Dieselinjectiesysteem van de Mercedes Benz OM 651-motor die de Sprinter 2012/2020 uitrust - Deel 1

Inhoudsopgave:

Dieselinjectiesysteem van de Mercedes Benz OM 651-motor die de Sprinter 2012/2020 uitrust - Deel 1
Dieselinjectiesysteem van de Mercedes Benz OM 651-motor die de Sprinter 2012/2020 uitrust - Deel 1
Anonim

Het eerste Common Rail-dieselsysteem met directe injectie werd in 1998 geïntroduceerd in de Mercedes-Benz C 220 CDI (OM 611), die destijds een maximale injectiedruk van 1350 bar bereikte.

In voertuigen met Common Rail Direct Injection (CDI) wordt brandstof direct onder hoge druk in de verbrandingskamer geïnjecteerd en wordt de hoeveelheid brandstof die wordt geïnjecteerd bepaald op basis van prestatiekaarten die zijn opgeslagen in de motorregeleenheid.

In een CDI-systeem wordt brandstof onder hoge druk gebracht door een hogedrukpomp en onder hoge druk opgeslagen in een buis, de Common Rail genaamd, die de injectoren voedt.

Afbeelding
Afbeelding

De vorming van mengsel met de inlaatlucht begint in de verbrandingskamer tijdens de compressieslag en de brandstof kan meerdere keren worden ingespoten, afhankelijk van de belasting van de motor, wat kan zijn voor, tijdens en na de puntontsteking.

De motorprestaties zijn voortdurend verbeterd en directe injectie in combinatie met turbocompressortechnologieën zijn ook geoptimaliseerd, wat resulteert in een vermogen in dieselvoertuigen dat voorheen niet mogelijk was.

De OM 651 motor heeft een maximale injectiedruk van 2.000 bar en genereert een maximum koppel van 500 Nm, daarnaast maakt het systeem gebruik van piëzo-elektrische injectoren die tot vijf keer sneller werken dan voorheen gebruikte solenoïde injectoren. Het injectieproces is verdeeld in pre-injectie, hoofdinjectie en post-injectie stadia om de verbranding te verbeteren en uitlaatemissies te verminderen.

Afbeelding
Afbeelding

De OM 651-motor bevat een reeks innovatieve technologieën. Dit omvat een aantal nieuwe ontwikkelingen die in geen enkele andere in serie geproduceerde autodieselmotor te vinden zijn.

Van bijzonder belang zijn de piëzo-elektrische injectoren, de tweetraps turbocompressor en de tandwielaandrijving in combinatie met kettingaandrijving aan de uitgangszijde.

Het systeem voldoet volledig aan de Euro 5-emissienorm en maakt gebruik van het bekende uitlaatgasnabehandelingssysteem, een oxidatiekatalysator en een roetfilter (DPF).

De OM 651 motor wordt gekenmerkt door:

• Delphi's Common Rail System (CDI);

• Tandwielaandrijving in combinatie met kettingaandrijving aan uitgaande zijde;

• Twee balansassen geïntegreerd in een behuizing samen met de krukas;

• Piëzo-injectoren met zeven gaten;

• Heeft twee klopsensoren;

• Uitlaatgasrecirculatie met een voorkoeler geïntegreerd in het koelcircuit en een uitlaatgasrecirculatiekoeler met selecteerbaar bypasskanaal;

• Uitgebreid thermisch beheersysteem met waterpomp en oliesproeiers die naar behoefte worden geregeld;

• Oliepomp met geregeld volume;

• Geoptimaliseerde verbrandingskamer;

• Lagere compressieverhouding;

• Hogere ontstekingsdruk;

• Minder wrijving door lagers op balansassen;

• Verminderde interne wrijving.

Het brandstoftoevoersysteem zorgt ervoor dat het injectiesysteem continu wordt gevoed, tijdens het rijden pompt de brandstofpomp de brandstof naar de hogedrukpomp, van daaruit wordt het met de vereiste druk piëzo-elektrisch naar de injectoren geleid.

Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding
Afbeelding

Het brandstoftoevoersysteem is verdeeld in een lagedruksysteem en een hogedruksysteem.

Lage druk systeem

De elektrische pomp pompt de brandstof door het filter en een klep regelt de hoeveelheid die de hogedrukpomp nodig heeft. De brandstofdruk in de begrenzingsklep is 4,0 - 4,5 bar, bij overschrijding van deze waarde gaat de brandstofdrukontlastklep open en leidt de overtollige brandstof via de retourleiding terug naar de brandstoftank.

De brandstofdrukontlastingsklep leidt ook een deel van de brandstof naar de excentrische as voor smering. Als er luchtbellen in de brandstof zitten, wordt deze via de brandstofdrukontlastklep naar de retourleiding van de hogedrukpomp geleid, waardoor het lagedruksysteem wordt ontlucht.

Om het motorrendement te verbeteren en de brandstoftemperatuur laag te houden, regelt de klep de brandstofstroom naar de hogedrukpomp.

Er zit een verwarmingselement in het brandstoffilter om ervoor te zorgen dat brandstof door de leidingen kan stromen, zelfs als de buitentemperatuur erg laag is.

Afbeelding
Afbeelding

Hogedruksysteem

Het hogedruksysteem genereert en slaat de brandstofdruk op die nodig is voor injectie. Brandstof wordt op gecontroleerde wijze door de hogedrukpomp aan de buis toegevoerd en de brandstof wordt met een maximale injectiedruk tot 2000 bar aan de piëzo-elektrische injectoren geleverd.

Afbeelding
Afbeelding

Hogedrukaanpassing

De hogedrukpomp comprimeert een bepaalde hoeveelheid brandstof, afhankelijk van het gaspedaalsensorsignaal en het motortoerental. De druk en temperatuur van de brandstof in de leiding worden geregistreerd door de leidingdruksensor en de brandstoftemperatuursensor, die de informatie continu naar de CDI-regeleenheid sturen.

De hoeveelheid injectie hangt af van de brandstofdruk in de buis en de duur van de activering van de injectoren. De leidingdruk wordt geregeld door de CDI-regeleenheid, via de hoeveelheidregelklep of door de drukregelklep.

De injectiehoeveelheid wordt voor elke cilinder afzonderlijk berekend door de CDI-regeleenheid op basis van prestatiekaarten.

Bij werkzaamheden aan het hogedruksysteem (bijv. leiding, drukleidingen, hogedrukpomp, brandstofinjectoren) is het belangrijk om speciale aandacht te besteden aan kwaliteit en reinheid. Zelfs de geringste vervuiling kan de werking van de motor beschadigen.

Als de motor wordt uitgeschakeld, blijft er een restdruk van 50 tot 80 bar in het systeem. Om veiligheidsredenen kan het injectiesysteem pas worden geopend nadat de druk is afgelaten.

Bij een aanrijding stuurt de airbagmodule een signaal naar de CDI-regeleenheid en wordt de brandstofpomp onmiddellijk gestopt en wordt het systeem drukloos gemaakt.

Buisdrukaanpassing

De CDI-regeleenheid regelt de leidingdruk via de drukregelklep of hoeveelheidregelklep, op basis van prestatiekaarten.

Besturing via de drukregelklep en regeling via de hoeveelheidregelklep zijn afzonderlijke processen.

Besturing via drukregelventiel

Na elke motorstart wordt eerst de drukregelklep bediend, terwijl de hoeveelheidregelklep niet wordt bediend en volledig open blijft. Hierdoor kan de maximale hoeveelheid brandstof naar de hogedrukpomp worden gevoerd.

De regeling via het drukregelventiel werkt onder de volgende omstandigheden:

• Na elke motorstart, met stationair draaiende motor tot een brandstoftemperatuur van 10 °C, terwijl de brandstoftemperatuur stijgt.

• Na elke motorstart, met stationair draaiende motor met een brandstoftemperatuur van 5 °C, terwijl de brandstoftemperatuur da alt.

Een van de functies van de regeling door de drukregelklep is om de koude brandstof snel op te warmen en door de brandstof door de nauwe opening in de drukregelklep te drukken, kan de brandstof onder bepaalde omstandigheden tot meer dan 150°C worden verwarmd.

Afbeelding
Afbeelding

Aanbevolen: