Gemenedrukbuisbrandstofinspuiting

Gemenedrukbuis- direkte brandstofinspuiting is 'n moderne weergawe van 'n direkte inspuitstelsel vir dieselenjins. Dit bestaan uit 'n hoëdruk (1000+ bar) drukbuis wat indiwiduele solenoïedaangedrewe kleppe voer eerder as 'n laedruk brandstofpomp wat 'n spuitstuk voer of 'n hoëdruk brandstofvoerlyn met meganiese kleppe wat deur nokke op 'n nokas beheer word. Derde generasie gemenedrukbuisdieselenjins het deesdae piëso-elektriese inspuiters wat selfs meer akkuraat is met brandstofdrukke so hoog as 180 MPa / 1800 bar.

Geskiedenis 
Die prototipe van die gemenedrukbuisstelsel is in die laat 1960's deur Robert Huber van Switserland ontwikkel. Daarna het Dr. Marco Ganser van die Switserse Federale Instituut van Tegnologie die tegnologie verder ontwikkel. In die middel negentigs het Dr. Shohei Itoh en Masahiko Miyaki van Denso Corporation, 'n Japannese vervaardiger van motoronderdele, die gemenedrukbuisstelsel vir swaarvoertuie ontwikkel en uiteindelik aangepas vir hul eerste praktiese toepassing naamlik die ECD-U2-gemenedrukbuisstelsel, wat op die Hino Raising Ranger-wa geïnstalleer is en in 1995 verkoop is.

Die moderne elektronies beheerde gemenedrukbuisstelsel werk op dieselfde beginsel maar word beheer deur 'n elektroniese beheereenheid wat die inspuiter elektronies, eerder as meganies, oopmaak. Hierdie stelsel het baie toetse ondergaan in die 1990's in samewerking met Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat en Elasis. Na verdere navorsing en ontwikkeling deur die Fiat-motorgroep is die ontwerp deur die Duitse maatskappy Robert Bosch GmbH gekoop en het hulle die verdere ontwikkeling om dit geskik te maak vir massaproduksie voltooi. In 1997 het hulle die gebruik daarvan na passasiersmotor uitgebrei. Die eerste passasiersmotor om die gemene drukbuis-stelsel te gebruik was die 1997 Alfa Romeo 156 met sy 1.9 JTD-enjin en later in daardie selfde jaar in die Mercedes-Benz E 320 CDI.

Gemenedrukbuisenjins is ook gebruik in seevaartuie en lokomotiewe vir 'n geruime tyd. Die Cooper-Bessemer GN-8 (circa 1942) is 'n voorbeeld van 'n hidrouliesbeheerde gemenedrukbuis-dieselenjin.

Gemenedrukbuistegnologie vandag 

Vandag se gemenedrukbuisbrandstofinspuitstelsels het 'n omwenteling in dieselenjin-tegnologie meegebring. Robert Bosch GmbH, DENSO Corporation, Siemens VDO en Delphi Automotive Systems is vandag van die groot verskaffers van gemenedrukbuis-stelsels. Die verskillende motorvervaardigers gebruik verskillende benamings vir hulle enjins met gemenedrukbuisstelsels.

'n Paar voorbeelde is:

 BMW se d-enjins
 Daimler se CDI enjins
 Fiat se JTD enjins (ook soms MultiJet, JTDm of Ecotec CDTi genoem)
 Honda se i-CTDi
 Hyundai se CRDi

Werking 
Solenoïede of piëso-elektriese kleppe maak dit moontlik om fyn elektroniese beheer oor die hoeveelheid en tyd waarteen brandstof ingespuit word uit te oefen en die hoër druk wat die gemenedrukbuistegnologie moontlik gemaak het, het fyner verdeling van die brandstof moontlik gemaak. Ten einde enjingeraas te verminder kan die enjin se elektroniese beheereenheid 'n klein hoeveelheid diesel inspuit net voor die hoofinspuiting om sodoende die plofbaarheid en vibrasies te verminder. Hierdie voorafinspuitings kan ook gebruik word om die tydsberekening van inspuiting en hoeveelheid brandstof te optimiseer vir koue-aansittoestande. Sommige gevorderde gemenedrukbuis-stelsels kan soveel as vyf inspuitings per slag uitvoer.

Gemenedrukbuisenjins vereis nie 'n verwarmingsperiode nie en het ook laer uitlaatgaskonsentrasies tot gevolg vergeleke met ouer dieselenjins.

In ouer dieselenjins is 'n verdeeltipe inspuitpomp gebruik wat deur die enjin beheer is om sarsies brandstof na die inspuiters te stuur waar basiese eenvoudige spuitstukke was wat die diesel in die enjin se verbrandingskamer ingespuit het. Aangesien die brandstof by 'n lae druk is, was die beheer oor die brandstoflewering nie baie presies nie en was die sproei relatief grof gewees en was die verbrandingsproses ondoeltreffend.

In gemene drukbuisstelsels word daar met die verdelende inspuitpomp weggedoen. In plaas daarvan word 'n uiters hoëdrukpomp gebruik om die brandstof teen 'n hoë druk van 200 MPa in 'n reservoir (die gemene drukbuis) in te pomp. Die buis vertak dan na rekenaarbeheerde inspuiterkleppe wat 'n presies gemasjineerde sproeikop en suier bevat en deur 'n solenoïede aangedryf word. Dié kleppe eerder as die pomp word gebruik om die presiese oomblik te beheer wanneer die brandstof in die silinder ingespuit word en maak dit ook moontlik om die druk waarteen die brandstof ingespuit word verder te verhoog. Die gevolg is dat die ingespuite brandstof maklik geatomiseer word en skoon brand wat daartoe lei dat die uitlaatgasse skoner is en die werkverrigting verhoog word.

Die meeste Europese vervaardigers het gemenedrukbuisdiesels in hul modelreekse. Sommige Japannese vervaardigers, soos Isuzu, Toyota, Nissan en meer onlangs ook Honda het ook gemenedrukbuisenjins ontwikkel. Sommige Indiese maatskappye het ook hierdie tegnologie suksesvol geïmplementeer, onder andere Mahindra & Mahindra en Tata Motors.

Sien ook 
 Dieselenjin
 FSI

Eksterne skakels 

 Common rail 101  - artikel op die dieseltechnologyforum.org webwerf
 'n Animasie wat die werking van die gemenedrukbuisinspuiter verduidelik 
 Video oor die gemenedrukbuisinspuiter op die Sprinter 311 CDI (Portugees) 

Voertuigtegnologie