Introduction au système ferroviaire commun

Comme nous le savons tous, bien qu'il y ait déjà eu des voitures de tourisme diesel dans les années 1930, le développement de voitures diesel précoces provenait du sort unique du char soviétique T-34 pendant la Seconde Guerre mondiale. Soyez facile à tirer et être le meilleur sur le champ de bataille. Le marché chinois actuel est comme le marché international précoce. Lorsque les consommateurs parlent de véhicules diesel, ils rient souvent et disent: "Le plus grand avantage des véhicules diesel est qu'ils ne prendront pas le feu". Cependant, avec le développement de la technologie diesel, les gens découvrent de plus en plus le charme infini des moteurs diesel: couple élevé, longue durée de vie, faible consommation de carburant et faibles émissions. Les moteurs diesel sont devenus le moyen le plus réaliste et le plus fiable pour résoudre les problèmes d'énergie automobile. De nos jours, chaque nouvelle voiture lancée en Europe sera équipée d'un modèle de moteur diesel, mais en Chine, seul FAW-Volkswagen peut être en mesure d'atteindre cette décision. Mais une réalité incontestable est devant nous: avec la crise énergétique, l'effet de serre augmente progressivement et les exigences des personnes en matière de pouvoir augmentent. Bien que l'injection électronique de carburant ait été largement utilisée, les véhicules à essence seuls ne sont pas suffisants pour résoudre ces problèmes. question. Ainsi, dans l'arrière-pays de l'industrie automobile - l'Allemagne n'a pas arrêté de recherches sur les moteurs diesel pendant un moment. Même en Chine, il n'y a que plus de 10 modèles qui utilisent actuellement des moteurs diesel, dont 5 voitures de tourisme telles que Jetta, Bora, Audi, Caddy et Jac Refine, Foton Surf, Jiangling Landwind, Huatai Terraca, Shanghai Wanfeng, Liaoning Shuguang Wait for For 5 VUS. Le moteur diesel de 2,5 litres sur le véhicule diesel Ruifeng est importé du moteur D4BH de la Corée du Motor de Corée du Sud, et les 4 voitures de tourisme diesel de FAW-Volkswagen utilisent tous le moteur diesel coopéré par la Volkswagen allemande et Bosch. Ces 5 voitures de tourisme diesel sont toutes des piliers. Pompe de bouche, technologie de la buse de pompe.

Les avantages des moteurs diesel sont les suivants: économie de carburant, protection de l'environnement, puissance forte, économie et entretien facile. Tant que les lacunes sont résolues, il y aura de plus grandes perspectives de marché. La solution pour réaliser les moteurs diesel à commande électronique semble maintenant être une bonne solution. Il existe trois feuilles de route techniques pour réaliser le contrôle du diesel, qui sont une pompe unique, une buse de pompe et un rail commun à haute pression. À l'heure actuelle, les principaux fournisseurs internationaux de pièces automobiles développent des systèmes d'injection ferroviaire communs diesel, tels que: Bosch, Delphi, Siemens, Denso, Vdo et Magna Marelli, qui sont les principaux fournisseurs mondiaux de systèmes d'injection ferroviaire communs à l'heure actuelle, Bosch est le seul Société qui produit des systèmes d'injection de diesel ferroviaire commun en Chine. Les trois techniques sont décrites ci-dessous:

1. Technologie de la pompe unitaire

Delphi utilise un système de pompe unique sur les véhicules lourds. En termes de coût, lorsque le moteur domestique est passé d'Euro II à Euro III, si la pompe unique est utilisée, le moteur change très petit et seul la boîte d'arbre à cames externe remplace la pompe en ligne du moteur Euro II. Lors de la mise à niveau de l'euro ⅲ à l'euro ⅳ, la structure principale du corps du moteur reste inchangée. Changez simplement l'injecteur mécanique dans le système Euro ⅲ en injecteur contrôlé électronique de Delphi pour former un système de pompe unique à double soupape d'électrovanne. Sans ajustements majeurs à la structure globale du moteur, le niveau d'émission de l'euro IV peut être atteint. En termes de performances, la pression actuelle utilisée par la pompe unique domestique atteint 200 MPa. Lorsqu'il est mis à niveau vers Euro IV, la pression peut atteindre 250 MPa. Un contrôle de cohérence du système similaire au rail commun I2C est utilisé sur la pompe unique pour optimiser les performances de l'ensemble du système. En termes de contrôle de l'alimentation en huile, si le système de pompe à doudoux à double soupape est utilisé, non seulement la pression peut être contrôlée, mais aussi l'injection peut être contrôlée, et plusieurs injections peuvent également être utilisées. Il peut répondre aux normes Euro IV ou Euro V. À l'heure actuelle, le système de pompe à unité à double soupape d'électrovanne de Delphi est produit en masse en Europe, principalement pour les moteurs standard Euro IV, et les systèmes liés au moteur standard Euro V sont en cours de développement.

Un autre avantage du système de pompe unitaire est sa fiabilité et sa longévité. Ces performances ont été prouvées sur les marchés européens et nord-américains par 10 ou même 15 ans d'utilisation réelle et l'utilisation de millions de véhicules. Le système de pompe unitaire peut assurer de faibles émissions et une consommation de carburant pendant l'utilisation du moteur. À l'heure actuelle, cette performance et la durée de vie très améliorées et très fiables sont encore encore améliorées. Par conséquent, du point de vue de Delphi, en termes de technologie, on pense qu'avant 2010, la plupart des constructeurs de véhicules en service lourd en Europe et en Amérique du Nord adopteront le système de pompe unitaire et la technologie de buse de pompe. Delphi développe également de nouveaux systèmes requis par les nouveaux règlements sur les émissions après 2010.

2. Technologie de la buse de pompage

Un excellent mélange d'air est le facteur clé pour améliorer les performances électriques et l'économie de carburant du moteur diesel et réduire le taux d'émission et le taux de bruit. Cela nécessite que le système d'injection génére une pression d'injection suffisamment élevée pour assurer une bonne atomisation de carburant, et en même temps doit contrôler avec précision le point de départ de l'injection de carburant et le volume d'injection de carburant. Le système de buse de pompe peut répondre aux exigences strictes ci-dessus. Par conséquent, dès 1905, M. Rudolf Diesel, le fondateur du moteur diesel, a proposé le concept d'injecteur de la pompe, envisageant l'intégration de la pompe à injection de carburant et de la buse, éliminant le besoin de tuyaux d'huile à haute pression et obtenant une forte pression d'injection élevée . Les moteurs diesel avec des systèmes d'injection de pompe contrôlés par intermittence ont été utilisés dans les navires et les camions depuis les années 1950. Par la suite, Volkswagen et Robert Bosh AG ont développé conjointement un système d'injection de pompe à soupape d'électrovanne pour les voitures particulières. Pompe

Les principaux composants sont les suivants:

(1) Vanne unidirectionnelle: Lorsque le moteur ne fonctionne pas, il empêche le carburant de revenir en arrière.
(2) Vanne de contournement: s'il y a de l'air dans le carburant, il sera déchargé ici.
(3) Orifice et filtre: Pour collecter et séparer les bulles d'air dans le tuyau d'alimentation en huile.
(4) Vanne limitant la pression 1: Ouvert lorsque la pression dans le tuyau d'alimentation en huile est ajustée pour être supérieure à 0,75 MPa.
(5) Vanne limitant la pression 2: Gardez la pression dans le tuyau de retour d'huile à 0,10 MPA.
(6) Pompe à carburant: la pompe à carburant est une pompe à palette intermittente, qui a l'avantage de fournir du carburant même à des vitesses moteurs inférieures. Le passage à l'huile dans le corps de la pompe maintient le rotor de la pompe à huile dans un état de trempage par le carburant tout le temps, afin que le carburant puisse être livré à tout moment.
(7) Intégration du tuyau de distribution de carburant: Le tuyau de distribution de carburant est intégré dans le tuyau d'alimentation en huile dans la culasse, et sa fonction consiste à distribuer du carburant à chaque buse de pompe en quantités égales. Ici, le carburant est mélangé avec le carburant chauffé et forcé de retourner vers le tuyau d'alimentation par la buse de pompe. tubes. Rendez la température du carburant qui coule dans le tuyau d'alimentation de carburant à chaque cylindre cohérent. Toutes les buses de pompage sont fournies avec la même quantité de carburant pour que le moteur fonctionne bien. Sinon, la température d'huile des buses de pompe sera différente et les buses de pompe seront fournies avec différentes qualités de carburant. Cela rendra le moteur rugueux et créera des températures extrêmement élevées dans les premiers cylindres.
(8) Pompe de refroidissement du carburant: Pour circuler le liquide de refroidissement dans la boucle de refroidissement. Lorsque la température du carburant atteint 70 ° C, l'unité de commande du moteur le fait passer par le relais de la pompe de refroidissement du carburant.
Les buses de pompage sont utilisées dans de nombreuses voitures de tourisme domestiques, telles que Bora TDI, Touran TDI et Audi TDI. Par rapport à la technologie précédente (comme la pompe à piston), la technologie de la buse de pompe a été considérablement améliorée, et son plus grand avantage est que la pression d'injection est considérablement augmentée et que la pression d'injection de la buse de pompe à turbocompresseur peut atteindre plus de 200 MPa. Étant donné que la pression d'injection affecte directement l'efficacité de la combustion diesel, l'efficacité de combustion de la buse de pompe est très élevée.

3. Technologie ferroviaire commune à haute pression

"CRDI" est l'abréviation de l'injection directe rail commune en anglais, ce qui signifie la technologie d'injection directe de diesel à haute pression à haute pression, le moteur diesel à injection directe à aspiration naturelle), le moteur diesel à injection directe à aspiration naturelle) Technologie diesel diesel TDI (injection directe turbocompressée) La technologie du moteur s'est développée pour Bosch en Allemagne. Le système de rail commun est constitué d'une pompe à haute pression, d'un tuyau d'injection de carburant, d'un accumulateur à haute pression (rail commun), d'un injecteur de carburant, d'une unité de commande électronique, d'un capteur et d'un actionneur.

La principale contribution du système d'injection de carburant en rail commun est de séparer complètement la génération de pression d'injection et le processus d'injection les uns des autres. Grâce au contrôle précis de la pression d'huile dans le tuyau de rail commun, la pression du tuyau d'huile à haute pression n'a pratiquement rien à voir avec la vitesse du moteur. Cette innovation dans la technologie du moteur diesel minimise les vibrations et le bruit des modèles de moteurs diesel, tout en réduisant davantage la consommation de carburant et rendant les émissions plus propres. Cependant, la pression d'injection de carburant de la technologie des rails communes est inférieure à celle du système de buse de pompe, qui ne peut généralement atteindre qu'environ 160 MPa. En raison du large ajustement de la pression d'injection de carburant, les véhicules diesel utilisant la technologie des rails communs peuvent mieux s'adapter à diverses conditions de travail, et il ne sera pas difficile à démarrer.

Bosch a été la première voiture de tourisme à produire en masse le système d'injection de carburant en rail commun en 1997. À cette époque, Bosch et Mercedes-Benz ont lancé conjointement la voiture Diesel Mercedes-Benz C de classe C avec une technologie de train commune. À cette époque, Alfa Romeo 156 a également été la première voiture de tourisme à utiliser le rail commun à haute pression. l'une des voitures. Parmi les voitures domestiques, Huatai Hyundai utilise un système d'injection ferroviaire commun. Le système de rail commun diesel a été développé depuis 3 générations.

La pompe à rail commune de première génération à haute pression maintient toujours la pression la plus élevée, entraînant des déchets de carburant et une température élevée de carburant. Le système ferroviaire commun de première génération est conçu pour les véhicules commerciaux, avec une pression d'injection maximale de 140 MPa et une pression d'injection de véhicule de tourisme de 135 MPa.

Le système ferroviaire commun de deuxième génération peut modifier la pression de sortie en fonction de la demande du moteur et a les fonctions de pré-injection et de post-injection. Équipée d'une pompe à huile pour contrôler la quantité d'huile, la pression d'injection peut atteindre 160 MPA. Même aux faibles pressions, le système fournit juste la bonne quantité de pression d'injection de carburant pour les conditions réelles. Non seulement cela aide à réduire la consommation de carburant, mais il réduit également la température du carburant, éliminant ainsi le besoin de refroidissement du carburant. La pré-injection réduit le bruit du moteur: une petite quantité de carburant est injectée dans le cylindre pour un millionième de seconde avant l'injection principale, qui préchauffe la chambre de combustion lors de l'allumage de compression. Le cylindre préchauffé facilite l'allumage de la compression après l'injection principale, et la pression et la température du cylindre n'augmentent plus soudainement, ce qui est bénéfique pour réduire le bruit de combustion. Le post-injection est effectué pendant le processus d'expansion pour générer une combustion secondaire, augmenter la température du cylindre de 200-250 ° C et réduire les hydrocarbures dans l'échappement. Les produits du système ferroviaire commun de deuxième génération de Bosch ont été essayés sur des voitures de tourisme telles que la S60, V70D5 de Volvo et 230D de BMW.

Le système ferroviaire commun de troisième génération a des injecteurs en ligne piézoélectriques. En 2003, le système ferroviaire commun de troisième génération est sorti et l'actionneur piézoélectrique du système de rail commun piézoélectrique (piézo) a remplacé la valve solénoïde, obtenant ainsi un contrôle d'injection plus précis. Le tuyau de retour d'huile est omis et la structure est plus simple. La pression peut être ajustée élastiquement de 20 à 200 MPa. Le volume d'injection minimum peut être contrôlé à 0,5 mm3, réduisant la fumée et les émissions de NOx. La pression d'injection la plus élevée atteint 180 MPa. Ce système avec des injecteurs en ligne piézoélectriques nouvellement développés permet une gamme plus libre de courbes de taux d'injection avec pré-injection et post-injection.

Par rapport à d'autres systèmes d'injection, le système de rail commun sépare la génération de pression du processus d'injection de carburant réel. Le "rail" est utilisé comme accumulateur à haute pression, et sa pression de carburant interne est toujours maintenue à la pression optimale adaptée aux conditions de travail spécifiques du moteur. Les systèmes ferroviaires communs peuvent être facilement installés dans divers moteurs. De plus, le système ferroviaire commun offre également une fonction d'extension plus large et plus de degrés de liberté dans la conception du processus de combustion, ce qui peut faire fonctionner le moteur diesel avec des émissions plus faibles, une meilleure économie de carburant et un faible bruit. Le système de rail commun à contrôlée électronique est un système contrôlé électroniquement que les experts nationaux conviennent d'être le plus haut niveau à l'heure actuel et domineront à l'avenir. La conception spéciale de l'injecteur peut implémenter des injections multiples flexibles, et la pression d'injection peut être ajustée arbitrairement dans différentes conditions de vitesse et de charge. Les avantages apportés au moteur sont des indicateurs extrêmement idéaux. En raison de ces facteurs, la technologie des rails communes contrôlées électroniquement a été largement adoptée pour la nouvelle génération de moteurs diesel aux voitures particulières.