεγονότος ότι μπορούν να δρουν τόσο γρήγορα, τα μπεκ Piezo μπορούν να εκτελούν περισσότερους ψεκασμούς ανά διαδρομή κυλίνδρου σε σύγκριση με μια έκδοση με ενεργοποιημένη ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, υπό υψηλότερη πίεση καυσίμου, η οποία βελτιώνει ακόμη περισσότερο την απόδοση καύσης.

Ηλεκτρονική

Το τελευταίο στοιχείο είναι η ηλεκτρονική διαχείριση της διαδικασίας έγχυσης, η οποία παράλληλα με την ανάλυση πολλών άλλων παραμέτρων, μετριέται παραδοσιακά με τη χρήση αισθητήρα πίεσης για την ένδειξη της πίεσης στην τροφοδοσία ράγας καυσίμου στη μονάδα ελέγχου κινητήρα (ECU). Ωστόσο, παρά την εξέλιξη της τεχνολογίας, οι αισθητήρες πίεσης καυσίμου μπορεί να παρουσιάσουν βλάβη, προκαλώντας κωδικούς σφάλματος και, σε ακραίες περιπτώσεις, πλήρη διακοπή της ανάφλεξης. Ως αποτέλεσμα, η DENSO πρωτοστάτησε σε μια πιο ακριβή εναλλακτική που μετρά την πίεση στο σύστημα ψεκασμού καυσίμου μέσω ενός αισθητήρα που είναι ενσωματωμένος σε κάθε μπεκ.

Βασισμένο σε ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου, η τεχνολογία Intelligent–Accuracy Refinement Technology (i-ART) της DENSO είναι ένας εγχυτήρας αυτόματης εκμάθησης εξοπλισμένος με δικό του μικροεπεξεργαστή, που του επιτρέπει να προσαρμόζει αυτόνομα την ποσότητα και το χρόνο έγχυσης καυσίμου στα βέλτιστα επίπεδα και να επικοινωνεί αυτό πληροφορίες στην ECU. Αυτό καθιστά δυνατή τη συνεχή παρακολούθηση και προσαρμογή του ψεκασμού καυσίμου ανά καύση σε κάθε έναν από τους κυλίνδρους και σημαίνει ότι αντισταθμίζεται επίσης από μόνος του κατά τη διάρκεια ζωής του. Το i-ART είναι μια εξέλιξη που η DENSO όχι μόνο έχει ενσωματώσει στα μπεκ Piezo τέταρτης γενιάς, αλλά και σε επιλεγμένες εκδόσεις με ενεργοποιημένη ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα της ίδιας γενιάς.

Ο συνδυασμός υψηλότερης πίεσης ψεκασμού και τεχνολογίας i-ART είναι μια σημαντική ανακάλυψη που συμβάλλει στη μεγιστοποίηση της απόδοσης του κινητήρα και στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, αποδίδοντας ένα πιο βιώσιμο περιβάλλον και οδηγώντας το επόμενο στάδιο της εξέλιξης του ντίζελ.

Το Aftermarket

Μία από τις σημαντικότερες συνέπειες για την ευρωπαϊκή ανεξάρτητη αγορά ανεξάρτητων είναι ότι, παρόλο που αναπτύσσονται εργαλεία και τεχνικές επισκευής για το εξουσιοδοτημένο δίκτυο επισκευών της DENSO, προς το παρόν δεν υπάρχει πρακτική επιλογή επισκευής για αντλίες καυσίμου ή μπεκ τέταρτης γενιάς.

Επομένως, παρόλο που η υπηρεσία και επισκευή CRS τέταρτης γενιάς μπορεί και πρέπει να αναληφθεί από τον ανεξάρτητο τομέα, οι αντλίες καυσίμου ή τα μπεκ που έχουν αποτύχει δεν μπορούν επί του παρόντος να επισκευαστούν, επομένως πρέπει να αντικατασταθούν με νέα εξαρτήματα αντίστοιχης ποιότητας OE που παρέχονται από αξιόπιστους κατασκευαστές, όπως π. ως DENSO.


Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-08-2022