Emissionsmessungen an einer Vielzahl von Fahrzeugen zeigen, dass Dieselmotoren mit Verteilereinspritzpumpen und Motoren mit Common Rail Einspritztechnik nahezu gleichwertig sind. Abgesehen vom Motorgeräusch sind, bei gleichem bis niedrigerem Verbrauch, die Emissionen im Ruß-NOx Trade-Off vergleichbar. Es liegt nun nahe die Vorteile beider Einspritzsysteme zu vereinen. Die druckgesteuerte Einspritzung der nockengetriebenen Einspritzsysteme ist gekennzeichnet durch einen rampenrormigen Einspritzdruckverlauf und eine hohe Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel, während die Common Rail Systeme die Möglichkeit der drehzahl- und lastunabhängigen Wahl des Raildrucks bieten. Das hier vorgestellte druckgesteuerte Common Rail System kombiniert die Eigenschaften der nockengetriebenen Einspritzsysteme, wie die rampenrormig ansteigenden Einspritzdruckverläufe mit den Eigenschaften der Common Rail Systeme, wie die flexible Steuerung des Raildrucks und den vom Düsenraumdruck unabhängigen Spritzbeginn. Der rampenrormige Einspritzdruckverlauf wird durch Anregung einer Leitungsdruckschwingung erzeugt. Mit Hilfe vereinfachter hydraulischer Modelle werden die Eigenfrequenzen der Leitungsdruckschwingungen des Injektors auf die motorischen Randbedingungen wie maximale Spritzdauer und die Volllasteinspritzmenge abgestimmt. Anband von Prüfbankversuchen wird die Stabilität der Einspritzmengen ermittelt sowie die Fähigkeit zur Mehrfacheinspritzung nachgewiesen. Dabei kann eine Voreinspritzung (VE) mit einer kleinen Einspritzmenge über den gesamten untersuchten Raildruckbereich von 200 bar bis 1600 bar realisiert werden. Die hydraulischen Abstände zwischen zwei VE's bzw. zwischen einer VE und der Haupteinspritzung (HE) betragen bei dem untersuchten Leitungssystem minimal 600 J.ls. Eine dicht auf die HE folgende Nacheinspritzung (NE) zur Nachoxidation der Rußpartikel ist aufgrund der Druckwellen im Leitungssystem nicht möglich.
Measurements for Emission certification in a multiplicity of diesel vehicles show, that diesel engines with distributor injection pumps are equivalent to engines with common rail injection technology. Apart from engine noise, with equal or lower fuel consumption, the issues of the Soot NO. Trade-Off will be comparable. It is obvious to unite the advantages of both injection systems. The pressure controlled injection of the cam driven injection systems is marked by a ramp formed injection pressure and a high opening velocity of the injection nozzle. The Common Rail System offers the possibility to choose the rail pressure independent of the engine load and speed. The following presented pressure controlled common rail systems unites the properties of the cam driven injection system. The ramp shape rising of the injection pressure during the injection with the properties of the common rail system like the flexibility of the control of rail pressure and injection timing. The ramp formed injection pressure will be generated by a pressure wave in the hydraulic system. With the help of simplified hydraulic models, the eigenfrequencies of the pressure oscillations of the injection systems could be adjusted to the requirements of the engine, like maximum duration of injection and the maximum injection quantity at full load and maximum engine speed. On the base of investigations on the hydraulic test bank, the stability of the injected fuel quantities as well as the ability of multiple injections are determined. Besides a pilot injection with a small injection quantity about the whole examined rail pressure range from 200 bar 10 1600 bar can be realized. Tbe hydraulic distance between two pilot injections or between a pilot and a main injection is amount to 600 micro second with the examined pipe system. Close to the main injection there is no post injection possible for the oxidation of 500 t emissions on account ofthe pressure waves in the injection pipes.
Theoretische und experimentelle Betrachtung eines druckgesteuerten Common Rail Systems
2008
126 Seiten, Bilder, Tabellen, 105 Quellen
Theses
German
DREHDURCHFÜHRUNG FÜR ZWEI MEDIEN MIT EINEM DRUCKGESTEUERTEN DURCHGANG
European Patent Office | 2019
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