COMMON RAIL SISTE GORIVA

Odjel dizelskih sistema kao tim od 52.000 dizelskih stručnjaka razvija, primjenjuje i proizvodi tehniku za proizvodnju čišćih i štedljivijih vozila.

Svake sekunde novoregistrovani putnički automobili u zapadnoj Europi sada se opremaju dizelskim motorom. Kao vodeći dobavljač sistema ubrizgavanja dizela Bosch svojim kupcima nudi najbolje rješenje za svaki zahtjev: zahvaljujući modernim, brzim sistemima kojima upravljaju elektromagnetni ili piezo ventili postoje novi načini ubrizgavanja goriva. Tehnologija piezo ubrizgavanja nagrađena je 2005. godine njemačkom nagradom Budućnost koju je uručio njemački savezni predsjednik.

Sistemi ubrizgavanja

Prodaja dizela je u porastu. Polovina novoregistrovanih putničkih automobila u zapadnoj Europi danas je na pogon motora na kompresijsko paljenje. Sa svojim sistemima  ubrizgavanja pod visokim pritiskom poput sistema common rail ili sistema sklopnih brizgaljki Bosch je odigrao presudnu ulogu u ovom uspjehu. Ti sistemi jamče najbolji razvoj radnog učinka zajedno sa sagorijevanjem čistog goriva.

Sistem common rail CRS

Bosch je prvi na svijetu počeo prodavati svoj sistem common rail godine 1997. Sistem je nazvan po zajedničkom vodu  visokog pritiska(„Common Rail”), koji opskrbljuje sve cilindre gorivom i koji služi kao rezervoar pritiska.

U usporedbi s drugim sistemima ubrizgavanja, generisanje pritiska i ubrizgavanje odvojeni su zahvaljujući tehnologiji common rail. Posebna pumpa visokog pritiska u vod konstantno dovodi gorivo. Kod drugih sistema sistemi direktnog ubrizgavanja dizela moraju za svako ubrizgavanje nanovo postići visoki pritisak goriva dok sistem common rail ima trajan dovod goriva pod pravim pritiskom čak i pri sporim brzinama motora.

Sistem common rail: dizajn

Primarna pumpa dovodi gorivo u rezervoar visokog pritiska,  vod goriva, u kojem se gorivo pohranjuje pod optimalnim pritiskom za trenutni rad motora u njegovoj pripremi za predtojeće ubrizgavanje.

Svaki cilindar motora opremljen je injektorom koji sadrži elektromagnetni ventil. Ovaj se elektromagnetni ventil otvara i zatvara kako bi odredio početni položaj i masu ubrizgavanja.

Vozačevu naredbu definiše papučica za gas. Upravljački uređaj registruje vozačevu naredbu i trenutne uslove rada vozila kao osnovu za izračun potrebnog pritiska goriva, trajanje ubrizgavanja (= masa goriva) i pravovremeno ubrizgavanje na osnovu parametara utvrđenih programskom mapom.

Sistem common rail: vrste

Nadalje, tehnologija common rail razlikuje se od tradicionalnih sistema time što u jednom ciklusu omogućuje višestruko ubrizgavanje. Taj se ciklus sastoji od pred-ubrizgavanja –ubrizgavanja (pilot ubrizgavanje) za tihi rad motora, osnovnog ubrizgavanja za idealnu iskoristivost snage i drugog ubrizgavanja za smanjenje emisija. Gorivo dolazi do brizgaljki kratkim vodovima pod pritiskom.

Prva generacija sistema common rail dozvoljavala je pritisak ubrizgavanja od 1300 bara. Sada, druga generacija ovog sistema generiše 1600 bara. Od 2003. na tržištu je i treća generacija. Ona na brizgaljki postiže pritisak od 2000 bara. Za ubrizgavanje se umjesto tipičnih elektromagnetnih ventila koriste novo razvijeni piezo injektori. Oni rade do pet puta brže, zbog čega je moguća i veća sloboda kod izrade krivulje brzine ispuštanja s pilot ubrizgavanjem i naknadnim ubrizgavanjem.

Namjena: putnički automobili, lagana teretna vozila

Izlazna snaga: 30 kW/cilindar

Broj cilindara: 3...8

Upravljanje: elektronsko, električno, elektromagnetni ventil ili piezo injektori

Pritisak ubrizgavanja: 1350 bara (1. generacija), 1600 bara (2. gen.), 1800 bara (3. gen. s piezo injektorima)

Količina ubrizganog goriva: do 90 mm3 po jednom taktu

Piezo injektor

Za upravljanje ventilima za ubrizgavanje novi common rail injektori koriste aktuator brzog djelovanja napravljen od piezo kristala za upravljanje ventilom za ubrizgavanje. Piezo kristali šire se u električnom polju. Elektronski upravljani aktuator prespaja se pet puta brže od elektromagnetnog. Bosch je aktuator ugradio u injektor. Piezo sklop prenosi se nemehanički i bez ikakvog trenja na brzo pokretnu iglu mlaznice. Tako se udvostručuje brzina injektora, što omogućuje precizno mjerenje količine ubrizganog goriva, a time i smanjenje štetnih produkata sagorijevanja.

Sistem common rail: injektori

Injektori se montiraju u glavu cilindra na motoru, a imaju istu funkciju kao i brizgaljke i držači brizgaljki prethodnog sistema ubrizgavanja.

Glavni dijelovi injektora:

brizgaljka s otvorom, hidraulični servo sistem, elektromagnetni ventil.

Funkcije injektora

 

Silu koja je potrebna za otvaranje i zatvaranje igle brizgaljki elektromagnetni ventil ne može sam proizvesti. Igla brizgaljki stoga se indirektno pokreće pomoću sistema za hidraulično povećanje sile. Kada je elektromagnetni ventil zatvoren, cijeli volumen komore i vod pod istim su pritiskom. Opruga pritišće iglu brizgaljke na njezinom postolju.

Kada se elektromagnetni ventil otvori, gorivo dolazi iz šupljine za kontrolu ventila te u povrat goriva. Prigušnik napajanja sprečava potpuno izjednačavanje pritiska te pritisak u otvoru pada. Prekomjerni pritisak u volumenu komore savladava silu opruge i podiže iglu kako bi ubrizgavanje moglo započeti.

Elektromagnetni ventil više se ne napaja te zatvara otvor prema povratu goriva. Snaga koja se koristi za upravljački klip povećava se zajedno s rastućim pritiskom u otvoru za kontrolu ventila. Igla se zatvara, a ubrizgavanje staje.