Катализаторы внутри цилиндра
Новый подход к сокращению выброса углеводородов был предложен и исследован командой от Университета Брюнела (свидетельство SAE 952419). Несгоревшие углеводороды в двигателях с воспламенением от искры образуются, прежде всего, из частиц топлива вблизи стенок камеры сгорании. На верхнюю и боковую поверхности головки поршня было нанесено плагино- родиевые покрытие, и его действие было исследовано при разно образных режимах эксплуатации. Результаты получились следующие:
♦ выбросы ИС уменьшились примерно на 20%;
♦ выбросы NOx заметно не изменилась.
Катализатор вызывал несколько более быстрое начальное развитие лламски, но не оказывал ни какого заметного воздействия па скорость горе ния.
Электронный инжекционный блок для дизельного топлива
11Реимущестаа блока электронного управления впрыском (electronic unit injection— еш ) следующие.
Снижение выбросов
С помощью более высоких давлений впрыска (до 2000 бар) достигается сокращение выбросов микрочастиц и окислов NOx и снижение уровня шума, традиционно связанного с дизельными двигателями.
Электронный расчет количества топлива и управление моментом впрыска
Точный электронный контроль также помогает в сокращении выбросов.
Адаптация к топливу
Эта функция обеспечивает очень быструю переходную реакцию улучшая ходовые качества автомобиля.
Контроль всех функций двигателя
С помощью ряда датчиков, подсоединенных к электронному блоку управления (ECU), система ЕШ гарантирует, что все функции двигателя согласованы при оптимальном качестве работы.
Предварительный впрыск с электронным управлением
Новая техническая идеи, разработанная для соблюдения более строгих стандартов выброса NOx без ухудшения уровня потребления топлива. Так же уменьшает шум выхлопа.
Связь с другими системами
Связанная с блоком управления двигателем система £UJ может общаться с другими системами транспортного средства, например, системами антиблокировки тормозов, коробки передачи и усилителя руля, делая возможным дальнейшее развитие узлов автомобиля.
Отключение цилиндров
Эго свойство используется при диагностике и предоставляет дополнительную возможность экономии топлива в режиме холостого хода и низких нагрузок.
Надежность и длительная эксплуатация
Надежность EUI доказала в полевых условиях. Опыт на рынке грузоперевозок показывает срок службы системы, по крайней мере, 800 €00 к.ч.
Возможность полной диагностики
Можно сохранять коды ошибок и присоединять диагностическое оборудование.
Потенциал дальнейшего развития
Технология EUI в настоящее время находится только в начале своего жизненного цикла, она имеет существенный потенциал дальнейшего развития, который позволит системе удовлетворять будущему жесткому законодательству в отношении выбросов.
В системе ELI инжекторный насос, инжектор и клапан с соленоидом объединены в единый модуль. Инжекторы этого единого модули расположены на головке цилиндра, выше камеры сгорания. bUI привод шея действие коромыслом, которое, в спою очередь, приводится в действие валом распределительного механизма. Это самое эффективное расположение с точки зрения гидромеханических характеристик, минимизирующее потери при управлении. Подача топлива и его спив происходит через проходы, объединенные в головке блока цилиндров. F.IJI использует датчики и электронный блок управления (ECU), чтобы определить точный момент впрыска и размер порции топлива. Датчики, расположенные в двигателе, передают на ECU ин формацию для всех имеющихся функций двигателя. Блок управления оценивает информацию и сравнивает ее с оптимальными значениями, хранимыми в памяти, чтобы выбрать точный момент впрыска и период открытия инжектора, определяющий количество топлива, требуемую для получения оптимальной работы двигатели. Затем сигналы посылаются система капана перелива, приводимого в действие соленоидом в блоке инжекторов, чтобы подать топливо на необходимое время. Впрыск активируется переключением клапана, интегрированного с соленоидом. Момент закрытия клапана отмечает начало впрыска порции топлива, а продолжительность его закрытия определяет величину поршш. Принцип действия системы следующий. Каждый плунжер, приводимый в действие кулачком вала распределителя, передвигается на фиксированную длину хода. На восходящем такте (заполнение), топливо проходит от головки, цилиндра через ряд интегрированных проходов в открытый клапан перелива в камеру ниже плунжера. Далее ECU посылает сигнал на обмотку соленоида, которая приводит к закрытию клапана управления переливом. Плунжер продолжает свой ход вниз, заставляя давление расти в проходах высокого давления. При определенном давлении сопло открывается и начинается впрыск топлива. Когда обмотка сслеионда обесточивается, клапан управления переливом открывается, давление падает до нуля, что позволяет соплу закрыться и приводит к очень быстрому завершению впрыска.
Компания Bosch разработала целую гамму инжекторов с электронным управлением (рис. 9.59), подходящих всем двигателям. Они могут быть установлены на маломощные и мощные двигатели, они пригодны и для малых автомобилей, и гигантских супертяжеловозов.
Дизельная система с общим трубопроводом (Lucas)
В преддверие будущих строгих требований к эмиссии и в продолжение усовершенствований в части экономии топлива, все более популярной становится система впрыска топлива с общим трубопроводом. В целях достижения сверхнизких выбросов и малых шумов, удовлетворяющих будущим критериям необходимо оборудование впрыска топлива, способное работать при очень высоком давлении. Ниже приведены преимущества системы впрыска топлива с общим трубопроводом, разработанной компанией Lucas (Lucas diesel common rail — LDCR).
Компактная конструкция
Компактная конструкция внешнего оформления инжектора позволяет системе LD C R использовать 2 или 4 клапана на цилиндр двигателя.
Модульная система
С одним электронно-управляемым инжектором на цилиндр двигателя система становится модульной и может использоваться на двигателях с 3,4, 5 и 6 цилиндрами.
Малый крутящий момент привода
Поскольку накачка магистрали давления не синхронизируется с впрыском, общая магистраль системы требует незначительного крутящего момента привода от двигателя.
Независимое давление впрыска
Давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, позволяя таким образом при необходимости получать высокие давления впрыска на сколь угодно малой частоте вращения.
Меньше выбросы окислов NOx
Чтобы уменьшить выбросы, особенно окислов NOx, можно использовать серию впрысков и до, и после основного впрыска. Это позволяет системе удовлетворить строгие критерии выбросов, требуемые стандартом EUUO-JIJ, законодательством С Ш А US-98 и других стран.
Снижение шума и контроль NOx
Включение предварительного впрыска существенно сокращает шум двигателя.
Полностью электронное управление
Общая магистраль обеспечивает все выгоды полностью электронного управления для транспортных средства, включая чрезвычайно точное дозирование топлива и выбор момента впрыска., так же как и возможность взаимодействовать с другими функциями транспортного средства. Общая магистраль может быть легко приспособлена к различным двигателям. Главные компоненты системы следующие:
♦ общий аккумулятор давления («магистраль»);
♦ регулятор высокого давления;
♦ насос высокого давления для пода»ш топлива;
♦ инжекторы;
♦ соленоиды с электронным управлением;
♦ блок управления;
♦ блок фильтра.
На рис. 9.60 показано расположение компонентов системы впрыска с магистральным трубопроводом. Система состоит из общего аккумулятора давления (магистрали), которая установлена вдоль блока цилиндров и питается насосом высокого давления. Уровень давления в магистрали регулируется с помощью электроники посредством регулятора высокого давления, который использует измерения давлении на питающем насосе и топливном сливе. Аккумулятор давления работает независимо от оборотов двигателя или нагрузки, так что если потребуется, высокое давление впрыска может быть создано и на низких оборотах. С магистралью связан ряд инжекторов» каждый инжектор открывается и закрывается соленоидом, который приводится в действие от электронного блока управления.
Насос подкачки подает топливо через блок фильтра к насосу высокого давления. Насос высоко го давления нагнетает топливо в магистраль высокого давления. Инжекторы вводят топливо в камеру сгорания, когда приводится в действие клапан, управляемый соленоидом. Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений. Введение предварительного впрыска, регулируемо го в зависимости от потребностей двигателя, при водит к существенному сокращению шума двигателя наряду с сокращением выброса окислов NOx. Привод управляет давлением в системе. Система компании Lucas была разработана для использования на будущих двигателях HSDI для легковых автомобилей, которые будут обязаны отвечать стандартам EURO-1H и требованиям законодательства US-9R в отношении эмиссии.