Upload
hovskjoretoy
View
122
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Brukes på Vg2 Kjøretøy. Læreplanmål Verkstedarbeid 10; Forklare oppbygningen av og virkemåten til komponenter i drivstoffsystemer.
Citation preview
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Direkte innsprøytede dieselmotorer begynte allerede i 1974 på personbiler, ved hjelp av økt turtall og turboladetrykk har disse motorene siden midten av 80 tallet tatt over deler av markedet for ottomotorer.
• I 2008 var 40% av alle solgte biler diesel.• Avgass kravene skjerpes grunnet stort
fokus på miljø og klima.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• HVA ER DET FØRSTE DU TENKER OM COMMON RAIL? SKRIV NED DE 5 FØRSTE ORDENE DU TENKER.
• Fremtidens teknologi.• Veldig høyt trykk i systemet.• Elektronisk styrt innsprøyting, tid og mengde.• Forbedret forbrenning av drivstoffet.• Lavere utslipp av NoX og andre avgasser.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Common rail er utviklet i hovedsak for å innfri følgende krav.
• Nye avgasskrav • Reduksjon av utslippet av NOx, CO, Hc, og
andre partikler.• Dette gjøres ved å øke trykket på innsprøytingen
samtidlig som forbruket reduseres vesentlig.• Redusere den klassiske diesel lyden.• Øke motor effekt og dreiemoment.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• I en diesel motor starter ikke forbrenningen av drivstoffet
umiddelbart etter innsprøyting i sylinderen, den starter først når
forstøvede drivstoffdråper kan antennes av den komprimerte og
varme luften i sylinderen. (opp mot 700 grader)
• Tenntiden for en dieselmotor er derfor forholdsvis lang.• Kompresjonsforholdet er ofte i området 20:1, luften komprimeres
typisk fra 1,5 til 100 bar under kompresjonen.
• Forstøvningstiden for dieselen er hovedsakelig avhengig av
dieselmotorens innsprøytningssystem, innsprøytingstrykk, utforming
av topplokk, stempel og forbrenningskammeret.• Innsprøytingstrykket varierer fra ca 300 – 3000 bar, dette avhenger
av motortype og driftsforhold.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Temperatur på luften ved kompresjons slutt kan komme opp mot 700 grader.
• Temperaturen under forbrenningen kan komme opp i ca 2000 grader.
• Typisk trykk i sylinderen er 70-100 bar. • Trykket ved fult pådrag på direkte innsprøytet
dieselmotor er for personbiler 1200-1500 bar.• Temperaturen på retur diesel kan på CR1
komme opp i nesten 200 grader mens CR3 har en temperatur på retur dieselen som ligger rundt 70 grader.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
Forstøvningstiden for dieselen er avhengig av
følgende kriterier:
• Dieselmotorens innsprøytningssystem
• Innsprøytingstrykket
• Utformingen av topplokk
• Utforming stempel
• Utforming av forbrenningskammeret.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Et normalt forbrenningsløp kan deles inn i fire faser eller prosesser.
• Tenningsforsinkelse: Dette er tiden det tar fra drivstoffet sprøytes inn til det antenner.
• Detonerende forbrenning: Drivstoffet antennes flere steder samtidlig.
• Spredt forbrenning: Forbrenningen er spredt i sylinderen mens dysen sprøyter drivstoffet.
• Etterbrenning: HC partikler brennes opp uten synligflamme.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
Tenningsforsinkelsen påvirkes av flere ting:• Det er ønskelig å ha denne tiden så kort som
mulig og vi skal se litt nærmere på hva som kan gjøres for å oppnå nettopp dette.
• Tenningsforsinkelsen er avhenging av mange faktorer, men vi kan dele de inn i to grupper. Den ene gruppen angår drivstoffet i seg selv mens den andre angår motoren og den skal vi se litt på nå.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Vi husker at høyt kompresjonstrykk gir høyere temperatur og reduserer tenningsforsinkelsen
• Videre vil forbrenningsrom med utforming som gir stor bevegelse på lufta under kompresjonen bidra til bedre blanding av luften og det forstøvede drivstoffet.
• God forstøvning av drivstoffet under innsprøytingen bidrar også til reduksjon av tenningsforsinkelsen.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Høyt turtall bidrar til en forlengelse av tenningsforsinkelsen og vi må dermed sprøyte drivstoffet inn tidligere.
• Det er dette problemet som begrenser dieselmotorens maksimale turtall i tilegg til at noen høytrykkspumper ikke er konstruert for høyere turtall enn 3000 o/min
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• På moderne motorer er dysens åpningstid kontrollert av magnetiske ventiler styrt fra en styresentral
• I et slikt system er det relativt enkelt å dele opp innsprøytingen i forinnsprøyting og hovedinnsprøyting
• Pilot injection reduserer tennings - forsinkelsen for hovedinnsprøytingen.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• I en personbil ligger ofte forinnsprøytingen rundt 1mm3 mens det totale volumet ligger rundt 50-100mm3
• Mengden som sprøytes inn i en pilotinj er så liten slik at flammene er slukket før hovedinnsprøytingen starter.
• Bidra til å bedre de kjemiske forholdene for en forbrenning.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Pilotinj bidrar altså til å redusere tenningsforsinkelsen og har to store fordeler.
• Langsommere trykkstigning i sylinderen og dermed mindre forbrenningsstøy fra motoren.
• Lavere maksimalt forbrenningstrykk og dermed mindre slitasje og belastning på motoren.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
21
1a 2a
1 = Pilot-innsprøytning.
1a = Forbrenningstrykk med pilotinj.
2 = Hovedinnsprøytning.
2a = Forbrenningstrykk uten pilotinj.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Vi kan derfor si at moderne dieselmotorer har følgende forutsetninger.
• Høyt innsprøytningstrykk noe som gir god forstøvning.
• Elektroniskstyrt innsprøyting noe som gir stor fleksibilitet og øker turtallspekteret.
• Pilotinjection som medfører liten tenningsforsinkelse.
• Lavt drivstoff forbruk og dermed lavere avgasser.
• Bedre akselerasjon og lavere støynivå.
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Fordeler med common rail• Trykket er høyt, kan komme opp mot 2800 bar • Svært fleksibelt innsprøytingstrykk • Stor fleksibilitet • Høyt trykk på drivstoffet selv ved lave turtall • Siden det er et fleksibelt trykk kan man ha en
flertrinns innsprøyting av drivstoffet.• Svært få komponenter
DIESEL TEORI COMMON RAIL
• Motorer med CR oppnår en høyere virkningsgrad fordi varmetapet i forbrenningskammeret og sylinderveggene er kraftig redusert. Dette fordi forbrenningen er konsentrert over stempelflaten.
•
DIESEL TEORI COMMON RAIL
DIESEL TEORI COMMON RAIL
Common RailPressure limiter
valve
Injector
Pressure controlvalve
Rail pressuresensorHigh pressure line
High pressure
Pump
Fuel return line
Low pressure line