Πέμπτη, 21 Αυγούστου 2014 16:15

Πως λειτουργεί το σύστημα common rail

To πρωτότυπο σύστημα common rail αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1960 από τον Ελβετό Robert Huber  και η τεχνολογία αναπτύχθηκε περαιτέρω από τον Δρ Marco Ganser στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Ζυρίχη. Η πρώτη επιτυχημένη χρήση σε όχημα παραγωγής ξεκίνησε στην Ιαπωνία από τα μέσα της δεκαετίας του 1990. Ο Δρ Shohei Itoh και Masahiko Miyaki της Denso Corporation, μια ιαπωνική εταιρεία κατασκευής εξαρτημάτων αυτοκινήτων, ανέπτυξε το σύστημα common rail για βαριά επαγγελματικά οχήματα και την εφάρμοσε με το σύστημα ECD-U2 στο φορτηγό Hino Rising Range . Γι' αυτόν τον λόγο η Denso διεκδικεί τα πρωτεία για το πρώτο σύστημα common rail που τοποθετήθηκε σε αυτοκίνητα παραγωγής το 1995.

 

Τα σύγχρονα συστήματα common rail, ενώ λειτουργούν βασισμένα στην ίδια αρχή (ψεκασμός του καυσίμου υπο πίεση από έναν κοινό αυλό), ελέγχονται από μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECU) η οποία ανοίγει κάθε μπεκ ηλεκτρονικά και όχι μηχανικά. Πάνω στο κομμάτι της ηλεκτρονικής διαχείρισης εργάστηκαν εκτενώς τη δεκαετία του 1990 η Magneti Marelli και το Centro Ricerche Fiat και Elasis. Μετά από την έρευνα και την ανάπτυξη από τον Όμιλο Fiat, ο σχεδιασμός αγοράστηκε από τη γερμανική εταιρία Robert Bosch GmbH για την ολοκλήρωση της ανάπτυξης και την τελειοποίηση του συστήματος για μαζική παραγωγή. Εκ των υστέρων, η πώληση φαίνεται να ήταν ένα λάθος τακτικής για τη Fiat, καθώς η νέα τεχνολογία αποδείχθηκε να είναι ιδιαίτερα κερδοφόρα. Η εταιρεία όμως δεν είχε άλλη επιλογή παρά να πουλήσει την τεχνογνωσία της αφού ήταν σε κακή οικονομική κατάσταση εκείνη την περίοδο και δεν είχε τους πόρους να ολοκληρώσει την ανάπτυξη από μόνη της.

Έτσι φτάνοντας στο 1997 παρουσιάζεται το πρώτο επιβατικό αυτοκίνητο που χρησιμοποίησε το σύστημα common rail, η Alfa Romeo 156 2.4 JTD, και αργότερα το ίδιο έτος, η Mercedes-Benz C 220 CDI.
Τα συστήματα common rail έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε θαλάσσα, σε σιδηροδρόμους ακόμα και σε υποβρύχια, με ή χωρίς μετατροπές. Σήμερα οι κύριοι προμηθευτές συστήματων common rail είναι η Bosch GmbH, η Delphi, η Denso, και η Siemens VDO (τώρα ανήκει στην Continental AG).

 

Στο παρακάτω Video Θα δούμε τα βασικά τμήματα ενός συστήματος common rail της Bosch που τοποθετείται σε αυτοκίνητα που έχουν από τρεις μέχρι οχτώ κυλίνδρους και συνδυάζεται με σύστημα start-stop.

 

Το σύστημα είναι κατασκευασμένο σε ξεχωριστά τμήματα (modules) για μεγαλύτερη ευελιξία στη διαδικασία παραγωγής από διαφορετικούς κατασκευαστές. Η αντλία καυσίμου συμπιέζει το καύσιμο στα 2000 Bar και το διοχετεύει στον κοινό αυλό καυσίμου όπου είναι συνδεδεμένοι μέσω σωληνώσεων όλοι οι ψεκαστήρες. Η υψηλή πίεση στη διοχέτευση του καυσίμου επιτρέπει τον καλύτερο διασκορπισμό του καυσίμου και την καλύτερη καύση του. Η αντλία είναι εφοδιασμένη με ένα μετρητή για τον έλεγχο παροχής καυσίμου. Ο κοινός αυλός καυσίμου (common rail) λειτουργεί  ως μονάδα αποθήκευσης υψηλής πίεσης του καυσίμου. Η πίεση του ψεκασμού ελέγχεται από έναν μετρητή και μια βαλβίδα ρύθμισης της πίεσης λειτουργώντας ώς ένα σύστημα διπλής ενεργοποίησης.

 

Οι ψεκαστήρες υποστηρίζουν γρήγορες αλλαγές, ρύθμιση της πίεσης και ηλεκτρομηχανικές βαλβίδες ελέγχοντας τον ψεκασμό του καυσίμου και εξασφαλίζοντας μεγαλύτερη οικονομία, λιγότερους ρύπους, καλύτερη απόδοση και μειωμένους κραδασμούς από την καύση του καυσίμου. Πολλά συστήματα για να μειώσουν το θόρυβο κάνουν έναν "πιλοτικό" ψεκασμό πριν από το κύριο ψεκασμό για να περιοριστεί η εκρηκτικότητα του μίγματος και οι κραδασμοί. Η ηλεκτρονική μονάδα έλέγχου, ελέγχει τη λειτουργία της αντλίας καυσίμου και των ψεκαστήρων επιτυγχάνοντας σωστό ψεκασμό του καυσίμου σε κάθε κύλινδρο ξεχωριστά, φτάνοντας και τους πέντε ψεκασμούς σε κάθε κύκλο.

 

Αναλυτικές πληροφορίες για τη λειτουργία του συστήματος common rail μπορείτε να βρείτε εδώ στην παρουσίαση του 3ου Εσπερινού ΕΠΑΛ Ν. Φιλαδέλφειας στα πλαίσια της ημερίδας Πετρελαιοκίνησης.

 

 

 

Πολυμέσα