تطوير نظام حقن الوقود لمحرك الديزل
Apr 02, 2025
1. مراحل التطوير الرئيسية لنظام حقن وقود محرك الديزل
منذ أن تم اختراع محرك الديزل بواسطة الديزل في عام 1892 ، نظرًا للحد من التكنولوجيا في ذلك الوقت ، لم يتم العثور على أي نظام مناسب لتوريد الوقود . لم يكن هناك تقدم كبير في السنوات الثلاثين القادمة . من أجل حل مشكلة إمدادات الوقود ، طورت شركة Bosch بمثابة مضخة سينثيائية في أواخر عام 1920} يتطور محرك الديزل بسرعة ، وأصبح محرك الديزل أكثر شيوعًا في إنتاج الناس وحياة الأشخاص . ، ومع ذلك ، بعد السبعينيات من القرن الماضي ، فإن أزمة النفط وحادث تلوث محرك الديزل يواجهان تحديات جديدة [{10}} {}} لقد مر نظام الحقن بأربع مراحل:
(1) من 1892 إلى 1927 ، استخدمت محركات الديزل المبكرة نظام حقن الهواء ، حيث تم استخدام 7 ميجا باسكال من الهواء المضغوط لتفجير الوقود في الأسطوانة .
(2) من عام 1927 إلى عام 1970 ، اعتمد محرك الديزل نظام الحقن الميكانيكي ، والذي كان يتألف بشكل أساسي من مضخة الحقن الميكانيكية وحاقنها . بسبب انخفاض دقة التحكم في الحاكم الميكانيكي أيضًا ، كما أن هذه الآثار الميكانيكية تتقدم ، على الرغم من أن هذه الآثار المتقدمة. لا يزال تأثير التحكم غير مرضي . ، لذلك ، يصعب تلبية آلية التحكم الميكانيكية التقليدية لمواصلة تحسين الأداء وتقليل انبعاثات محركات الديزل . حتى لو كانت أكثر تعقيدًا ، فمن الصعب أو حتى من المستحيل إدراك التحكم عالي الدقة .
(3) من عام 1970 إلى عام 1995 ، ظهر نظام حقن الوقود التقليدي للمراقبة الإلكترونية ، والذي يتميز بدقة التحكم العالية وحرية التحكم الكبيرة . ويحسن اقتصادها .
(4) منذ عام 1995 ، تم تطوير نظام حقن الوقود الجديد ، وهو نظام حقن وقود السكك الحديدية الشائع الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا ، كما هو موضح في الشكل 1.1. ، ويتميز في حالة التشغيل الفعلية لمحرك الديزل يمكن اكتشافها عن طريق الإجهاض المتمثل في أن يتم التحكم في المُشتعل بشكل أولي}. يتم التحكم فيها عن طريق ضبط كمية الوقود التي تدخل أنبوب السكك الحديدية الشائع .

الشكل 1 نظام حقن وقود السكك الحديدية الشائع الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا
2. تطوير نظام حقن الوقود الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا لمحرك الديزل
تم إدخال ثلاثة أجيال من أنظمة حقن الوقود التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا محركًا محركًا إلكترونيًا ، كما هو موضح في الجدول 1.1.
الجدول 1 تطوير نظام حقن الوقود الإلكتروني لمحرك الديزل الأجنبي
|
التحكم في حقن الوقود |
دولة |
شركة |
نموذج |
خاصية |
ضغط الحقن |
طلب |
||
|
طريقة |
هدف |
|||||||
|
السيطرة على الموقف |
مضخة في الخط |
أمريكا |
كاتربيلر |
بيك |
يتم التحكم في وقت حقن الوقود بواسطة مقياس الجهد الخطي ، ويتم التحكم في موضع الرف بواسطة محرك عزم الدوران بدون فرش |
|
1985 لهوندا 3406B |
|
|
ألمانيا |
بوش |
edr |
يتم التحكم في موضع الرف بواسطة صمام الملف اللولبي عالي السرعة ، ومرحلة CAM قابلة للتعديل |
|
تستخدم في مرسيدس بنز OM422LA منذ عام 1985 |
|||
|
التشنجات اللاإرادية |
يتم التحكم في موضع غلاف المكبس والرف بواسطة صمام الملف اللولبي عالي السرعة ، ويكون السكتة الدماغية متغيرة |
|
وضعت في الإنتاج في عام 1989 ، 250 ، 000 الوحدات في عام 1993 |
|||||
|
اليابان |
تويوتا |
ECD-P |
يتم التحكم في موضع الرف بواسطة صمام الملف اللولبي عالي السرعة ، ومرحلة CAM قابلة للتعديل . |
|
منذ عام 1987 ، تم استخدامه في Mitsubishi 6d22t ، إلخ . |
|||
|
زيكسيل |
التشنجات اللاإرادية |
يتم التحكم في موضع غلاف المكبس والرف بواسطة صمام الملف اللولبي عالي السرعة ، وسبق السفر متغير ، وسرعة الكاميرا قابلة للتعديل . |
|
تم وضعه في الإنتاج في عامي 1987 و 20 ، 000 في 1992. |
||||
|
COPEC |
يتم التحكم في توقيت الحقن بواسطة صمام الملف اللولبي عالي السرعة ، ويتم التحكم في الحاقن بواسطة مستشعر إزاحة الحث المتغير . |
|
بدأ استخدامه في محركات الديزل في المركبات في 1983. |
|||||
|
مضخة التوزيع |
أمريكا |
ستاندين |
DCF ، DS |
|
|
تم اختباره على V6 ، V8 في عام 1985 |
||
|
اليابان |
Denso |
ECD-IV |
يتم التحكم في موضع الأكمام المنزلق بواسطة المغنطيس الكهربائي الخطي ، ويتم التحكم في وقت حقن الوقود بواسطة صمام الملف اللولبي |
|
1982 لـ Toyota Model 2L-TE |
|||
|
زيكسيل |
كوفك |
|
|
لـ Isuzu 4FB1 |
||||
|
المملكة المتحدة |
لوكاس |
ملحمي |
|
|
يستخدم في Benz 4- محرك ديزل الصمام في عام 1993 |
|||
|
ألمانيا |
بوش |
edc- |
قم بتدوير المغناطيس الكهربائي للتحكم في موضع الأكمام المنزلق ، ويتحكم صمام الملف اللولبي في توقيت الحقن |
|
1996 لـ Mercedes E290 ، 4- Valve ، 5- cylinder |
|||
|
السيطرة على الوقت |
فوهة ضخ |
أمريكا |
ديترويت |
DDEC |
يتم ترتيب صمام الملف اللولبي عالي السرعة في مرور زيت لفوهة المضخة الميكانيكية ، ويتم إغلاق صمام الملف اللولبي لبدء الرش ؛ رش مفتوحة |
100 |
وضعت في الإنتاج في عام 1985 ، 100 ، 000 في عام 1993 |
|
|
ألمانيا |
بوش |
DDEC |
|
160 |
|
|||
|
المملكة المتحدة |
لوكاس |
eui |
|
|
|
|||
|
مضخة الوحدة |
اليابان |
طوكيو |
A.C.E |
|
|
|
||
|
ألمانيا |
بوش |
EUP13 |
|
|
|
|||
|
مضخة التوزيع |
اليابان |
زيكسيل |
النموذج -1 |
اضبط كمية الزيت مع صمام التحكم في الفائض |
|
تستخدم في تويوتا 3- محرك الحقن المباشر الأسطوانة في عام 1987 |
||
|
Denso |
ECD-V3 |
|
||||||
|
أمريكا |
ستاندين |
DS ، د |
السيطرة على توقيت حقن الوقود وكمية الوقود مع صمام الملف اللولبي عالي السرعة |
|
1994 لـ GM 6.5L Diesel |
|||
|
التحكم في وقت الضغط |
السكك الحديدية الشائعة الضغط المتوسطة |
تراكم ضغط السكك الحديدية الشائع |
أمريكا |
BKM |
سيرتجيت |
مضخة المكبس المحورية ، منظم الضغط الإلكتروني ، صمام ملول لولبي عالي السرعة ، شحان هيدروليكي ديزل ، تراكم الضغط |
|
اختبار على محرك ديزل Guichai 6135 في عام 1995 |
|
اليابان |
تويوتا |
|
ضغط المكبس الذي يقوده الملف اللولبي |
110~140 |
اختبار في عام 1996 |
|||

الشكل 2 تطور مضخة حقن الوقود
من تطور السبعينيات إلى الاستخدام العملي في الثمانينيات ، ينتمي نظام حقن الوقود الإلكتروني القائم على التحكم في الموضع إلى الجيل الأول من المنتجات . لا يحتاج إلا إلى استبدال مضخة المكبس الميكانيكية الأصلية بمضخة التحكم الكهربائية ومكونات التحكم في الإنتاجية التي يتم تغييرها بسرعة وتتحول إلى أن الإجهاض يتنوع ، ويتم إجراء عملية تحكم سريعة. ومع ذلك ، فإن الميراث جيد ، ومع ذلك ، فإن مرونة التحكم وتأثير التحكم العابر ليست مثالية بما فيه الكفاية ، ولا يمكن التحكم في معدل ضغط الحقن واعتماد الحقن بشكل فعال . كلما زادت المنتجات الناضجة: ① تحسين على أساس مضخة التوزيع . على سبيل المثال ، نظام EDCCOVEC في شركة BOSCH في Germany و ECD VI in} {expiled in} التحكم في الموضع على المضخة داخل الخط . مثل نظام COPEC ونظام TICS لشركة Zexel في اليابان .
ميزات هذه المنتجات:
① أو يتم التحكم في موضع الحامل أو الأكمام المنزلق بواسطة مغناطيس كهربائي نسبي أو محرك تيار مباشر ، ويتم استخدام مستشعر الموضع كإشارة للتغذية المرتدة ، مع إدراك التحكم في كمية حقن الوقود ؛
② أو تم تحسين Advancer لحقن الوقود الأصلي ، ويتم اعتماد آلية المؤازرة الكهربائية الهيدروليكية للتحكم في موضع مكبس حاقن الوقود ، إدراك التحكم في توقيت حقن الوقود .
في التسعينيات ، ظهر الجيل الثاني من نظام حقن التحكم الإلكتروني مع التحكم في الوقت والجيل الثالث من نظام حقن التحكم الإلكترونية مع الضغط والتحكم في الوقت واحدًا تلو الآخر . صمام التدفق الكهرومغناطيسي العالي السرعة والقوية ، والذي يتمتع بمزايا التحكم المباشر والاستجابة السريعة . يمكن أن يصل إلى ضغط حقن مرتفع للغاية ، لكنه لا يمكن أن يدرك تعديلًا مرنًا لضغط الحقن والتحكم المرن في معدل الحقن .
تشمل أنظمة الحقن النموذجية التي تسيطر عليها الوقت نظام مضخة التوزيع النموذجية 1 لشركة Zexel في اليابان و ECD لشركة Denso في نظام مضخة التوزيع Japanv3 ، ونظام مضخة توزيع DS و RS في شركة Stanadyne في الولايات المتحدة ، و DDEC لنظام Detroit Company في الولايات المتحدة وشركة Lucas في شركة United Kingdomi ، ETC {
بالمقارنة مع نظام التحكم في الموضع ونظام التحكم في الوقت ، فإن نظام حقن التحكم الإلكتروني في وقت الضغط ، يتخلص تمامًا من بنية النظام الأصلية لمضخة الحقن ، وتكنولوجيا التحكم في الكمبيوتر ، وتكنولوجيا الكشف عن الاستشعار الحديثة ، وتكنولوجيا الملف اللولبي العالي السرعة ، يتم دمجها في التصميم المتقدم: يمكن أن يتم التحكم في آلية الحقن الإلكترونية. يتم تحديد وقت من صمام الملف اللولبي ، ويتم تحديد كمية حقن الوقود من خلال مدة العمل وضغط السكك الحديدية المشترك . إنه يختلف عن مضخة المكبس التقليدية التي تعتمد مبدأ نظام النبضات المنفصل للضغط. وبالتالي ، فإن ضغط الزيت لقناة الزيت الشائعة والتحكم في الصمام الكهرومغناطيسي في عملية الحقن لكل أسطوانة ، يطلق عليه نظام حقن التحكم الإلكترونية في وقت الضغط ، والمعروف أيضًا باسم نظام حقن السكك الحديدية الشائع للمراقبة الإلكترونية (6}} ، لا يمكن للسيطرة على الدفعة ، ولا يمكن التحكم في الحرية ، ولا يمكن التحكم في الحرية ، ولا يمكن التحكم في الحرية ، ولا يمكن التحكم في الحرية ، ولا يمكن السيطرة على الدقة في الحرية. لقد تم تحسين النظام بشكل كبير . يمكن تقسيم نظام حقن السكك الحديدية الشائع إلى نظام حقن السكك الحديدية المشترك للضغط المتوسط ونظام حقن السكك الحديدية الشائع عالي الضغط . المبدأ الأساسي لمكافحة حقن الوقود هو نفسه ، والبنية المتوسطة ، والهيكل هو بنية حاقن الوقود مختلف .. من الأمثلة المعقدة . أمثلة نموذجية هي نظام HEUI الذي طورته شركة Caterpillar في الولايات المتحدة ونظام Servojet الذي طورته شركة BKM في الولايات المتحدة . في حالة أنظمة حقن السكك الحديدية المشتركة ذات الضغط العالي ، 2). المحركات . بعد مطابقة محرك ديزل Hino J08C بنجاح ، تم مطابقتها بنجاح مع Isuzu HK Series Diesel Engine . بحلول عام 2001 ، تم تطوير مجموعة من السكة الحديد الشهرية/الإخراج ، في عام 2000 ؛ على ALFA 156. في عام 2003 ، طورت FIAT بنجاح الجيل الثاني JTD 16- صمام محرك ديزل الحقن المتعدد ؛ تم وضع الجيل الأول من نظام حقن السكك الحديدية الشائع الذي تم تطويره من قبل شركة BOSCH في الجيل الثالث من الجيل الشديد ، ويتمكن من التأكيد على الجيل الثالث من الجيل الشديد في السوق. معايير الانبعاثات.
في الوقت الحاضر ، تقوم بوش ، ألمانيا ، بتطبيق تكنولوجيا الفوهة المتغيرة ومضخم الضغط المحوري بشكل مباشر على تطوير نظام حقن السكك الحديدية المشترك للضغط العالي . يُعتقد أن نظام حقن السكك الحديدية المشترك بشكل أقصى للضغط مع نظام حقن أقصى من 200 ميج. يستخدم نظام unijet بشكل أساسي في السيارات . بعد مطابقة منتجات Benz و VW و BMW وغيرها من الشركات ، ويكون الناتج السنوي لنظام CR أكثر من مليون وحدة . وتطوير سلسلة من المنتجات المنخفضة إلى طاقة متوسطة . بالإضافة إلى شركة Lucas في United. أنظمة الحقن التي تسيطر عليها السكك الحديدية .




