Nodweddion y ddyfais a manteision y system tanwydd Rheilffyrdd Cyffredin

Mewn cerbydau modern, defnyddir systemau chwistrellu tanwydd. Os yn gynharach dim ond mewn unedau pŵer disel yr oedd addasiad o'r fath, heddiw mae llawer o beiriannau gasoline yn derbyn un o'r mathau o bigiad. Fe'u disgrifir yn fanwl yn adolygiad arall.

Nawr byddwn yn canolbwyntio ar y datblygiad, a elwir Common Rail. Dewch i ni weld sut yr ymddangosodd, beth yw ei hynodrwydd, yn ogystal â beth yw ei fanteision a'i anfanteision.

Beth yw System Tanwydd Rheilffordd Gyffredin

Mae'r geiriadur yn cyfieithu'r cysyniad o Common Rail fel "system tanwydd cronnwr". Ei hynodrwydd yw bod cyfran o danwydd disel yn cael ei chymryd o danc lle mae'r tanwydd dan bwysedd uchel. Mae'r ramp wedi'i leoli rhwng y pwmp pigiad a'r chwistrellwyr. Mae'r chwistrelliad yn cael ei wneud gan y chwistrellwr sy'n agor y falf ac mae'r tanwydd dan bwysau yn cael ei ryddhau i'r silindr.

Y math hwn o system danwydd yw'r cam diweddaraf yn esblygiad powertrains disel. O'i gymharu â'r cymar gasoline, mae'r disel yn fwy darbodus, gan fod tanwydd yn cael ei chwistrellu'n uniongyrchol i'r silindr, ac nid i'r maniffold cymeriant. A chyda'r addasiad hwn, mae effeithlonrwydd yr uned bŵer yn cynyddu'n sylweddol.

Mae chwistrelliad tanwydd rheilffordd cyffredin wedi gwella effeithlonrwydd y car 15%, yn dibynnu ar osodiadau modd gweithredu'r injan hylosgi mewnol. Yn yr achos hwn, fel arfer sgil-effaith i economi'r modur yw gostyngiad yn ei berfformiad, ond yn yr achos hwn, mae pŵer yr uned, i'r gwrthwyneb, yn cynyddu.

Mae'r rheswm am hyn yn gorwedd yn ansawdd y dosbarthiad tanwydd y tu mewn i'r silindr. Mae pawb yn gwybod bod effeithlonrwydd injan yn dibynnu'n uniongyrchol nid cymaint ar faint o danwydd sy'n dod i mewn ag ar ansawdd ei gymysgu ag aer. Ers yn ystod gweithrediad yr injan, mae'r broses chwistrellu yn digwydd mewn mater o ffracsiynau eiliad, mae'n angenrheidiol bod y tanwydd yn cymysgu ag aer cyn gynted â phosibl.

Defnyddir atomization tanwydd i gyflymu'r broses hon. Gan fod gan y llinell y tu ôl i'r pwmp tanwydd bwysedd uchel, caiff tanwydd disel ei chwistrellu trwy'r chwistrellwyr yn fwy effeithlon. Mae hylosgi'r gymysgedd tanwydd aer yn digwydd yn fwy effeithlon, ac mae'r injan yn dangos cynnydd mewn effeithlonrwydd sawl gwaith.

Stori

Cyflwyno'r datblygiad hwn oedd tynhau safonau amgylcheddol ar gyfer gweithgynhyrchwyr ceir. Fodd bynnag, ymddangosodd y syniad sylfaenol ar ddiwedd 60au’r ganrif ddiwethaf. Datblygwyd ei brototeip gan y peiriannydd o'r Swistir Robert Huber.

Ychydig yn ddiweddarach, cwblhawyd y syniad hwn gan un o weithwyr Sefydliad Technoleg Ffederal y Swistir, Marco Ganser. Defnyddiwyd y datblygiad hwn gan weithwyr Denzo a chreu system reilffordd tanwydd. Mae'r newydd-deb wedi derbyn yr enw syml Common Rail. Ym mlynyddoedd olaf y 1990au, ymddangosodd y datblygiad mewn cerbydau masnachol ar moduron EDC-U2. Derbyniodd tryciau hino (model Rising Ranger) system danwydd o'r fath.

Yn y 95ain flwyddyn, daeth y datblygiad hwn ar gael i weithgynhyrchwyr eraill hefyd. Addasodd peirianwyr pob brand y system a'i haddasu i nodweddion eu cynhyrchion eu hunain. Fodd bynnag, mae Denzo yn ystyried ei hun yn arloeswr wrth gymhwyso'r pigiad hwn ar geir.

Mae'r brand hwn yn dadlau yn erbyn y farn hon, FIAT, a batentodd injan diesel prototeip gyda chwistrelliad uniongyrchol ym 1987 (model Chroma TDid). Yn yr un flwyddyn, dechreuodd gweithwyr y pryder Eidalaidd weithio ar greu chwistrelliad electronig, sydd ag egwyddor debyg o waith gyda rheilen gyffredin. Yn wir, enwyd y system yn UNIJET 1900cc.

Mae'r amrywiad chwistrelliad modern yn gweithredu ar yr un egwyddor â'r datblygiad gwreiddiol, ni waeth pwy sy'n cael ei ystyried yn ddyfeisiwr.

Adeiladu

Ystyriwch ddyfais yr addasiad hwn o'r system danwydd. Mae'r gylched pwysedd uchel yn cynnwys yr elfennau canlynol:

• Llinell sy'n gallu gwrthsefyll gwasgedd uchel, lawer gwaith y gymhareb cywasgu yn yr injan. Fe'i gwneir ar ffurf tiwbiau un darn y mae'r holl elfennau cylched wedi'u cysylltu â hwy.
• Pwmp chwistrellu yw pwmp sy'n creu'r pwysau gofynnol yn y system (yn dibynnu ar fodd gweithredu'r injan, gall y dangosydd hwn fod yn fwy na 200 MPa). Mae gan y mecanwaith hwn strwythur cymhleth. Yn ei ddyluniad modern, mae ei waith yn seiliedig ar bâr plymiwr. Fe'i disgrifir yn fanwl yn adolygiad arall... Disgrifir dyfais ac egwyddor gweithredu'r pwmp tanwydd hefyd ar wahân.
• Cronfa ddŵr â waliau trwchus bach y mae tanwydd yn cronni ynddo yw rheilen danwydd (rheilffordd neu fatri). Mae chwistrellwyr ag atomyddion ac offer arall wedi'u cysylltu ag ef gyda chymorth llinellau tanwydd. Swyddogaeth ychwanegol y ramp yw lleddfu amrywiadau y tanwydd sy'n digwydd yn ystod gweithrediad y pwmp.
• Synhwyrydd pwysau rheolydd a rheolydd. Mae'r elfennau hyn yn caniatáu ichi reoli a chynnal y pwysau a ddymunir yn y system. Gan fod y pwmp yn rhedeg yn gyson tra bo'r injan yn rhedeg, mae'n pwmpio tanwydd disel i'r llinell yn gyson. Er mwyn ei atal rhag byrstio, mae'r rheolydd yn gollwng y cyfrwng gweithio dros ben i'r llinell ddychwelyd, sydd wedi'i gysylltu â'r tanc. Am fanylion ar sut mae'r rheolydd pwysau yn gweithio, gweler yma.
• Mae'r chwistrellwyr yn cyflenwi'r gyfran ofynnol o danwydd i silindrau'r uned. Penderfynodd datblygwyr injan diesel roi'r elfennau hyn yn uniongyrchol ym mhen y silindr. Fe wnaeth y dull adeiladol hwn ei gwneud hi'n bosibl datrys sawl mater anodd ar yr un pryd. Yn gyntaf, mae'n lleihau colledion tanwydd: ym maniffold cymeriant y system pigiad aml-bwynt, mae rhan fach o'r tanwydd yn aros ar y waliau manwldeb. Yn ail, mae injan diesel yn tanio nid o blwg tywynnu ac nid o wreichionen, fel mewn injan gasoline - nid yw ei rhif octan yn caniatáu defnyddio tanio o'r fath (beth yw'r rhif octan, darllenwch yma). Mae'r piston yn cywasgu'r aer yn gryf pan berfformir y strôc cywasgu (mae'r ddau falf ar gau), gan achosi i dymheredd y cyfrwng godi i gannoedd o raddau. Cyn gynted ag y bydd y ffroenell yn atomomeiddio'r tanwydd, mae'n cynnau'n ddigymell o'r tymheredd uchel. Gan fod y broses hon yn gofyn am gywirdeb perffaith, mae gan y dyfeisiau falfiau solenoid. Maen nhw'n cael eu sbarduno gan signal o'r ECU.
• Mae synwyryddion yn monitro gweithrediad y system ac yn anfon signalau priodol i'r uned reoli.
• Yr elfen ganolog yn Common Rail yw'r ECU, sy'n cael ei gydamseru ag ymennydd y system gyfan ar fwrdd y llong. Mewn rhai modelau ceir, mae wedi'i integreiddio i'r brif uned reoli. Gall electroneg gofnodi nid yn unig berfformiad yr injan, ond hefyd cydrannau eraill y car, y mae maint yr aer a'r tanwydd, yn ogystal â'r foment o chwistrellu, yn cael ei gyfrif yn fwy cywir. Mae'r electroneg wedi'u rhaglennu mewn ffatri. Cyn gynted ag y bydd yr ECU yn derbyn y wybodaeth angenrheidiol gan y synwyryddion, gweithredir yr algorithm penodedig, ac mae'r actiwadyddion i gyd yn derbyn y gorchymyn priodol.
• Mae gan unrhyw system danwydd hidlydd yn ei linell. Mae wedi'i osod o flaen y pwmp tanwydd.

Mae injan diesel sydd â'r math hwn o system danwydd yn gweithredu yn unol ag egwyddor arbennig. Yn y fersiwn glasurol, mae'r gyfran tanwydd gyfan yn cael ei chwistrellu. Mae presenoldeb cronnwr tanwydd yn ei gwneud hi'n bosibl dosbarthu un dogn i sawl rhan tra bod yr injan yn perfformio un cylch. Gelwir y dechneg hon yn chwistrelliad lluosog.

Mae ei hanfod yn berwi i'r ffaith, cyn i'r prif swm o danwydd disel gael ei gyflenwi, bod chwistrelliad rhagarweiniol yn cael ei wneud, sy'n cynhesu'r siambr weithio hyd yn oed yn fwy, a hefyd yn cynyddu'r pwysau ynddo. Pan fydd gweddill y tanwydd yn cael ei chwistrellu, mae'n tanio yn fwy effeithlon, gan roi trorym uchel ICE i'r rheilffordd gyffredin hyd yn oed pan fo'r RPM yn isel.

Yn dibynnu ar y dull gweithredu, bydd rhan o'r tanwydd yn cael ei gyflenwi unwaith neu ddwy. Pan fydd yr injan yn segura, caiff y silindr ei gynhesu gan rag-chwistrelliad dwbl. Pan fydd y llwyth yn codi, cynhelir un chwistrelliad ymlaen llaw, sy'n gadael mwy o danwydd ar gyfer y prif gylch. Pan fydd yr injan yn rhedeg ar y llwyth uchaf, ni chyflawnir unrhyw chwistrelliad ymlaen llaw, ond defnyddir y llwyth tanwydd cyfan.

Rhagolygon datblygu

Mae'n werth nodi bod y system danwydd hon wedi'i gwella wrth i gywasgiad yr unedau pŵer gynyddu. Heddiw, mae'r 4edd genhedlaeth o Common Rail eisoes yn cael ei gynnig i berchnogion ceir. Ynddo, mae'r tanwydd o dan bwysau o 220 MPa. Mae'r addasiad hwn wedi'i osod ar geir ers 2009.

Roedd gan y tair cenhedlaeth flaenorol y paramedrau pwysau canlynol:

1. Er 1999, mae'r pwysau rheilffordd wedi bod yn 140MPa;
2. Yn 2001, cynyddodd y ffigur hwn 20MPa;
3. Ar ôl 4 blynedd (2005), dechreuodd ceir gael y drydedd genhedlaeth o systemau tanwydd, a oedd yn gallu creu pwysau o 180 MPa.

Mae cynyddu'r pwysau yn y llinell yn caniatáu chwistrellu cyfaint mwy o danwydd disel yn yr un cyfnod o amser ag mewn datblygiadau blaenorol. Yn unol â hynny, mae hyn yn cynyddu gluttony'r car, ond mae'r cynnydd mewn pŵer yn amlwg yn cynyddu. Am y rheswm hwn, mae rhai modelau wedi'u hailgylchu yn derbyn modur sy'n union yr un fath â'r un blaenorol, ond gyda mwy o baramedrau (disgrifir sut mae'r ail-restru yn wahanol i fodel y genhedlaeth nesaf ar wahân).

Gwneir gwella effeithlonrwydd addasiad o'r fath oherwydd electroneg gywirach. Mae'r sefyllfa hon yn caniatáu inni ddod i'r casgliad nad yw'r bedwaredd genhedlaeth yn binacl perffeithrwydd eto. Fodd bynnag, mae'r cynnydd yn effeithlonrwydd systemau tanwydd yn cael ei ysgogi nid yn unig gan awydd awtomeiddwyr i ddiwallu anghenion modurwyr economaidd, ond yn bennaf trwy godi safonau amgylcheddol. Mae'r addasiad hwn yn darparu gwell hylosgiad o'r injan diesel, y gall y car basio rheolaeth ansawdd iddo cyn gadael y llinell ymgynnull.

Manteision ac Anfanteision Rheilffyrdd Cyffredin

Gwnaeth addasiad modern y system hon ei gwneud yn bosibl cynyddu pŵer yr uned trwy chwistrellu mwy o danwydd. Ers mewn gwneuthurwyr ceir modern yn gosod nifer fawr o synwyryddion o bob math, dechreuodd electroneg bennu faint o danwydd disel sy'n ofynnol i weithredu'r injan hylosgi mewnol mewn modd penodol yn fwy cywir.

Dyma brif fantais y rheilffordd gyffredin dros yr addasiadau clasurol i gerbydau gyda chwistrellwyr uned. Peth arall o blaid datrysiad arloesol yw ei bod yn haws ei atgyweirio, gan fod ganddo ddyfais symlach.

Mae'r anfanteision yn cynnwys cost uchel y gosodiad. Mae hefyd angen tanwydd o ansawdd uwch. Anfantais arall yw bod gan y chwistrellwyr ddyluniad mwy cymhleth, felly mae ganddyn nhw fywyd gwaith byrrach. Os bydd unrhyw un ohonynt yn methu, bydd y falf ynddo ar agor yn gyson, a fydd yn torri tynnrwydd y gylched a bydd y system yn cau.

Trafodir mwy o fanylion am y ddyfais a gwahanol fersiynau o'r gylched tanwydd pwysedd uchel yn y fideo a ganlyn:

Egwyddor gweithredu cydrannau cylched tanwydd y system Rheilffyrdd Cyffredin. Rhan 2

Cwestiynau ac atebion:

Beth yw'r pwysau yn Common Rail? Yn y rheilen danwydd (tiwb cronnwr), mae tanwydd yn cael ei gyflenwi o dan bwysau isel (o wactod i 6 atm.) Ac yn y gylched eilaidd o dan bwysedd uchel (1350-2500 bar.)

Beth yw'r gwahaniaeth rhwng Common Rail a phwmp chwistrellu tanwydd? Mewn systemau tanwydd â phympiau tanwydd pwysedd uchel, mae'r pwmp yn dosbarthu tanwydd ar unwaith i'r chwistrellwyr. Yn y system Common Rail, mae tanwydd yn cael ei bwmpio i'r cronnwr (tiwb), ac ohono fe'i dosberthir i'r chwistrellwyr.

Pwy a ddyfeisiodd y Rheilffordd Gyffredin? Ymddangosodd y prototeip system tanwydd rheilffyrdd cyffredin yn y 1960au hwyr. Fe'i datblygwyd gan y Swistir Robert Huber. Yn dilyn hynny, datblygwyd y dechnoleg gan Marco Ganser.