Delphi F2 dízelbefecskendezés

„Kiforrott konstrukción ne változtass!” – vallják a gyártók. A HD-motoroknak gond nélkül kell legalább másfél millió kilométert lefutniuk. Az utóbbi években a konstrukciós módosítást a környezetvédelmi előírások kényszerítik ki, ehhez elsősorban a befecskendezést kell megváltoztatni. A teljesítendő emissziós előírások a világban: Euro VI, post US 10, post Japán NLTR, Tier IV. Nagyobb rendszernyomás, akár 3000 bar, többszörös és pontosabb adagolás válik szükségessé.

A befecskendezési folyamat mai követelményeknek megfelelő alakítása, irányíthatósága a common rail rendszert követeli meg. Szükségessé válik a régebbi konstrukciójú motorok átalakítása CR adagolási technikára, mert azok korábban vagy EUP- vagy EUI- (adagolóporlasztós) rendszerűek voltak. Az átkonstruálás és az új főegységek (blokk, hengerfej) gyártása jelentős költséggel jár, melyet érthetően el akarnak kerülni a gyártók. Ezt a helyzetet ismerte fel a Delphi, amikor a régi lehetőségekkel szellemesen kombinálta az új, nagynyomású CR-rendszert, felkínálva azt a gyártóknak és velük együtt végezve a beépítési munkákat. Ezért a konstrukcióért – az F2 családban az F2e megoldásért – a Delphi rangos elismerést kapott, 2013-ban elnyerte az USA-ban a PACE™ kiválósági beszállítói díjat (PremierAutomotive Supplier’s Contribution to Excellence).

DELPHI F2E –AZ UI KIVÁLTÁSA CR-REL

Az adagolóporlasztó (UI) általánosan használt HD-motor adagolási technika. Az adagolóporlasztós rendszer hengerfejben lévő bütykös tengelye– mint az közismert – porlasztónként helyben állítja elő a porlasztóegységben található dugattyú (plunger) révén a nagy nyomást, amely a 2500 bart is meghaladhatja. A rendszer baja, hogy az adagolási folyamat egyszerű esetben nem vagy csak korlátozottan és bonyolult belső szeleprendszerrel vezérelhető, így például pontos adagú pilotbefecskendezésekre nem alkalmas. A Delphi F2e CR-rendszere a nagy tüzelőanyag railnyomás előállítására megtartja a bütykös dugattyús szivattyút, és az itt előállított nyomást átvezeti a közös nyomástérbe, a railbe. Az elemet tengelyfordulatonként két vagy három bütyök is működtetheti. A CR-injektorok az UI (PD) helyére kerülnek. A nagy ötlet az, hogy az UI (itt is nevezhetjük így a szivattyúegységet, a Delphi terminológia szerint ez „pumping injector”) a CR-injektorra kerül, afölött helyezkedik el, mint az eredeti UI elemnél. A kettő azonban ott elválasztott: a felső a nagynyomású szivattyú, az alsó az injektor, mely a railből kapja a gázolajat ➊.

A motor hengerszámától, lökettérfogatától, teljesítményétől, a maximális rendszernyomástól függ, hogy hány UI+injektor egység kell egy motorba,
ez akár 6-ig is elmehet. Ahol nincs UI-egység, ott csak CR-injektor van az adott hengerben (a Delphi szerint ez
a „Non-pumping injector). A rendszer kialakítása a fénykép ➋ megtekintése után bizonyára mindenki számára
egyértelmű.

A rendszer további előnye, hogy az adagolás minden szerkezeti eleme a hengerfejben van. Volvo-motorra kiépített rendszer hidraulikus kapcsolását a ➌. ábra mutatja.

A gázolaj a tartályból a motor oldalán található ECU-n áramlik keresztül, hogy hűtse azt. Ezután a szívóágban lévő vízleválasztó előszűrőn át jut a tápszivattyúba. A gázolaj a főszűrőn át jut a hengerfejben lévő tápcsatornába, melyen keresztül kapja a szivattyúegység (UI) a gázolajat. Ugyanez a csatorna szolgál az injektor gázolaj visszaáramlására is. Az UI-ből a railbe kerül a nagynyomású gázolaj. Mivel sajnos az egység belső kapcsolását nem ismerjük, így csak azt tudjuk feltételezni, hogy a railbe menő nagynyomású CR-cső egyben a CR-injektor tápvezetéke is. A Delphi F2e (Ultra High Pressure Heavy Duty Common Rail Pump Injector) rendszer hengerenként 1,5–2,6 liter lökettérfogatú motorokhoz alkalmazható, főbb műszaki adatai:

DELPHI F2P –AZ UP KIVÁLTÁSA CR-REL

Haszongépjármű-motoroknál gyakori adagolószivattyú megoldás az ún. steck- pumpa. A PLD- (Pumpe-Leitung-Düse) vagy az EUP- (Electronic Unit Pump) rendszernél a blokk oldalában hengerenként van egy-egy adagolószivattyú, melyet egy, a motor oldalában végigfutó bütykös tengely működtet. A mechanikus szabályozású UP adagolórendszert részben idővezérlésűvé tették úgy, hogy az adagolószivattyú kimenetéhez mágnesszelepet tettek. Azonban így is megmaradtak azok a hátrányok, melyek a bütyökműködtetésből erednek. Ennek az adagolásnak CR-rendszerűvé tételére is kidolgozott a Delphi egy konstrukciós megoldást. Az F2p rendszer átvette a korábbi CR nagynyomású szivattyúkat, illetve a régiek helyére tette az új szivattyúkat ➍, motoronként 2–6 egységet.

Ezek dolgoznak a railre. A porlasztók helyére kerülnek a CR-injektorok. A rendszerelemeket az ➎. ábrán szemlélhetjük meg.

Az F2p műszaki adatai megegyeznek az F2e-nél ismertetett értékekkel. E rendszerrel is elérhető a 3000 bar rendszernyomás.

F2R – A CR ÚJ GENERÁCIÓJA

Azokhoz a motorokhoz, melyek a haszongépjárművek közép- és HD-osztályában új konstrukciójúak vagy korábban is common rail adagolórendszerrel készültek, de szükségessé vált a fejlesztésük, a Delphi a címképen is látható F2r nagynyomású rendszert ajánlja ➏. A nagynyomású szivattyú 2 vagy 3 elemű dugattyús szivattyú, melynek tengelyét a motor fogaskerék-áttételen keresztül hajtja. Az injektortest átmérője minimálisan 21 mm. A rendszer 4–16 literes motorhoz alkalmazható. Az F2 haszongépjármű CR-család irányítóegysége, az ECM is új fejlesztés, megnevezése ETC3. Az ETC az Electronic Truck Engine Controller betűszava. Az ETC folyadék- és levegőhűtésű változatban készül, a motorra és a vázra is szerelhető kivitelű. Az F2 családhoz tartozó rendszereket az angliai Delphi dízelrendszerek kutatóközpontjában fejlesztették ki, a gyártás tavaly nyáron indult be. Az adagolórendszereket nemcsak közúti járművekben használják, hanem mezőgazdasági és ipari erőgépekben is.