تكنولوجيا السكك الحديدية المشتركة ذات الجهد العالي
هذه إحدى التقنيات الأساسية لمحركات الديزل، والتي يمكنها التحكم بدقة في كمية وتوقيت حقن الديزل. ومن خلال زيادة ضغط الوقود وتحسين هيكل نظام حقن الوقود، يمكن تحقيق تحكم أكثر دقة في عملية حقن الوقود والاحتراق، وبالتالي تحسين الكفاءة الحرارية لمحركات الديزل، وتقليل انبعاثات الضوضاء والتلوث.
ثلاثة مطورين عالميين لنظام السكك الحديدية المشتركة عالي الضغط للديزل
دينسو ياباني
تعد شركة DENSO، التي تأسست في 16 ديسمبر 1949، واحدة من أكبر الموردين العالميين لتكنولوجيا وأنظمة ومكونات السيارات المتطورة. وهي شركة رائدة في أنظمة السكك الحديدية المشتركة ذات الضغط العالي التي تعمل بالديزل، وحماية البيئة، وإدارة المحرك، وإلكترونيات الجسم، والتحكم في القيادة والسلامة، والمعلومات والاتصالات، وغيرها من المجالات.
بوش، ألمانيا
تأسست شركة Robert Bosch GmbH (BOSCH) في عام 1886 وهي إحدى المؤسسات الصناعية في ألمانيا، وتعمل في صناعات السيارات وتكنولوجيا النقل الذكي والتكنولوجيا الصناعية والسلع الاستهلاكية وتكنولوجيا الطاقة والبناء. تشتهر شركة Bosch بمنتجاتها وحلول الأنظمة المبتكرة والمتطورة.
دلفي، الولايات المتحدة الأمريكية
تأسست شركة دلفي للكهرباء (DELPHI) في عام 1890 وهي أكبر شركة مصنعة لأنظمة أسلاك السيارات في العالم. في ديسمبر 2018، أصدرت مختبرات العلامات التجارية العالمية قائمة "2018 World Brand 500"، واحتلت مختبرات دلفي المرتبة 423.
1.مضخة زيت الضغط العالي لمحرك الديزل
تعد مضخة الوقود عالية الضغط لمحرك الديزل أحد أهم مكونات نظام إمداد الوقود في محركات الديزل التقليدية. إنه يوفر الوقود عالي الضغط للمحرك من خلال الضغط والتوصيل، مما يمكنه من تحقيق الانحلال الفعال والاحتراق الموحد، مما يوفر الطاقة اللازمة لتحقيق كفاءة الاحتراق المطلوبة وأداء طاقة أقوى وانبعاثات أنظف لمحرك الديزل.
مضخة الزيت ذات الضغط العالي هي مكون يتطلب دقة عالية، مع متطلبات أعلى للسدادة وغطاء القابس، والتي لديها متطلبات صارمة للختم، والموثوقية، والمتانة.
اخترع المخترع الألماني رودولف ديزل محرك الديزل، ولكن بسبب مشاكل في إمدادات الوقود، كان محرك الديزل يعمل بشكل غير مستقر قبل بضعة أيام، مما أدى في النهاية إلى إفلاس الشركة ووفاته بسبب الاكتئاب. وقد أدى ذلك إلى ظهور عنصر مهم في محركات الديزل: مضخة حقن الوقود، والتي تُعرف الآن بأنها قلب محركات الديزل.
قامت الأمريكية كلير كامينز بتصميم وتصنيع محرك بخاري في سن الثانية عشرة، وبعد ذلك تم تعيينه من قبل السيد إلفين وأقنعه بالاستثمار في تأسيس شركة كامينز التي تنتج محركات الديزل بشكل رئيسي. وبعد اختبارات متعددة، تم تغيير طريقة استخلاص الوقود وحقنه في الأسطوانة إلى نوع الضغط، وتم حقن الوقود في الأسطوانة عن طريق جهاز. كان هذا هو النموذج الأولي لمضخة حقن الوقود، والتي شكلت أيضًا محرك ديزل كامل.
وفي وقت لاحق، قامت شركة Bosch بتحسين تقنية مضخة حقن الوقود في شركة Claire Cummins، مما جعل وظيفة مضخة حقن الوقود أكثر مثالية. في عام 1922، بدأت شركة Bosch في التركيز على البحث والتطوير في تكنولوجيا مضخة حقن الوقود لمحركات الديزل، وتطوير نماذج مختلفة من مضخات حقن الوقود، بما في ذلك بشكل رئيسي حاقنات الوقود من النوع الإبرة والفتحة. منذ ذلك الحين، بدأ عصر محركات الديزل عالية السرعة.
يعد المكبس وفوهة حقن الوقود لمضخة الوقود عالية الضغط في محرك الديزل مكونات دقيقة للغاية، كما تؤثر جودة مكبس مضخة حقن الوقود وفوهة حقن الوقود بشكل مباشر على جودة مضخة حقن الوقود ومحرك الديزل.
2. أنبوب السكك الحديدية المشتركة
يقوم أنبوب السكة المشتركة بتوزيع الوقود عالي الضغط الذي توفره مضخة الوقود عالية الضغط على كل حاقن وقود ويعمل كجهاز تراكم الضغط (التخزين). يجب أن يكون لحجم القضيب المشترك وظيفة تقليل تقلبات ضغط إمداد الوقود لمضخة الزيت عالية الضغط وتذبذبات الضغط الناتجة عن كل حاقن وقود أثناء عملية الحقن، وذلك للتحكم في تقلبات الضغط في الضغط العالي السكك الحديدية المشتركة ضمن النطاق المطلوب. سوف تؤثر تقلبات الضغط الكبيرة على كفاءة محركات الديزل. لكن حجمه لا يمكن أن يكون كبيرًا جدًا، على أساس ضمان أن السكة المشتركة لديها سرعة استجابة كافية للضغط والحاجة إلى الاستجابة السريعة للتغيرات في ظروف تشغيل محرك الديزل. في أحد طرفي أنبوب السكك الحديدية المشتركة، يتم تركيب مستشعر ضغط أنبوب السكك الحديدية المشتركة، والذي يستخدم للكشف عن ضغط أنبوب السكك الحديدية المشتركة والمشاركة في التحكم في الضغط لأنبوب السكك الحديدية المشتركة. عندما يكون ضغط السكة المشتركة غير طبيعي، يتم فتح صمام التنفيس القسري DBV، وسيكون محرك الديزل محدودًا في سرعة التشغيل (مع وجود أخطاء).
3. حاقن الوقود الإلكتروني
يعد حاقن الوقود الإلكتروني أحد المكونات الأساسية الثلاثة لنظام حقن الوقود بالسكك المشتركة، والمعروف باسم حاقن الوقود. وتتمثل وظيفته في التحكم بدقة في وقت وكمية ونمط حقن الوقود في الأسطوانة عن طريق تشغيل مفتاح الصمام اللولبي. نظرًا لمساحة الضغط الأكبر في الجزء العلوي من المكبس مقارنةً بمخروط الضغط الخاص بصمام الإبرة، يكون ضغط السائل المؤثر على المكبس أكبر من القوة الصاعدة المؤثرة على مخروط الضغط الخاص بصمام إبرة الحاقن، مما يتسبب في حدوث الإبرة صمام للإغلاق. عندما يتم تنشيط صمام الملف اللولبي، يتم فتح صمام الرجوع عن طريق القوة الكهرومغناطيسية، ويتم توصيل غرفة التحكم بفتحة العودة، بحيث يكون ضغط السائل فوق المكبس أقل من القوة الصاعدة لمخروط تحمل الضغط للحاقن ثقب الابرة. يرتفع صمام الإبرة، ويبدأ الحاقن في رش الزيت. تعتمد كمية الوقود المحقون على مدة فتح الفوهة، وضغط الحقن، وحركة صمام الإبرة.
تشمل الشركات العالمية الشهيرة المنتجة لحاقن الوقود الإلكترونية
شركة 3M الأمريكية (سكوتش برايت): مينيسوتا للتعدين والتصنيع. تأسست عام 1902.
بوش، ألمانيا: تأسست شركة Robert Bosch GmbH (BOSCH) عام 1886، وتعمل في صناعات السيارات وتكنولوجيا النقل الذكي والتكنولوجيا الصناعية والسلع الاستهلاكية والطاقة وتكنولوجيا البناء. تشتهر شركة Bosch بمنتجاتها وحلول الأنظمة المبتكرة والمتطورة. Elf، فرنسا: في عام 2000، اندمجت Elf بنجاح مع Total Finer لتشكيل مجموعة Total Group.