Technologia silników wysokoprężnych Common Rail 4.generacji
![Technologia silników wysokoprężnych Common Rail 4.generacji](https://cms.autoexpert.pl/media/cache/resolve/opening_big%2Fmedia%2Fartykuly%2FKomponenty%2520silnik%25C3%25B3w%2520Diesla_DENSO.jpg)
DENSO jest światowym liderem technologii silników wysokoprężnych. W 1991 roku firma wprowadziła na rynek pierwsze ceramiczne świece żarowe na oryginalne wyposażenie (OE), a w 1995 roku pierwszy system Common Rail.
Jedną z kluczowych cech układu Common Rail, która odegrała znaczącą rolę w zapewnieniu jego coraz większej wydajności, jest to, że pracuje on z paliwem pod wysokim ciśnieniem. Wraz z rozwojem technologii i poprawą osiągów silnika rosło ciśnienie paliwa w układzie: od 120 megapaskali (MPa) lub 1200 barów w układzie pierwszej generacji, do 250 MPa w obecnej, 4.generacji systemów Common Rail. Kolejne generacje systemów Common Rail przynosiły dramatyczną poprawę wydajności. W ciągu 18 lat, które dzielą 1. generację od obecnej, 4. generacji, zużycie paliwa spadło o 50%, emisje zredukowano o 90%, a moc silnika wzrosła o 120%.
Wysokociśnieniowe pompy wtryskowe
Aby działać skutecznie przy tak wysokim ciśnieniu, układ Common Rail opiera się na trzech istotnych elementach: pompie wtryskowej, wtryskiwaczach i układach elektronicznych, które oczywiście rozwijały się z każdą generacją. Oryginalne pompy wtryskowe HP2, stosowane głównie w segmencie samochodów osobowych pod koniec lat 90. XX w., miały kilka wcieleń, zanim 20 lat później stały się pompami HP5 używanymi dzisiaj. W dużej mierze napędzane przez pojemność silnika, są dostępne w wersjach jednocylindrowych (HP5S) lub dwucylindrowych (HP5D). Wielkość wtrysku jest kontrolowana przez zawór sterujący, który zapewnia utrzymanie przez pompę optymalnego ciśnienia, niezależnie od obciążenia silnika. Oprócz pompy HP5 stosowanej w samochodach osobowych i pojazdach użytkowych o mniejszej pojemności istnieje również pompa HP6 przeznaczona do silników o pojemności od sześciu do ośmiu litrów oraz pompa HP7 do silników o jeszcze większej pojemności.
![](https://cms.autoexpert.pl/media/cache/resolve/original%2Fmedia%2Fartykuly%2FPompa%2520wtryskowa%2520Diesla%2520DENSO.jpg)
Wtryskiwacze paliwa
Na przestrzeni lat funkcja wtryskiwacza paliwa nie uległa zmianie, ale złożoność procesu dostarczania paliwa już tak, i to znacznie – szczególnie w zakresie rozpylania i rozproszenia kropel paliwa w komorze, aby zmaksymalizować wydajność spalania. Największym zmianom podlega jednak sposób kontrolowania wtryskiwaczy paliwa.
Ponieważ światowe normy emisji spalin stają się coraz bardziej rygorystyczne, w pełni mechaniczne wtryskiwacze ustąpiły miejsca wtryskiwaczom elektromagnetycznym sterowanym elektrozaworem, które współpracują z zaawansowaną elektroniką w celu poprawy wydajności, a tym samym zmniejszenia emisji silnika. Wraz z rozwojem układu common rail ewoluował również wtryskiwacz – aby spełnić najnowsze normy emisji spalin, sterowanie musiało stać się jeszcze bardziej precyzyjne: koniecznością stała się reakcja w mikrosekundach. Doprowadziło to do opracowania piezoelektrycznych wtryskiwaczy paliwa.
Zamiast polegać na dynamice elektromagnetycznej, wtryskiwacze te są wyposażone w kryształy piezoelektryczne, które pod wpływem prądu elektrycznego rozszerzają się, powracając do swoich pierwotnych rozmiarów dopiero przy braku sygnału elektrycznego. Rozszerzanie i kurczenie odbywa się w ciągu mikrosekund. Dzięki niezwykle szybkiemu działaniu wtryskiwacze piezoelektryczne mogą wykonać więcej wtrysków na skok cylindra niż wtryskiwacze sterowane elektrozaworem, przy wyższym ciśnieniu paliwa, co jeszcze bardziej poprawia wydajność spalania.
![wtryskiwacz DENSO](https://cms.autoexpert.pl/media/cache/resolve/original%2Fmedia%2Fartykuly%2FWtryskiwacz%2520DENSO.jpg)
Układy elektroniczne
Ostatnią składową układu common rail jest elektroniczne zarządzanie procesem wtrysku, który – obok analizy wielu innych parametrów – jest tradycyjnie mierzony za pomocą czujnika ciśnienia, z którego informacje są przekazywane do ECU. Pomimo rozwoju technologii czujniki ciśnienia paliwa mogą jednak nadal zawodzić, powodując pojawienie się kodów DTC, a w skrajnych przypadkach nawet całkowite wyłączenie zapłonu. W rezultacie DENSO opracowało bardziej dokładne, alternatywne rozwiązanie – ciśnienie w układzie wtrysku paliwa jest mierzone za pomocą czujnika wbudowanego w każdy wtryskiwacz.
Oparta na systemie sterowania w pętli zamkniętej, technologia i-ART (Intelligent–Accuracy Refinement Technology) DENSO to samouczący się wtryskiwacz wyposażony we własny mikroprocesor, który umożliwia autonomiczne dostosowanie wielkości i czasu wtrysku paliwa do optymalnych poziomów i przekazuje te informacje do ECU silnika. Umożliwia to ciągłe monitorowanie i dostosowywanie wtrysku paliwa do spalania w każdym z cylindrów, a także samokompensację przez cały okres eksploatacji. i-ART to rozwiązanie, które DENSO stosuje nie tylko we wtryskiwaczach piezoelektrycznych czwartej generacji, ale także w wybranych wtryskiwaczach z zaworem elektromagnetycznym tej samej generacji.
Połączenie wyższego ciśnienia wtrysku i technologii i-ART to przełom, który pomaga zmaksymalizować osiągi silnika i zmniejszyć zużycie energii, zapewniając bardziej zrównoważone środowisko pracy i napędzając kolejny etap ewolucji silników Diesla.
Części do silników Diesla DENSO
DENSO jest jednym z wiodących producentów części do silników wysokoprężnych. Produkujemy pompy wtryskowe do silników Diesla od 1957 roku. Skupiając się z jednej strony na nieustającej potrzebie redukcji emisji spalin, a z drugiej na ciągłym zwiększaniu wydajności części, opracowaliśmy liczne innowacje, które obejmują m.in. pompy wtryskowe ECD (Electronically Controlled Diesel), układ common rail z wtryskiem o ciśnieniu 2500 barów i niedawno wprowadzoną, innowacyjną technologię wtryskiwaczy DENSO "i-ART". Dzięki naszemu doświadczeniu możemy zaoferować wyjątkowy program komponentów silników Diesla. Nasze produkty jakości OE dostępne na rynku wtórnym obejmują układy common rail, dysze i elementy pomp oraz specjalne oprzyrządowanie do napraw i diagnostyki.
Więcej informacji można znaleźć na stronie www.denso-am.pl.
Źródło: DENSO