Sistemul de injectie Common Rail de la Mitsubishi

Sistemul de injectie Common Rail de la Mitsubishi

Controlul legii de injectie este bine cunoscut ca un mijloc foarte eficient de reducere a emisiilor, a consumului de combustibil si a zgomotului de ardere

O solutie practica de control a legii de injectie o constituie controlul presiunii de injectie. Exista mai multe metode de control a presiuni de injectie cu sistemul cu rampa comuna (CRS):

. Prin varierea presiunii la injector in timpul injectiei

. Reducerea presiunii in timpul injectiei, pt. un interval scurt de timp, astfel in cat sa se obtine o presiune mai mica de injectie (decat in rampa comuna)

. Controlul direct a ridicarii arcului injectorului

Metoda prin controlul presiunii ofera cateva avantaje, comparativ cu metoda de control a ridicarii arcului, cum ar fi variatia mai mica cantitatii injectate prin orificiile injectorului si o calitate mai buna a jetului.

In fig.2 se reprezinta configuratia si principiul de functionare a NCRS. Componentele de baza sunt: injectorul de combustibil, cele doua rampe de joasa presiune (LPCR) si de inalta presiune (HPCR), o pompa de alimentare de inalta presiune, o supapa de control a presiunii in LPCR si o supapa comutare care sa schimbe alimentarea injectorului de la LPCR sau HPCR .

Fig.2 Componentele si legea de injectie ale sistemului NCRS

Comparativ cu CRS sunt in plus supape de comutare,LPCR si supapa de control a presiuni in LPCR

. Efectul presiunii din LPCR asupra emisiilor si consumului combustibil

NCRS ofera un control flexibil al injectiei prin combinatiile parametrilor disponibili. Este necesar sa se aleaga valorile parametrilor de control in functie de conditiile de functionare a motorului, pt. a obtine forma optima a legii de injectie. S-a analizat domeniul sarcinilor mari la turatii medii ca regimuri reprezentative de functionare, considerand timpul de comutare de 0,5ms dupa inceputul injectiei.

Intarzierea medie al autoaprinderi, pt turatii medii/sarcini mari, s-a gasit de aproximativ 0,5ms (4RAD la 1320rot/min).In aceste conditii s-a studiat influenta presiunilor din LPCR si HPCR. Variind presiunea in LPCR se modifica cantitatea initiala injectata. Cele mai multe rezultate pt CRS au fost obtinute pt presiunea de 100 MPa.

La sistemul conventional CRS emisia de NO_x scade, la reducerea avansului la injectie, pana la un punct dincolo de care nivelul de NO_x creste din nou. Daca avansul la injectie este intarziat pana dupa inceperea cursei descendente a pistonului, nivelul de NO_x creste la sistemul CRS conventional.

.Efectul presiuni din HPCR asupra emisiilor si consumului de combustibil

S-au variat avansul la injectie si presiunea din ramura HPCR (80, 100, 120 MPa) la presiunea constanta in ramura LPCR (40 MPa)

La presiunea de 100MPa sau 120MPa in ramura HPCR, efectul asupra reducerii emisie de particule este mai mare Oricum, la consum de combustibil constant, reducerea emisiei de NO_x este mai mica, iar presiunea de 80MPa performantele NO_x - consumul sunt cele mai bune.

.Influenta legii de degajare a calduri asupra performantelor motorului la sarcina mari si turatii medii

Rezulta cele mai bune s-au obtinut pt presiunile de 40MPa in LPCR si 80MPa in HPCR. In fig.3 se evidentiaza imbunatatirile realizate cu sistemul NCRS, referitoare la emisii si consumul de combustibil comparativ cu sistemul conventional CRS

Astfel cu NCRS, la NO_x constant, reducerea de consum este de 2,6% si a emisiei de particule de 39% in timpul ce la consum constant,reducerea de NO_x este de22% si a emisiei de particule, de 54%

Fig.3 Imbunatatirea consumului de combustibil si a emisiilor NO_x si PM la motoarele echipat cu NCRS:

a) la consum specific de combustibil constant;

b) la emisii constante NO_x

O explicatie de faptul ca emisia de NO_x poate fi redusa, fara o penalizare pt. consumul de combustibil, rezulta din examinarea curbei de variatie a presiunii din cilindru. La sistemul conventional CRS si la sistemul NCRS cu NO_x constant exista o crestere notabila a presiunii in timpul arderii. In cazul NCRS cu consum constant nu se mai inregistreaza cresterea rapida a presiunii, in cazul precedent, realizandu-se o ardere izobara, aproape ca la ciclul diesel ideal