Conduc ător de doctorat: [626078]
UNIVERSITATEA TEHNIC Ă
“GHEORGHE ASACHI” DIN IA ȘI
Facultatea de Construc ții de Ma șini și Management
Industrial
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA
PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE
INJEC ȚIE
– REZUMAT TEZ Ă DE DOCTORAT –
Conduc ător de doctorat:
Prof. univ. dr. Doru C ălăra șu
Doctorand: [anonimizat]. Vasile Gabriel Neneric ă
IA ȘI – 2014
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
1
x
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
2
CUVÂNT ÎNAINTE
În prezent exist ă o gam ă variat ă de motoare termice ce echipeaz ă atât
echipamente utilizate în diverse activit ăți, cît și autovehicule rutiere. Dintre aceste
motoare motorul Diesel se eviden țiaz ă prin cuplu maxim la tura ții mici și asigur ă o
plajă mare de tura ții între cuplu maxim și putere maxim ă. Acest motor, este unul din
cele mai utilizate motoare în special pe autovehicu le cu gabarit mare tocmai prin
datorit ă calit ăților sale rspectiv cuplu și putere mare la un consum sc ăzut.
Tehnologia încearc ă s ă țin ă pasul atât cu cerin țele pie ței cât și cu normele de
poluare impuse. Astfel motoarele Diesel sunt din ce în ce mai puternice si tot odat ă
au un consum și o poluare tot mai sc ăzute. Aceste cerin țe au putut fi realizate prin
introducerea calculatorului pentru a gestiona injec ția, dezvoltarea sistemului de
injec ție ramp ă comun ă (common rail), utilizarea unui combustibil de cali tate și
introducerea unor catalizatoare pentru reducerea no xelor.
Scopul activit ății de cercetare în cadrul lucr ării de doctorat a urm ărit
inbun ătățirea performan țelor sistemului de injec ție ramp ă comun ă, care în prezent
este cel mai des utilizat, prin inbun ătățirea performan țelor injectorului cu solenoid,
injector ce echipeaz ă acest sistem de injec ție.
Mul țumiri
Mulțumesc tuturor celor care m-au sus ținut și ajutat pe parcursul realiz ării
acestei teze de doctorat. Profunde mul țumiri conduc ătorului știin țific, domnul
prof.dr.ing. Doru Calarasu pentru sprijinul acordat pe tot parcursul anilor de cercetare
știin țific ă.
Mulțumesc colectivului de cadre didactice din cadrul de partamentului de
Mecanica Fluidelor, Ma șini și Ac țion ări Hidraulice și Pneumatice pentru sprijinul
acordat în perioada preg ătirii doctoratulu.
Mulțumesc familiei pentru rabdare și sprijin
Observa ții:
Numerotarea capitolelor, figurilor, rela țiilor matematice, tabelelor, precum și
referin țele bibliografice utilizate în rezumatul lucr ării sunt cele corespunz ătoare
tezei de doctorat.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
3
Cuprins
Cap Pag.
1 ASPECTE GENERALE PRIVIND SISTEMELE DIESEL DE INJEC ȚIE AUTO .. 5
2 STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND REALIZ ĂRILE TEHNICE
ALE SISTEMELOR DE INJEC ȚIE DIESEL ………………………………………………. ……………………… 8
2.1 GENERALIT ĂȚI…………………………………………… …………………………………………… ………………………………….. 8
2.2 STRUCTURA SISTEMELOR DE INJEC ȚIE. …………………………………………… …………………….. 9
2.2.1 Rezervorul de combustibil …………………………………………………………………………… ……… 10
2.2.2 Pompa de joas ă presiune …………………………………………… …………………………………………… ….. 10
2.2.3 Pompele de înalt ă presiune …………………………………………… …………………………………………… . 12
2.2,4 Rampa comun ă (acumulator) …………………………………………… ………………………………………… 14
2.2.5 Injectorul …………………………………………… …………………………………………… …………………………………….. 15
2.2.6 Filtre ………………………………………………………………………………………………… ……………………. 16
2.2.7 Conductele …………………………………………………………………………………………….………… 17
2.2.8 Mediul hidraulic ……………………………………………………………………………………..………… 17
2.3 FENOMENE SPECIFICE SISTEMELOR DE INJEC ȚIE …………………………………………… 18
2.3.1 Cavita ția ………………………………………………………………………………………………… ……………. 18
2.3.2 Oblitera ția ……………………………………………………….. …………………………………………… ……………….. 20
2.4 TIPURI DE SISTEME DE INJEC ȚIE DIESEL …………………………………………………………. 20
2.5 TESTE, PERFORMAN ȚE, CALITATE ……………………………………………………… …………………. 22
2.6 METODA DE ANALIZ Ă SHAININ (SS) …………………………………………… …………………………………. 23
2.6.1 Principiile directoare ale sistemului Shainin ……………………………………………………. … 23
2.6.2 Cauze dominante ale varia ției și c ăut ări progresive ……….……………………….. 24
2.7 CONCLUZII ………………………………………………….. …………………………………………… …………………………………. 25
2.8 STABILIREA INTEN ȚIILOR DE CERCETARE ALE LUCR ĂRII DE
DOCTORAT ……………………………………………………… …………………………………………… …………………..…… 26
3 MODELAREA MATEMATIC Ă…………………………………………… …………………………………………… …………. 27
3.1 ASPECTE GENERALE …………………………………………… …………………………………………… …………………… 27
3.2 STRUCTURA SISTEMULUI DE DE INJEC ȚIE RAMP Ă COMUN Ă
(COMMON RAIL) …………………………………………………………… …………………………………………… ………….
28
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
4
3.3 MODELAREA MATEMATIC Ă A ELEMENTELOR DIN SISTEMUL DE
INJEC ȚIE …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …. 29
3.3.1 Modelul matematic al pompei cu debit
constant …………………………………………… …………………………………………… ………………………………………. 30
3.3.2 Modelul matematic al supapei cu comand ă direct ă………………………………………….. 31
3.3.3 Modelul matematic al droselului cu comand ă direct ă……………………………………… 31
3.3.4 Modelul matematic al cilindrului hidraulic ……………………………………………………… …… 34
3.4 CONCLUZII ………………………………………………………………….. …………………………………………… …………… 35
4 SIMULAREA NUMERIC Ă A INJECTORULUI CU SOLENOID …………………………………. 36
4.1 SIMULAREA NUMERIC Ă A SISTEMELOR …………………………………………… ……………………….. 36
4.1.1 Model de simulare – experiment de simulare ………………………………………………. 36
4.1.2 Programe și medii pentru simularea proceselor și sistemelor ………………… 37
4.2 SIMULAREA NUMERIC Ă A INJECTORULUI CU SOLENOID ………………………………. 37
4.2.1 Modelul de simulare pentru injectorul cu solenoid e chilibrat hidraulic
utilizand mediul AMESim. …………………………………………… …………………………………………… ….. 37
4.2.2 Analiza dinamic ă a func țion ării injectorului cu solenoid ob ținut ă prin
simulare numeric ă………………………………………………….. …………………………………………… ……..… 38
4.3 CONCLUZII ………………………………………………… …………………………………………… ……………………………… 42
5 CECERT ĂRI EXPERIMENTALE …………………………………………… …………………………………………… ……. 43
5.1 CONSTRUC ȚIA ȘI FUNC ȚIONAREA INJECTORULUI CU SOLENOID …….….. 43
5.2 INFLUEN ȚA GEOMETRIEI ELEMETELOR COMPONENTE ALE
INJECTORULUI ASUPRA PERFORMAN ȚELOR ACESTUIA ……………………………… 47
5.3 REZULTATE EXPERIMENTALE OB ȚINUTE PE STANDUL DE TESTARE …. 49
5.3.1 Standul de testare a injectoarelor ………………………………………………………………… 49
5.3.2 Func ționarea standului ………………………………………….………………………… ………………. 50
5.3.3 Culegerea și interpretarea datelor experimentale ……………………….……………… 50
5.4 CONCLUZII …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………. 67
6 CONCLUZII FINALE, CONTRIBU ȚII ȘI PERSPECTIVE DE CONTINUARE A
CERCET ĂRILOR …………………………………………… …………………………………………… …………………………………… 68
6.1 CONCLUZII FINALE ………………………………………………….. …………………………………….…………………. . 68
6.2 CONTRIBU ȚII ………………………………………………. …………………………………………… …………………………………. 71
6.3 PERSPECTIVE DE CONTINUARE A CERCET ĂRILOR ………………………………………….. 71
BIBLIOGRAFIE …………………………………………… …………………………………………… ……………………………………… 73
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
5
CAPITOLUL 1
ASPECTE GENERALE PRIVIND SISTEMELE DIESEL DE
INJEC ȚIE AUTO
Motoarele cu ardere intern ă transform ă energia chimic ă a combustibilului prin
intermediul energiei termice de ardere, în interior ul motorului, în energie mecanic ă.
Energia mecanic ă ob ținut ă ac ționeaz ă pistoanele într-o mi șcare alternativ ă în
cilindru.
Pistoanele sunt conectate la arborele cotit, care t ransform ă mișcarea
pistoanelor într-o mi șcare de rota ție transmis ă la cutia de viteze.
Atât motoarele pe benzin ă cât și cele Diesel, transform ă energia chimic ă a
combustibilului în energie mecanic ă printr-o serie de explozii numite combustii. Modul
cum se produce combustia face diferen ța dintre cele dou ă tipuri de motoare [48],
[51], [97], [98].
În motorul pe benzin ă combustibilul este amestecat cu aer, este comprima t de
piston și aprins de o scânteie generat ă de bujie.
În motorul Diesel aerul este comprimat pân ă la o anumit ă presiune, dup ă care
este injectat combustibilul. Datorit ă temperaturii la care ajunge aerul în timpul
compresiei, combustibilul se aprinde spontan [48], [51], [99].
La motoarele pe benzin ă și la cele mai folosite motore Diesel, un ciclu moto r
este compus din patru timpi, figura 1.1, [48], [51] , [98].
• admisia: valva de admisie se deschide, aerul p ătrunde în cilindru datorit ă
mișcării pistonului în jos;
• compresia: pistonul se ridic ă comprimând astfel aerul în cilindru;
• combustia: când pistonul ajunge în partea superioa r ă a cilindrului, la un
moment bine stabilit este introdus și aprins combustibilul, for țând mișcarea
pistonului în jos
• evacuarea: pistonul se ridic ă și for țeaz ă gazele rezultate în urma
combustiei s ă ias ă prin supapa de evacuare [48], [51], [100].
Pentru motoarele Diesel rapide se utilizeaz ă un ciclu care permite arderea în
doi timpi. În timpul 1 arderea se face la volum con stant, în timpul 2 se face la
presiune constant ă (ciclul lui Sabathé) figura 1.2.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
6
La motorul Diesel motorina se aprinde spontan dator it ă aerului fierbinte
rezultat din compresie și nu prin scânteie cum e la motorul pe benzin ă [100], [105],
[106]. Echipamentul de injec ție are rolul de a alimenta camera de ardere a motor ului
cu combustibil, astfel încât arderea s ă corespund ă în orice moment regimului de
func ționare al motorului, determinat la rândul s ău de sarcina exterioar ă a acestuia.
Fig. 1.1 Timpii motorului cu ardere intern ă [77]
Fig. 1.2 Diagrama indicat ă a motorului cu ardere intern ă (ciclul lui Sabathe) [94], [98], [100], [103],
[108] ; P- presiune; V- volum; PMS – punct mort superior; PMI – punct mort inferior; A – admisie; B –
compresie; C – ardere; D – destindere; E – evacuare .
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
7
Pentru ca func ționarea motorului s ă fie corect ă și economic ă în acela și timp,
echipamentul de injec ție trebuie s ă îndeplineasc ă o serie de cerin țe, dintre care cele
mai importante sunt urm ătoarele:
– să ridice presiunea combustibilului la o valoare dete rminat ă și s ă îl
pulverizeze în camera de ardere, astfel încât amest ecul de aer și
combustibil s ă fie cât mai optim, iar arderea s ă fie cât mai complet ă;
– să înceap ă injectarea combustibilului la un anumit moment și s ă o termine
la un timp bine stabilit;
– injectarea combustibilului s ă fie f ăcut ă corespunz ător cu procedeul de
ardere al motorului în ceea ce prive ște poziția și forma jetului;
– să injecteze o cantitate de combustibil corespunz ătoare în orice moment cu
sarcina motorului;
– să realizeze uniformitatea debitului de combustibil p e fiecare cilindru.
Aceasta poate fi apreciat ă prin coeficientul sau "gradul de neuniformitate" a
distribuirii motorinei [48], [51], [98], [102], [10 3].
Deoarece injec ția combustibilului se face la presiuni mari (1600-2 200 bar) și
foarte precis din punct de vedere al timpului și al cantit ății, se impune ca jocurile
elementelor din structura sistemului de injec ție care se afl ă în mișcare relativ ă s ă fie
de ordinul micronilor. Acest lucru face ca elemente le componente ale pompei de
injec ție și ale injectorului s ă fie executate cu cea mai mare precizie.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
8
CAPITOLUL 2
STADIUL ACTUAL AL CERCET ĂRILOR PRIVIND
REALIZ ĂRILE TEHNICE ALE SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
DIESEL
2.1 GENERALIT ĂȚI
Dezvoltarea motoarelor Diesel s-a accentuat în timp ul crizei petroliere din
perioada 1970, ca o alternativ ă pentru motoarele pe benzin ă. La început, motoarele
erau zgomotoase și foarte poluante datorit ă arderii incomplete. La primele motoare
Diesel func ționarea se baza pe o metod ă simplă îns ă nu foarte eficient ă și corect ă,
din punct de vedere al distribuirii combustibilului în camerele de ardere ale motorului.
Pompa de combustibil și injectoarele erau ac ționate complet mecanic. Un alt neajuns
al vechilor motoare Diesel a fost și faptul c ă injectarea combustibilul se f ăcea într-o
antecamer ă ce asigura atomizarea corespunz ătoare înainte de a intra în camera de
ardere principal ă. De aici și termenul de injec ție indirect ă.
Spre deosebire de motoarele pe benzin ă, cele Diesel nu au bujii pentru a
aprinde amestecul de combustibil. Ele depind de c ăldura generat ă de comprimarea
intens ă a aerului în cilindri, care aprinde combustibilul atunci când este pulverizat în
camera de ardere. La rece, au nevoie de bujii incan descente ce sus țin procesul de
înc ălzire [48], [51].
Motoarele Diesel revin în actualitate cu ajutorul s istemelor moderne de injec ție
și a sistemelor de management al motorului, ceea ce conduce la cre șterea puterii,
sc ăderea emisiilor poluante și în acela și timp o reducere semnificativ ă a consumului
de combustibil [104].
Sistemele de injec ție direct ă sunt controlate de computere care monitorizeaz ă
arderea combustibilului, crescând eficien ța și reducând poluarea [102].
Standardele europene devin tot mai exigente, ceea c e impune producerea
unor ma șini mai pu țin poluante. Pentru a realiza acest lucru se folose sc diverse
metode:
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
9
– filtrul de particule și catalizatorul, ce au rolul de a arde funinginea și astfel se
pot reduce emisiile poluante cu pân ă la 90%;
– sisteme de injec ție moderne: ramp ă comun ă (common rail), pomp ă injector;
– rearderea gazelor de evacuare (astfel se reduc ox izii de azot care sunt foarte
toxici );
– folosirea de combustibili alternativi cum ar fi b iodieselul ce duce la o reducere
consistent ă a polu ării.
Cercet ările actuale vizeaz ă o înbun ătățire a sistemelor de injec ție moderne,
astfel încât injec ția s ă se realizeze la presiuni ce dep ăș esc 2500 bar.
2.2 STRUCTURA SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
Sistemul de injec ție de combustibil, figura 2.1, poate fi împ ărțit în dou ă
componente, respectiv componenta de joas ă presiune și cea de înalt ă presiune.
Componenta de joas ă presiune este alc ătuit ă din [48]:
• rezervorul de combustibil
• pompa de alimentare de joas ă presiune (pomp ă de transfer)
• filtrul de combustibil
• conducte de joas ă presiune
Componenta de înalt ă presiune este compus ă din:
• pompa de înalt ă presiune,
• acumulator sau ramp ă
• injector
• conducte de înalt ă presiune
Fig. 2.1 Structura sistemului de injec ție ramp ă comun ă [48]
Pomp ă înalt ă
presiune
Ramp ă comun ă
Injector
Filtru
Pomp ă joas ă
presiune
Rezervor
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
10
Pe lâng ă toate aceste elemente, sistemele de injec ție mai con țin și elemente
de siguran ță și control precum și elemente de reglaj [48].
Elementele componentei de joas ă presiune au rolul de a transfera motorina de
la rezervor la pompa de înalt ă presiune.
2.2.1 Rezervorul de combustibil
Rezervorul are rolul de a stoca combustibil. El mai are și rolul de a disipa
căldura provenit ă de la combustibilul care este returnat de la motor [14].
Proiectarea rezervorului trebuie s ă permit ă circula ția intens ă în lungul
rezervorului a fluidului înc ălzit, prev ăzându-se o distan ță maxim ă între conducta de
aspira ție și cea de evacuare [23].
2.2.2 Pompa de joas ă presiune
Pompa de joas ă presiune se mai nume ște și pomp ă de transfer, datorit ă
rolului ei de a prelua combustibilul din rezervor și de a-l transfera la o presiune
sc ăzut ă la pompa de înalt ă presiune.
Pompele de joas ă presiune moderne pot fi ac ționate electric sau mecanic de
către motor.
Cele ac ționate electric au avantajul de a putea fi montate oriunde în circuitul
de joas ă presiune, chiar și în rezervor. Cele ac ționate mecanic sunt antrenate de
motor. Unele pompe pot fi încorporate în unit ăți cu roluri multiple.
Pentru instala ții de joas ă presiune se folosesc pompe cu membran ă și pompe
rotative.
La pompele cu plunjer , uleiul este refulat dintr-o camer ă de lucru imobil ă, ca
rezultat numai a mi șcării alternative al elementului func țional (piston, plunjer,
diafragm ă).
La pompele rotative , uleiul refulat din camerele de lucru este rezulta tul rota ției
sau rototransla ției elementelor func ționale (roat ă din țat ă, șurub, palet ă, piston).
Pompele cu ro ți din țate, figura 2.3, reprezint ă solu ția cea mai utilizat ă pentru
generarea energiei hidraulice datorit ă unor avantaje, printre care simplitatea și
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
11
compactitatea constructiv ă, siguran ța în exploatare, domeniul mare de presiuni și
debite, costul redus [22], [112].
Fig. 2.3 Pompa cu ro ți din țate [22]
1, 2-ro ți din țate, 3-carcas ă, 4-buc șe, 5-capac, 6- șurub, 7-flan șă , 8-inele etan șare, 9-
man șet ă rota ție.
Pompele cu palete radiale, figura 2.4, realizeaz ă presiuni de 60-70 bar (cazul
construc țiilor obișnuite, cu simpl ă ac țiune) și respectiv de 125-175 bar la construc țiile
speciale, etajate și pompelor cu dubl ă ac țiune [22].
Fig. 2.4 Pompa cu palete, debit constant [22]
1-stator, 2-rotor, 3-palete, 4-fereastr ă aspira ție, 5-fereastr ă refulare.
Pompele cu pistoane radiale , figura 2.5, se utilizeaz ă în ac țion ările hidraulice
pentru realizarea presiunilor de 200 – 210 bar.
Tendin ța de dezvoltare a pompelor se manifest ă în domeniul cre șterii presiunii
de lucru, înbun ătățirea indicatorilor enegetici prin mic șorarea pierderilor interne,
cre șterea densit ății de putere, cre șterea fiabilit ății și durabilit ății [16], [22].
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
12
Fig. 2.5 Pompa cu pistoane radiale [22]
1-rotor, 2-piston, 3-stator, 4-ax, 5-canal refulare , 6-canal aspira ție
2.2.3 Pompele de înalt ă presiune
În orice sistem de ac ționare hidraulic, furnizarea energiei hidrostatice
necesare elementului de execu ție este asigurat ă de generatoare hidraulice (pompe)
incluse în sistem.
Pompele de înalt ă presiune sunt pompe cu pistoane axiale sau radiale și sunt
ac ționate de axul cu came.
Pompele cu pistoane axiale fac parte din categoria pompelor cu piston.
Prezint ă o construc ție compact ă, gabarit redus și asigur ă în condiții de fiabilitate
ridicat ă o gam ă larg ă de debite și presiuni [8], [22], [34].
În figura 2.6 se prezint ă o schem ă func țională desf ăș urată a pompei cu
pistoane axiale.
Sistemele de injec ție moderne utilizeaz ă pompe cu pistoane radiale, figura
2.7.
Avantajul acestor pompe este ca pot func ționa la tura ții mari furnizând presiuni
de peste 2000 bar.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
13
Fig. 2.6 Schema func țională desf ăș urat ă a pompei cu pistoane axiale [2]
Fig. 2.7 Schema func țională a pompei cu pistoane radiale [95]
1- ax antrenare, 2- cam ă, 3- plunjer, 4- supap ă admisie, 5- supap ă refulare, 6- admisie.
Un alt sistem de injec ție modern, combin ă o pomp ă de înalt ă presiune și o
duz ă cu o electrovalv ă care sunt integrate într-un ansamblu compact, figu ra 2.8.
Fiecare cilindru are o astfel de unitate (pomp ă injector) montat ă între supape, în
chiulas ă [92].
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
14
Fig. 2.8 Pomp ă injector [92]
2.2.4 Rampa comun ă (acumulator)
Acumulatorul sau rampa comun ă, este folosit la sisteme de injec ție moderne.
Rampa comun ă în general este sub forma unui tub metalic, figura 2.9, dar
poate fi și sub forma unui cilindru, figura 2.10.
Fig. 2.9 Ramp ă comun ă [94], [103]
1-ie șirile înaltei presiuni c ătre injectoare; 2-senzor de presiune; 3-intrare îna lt ă presiune
venind de la pomp ă
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
15
Fig. 2.10 Ramp ă comun ă [94], [103]
1 – ramp ă comun ă; 2 – senzor de presiune; 3 – intrare înalt ă presiune; 4 – ie șiri înaltă
presiune.
Rolul rampei de presiune este de a acumula combusti bil la presiuni înalte,
1600-2500 bar, de la elementul de pompare și de a-l distribui la injectoare prin
conducte de înalt ă presiune.
2.2.5 Injectorul
Injectorul este un element complex care se comporta ca o supap ă cu rolul de
a pulveriza combustibil în camera de ardere sau în antecamera. El este una din cele
mai complexe și mai solicitate componente ale motorului.
În func ție de sistemul de injec ție, injectoarele sunt de mai multe tipuri:
– injectoare cu știft (cu ștrangulare)
– injectoare cu g ăuri
– injectoare echilibrate hidraulic cu solenoid
– injectoare piezoelectrice
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
16
Injectorul echilibrat hidraulic sau cu solenoid , figura 2.13, este unul dintre cele
mai moderne injectoare și satisface la ora actual ă toate cerin țele legate de poluare,
dar necesit ă tehnologii avansate de fabrica ție.
Func ționarea la presiuni mari , 1600 – 2200 bar, impune jocuri foarte mici între
elementele aflate în mi șcare relativ ă, de ordinul micronilor, ce necesit ă prelucr ări cu
tehnologie de ultim ă genera ție.
Asamblarea se realizeaz ă în înc ăperi unde umiditatea, temperatura și
cura țenia sunt controlate.
Injectorul echilibrat hidraulic cu solenoid este co mplex și necesit ă o serie de
teste bine elaborate. Acest tip de injector este la ora actuală cel mai folosit în
sistemele de injec ție.
Fig. 2.13 Injectorul cu solenoid [95]
2.2.6 Filtre
Filtrele au rolul de a reduce nivelul de contaminar e cu impurit ăți a fluidului de
lucru sub valoare admis ă de elementele instala ției. Diversele impurit ăți din lichid
mic șoreaz ă siguran ța în exploatare și durata de serviciu a sistemelor hidraulice.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
17
Impurit ățile din mediul hidraulic pot fi:
– de natur ă mecanic ă (praf, șpan) care, ajungând la suprafe țele active,
favorizeaz ă ruperea peliculei de ulei, înr ăut ățesc regimul de ungere, înfund ă diferite
fante la drosele și supape, sau provoac ă în țepenirea pistona șelor, a elementelor în
mișcare relativa, a diferitelor elemente hidraulice;
– de natur ă chimic ă (n ămoluri, parafin ă, vopsea) care provoac ă coroziunea și
oxidarea uleiului.
Sistemele de injec ție cu dou ă elemente de filtrare, folosesc în general un filtr u
la intrarea în pompa de joas ă presiune și un filtru de înalt ă presiune la ie șirea din
pomp ă. Primul filtru este folosit pentru a re ține particule cu dimensiuni mai mari, 10 –
30 µm.
Elementele filtrante moderne sunt fabricate din fib re sintetice și/sau celuloz ă,
fibr ă de sticlă. Cele din fibr ă de sticlă, datorit ă faptului c ă exist ă posibilitatea ca buc ăți
mici din elementul filtrant s ă se rup ă și s ă intre în sistem, ele sunt folosite doar în
anume aplica ții speciale [75], [105].
2.2.7 Conductele
Conductele hidraulice sunt purt ătorii energiei fluidului motor între elementele
generatoare, consumatoare, de comand ă și auxiliare. Construc ția acestora a evoluat
de la cele mai simple forme de conducte, pân ă la sisteme modulare miniaturizate
analoge circuitelor integrate.
Conductele rigide nedemontabile se construiesc din țeav ă OLT 35, 45 și 55
asamblându-se prin suduri sau prin folosirea arm ăturilor fixe (fitinguri).
Asamblarea conductelor rigide demontabile se realiz eaz ă cu ajutorul
racordurilor (pân ă la presiuni de 300 bar sau cu flan șă (pân ă la presiuni de 1000 bar)
[95].
2.2.8 Mediul hidraulic
Sistemele de injec ție Diesel func ționeaz ă utilizând ca mediu hidraulic motorina
sau biodieselul.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
18
Condițiile grele de lucru pentru lichidele hidraulice (mo torin ă, bioDiesel) impun
restric ții deosebit de severe și o selectare riguroas ă [7], [21], [66], [67], [71].
Motorina , în compara ție cu benzina, este mai grea având în compozi ția sa
chimic ă mai mulți atomi de carbon, C14H30. Randamentul crescut al m otoarelor
Diesel precum și densitatea energetic ă mai mare a motorinei, comparativ cu benzina,
fac ca ma șinile Diesel s ă consume mai pu țin. Acest lucru a dus la utilizarea motorinei
pentru o mare diversitate de ma șini și echipamente opera ționale. Aproximativ 94%
din transportul de m ărfuri se efectueaz ă folosind motorina. Ea necesit ă mai pu țin ă
rafinare și un pre ț mai sc ăzut de prelucrare. Ritmul de industrializare a cond us la
cre șterea cererii și a pre țului. Datorit ă standardelor europene ce impun produc ătorilor
să produc ă ma șini cât mai pu țin poluante, rafin ăriile au început s ă produc ă motorin ă
mai bine rafinat ă, (ULSD -ultra low sulfur Diesel), ce con ține o cantitate mai mic ă de
sulf. Acest lucru reduce emisiile nocive [86], [87] , [89], [102].
Biodieselul este un biocombustibil sintetic lichid care se ob ține din lipide
naturale ca uleiuri vegetale sau gr ăsimi animale noi sau folosite. Procesele chimice
industriale folosite sunt cele de esterificare si t rans-esterificare. Acest biocombustibil
inovator și ecologic se poate folosi în substituirea total ă sau par țială a petro-
dieselului [78], [79], [80].
Biodieselul are și câteva dezavantaje, precum:
• o durat ă de p ăstrare mai redus ă decât a motorinei (circa opt luni)
• putere mai mic ă a motoarelor alimentate cu biodiesel, fa ță de cele alimentate
cu motorin ă
• punct de inflamabilitate mai ridicat decât al motor inei
• o vâscozitate mai mare decât motorina, care pune un ele probleme
motoarelor în perioadele reci ale anului, [99]
Toate aceste deficien țe pot fi remediate prin diverse procedee tehnice, i nclusiv
prin ad ăugarea de aditivi, [78], [79], [80].
2.3 FENOMENE SPECIFICE SISTEMELOR DE INJECTIE
2.3.1 Cavita ția
La mic șorarea sec țiunii de curgere printr-o conduct ă viteza mediului hidraulic
cre ște iar presiunea scade. Dac ă presiunea coboar ă sub presiunea vaporilor satura ți
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
19
corespunz ătoare temperaturii la care se afl ă lichidul, atunci în interiorul acestuia se
degajă vapori și se separ ă bule de gaz care se concentreaz ă în cavit ăți de
dimensiuni mari ce se depun în partea superioar ă a conductei. Acest fenomen de
distrugere local ă a continuit ății fluxului de lichid cu formarea bulelor de gaz și vapori
datorit ă sc ăderii presiunii sub valoarea presiunii de vaporizar e se nume ște
cavita ție.În lichidul aflat în mi șcare, cavit ățile (bulele) astfel formate pot fi transportate
într-o regiune în care presiunea lichidului este ma i mare decît presiunea de
vaporizare (care practic este presiunea din interio rul bulelor). Se constat ă atunci o
surpare brusc ă a pere ților cavit ății din interiorul acestora. Acest proces numit
implozie este înso țit în primul rând de presiuni foarte mari (mii de b ar). Dac ă implozia
se produce la o oarecare distan ță fa ță de perete, presiuea se transmite sub form ă de
und ă de presiune. Pe lâng ă fenomenele mecanice se produc și fenomene termice,
chimice și electrochimice. Cavita ția modific ă regimul normal de curgere în sistemul
hidraulic, iar în unele cazuri duce la distrugerea elementelor ce compun instala ția
hidraulic ă. Apariția cavita ției în pompe duce la sc ăderea debitului, la oscila ții de
frecven ță ridicat ă în conducta de refulare, și la înc ărc ări dinamice mari asupra
elementelor constructive ale pompei. În sistemele h idraulice, cavita ția apare în mod
special în conductele de joas ă presiune (aspira ție).
Apariția cavita ției în conducte duce la cre șterea rezisten ței hidraulice odat ă cu
sc ăderea debitului. În cazul unei conducte de sec țiune mic ă se formeaz ă dopuri de
gaze iar mișcarea fazelor lichid-gaz provoac ă pulsa ții.
În cazul pompelor cavita ția are loc când lichidul se desprinde de pe element ul
activ. În camera de aspira ție apare atunci c ănd presiunea de aspira ție (presiunea
absolut ă a lichidului la intrarea în pomp ă) nu este capabil ă s ă înving ă pierderile
hidraulice [22].
În interiorul injectoarelor, datorit ă presiunilor și vitezelor mari ale fluidului de
lucru, î și face apariția fenomenul de cavita ție. Cavita ția dac ă este puternic ă, poate s ă
produc ă deterior ări grave injectorului. Astfel, dac ă bula cavita țională se sparge pe
sau în apropierea peretelui injectorului, energia m icrojetului format poate produce
fenomenul de eroziune. Odat ă ce suprafa ța a fost ciupit ă de eroziune, procesul de
distrugere poate continua în ritm accelerat. Cre șterea rugozit ății datorat ă eroziunii
materialului, duce la înmul țirea bulelor cavita ționale, iar în acea zon ă unde materialul
este deja slăbit, sensibilitatea lui la eroziune va fi mult mai mare. Dac ă acest lucru se
întâmplă în interiorul g ăurilor duzei de injec ție, geometria g ăurilor se va modifica și
procesul de injec ție a combustibilului va fi influen țat în mod negativ. Practic în zona
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
20
găurilor datorit ă presiunilor de peste 2000 bar pe lungimea g ăurilor, apariția cavita ției
este inevitabil ă.
În ciuda acestor lucruri, fenomenul de cavita ție nu este exclusiv negativ. O
cantitate mic ă și controlat ă de bule cavita ționale poate fi chiar benefic ă prin faptul c ă
nu permite s ă se depun ă cocs pe pere ții g ăurilor ac ționând precum metoda de
cur ățare cu ultrasunete [39], [40], [42].
Primul model teoretic pentru studiul predictibilit ății cavita ției într-o duz ă a fost
propus de Nurick [46].
2.3.2 Oblitera ția
Uneori la curgerea prin capilare și jocuri mici, se observ ă apariția unui
fenomen ce nu poate fi explicat de legile mecanicii fluidelor.
Debitul de lichid scade cu cre șterea timpului, la diferen ță de presiune
constant ă și pentru acelea și proprieta ți fizice ale mediului hidraulic.
Acest fenomen numit obliterare, depinde de geometri a deschiderii, de natura,
temperatura, gradul de contaminare al lichidului și materialului din care sunt realiza ți
pere ții deschiderii.
La injectoare, datorit ă vitezelor foarte mari cu care circul ă combustibilul și a
jocurilor mici dintre elementele componente, poate apare acest fenomen. De aceea,
la proiectarea lor trebuie s ă se prevad ă solu ții de evitare sistematic ă a fenomenului
descris [23].
2.4 TIPURI DE SISTEME DE INJEC ȚIE DIESEL
Sisteme de injec ție se împart în dou ă mari categorii:
• sisteme de injec ție indirect ă
• sisteme de injec ție direct ă
La sistemul de injec ție indirect ă, combustibilul este injectat într-o precamer ă
supraînc ălzit ă care poate fi de trei tipuri [51], [94]:
/square4 camer ă de preardere;
/square4 camer ă de turbulen ță ("Ricardo" folosite pe motoarele Renault),
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
21
/square4 camer ă auxiliar ă
/square4
Fig. 2.18 Sistem de injec ție indirect ă Diesel cu precamer ă [90].
1-injector, 2-bujie incandescent ă, 3-precamer ă, 4-chiulas ă, 5-cilindru
În prezent, injec ția indirect ă nu se mai utilizeaz ă datorit ă consumului specific
ridicat și al limit ării performan țelor dinamice.
La sistemele de injec ție direct ă mișcarea aerului este mai lent ă iar
combustibilului este injectat la o presiune mai mar e (poate ajunge la 2500 bar).
Toate motoarele moderne folosesc acest tip de injec ție. Combustibilul este
injectat direct în cilindru, mai exact în capul pis tonului 6, care are o cavitate ce
formeaz ă camera de ardere 3.
În func ție de tipul de pomp ă folosit, sistemele de injec ție direct ă se împart în
mai multe categorii:
o cu pompe de injec ție cu elemente în linie
o cu pompe de injec ție cu distribuzitor rotativ (cu piston axial, cu pi ston radial)
o pompe injector
o sisteme de injec ție cu ramp ă comun ă
În momentul de fa ță , la motoarele Diesel moderne se utilizeaz ă frecvent
sistemul de injec ție cu ramp ă comuna ( common rail) , care este unul din cele mai
moderne sisteme de injec ție cu rezultate foarte bune și cu posibilit ăți de dezvoltare
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
22
mari. Presiunea de lucru ale acestor sisteme de inj ec ție atinge chiar 2500 bar, ceea
ce face ca anvelopa de combustibil injectat s ă fie foarte fin ă [51].
Fig. 2.19 Sistem de injec ție direct ă Diesel [90].
1-injector, 2-bujie incandescent ă, 3-camer ă de ardere, 4-chiulas ă, 5-supap ă, 6-piston
2.5 Teste, performan țe, calitate
Motoarele Diesel moderne au un consum de combustibi l sc ăzut și poluare
redus ă, puteri și cupluri mari.
Una din metodele folosite pentru ob ținerea acestor performan țe este folosirea
sistemului de injec ție ramp ă comun ă (common rail) și a injectoarelor cu solenoid.
Datorit ă condițiilor de lucru și a cerin țelor ce trebuiesc îndeplinite pentru a
atinge aceste performan țe, injectoarele trebuiesc supuse unui test laborios , care în
final s ă dea pentru fiecare injector în parte factorul de c orec ție.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
23
Aceste corec ții sunt necesare pentru ca func ționarea motorului s ă fie foarte
bine echilibrat ă dinamic, s ă nu existe șocuri sau vibra ții ce pot duce la uzura
prematur ă a motorului.
Injectoarele care nu trec testul, fac obiectul unor analize detaliate folosind
diverse metode de analiza efect-cauz ă cunoscute în domeniul calita ții: Shainin,
Ishikawa, 8D, six sigma.
2.6 METODA DE ANALIZ Ă SHAININ (SS)
Metoda Shainin (Sistemul Shainin – SS) este numit ă dupa creatorul ei, Dorian
Shainin. Este una dintre cele dou ă metode de îmbun ătățire a calit ății care au ap ărut
la Motorola. Aceasta a primit prestigiosul premiu M alcolm Baldridge pentru calitate în
1989. Cealalt ă metod ă a fost Six Sigma.
Metoda Shainin este o metod ă deosebit de eficace de a rezolva probleme
cronice de calitate folosind multe instrumente stat istice. Cu toate acestea, accentul
este pus pe instrumente practice [61], [91], [110].
Sistemul Shainin este capabil de a identifica rapid op țiuni strategice, bazate
pe aceste modele și de a alege cea mai bun ă op țiune bazat ă pe timp, efort, cost, și
resursele implicate.
Acest ă strategie ne asigur ă c ă fiecare ac țiune converge mai aproape în
descoperirea adev ăratei cauze. Obstacolele sunt rapid evitate prin tr ecerea la cele
mai bune strategii alternative, identificate anteri or.
Shainin ne ofer ă solu ții cu un efort minim prin utilizarea de loturi mici pentru
teste, echipe mici de 1 sau 2 persoane, op țiuni strategice și ac țiuni concentrate care
converg rapid la g ăsirea solu țiilor [36], [61], [91], [110].
Prin întreb ări inteligente și exemple de unit ăți, produse, bune și rele, cauza ne
conduce spre r ăspunsuri relevante [36], [61], [91], [110].
2.6.1 Principiile directoare ale sistemului Shainin
Principiile de baz ă ale SS se împart în dou ă grupuri. Primul grup rezult ă din
ideea c ă exist ă cauze dominante ale varia ției.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
24
Aceast ă idee a fost emis ă de Juran și Gryna (1980), dar Shainin exploateaz ă
pe deplin acest concept [36], [110].
Al doilea grup de principii este încorporat în algo ritmul, sistemului Shainin ce
este prezentat în figura 2.20 [61], [110].
Fig. 2.20 Sistemul Shainin de înbun ătățire a calit ății [61], [91], [110]
2.6.2 Cauze dominante ale varia ției și c ăut ări progresive
Un principiu fundamental al SS este faptul c ă, în orice problem ă exist ă o
cauz ă dominant ă a varia ției în procesul care define ște problema. Aceast ă prezum ție
se bazeaz ă pe o aplica ție a principiului Pareto a cauzelor varia țiilor. Juran si Gryna
(1980, pagina 105) definesc o cauz ă dominant ă ca "o contribu ție major ă la existen ța
unor defecte, și una care trebuie s ă fie remediat ă înainte de a putea fi o solu ție
NU DA
DA
NU NU Definirea problemei
Confirmarea eficien ței sistemului de
măsur ă
Lista variabilelor suspecte
Elaborarea statistic ă a
experimentului
Generarea
indiciilor
Optimizare
Toleran țe reale
DA
Controlul statistic al procesului
Monitorizarea rezultatelo r
Satisfacerea clientului
Etapa de
diagnosticare
Etapa de
remediere X ro șu a fost găsit?
Influen ța?
Ac țiuni corrective ireversibile
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
25
adecvat ă" [36], [61]. În SS, cauza dominant ă este numit ă X ro șu. Accentul pus pe o
cauz ă dominant ă este justificat.
Pentru a pune în aplicare procesul de eliminare, SS utilizeaz ă familii de cauze
ale varia țiilor. O familie de varia ție este un grup de intr ări diferite în proces, care
actioneaz ă în aceea și loca ție sau în acela și interval de timp. Familiile comune
înseamn ă , pies ă cu pies ă, (consecutiv), timp cu timp, cavitate cu cavitate si ma șin ă
cu masin ă.
Căutarea progresiv ă lucreaz ă în colaborare cu presupunerea c ă exist ă doar
unul sau dou ă cauze dominante. Dac ă putem atribui cea mai mare varia ție observat ă
unei familii, putem elimina toate celelalte intr ări care ac ționeaz ă în alte familii.
Din cunostin țe noastre, acest ă utilizarea explicit ă este unic ă pentru SS. se
refer ă la compararea între între "cel mai bun din cele ma i bune" (best of the best –
BOB ) si "cel mai r ău dintre cele mai rele" (worst of the worst – WOW ) a unit ăților,
produselor sau procesului, fenomenului de analizat [64]. Valorile cauz ă dominant ă
trebuie s ă fie substan țial diferite, extreme a ș putea spune, și prin urmare
identificabile. Un avantaj este c ă putem elimina de multe ori familiile de cauze
utilizând în investiga ții eșantioane de unit ăți extreme cu dimensiuni mici, adic ă BOB-
uri și WOW-uri [61].
Definiția de "extrem ă" necesit ă o mare grijă, în special în cazul de fa ță . Este
posibil ca diferite alte cauze dominante sa fie res ponsabile pentru unit ăți cu valori
opuse fa ța de nominal. În unele probleme, rare de altfel, nu exist ă cauze dominante,
ele contribuie aproximativ egal la problem ă. În aceste cazuri toate sistemele de
rezolvare a problemelor bazate pe diagnosticarea Ju ran și remedierea lor vor avea
dificult ăți, deoarece efectul oric ărei cauze este mascat de varia ția tuturor celorlalte
[61], [110].
Aceast ă metod ă se poate folosi cu succes în analiza cauzelor domi nante a
defectelor sistemelor de injec ție (geometrie, propriet ăți fizico-chimice ale materialelor
și fluidelor utilizate, asamblare).
2.7 CONCLUZII
Motoarele Diesel și cele pe benzin ă sunt motoare cu ardere intern ă ce
transform ă energia chimic ă a combustibilului în energie mecanic ă.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
26
La motorul Diesel motorina se aprinde spontan dator it ă aerului fierbinte
rezultat din compresie și nu prin scânteie cum e la motorul pe benzin ă [100], [106].
Normele europene devin tot mai riguroase privind po luarea (Regulamentul CE
nr. 715/2007 din 20 iunie 2007).
Cercet ările actuale urm ăresc:
– îmbun ătățirea sistemelor de filtrarea particulelor și a catalizatorului ce ard funinginea
in scopul reducerii emisiilor toxice;
– cre șterea performan țelor sistemelor de injec țieramp ă comun ă (common rail),
pompa injector;
– reducerea oxizilor de azot prin rearderea gazelor de evacuare;
– folosirea de combustibili alternativi (biodieselu l)
Sistemul Shainin este o metod ă deosebit de eficace de a rezolva probleme
cronice.
2.8 STABILIREA INTEN ȚIILOR DE CERCETARE ALE
LUCR ĂRII DE DOCTORAT
Cercetarea î și propune analiza dinamic ă a injectoarului unui sistem de injec ție
ramp ă comun ă în general, și în special analiza injectoarelor cu o anumit ă problem ă
de func ționare.
Se analizeaz ă construc ția și func ționarea unui sistem de injec ție ramp ă
comun ă și se elaboreaz ă modelul conceptual.
Se elaboreaz ă modelele matematice ale elementelor din structura sistemului
de injec ție și prin compunerea adecvat ă a acestora se ob ține modelul matematic al
sistemului.
Pentru analiza prin simulare numeric ă a comport ării injectorului cu solenoid
echilibrat hidraulic în regim dinamic, la diferite presiuni de lucru, echivalente cu
diverse regimuri ale motorului termic, se utilizeaz a programul AMESim.
Pentru analiza experimental ă a injectoarelor se utilizeaz ă metoda Shainin.
Pe parcursul etapelor de cercetare teoretic ă și experimental ă vor fi interpretate
rezultatele ob ținute și formulate concluziile ce deriv ă din acestea.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
27
CAPITOLUL 3
MODELAREA MATEMATIC Ă
3.1 ASPECTE GENERALE
Deoarece sistemul de injec ție auto este de tip electrohidraulic, se impune
utilizarea metodelor de modelare corespunz ătoare acestora.
Cercetarea teoretic ă este necesar ă pentru proiectarea unui sistem, iar
cercretarea experimental ă se realizeaz ă pe un sistem cunoscut.
În cazul cercet ărilor teoretice a sistemelor hidraulice se parcurg, în general,
dou ă etape, respectiv analiz ă și sintez ă.
Analiza presupune realizarea modelelor matematice a le elementelor
componente și ale sistemului, prelucrarea matematic ă a modelelor ob ținute (analitic
sau prin simulare pe calculator) în scopul analizei comport ării sistemului în regim
sta ționar și dinamic, optimizarea geometric ă și structurală [24], [38], [45].
Sinteza presupune calculul și determinarea caracteristicilor de baz ă ale
elementelor componente și ale sistemelor hidraulice în scopul ob ținerii unor
performan țe impuse.
În analiza și sinteza sistemelor hidraulice sunt utilizate legi , teoreme, ecua ții și
rela ții de baz ă din mecanica teoretic ă, mecanica fluidelor, termotehnic ă,
electrotehnic ă, matematic ă etc [24], [34], [35],[38],[45],[57].
În general, modelul matematic este un sistem de ecu a ții integro-diferen țiale
care pot fi rezolvate în domeniul timpului, în dome niul imaginar utilizând
transformarea Laplace sau în domeniul spectral util izând transformarea Fourier [24],
[37], [45].
Din punct de vedere matematic, majoritatea sistemel or de ecua ții diferen țiale
ob ținute la modelarea sistemelor hidraulice sunt nelin iare. Se utilizeaz ă curent
metode de liniarizare ale ecua țiilor.
În general, un sistem electrohidraulic este format dintr-un lan ț de elemente de
tip electric, mecanic, hidraulic care transform ă, prin conversii intermediare de
energie, o m ărime de referin ță de natur ă electric ă într-o m ărime de ie șire de natur ă
mecanic ă.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
28
3.2 STRUCTURA SISTEMULUI DE DE INJEC ȚIE RAMP Ă
COMUN Ă (COMMON RAIL)
În figura 3.1 se prezint ă schema hidraulic ă simplificată a sistemului de injec ție
ramp ă comun ă care rezult ă din analiza constructiv func țională. Structura sistemului
de injec ție ramp ă comun ă a fost prezentat ă în capitolul 2 figura 2.1.
Figura 3.1 Schema hidraulic ă a sistemului de injec ție ramp ă comun ă (common rail)
[48]
În repaus injectorul este normal închis.
Pompa de injec ție este format ă dintr-o pomp ă de joas ă presiune P1 , un drosel
DR1 ce este ac ționat de calculatorul autovehiculului (ECU) func ție de poziția pedalei
de accelera ție, o pomp ă de înalt ă presiune P2 și supapele de siguran ță S1, S2 .
Din punct de vedere hidraulic, injectorul este o pu nte hidraulic ă în care sarcina
o reprezint ă subansamblul C format din corpul duzei și acul injectorului.
Subansamblul C este asimilat cu un cilindru hidraulic.
Combustibilul ce vine de la pompa de injec ție prin rampa comun ă, intr ă prin
nodul 1, care este un punct de ramifica ție.
O parte trece prin droselele DR2 , DR3 și ajunge la valva normal închis ă V1 .
Droselele fixe sunt rezisten țe hidraulice fixe ce determin ă o c ădere de
presiune și în consecin ță o mic șorare a debitului în aval.
Valva V1 este ac ționat ă de bobina B.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
29
O alt ă parte din combustibilul ajuns în punctul 1, trece prin droselul DR4, apoi
intr ă în camera din stânga cilindrului C și în valva V2 .
În punctul 2, combustibilul intr ă în camera din dreapta a cilindrului C,
echilibrând astfel presiunea în cele doua camere al e cilindrului. Astfel tija cilindrului
rămane în repaus.
În momentul când bobina B este alimentat ă cu curent, ac ționeaz ă valva V1
care se deschide.
Valva V1 func ționeaz ă ca și valva V2 doar pe pozi șia 0 și 1 (închis sau
deschis) și astfel presiunea P6 începe s ă scad ă, P6< P4 .
Presiunea P4 începe s ă scad ă, P4< P5 . Se produce un dezechilibru între
presiunile din cele dou ă camere ale cilindrului a șa încât acul injectorului se
deplaseaz ă spre dreapta și deschide valva V2 .
Are loc injec ția de combustibil.
Când se opre ște alimentarea bobinei B, arcul valvei V1 închide valva,
presiunea P4 începe s ă creasc ă, apoi cre ște și P6 . Pentru P4 >P5 , tija cilindrului C
începe s ă se deplaseze spre stânga, și închide valva V2 .
Odat ă cu închiderea ei începe s ă creasc ă și presiunea P5 pân ă se realizeaz ă
condiția P5=P3= P4= P6 . Presiunile fiind în echilibru injectorul este înc his [48].
Pentru elaborarea modelului matematic al sistemului de injectie, se porne ște
de la modelul matematic al fiec ărui element ce intr ă în componen ța sistemului de
injec ție.
3.3 MODELAREA MATEMATIC Ă A ELEMENTELOR DIN
SISTEMUL DE INJEC ȚIE
Modelul matematic al sistemului de injec ție ramp ă comun ă se ob ține prin
compunerea adecvat ă a modelelor matematice ale elementelor din structu ra
schemei.
Modelul matematic este, în general, un sistem de ec ua ții integro-diferen țiale
neliniare.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
30
3.3.1 Modelul matematic al pompei cu debit constant
Pentru elaborarea modelului matematic se pleac ă de la ecua ția de conservare
a debitului și, respectiv, ecua ția de echilibru dinamic al cuplurilor la nivelul le g ăturii
prin cuplaj între motorul de antrenare și generatorul hidraulic [8], [24], [45].
Ecua ția de continuitate a debitului:
(3.7)
Ecua ția de echilibru dinamic a cuplurilor :
(3.8)
în care : Qp-debitul pompei; Vp-volumul unitar al pompei; ωp-viteza unghiular ă
a pompei; ap-gradient liniarizat al pierderilor de debit propor țional cu presiunea;
; -volumul mediu de lichid din spa țiile inactive ale pompei; p-presiunea
instantanee din pomp ă; E-modulul de elasticitate a lichidului; Jp-momentul de iner ție
al pompei cuplat cu motorului electric; bp-gradient liniarizat al pierderilor de cuplu; cfp –
coeficientul de frecare corespunz ător cuplului pierdut, propor țional cu presiunea; kE-
panta caracteristicii mecanice a motorului electric ; ωs-viteza unghiular ă de
sincronism.
Aplicând transformarea Laplace pentru condi ții inițiale nule rezult ă:
(3.9)
(3.10)
Prin prelucrarea ecua țiilor (3.9) și (3.10) rezult ă modelul matematic al pompei
cu debit constant:
(3.11)
dt dp
Epq
pppappV
pQ ⋅′
−⋅−⋅=
2 2ω
π
)(
22 psEkpfp cpV
ppV
ppb
dt pd
pJ ωω
ππωω
−=⋅⋅+⋅+⋅+
p pp VVq ′+=′2pV′
)(
2)()(
2)( sps
Epq
sppasppV
spQ ⋅⋅′
−⋅−⋅=ω
π
)) ()(()(
2)(
2)()( spssEkspfp cpV
sppV
sppbspspJ ωω
π πω ω − = + + +
)()
2()(
2)( sps
Epq
pasppV
spQ ⋅⋅′
+−⋅=ω
π
)() ()()
22()( spEkpbspJspfp cpVpV
sSEk ω
ππω ⋅++⋅=⋅ +−⋅
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
31
3.3.2 Modelul matematic al supapei cu comand ă direct ă
Supapele cu comand ă direct ă (figura 3.4) prezint ă avantajul unui cost mic și al
unei stabilit ăți dinamice superioare.
Presiunea cre ște odat ă cu debitul prin m ărirea for ței în arc. Astfel presiunea
nu mai este constant ă, rezultând o dependen ță p=p(Q).
Modelul matematic rezult ă din ecua țiile de debit și de presiune:
– ecua ția de continuitate în nodul I:
Qp=Q L+Q R+ (3.12)
– ecua ția de echilibru dinamic al elementului mobil al sup apei:
(3.13)
ecua ția debitului Q R:
(3.14)
în care :
D=(d+d 0)/2; d – diametrul conductei; d 0 – diametrul tijei;
y1 – săgeata de prestrângere a arcului;
V – volumul de ulei sub presiune în conduct ă și supap ă.
– for ța hidrodinamic ă de impuls:
(3.15)
3.3.3 Modelul matematic al droselului cu comand ă direct ă
Modelul matematic al droselului cu comand ă direct ă rezult ă din caracteristica
de reglare ob ținut ă pe baza rela ției [23], [45]: dt dp
EV⋅
py)2sin( DCpA)yy (kdt dy C2dt ydMD 1 f2
⋅⋅α⋅π⋅−⋅=++ +
py DDCRQ ⋅⋅⋅⋅⋅=
ραπ2)sin(
py DDCDFpy DDCpDFpRQ vRQ
⋅⋅⋅⋅=⋅ ⋅⋅ ==⋅=
)2sin( )cos( 2)sin( 22)cos( )cos( DF
απα
ραπ
ρρραρα ρ
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
32
.2
0cst dx DC==⋅⋅⋅ρπµ (3.32)
în care :
– x0 – deschiderea droselului;
– Δp=p 1-p2 – căderea de presiune pe drosel;
Dac ă se consider ă pierderea de debit nul ă, respectiv Q1=Q 2 și
rela ția 3.32 poate fi scris ă:
(3.33)
Calculul droselelor hidraulice fixe
Consider ăm un orificiu înecat, cu muchie ascu țit ă, la care vâna de lichid este
aproape orizontal ă și care se r ăspânde ște treptat în masa de lichid din aval, figura
3.10.
Fig. 3.10 Curgerea turbulent ă printr-un orificiu circular cu muchie ascu țit ă [23]
La ie șirea lichidului din orificiul de sec țiune A0 se produce fenomenul de
contrac ție, astfel încât sec țiunea jetului Ac<A 0. Se define ște coeficientul de contrac ție.
(3.34)
Caracteristica orificiului se ob ține prin aplicarea legii lui Bernoulli între
sec țiunile 1 și 2 și a ecua ției de continuitate: ∆pρdx πµQ ⋅⋅⋅⋅=2
0 2
)p(p xcQppxcQ
DD
212
022
2210 2
−⋅=−⋅=
0AACc
c=
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
33
(3.35)
Q=v 1 =v 2Ac (3.36)
Considerând coeficien ții lui Coriolis , din ecua țiile 3.35 și 3.36
rezult ă:
(3.37)
în care viteza teoretic ă este : ,
iar coeficientul de vitez ă, .
Coeficientul de vitez ă are valori uzuale C v0,97 ÷ 0,98
În regim permanent de curgere, debitul prin orifici u este dat de rela ția
(3.38)
în care este coeficientul de debit al orificiului.
Dac ă se consider ă un coeficient global de pierdere ξ, a orificiului se poate
scrie:
(3.39)
Pe baza rela țiilor 3.38 și 3.39, rezult ă coeficientul global de pierdere de
presiune
(3.40)
Teoretic, coeficientul de debit constant a fost det erminat de von Mises în
1917, și are valoarea: gv
gvp
gvp
2 2 22
2
212
2222
111⋅+⋅+=⋅+−ζα
γα
γ
1A⋅
10
21AACvvc⋅⋅=
121==αα
( )
2
102
2121 2
11 2
−+⋅− =
−AACpp v
cζρ
( )21 22pp vt − =ρ
212
102
211−
−
−+=AAC Cc vζ
≅
( )21 020 2 02
2ppACQvACvCCAvAQ
Dt Dtvc c
−⋅⋅=⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=
ρ
vc DCCC⋅=
2
2
0212Q
AppppR ⋅⋅=Δ=−=Δζρ
21
DC=ζ
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
34
(3.41)
Valoarea coeficientului de debit astfel determinat ă poate fi utilizat ă pentru
orificiile și fantele cu muchie ascu țit ă, indiferent de geometria acestora, dac ă A0 ≤ Ac
și dac ă mișcarea este turbulent ă.
Avantajul orificiilor circulare cu muchie ascu țit ă este men ținerea constant ă a
coeficientului de debit CD=const . la varia ții de temperatur ă. Dezavantajul const ă în
pre țul de cost ridicat al acestora.
3.3.4 Modelul matematic al cilindrului hidraulic
Deoarece subansamblul 3 din componen ța injectorului, figura 3.2, poate fi
asimilat cu un cilindru hidraulic, se prezint ă modelul matematic al acestuia.
În figura 3.12 se prezint ă schema de înc ărcare și modelul multivariabil pentru
un cilindru hidraulic diferen țial.
Pentru ob ținerea modelului matematic se pleac ă de la schema de înc ărcare a
cilindrului hidraulic.
Fig. 3.12 Schema de înc ărcare a motorului hidraulic liniar [24]
Se scriu ecua țiile de continuitate a debitului și ecua țiile de echilibru dinamic a
for țelor reduse la tija pistonului:
(3.46)
(3.47)
în care: Q1, Q 2-debitele de intrare respectiv ie șire; A1, A 2-ariile active ale pistonului; 611 , 02=+=ππ
DC
dt dp
ExA V)p(p adt dx AQM1 0
0 11++−+=
201 02 1 22
AppA F)pAp(A xxcdt dx bdt xdMfp M −=+− ++&&
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
35
aM-coeficient pierderi de debit; bM-coeficient laminar al pierderilor de for ță
propor țional cu viteza; cfp -coeficient de frecare uscat ă; F-for ța rezistent ă la tijă; p, p 0-
presiunile instantanee de intrare respectiv de ie șire; M-masa redus ă la tija pistonului;
x-cursa instantanee; V0-volumul inițial de lichid din camera cu presiune p;
Astfel, ecua țiile 3.46 și 3.47 devin liniare. Se aplic ă transformarea Laplace și
se ob ține :
(3.48)
Prin prelucrarea sistemului (3.48) se ob ține modelul matematic a cilidrului
hidraulic [24], [45]:
(3.49)
3.4 CONCLUZII
Pentru elaborarea modelului matematic al sistemului de injectie, se porneste
de la modelul matematic al fiecarui element din com ponen ța sistemului. Pentru
înbun ătățirea performan țelor statice și dinamice a sistemelor hidraulice este
necesar ă o riguroas ă cercetare teoretic ă și experimental ă. Pentru stabilirea
modelului matematic se realizeaz ă schema hidraulic ă simplificat ă și schema bloc
corespunz ătoare sistemului de injec ție ramp ă comun ă care rezult ă din analiza
constructiv func țională a acestuia. Modelele matematice a elementelor din structura
sistemului hidraulic sunt in general neliniare repr ezentate de ecua ții integro-
diferen țiale. Se utilizeaz ă metode de liniarizare ale ecua țiilor care conduc la
reducerea domeniului în care se garanteaz ă performan țele sistemului. Sistemul de
ecua ții poate fi rezolvat în domeniul timpului, în domen iul imaginar utilizând
transformarea Laplace sau în domeniul spectral util izând transformarea Fourier.
Modelul matematic al sistemului de ac ționare hidraulic ă se ob ține prin compunerea
adecvat ă a modelelor matematice ale elementelor din structu ra schemei și permite
analiza unei situa ții reale care poatea fi redus ă la solu ționarea unei probleme
matematice. Modelul sistemului de injec ție se ob ține prin compunerea adecvat ă a
modelelor elementelor din structura sistemului. p(s) sEV` ]p[p(s) av(s) A(s) QM ⋅+− +=0
0 1 1
20 1 02 1 App(s) AF(s) ]pAp(s) [A (s) x(s) xcv(s) bv(s) sMfp M −=+− ++⋅⋅&&
00
1 1 pap(s) s) EV` (a v(s) A(s) QM M −⋅++=
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
36
CAPITOLUL 4
SIMULAREA NUMERIC Ă A INJECTORULUI CU SOLENOID
4.1 SIMULAREA NUMERIC Ă A SISTEMELOR
Termenul de s imulare desemneaz ă validarea corectitudinii unui model pornind
de la o situa ție reală pentru a în țelege impactul modific ărilor condițiilor de func ționare
asupra comport ării sistemului și efectul introducerii diverselor strategii de cont rol [49].
Simularea structurii și a func țion ării unui model stabilit permite ob ținerea
tuturor situa țiilor (st ărilor) posibile ale modelului și deci asigur ă, verificarea existen ței
propriet ăților stabilite în etapa de analiz ă. Faptul c ă aceste propriet ăți nu sunt
confirmate indic ă prezen ța uneia sau mai multor erori fie în alc ătuirea modelului, fie
în determinarea propriet ăților acestuia. Prin urmare, numai prin simulare rez ult ă o
validare definitiv ă a ob ținerii caracteristicilor de func ționare stabilite prin proiectare
[10], [20], [24], [30], [31], [32], [49], [74].
4.1.1 Model de simulare – experiment de simulare
Pentru a simula o serie de ac țiuni care au leg ătur ă între ele trebuie s ă
construim modelul procesului. Un model al unui obie ct sau al unui proces poate fi un
alt obiect sau proces sau o descriere matematic ă a acestora. Este posibil s ă
construim un model fizic a c ărui comportare reprezint ă sistemul studiat. Descrierea
instruc țiunilor de generare a datelor comportamentale și implicit, descrierea
modelului unui sistem impune utilizarea unui limbaj de programare.
Pentru descrierea unui sistem, componentelor acesto ra li se ata șeaz ă o
mulțime de variabile de descriere și o mulțime de parametri. Variabilele de descriere
sunt: variabilele de intrare, variabilele de ie șire și variabilele de stare, denumite astfel
în func ție de rolul pe care-l au în descrierea evolu ției sistemului sau a interac țiunii
acestuia cu alte sisteme [11], [30], [44], [45].
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
37
4.1.2 Programe și medii pentru simularea proceselor și
sistemelor
Datorit ă num ărului mare de domenii în care se aplic ă simularea, ca metod ă de
investigare a comport ării sistemelor și proceselor au ap ărut și s-au dezvoltat
numeroase programe și biblioteci de func ții folosite în simulare. Din programele cele
mai folosite în simularea sistemelor ingineresti am intim Matlab/Simulink si AMESim.
Datorit ă multiplelor posibilit ăți oferite de limbaj pentru elaborarea
submodelelor cu ajutorul bibliotecilor interdiscipl inare, AMESim a fost adoptat ca
instrument fundamental de concep ție de produc ători reputa ți de sisteme automate:
AEROSPATIAL, BOSCH, DAIMLER-CRIYSLER, GENERAL MOTOR S, etc [47], [17
4.2. SIMULAREA NUMERIC Ă A INJECTORULUI CU
SOLENOID
4.2.1. Modelul de simulare pentru injectorul cu sol enoid
echilibrat hidraulic utilizand mediul AMESim
In figura 4.1 se prezint ă schema modelului conceptual realizat ă pentru a putea
fi simulat ă cu ajutorul programului AMESim.
Figura 4.1 Model conceptual de simulare a injectoru lui [49]
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
38
4.2.2 Analiza dinamic ă a func țion ării injectorului cu
solenoid ob ținut ă prin simulare numeric ă
Pentru simulare se utilizaeaz ă programul AMESim.
Se analizeaz ă r ăspunsul indicial, respectiv varia ția debitului și a volumului
injectat, pentru trei trepte de presiune impuse, re spectiv 1800 bar, 800 bar, 400 bar.
În figurile 4.3, 4.4, 4.6, 4.7, 4.9, 4.10, se prez int ă r ăspunsurile indiciale ale
debitelor și volumelor injectate ale modelului analizat, la tr eptele de presiune impuse,
400, 800, 1800 bar.
Fig. 4.2 Presiunea de injec ție impus ă
Fig. 4.3 R ăspunsul indicial al volumului de injec ție la presiunea de 1800 bar [49]
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
39
Fig. 4.4 R ăspunsul indicial al debitului de injec ție la presiunea de 1800 bar [49]
Fig. 4.5 Presiunea de injec ție impus ă
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
40
Fig. 4.6 R ăspunsul indicial al volumului de injec ție la presiunea de 800 bar [49]
Fig. 4.7 R ăspunsul indicial al debitului de injec ție la presiunea de 800 bar [49]
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
41
Fig. 4.8 Presiunea de injec ție impus ă
Fig. 4.9 R ăspunsul indicial al volumului de injec ție la presiunea de 400 bar [49]
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
42
Fig. 4.10 R ăspunsul indicial al debitului de injec ție la presiunea de 400 bar [49]
4.3 CONCLUZII
Simularea permite experimentarea de situa ții reale sau ipotetice, imposibil sau
greu de realizat în func ționarea reală a unui sistem.
Mediul AMESim permite simularea numeric ă a injectoarelor auto pentru
analiza dinamic ă a func țion ării acestora.
Răspunsurile indiciale (volum, debit) ob ținute în studiul unui injector auto
pentru diverse trepte de presiune, permit analiza f unc țion ării injectorului și a
elementelor din structura acestuia (valv ă și duz ă de injec ție), în fazele
corespunz ătoare injec ției, preinjec ției, injec ției principale și post injec ției.
Din analiza caracteristicilor ob ținute pentru trei trepte de presiune, respectiv
400, 800, 1800 bar, se constat ă c ă: regimul de func ționare este stabil, r ăspunsurile
indiciale sunt de tip aperiodic cu întârziere și timp mort.
Cre șterea presiunii reduce timpul mort, cre ște valoarea sta ționar ă spre care
tinde debitul injectat, cre ște timpul de injec ție.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
43
CAPITOLUL 5
CECERT ĂRI EXPERIMENTALE
Cercet ările experimentale urm ăresc analiza din punct de vedere constructiv și
func țíonal a injectoarelor cu solenoid și influen ța asupra performan țelor motoarelor
Diesel.
Pot ap ărea instabilit ăți func ționale a injectoarelor datorit ă unor erori de
proiectare.
Cercet ările se realizeaz ă pe un stand etalon de testare a injectoarelor. Pen tru
identificarea și eliminarea cauzei principale a disfunc ționalit ății injectoarelor, se
propune utilizareaca instrument de cercetare sistemul Shainin (SS).
Acesta ofer ă posibilitatea de g ăsire a cauzei principale a defectului în timpul
cel mai scurt, prin eliminarea pe rând a poten țialelor cauze, din aproape în aproape,
eliminând astfel alocarea altor resurse.
5.1 CONSTRUC ȚIA ȘI FUNC ȚIONAREA INJECTORULUI CU
SOLENOID
Injectorul cu solenoid satisface la ora actual ă toate cerin țele legate de
poluare.
Datorit ă faptului ca func ționeaz ă la presiuni de 1600 – 2200 bar, jocurile sunt
foarte mici, de ordinul micronilor și necesit ă prelucr ări cu tehnologie de ultim ă
genera ție iar asamblarea sa se face în înc ăperi unde umiditatea, temperatura și
cur ățenia sunt controlate.
Injectorul cu solenoid este complex și necesit ă o serie de teste foarte bine
elaborate.
În figurile 5.2 și 5.3 se prezint ă dou ă tipuri de injectoare, Delphi și Bosch.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
44
Fig. 5.1 Injector Delphi ac ționat cu solenoid [81]
1- corpul injectorului; 2- racord de joas ă presiune (retur); 3- racord de înalt ă
presiune; 4- conectori electrici; 5- solenoid; 6- v alv ă de comand ă; 7- acul injectorului
Fig. 5.2 Injectorul Bosch [83]
Alimentare
combustibil
Piston
valv ă
control
Cavitate
Duz ă Acul
duzei Camer ă de
control Valv ă Solenoid Alimentare
curent
Drosel Arm ătu ră Arc
Arc Retur
Drose l
Droselul A Camer ă
de control
Droselul Z
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
45
Fig. 5.3 Injectorul Delphi [82]
Descrierea func țion ării injectorului Delphi ac ționat cu solenoid rezult ă din
figura 5.4 în care se prezint ă sec țiunea ce con ține solenoidul 1, supapa de control 5
și acul injectorului 3.
În stare de repaus, cu bobina 1 nealimentat ă, combustibilul sub presiune intr ă
în injector. Rezultanta for țelor elastice ale resortului 2 și a for ței dat ă de presiunea p1
ce ac ționeaz ă pe suprafa ța S1 men ține acul injectorului 3 pe scaun și închide
orificiile pulverizatorului 4.
Piulița capac Fluid sub
presiune
Solenoi
Valv ă
Servo circuit
Drosele
Acul duzei
Duz ă Arc
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
46
Fig. 5.4 Injector Delphi ac ționat cu solenoid [81]
1 – detaliu solenoid; 2- arc elicoidal; 3- acul inj ectorului; 4- pulverizator; 5- valva de
comand ă; 6- arc elicoidal
În momentul când bobina injectorului 1 este alimentat ă cu curent, for ța
electromagnetic ă generat ă atrage arm ătura si deschide valva 5.
Prin deschiderea valvei se ob ține o sec țiune de curgere, presiunea p1 scade
(p1 < p2 ) iar acul injectorului este deplasat comprimând ar cul 2 realizând astfel
injec ția.
În momentul când se opre ște alimentarea bobinei, valva de comand ă 5 este
închis ă de c ătre arcul 6.
Se realizeaz ă echilibrul de presiuni ( p1 = p2 ) iar acul injectorului revine pe
scaun.
Aceast ă succesiune de opera ții se realizeaz ă cu frecven ță ridicat ă, de ordinul
zecilor de Hz.
Închiderea și deschiderea se poate face de mai multe ori pe un ciclu de
injec ție (injec ție multiplă).
În figura 5.6 se prezint ă schema simplificat ă în punte Wheatstone pentru un
injector cu solenoid.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
47
Fig. 5.6 Schema injectorului sistemului de injec ție ramp ă comun ă (Common Rail)
1, 2, 6-drosele fixe; 3-cilindru hidraulic; 4, 5-su pape; 7-bobin ă
5.2 INFLUEN ȚA GEOMETRIEI ELEMETELOR COMPONENTE
ALE INJECTORULUI ASUPRA PERFORMAN ȚELOR
ACESTUIA
Fiecare component ă a injectorului are un rol foarte bine definit și necesit ă o
acurate țe de prelucrare deosebit ă.
Dificultatea prelucr ării const ă, printre altele, în faptul c ă o abatere de la
toleran țe de ordinul micronilor, sau chiar mai pu țin, pot duce la o func ționare
defectuoas ă a injectorului.
Fiecare dimensiune a elementelor unui injector poat e influen ța mai mult sau
mai pu țin func ționare lui, în spe ță injec ția.
Geometria droselelor DR3 si DR2, figura 5.6, și dimensionarea corect ă a celor
dou ă arcuri ale valvelor pot influen ța timpul de deschidere și închidere a injectorului.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
48
Cre șterea jocurile dintre componente conduc la cre șterea pierderile de debit,
ceea ce face ca injec ția s ă nu ofere combustibil suficient și mai mult de atât, oblig ă
pompa de injec ție s ă m ăreasc ă debitul pentru a men ține presiunea la valoarea
dictat ă de calculatorul de injec ție. Astfel cre ște consumul de combustibil si gradul de
poluare.
Dac ă jocurile sunt prea mici atunci exista riscul ca in jectorul s ă se blocheze.
Dimensiunile și forma geometrica a orificiilor duzei influen țeaz ă curgerea și
debitul injectat.
În afar ă de dimensiunile geometrice, forma componentelor po ate influen ța la
fel de mult func ționarea injectorului. De exemplu, forma orificiilor duzei influen țeaz ă
curgerea în interiorul g ăurii ceea ce poate influen ța func ționarea injectorului prin
modificarea caracteristicilor de pulverizare [56], [60]. Aceast ă curgere intern ă este în
mare m ăsur ă influen țat ă de prezen ța fenomenului de cavita ție [19], [59].
Cavita ția apare la intrarea în orificiul duzei. În aceast ă regiune ca urmare a
schimb ării sec țiunii și a direc ției de curgere, stratul limita tinde s ă se separe de
peretele g ăurii și apare o a șa-numit ă "ven ă contractat ă", figura 5.7.
Fig. 5.7 Vena contractat ă [25], [39], [40], [42]
Ca o consecin ță apare o zona de recirculare (vârtej) între vena co ntractat ă și
peretele g ăurii. În aceast ă zon ă exist ă o depresiune ca urmare a acceler ării lichidului.
Dac ă presiunea static ă scade sub presiunea de vaporizare, apare fenomenul
de cavita ție [13].
zona de recirculare
(presiune sc ăzut ă) VENA
CONTRACTAT Ă
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
49
5.3 REZULTATE EXPERIMENTALE OB ȚINUTE PE STANDUL
DE TESTARE
5.3.1 Standul de testare a injectoarelor
Cercet ările au fost realizate pe un stand etalon pentru te stat injectoare.
Standul con ține echipamente hidraulice, pneumatice, electrice și sisteme de achizi ție
de date. Schema bloc func țională a standului este prezentat ă în figura 5.13.
Fig. 5.13 Schema bloc func țională a standului de testare a injectoarelor
1- rezervor de ulei; 2-motor electric; 3-pomp ă; 4-ramp ă de înalt ă presiune; 5- regulator de
presiune; 6-debitmetru; 7-generator de impulsuri el ectrice; 8-debitmetru; 9-pl ăci de achiziție; 10-
calculator [111]
Pomp Pomp Pomp Pomp aaaa
S
e
n
z
o
r 200 – 2300 bar R P
IPOD
7 2 5
6
8
9
1 10 3 4
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
50
5.3.2 Func ționarea standului
Motorul 2 ac ționeaz ă pompa 3 care trimite ulei sub presiune înalt ă spre rampa
4. Din ramp ă uleiul este direc ționat printr-o conduct ă spre injector. Generatorul de
impulsuri 7, ac ționeaz ă bobina supapei care închide și deschide astfel injectorul în
func ție de regimul de func ționare care se simuleaz ă. Debitmetrul 6, m ăsoara debitul
la fiecare injec ție. Datele sunt transmise la sistemul de achizi ție 9. Semnalul ob ținut
și prelucrat se transmite printr-o conexiune RS 232 spre calculatorul 10 . Debitmetrul
8 măsoara cantitatea de ulei deversat din camera de inj ec ție.
5.3.3 Culegerea și interpretarea datelor experimentale
În studiul f ăcut pe problemele ap ărute la unele motoare în diferite faze de
func ționare, una dintre acestea a atras aten ția în mod deosebit, deoarece erau
motoare care aveau zero ore de func ționare.
Pentru a studia aceast ă problema s-a folosit metoda Shainin, și s-a început în
prim ă faz ă cu colectarea câtorva din aceste injectoare în ved erea studierii.
Dup ă testul pe motor s-a trecut la testarea lor pe stan dul de testare. La testare
s-a constatat acela și lucru. La aceea și presiune pentru acela și timp de injec ție, la un
numar de 20 de injec ții consecutive, diferen ța dintre volumul maxim și volumul minim
injectat era mai mare decât specifica ția tehnic ă.
Pentru a întelege mai bine problema, s-au luat mai multe injectoare și s-au
testat, apoi s-a facut analiza. În urma analizei s- au ales 30 de injectoare la care s-au
constatat c ă sunt 2 cauze diferite ce produc acela și efect, figura 5.14.
Se observ ă c ă la injectoarele defecte de tip 2 , valorile volumului injectat pentru
19 dintre injec ții sunt grupate, au o dispersie mic ă, iar cea de-a douazecea valoarea
este mult mai mare, figura 5.14.
Acest lucru face ca diferen ța dintre minim și maxim s ă fie mai mare decât cea
din specifica ția tehnic ă.
În urma analizei f ăcute pentru aceast ă cauz ă, a rezultat faptul c ă una din
injec țiile care are o valoare mai mare decât celelalte se datoreaz ă comportamentului
standului de testare. Prin urmare, aceast ă varia ție este dat ă de echipamentul de test
și nu de injector.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
51
Bune Defect Tip2 Defect Tip1 mm 3
Fig. 5.14 Volumul injectat pentru 20 de injec ții la aceea și presiune și acela și timp de injec ție
a celor 30 injectoare analizate
La injectoarele defecte de tip 1 , valorile volumului injectat au o dispersie mare
pentru toate cele 20 de injec ții.
În acest caz se exclud erorile date de standul de t est, deci aceast ă cauz ă va fi
în continuare analizat ă pentru descoperirea cauzei principale.
Pentru continuarea investiga ției, conform metodei Shainin, se vor parcurge
urmatorii pa și:
– selectarea e șantioanelor de injectoare cu valori extreme opuse, unul
format din injectoarele cele mai bune din cele mai bune, Eșantionul 1, si unul
format din injectoarele cele mai rele din cele mai rele, Eșantionul 2
– dup ă selec ția realizat ă prin analiza fi șierelor de test, figura 5.15,
injectoarele au fost retestate pe o sta ție de referin ță pentru a confirma
calitatea de BOB (cele mai bune din cele mai bune), Eșantionul 1 și de WOW
(cele mai rele din cele mai rele), Eșantionul 2 .
– validarea sistemului de m ăsura
– eliminarea procesului de asamblare din lista suspe c ților
– căutarea componentei suspecte
– căutarea dimensiunii geometrice suspecte
– confirmarea dimensiunii suspecte
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
52
Selectarea e șantioanelor
Rezultatele ob ținute prin selec ția realizat ă analizând 22208 fi șiere de test a
injectoarelo sunt prezentate în figura 5.15.
Graficul prezint ă pe abcis ă valoarea diferen ței dintre volumul maxim și minim
injectat a celor 20 de injec ții la aceea și presiune pentru injectoarele analizate, pe
zece standuri de testare.
Pe ordonat ă se pun în eviden ță num ărul de injectoare testate pe fiecare stand
în parte la diferite valori ale diferen țelor volumelor.
În urma analizei au fost selectate 12 injectoare cu valori extreme
corespunz ătoare zonelor conform e șantionelor 1 și 2.
Dupa confirmarea e șantioanelor 1 și 2, s-a trecut la pasul urmator conform
sistemului Shainin, respectiv validarea sistemului de m ăsur ă.
Fig. 5.15 Difere ța dintre volumul maxim și cel minim injectat pentru 20 de injec ții la
aceea și presiune și acela și timp de injec ție ob ținute pe zece standuri de testare
Histogram of 1630SS5; categorized by TETE_TEST
LINE 1- GMK – MAI .sta 97v*24994c
1630SS5 No of obs
TETE_TEST: 21
TETE_TEST: 23
TETE_TEST: 31
TETE_TEST: 33
TETE_TEST: 41
TETE_TEST: 43
TETE_TEST: 51
TETE_TEST: 53
TETE_TEST: 61
TETE_TEST: 63 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 0200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 TETE_TEST: 21 1630SS5: N = 4220, Mean = 0.672, S tdDv = 0.2487, Max = 2.551, Min = 0.207
TETE_TEST: 23 1630SS5: N = 499, Mean = 0.7197, S tdDv = 0.2723, Max = 1.982, Min = 0.276
TETE_TEST: 31 1630SS5: N = 3928, Mean = 0.6779, StdDv = 0.2521, Max = 2.255, Min = 0.214
TETE_TEST: 33 1630SS5: N = 509, Mean = 0.7174, S tdDv = 0.248, Max = 1.872, Min = 0.269
TETE_TEST: 41 1630SS5: N = 3697, Mean = 0.7234, StdDv = 0.2785, Max = 2.338, Min = 0.186
TETE_TEST: 43 1630SS5: N = 494, Mean = 0.7666, S tdDv = 0.2806, Max = 2.033, Min = 0.29
TETE_TEST: 51 1630SS5: N = 3990, Mean = 0.7028, StdDv = 0.272, Max = 2.35, Min = 0.152
TETE_TEST: 53 1630SS5: N = 408, Mean = 0.7235, S tdDv = 0.2576, Max = 1.933, Min = 0.262
TETE_TEST: 61 1630SS5: N = 4629, Mean = 0.6898, StdDv = 0.2593, Max = 2.144, Min = 0.214
TETE_TEST: 63 1630SS5: N = 434, Mean = 0.7545, S tdDv = 0.2859, Max = 2.168, Min = 0.262
mm 3
Esantionul
1
Esantionul
2 Nr. injectoare testate
mm 3
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
53
Validarea sistemuluide m ăsur ă
Pentru validarea sistemului de m ăsur ă s-au ales aleatoriu 19 injectoare
(condiția minim ă fiind de 16) în care se g ăseau și injectoare care respect ă
specifica ția tehnic ă și injectoare care nu respect ă specifica ția tehnic ă referitoare la
stabilitatea volumului injectat.
Aceste injectoare s-au testat de 3 ori, dupa care s -a f ăcut isoplotul.
La isoplotarea sistemului de m ăsur ă s-au ob ținut valori sub nivelul minim de
acceptan ță , respectiv valoarea de minim 6, figura 5.16.
Concluzia este c ă sistemul de m ăsur ă nu a trecut testul, deci nu poate fi
validat.
Fig. 5.16 Isoplotul sistemului de m ăsur ă al standului de testare
În aceste condi ții, pentru continuarea investiga ției și pentru a ne asigura ca
sistemul de m ăsur ă discrimineaz ă corect, conform sistemului Shainin, vom testa de 3
ori câte 3 dintre injectoarele e șantionului 1 și e șantionului 2, într-o ordine aleatorie.
Dac ă injectoarele e șantionului 1 r ămân în limitele e șantionului (nu trec în
eșantionul 2), și injectoarele e șantionului 2 r ămân în limitele e șantionului 2,
înseamn ă c ă sistemul de m ăsur ă discrimineaz ă corect, deci nu avem erori date de
sistemul de m ăsur ă.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
54
Din analiza datelor prezentate în figura 5.17, inje ctoarele din grupurile 1 și 2
au r ămas în limitele e șantionului, deci sistemul de m ăsur ă discrimineaza corect.
Se poate trece la pasul urmator și anume, eliminarea asambl ării din lista
suspec ților.
Fig. 5.17 Diferen ța dintre volumul maxim și cel minim pentru 20 de injec ții la aceea și
presiune și acela și timp de injec ție a celor 3 injectoare din fiecare e șantion
Eliminarea asambl ării din lista suspec ților
Pentru a elimina procesul de asamblare din lista su spec ților, se împerechez ă
câte dou ă injectoare, unul din e șantionul 1 și unul din e șantionul 2.
Dup ă crearea celor șase perechi, fiecare injector se dezasambleaz ă și apoi se
asambleaz ă la loc.
Dup ă fiecare opera ție realizat ă, injectoarele se vor testa, figura 5.18.
Operația se repet ă de trei ori.
În figura 5.18 unde injectoarele e șantionului 2 sunt cele încercuite cu ro șu iar
cele din e șantionul 1 sunt încercuite cu verde.
Se vede clar separa ția între cele dou ă e șantioane.
Prin urmare, asamblarea nu este cauza principal ă a varia țiilor.
Odat ă eliminat ă asamblarea, se continu ă analiza cu c ăutarea componetelor
suspecte.
Esantionul 2
Esantionul 1
mm 3
Num ăr de test ări
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
55
Fig. 5.18 Diferen ța dintre volumul maxim și cel minim pentru 20 de injec ții la aceea și
presiune și acela și timp de injec ție a celor 6 perechi de injectoare.
Date ob ținute dup ă asamblare – dezasamblare
Căutarea componentelor suspecte
În aceast ă faz ă căutarea se face din aproape în aproape, pân ă ce ob ținem
confirmarea clar ă c ă una sau mai multe componente ale injectorului este cauza
instabilita ții volumului injectat.
Aceast ă etap ă se realizeaz ă prin schimbul de componente între injectoarele
eșantionului 1 și injectoarele e șantionului 2.
Se va începe cu schimbul de duze între perechile de injectoare alese, și
formate dintr-un injector din e șantionul 1 și unul din e șantionul 2. Dup ă ce se face
schimbul de duze se revine în pozi ția inițială.
Se continua cu valva și la fel se revine în pozi ția inițială.
La final se schimb ă corpurile injectoarelor și se revine în pozi ția inițială.
mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
56
Dup ă fiecare schimbare injectoarele au fost testate, at ât e șantionul 1 cât și
eșantionul 2.
Testarea s-a f ăcut și la revenirea în pozi ția inițială.
În figura 4.7 este prezentat rezultatul testului du p ă fiecare schimbare de
component ă din care rezult ă influen ța fiec ărei componente.
În figura 5.19 a, b, c, e, f , se observ ă c ă la schimbarea duzelor între
injectoarele e șantionului 1, cele din partea de jos, și injectoarele e șantionului 2, cele
din partea de sus, apare o influen ță pe toate injectoarele celor dou ă e șantioane dup ă
cum urmeaz ă:
– în 5.19 a se observ ă c ă injectorul e șantionului 2 a intrat în limitele e șantionului
1;
– în 5.19 b se observ ă c ă injectorul e șantionului 1 este foarte aproape de
limitele e șantionului 2, iar cel al e șantionului 2 este foarte aprope de limitele
eșantionului 1;
– în figura 5.19 c se observ ă la fel c ă injectorul e șantionului 2 a intrat în limitele
eșantionului 1, iar cel din e șantionul 1 este foarte aproape de limitele
eșantionul 2;
– în figura 5.19 e la fel ca în figura precedent ă, se observ ă c ă injectorul
eșantionului 2 a intrat în limitele e șantionului 1, iar cel din e șantionul 1 este
foarte aproape de limitele e șantionului 2;
– în figura 5.19 f se observ ă ca c ă injectorul e șantionului 2 a intrat în limitele
eșantionului 1, iar cel din e șantionul 1 a ie șit din limitele e șantionului.
În figura 5.19 d, avem o inversare complet ă, adic ă injectorul e șantionului 1 a
intrat în limitele e șantionului 2 și injectorul e șantionului 2 a intrat în limitele
eșantionului 1.
Pe baza acestei observa ții putem decide clar c ă duza injectorului este
componenta vinovat ă de func ționarea defectuoas ă a acestuia.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
57
Fig. 5.19 Diferen ța dintre volumul maxim și cel minim pentru 20 de injec ții la aceea și presiune și acela și timp de
injec ție a celor 6 perechi de injectoare ( a, b, c, d, e, f) la schimbarea de componente între injectoarele din e șantionul 1 și
cele din e șantionul 2
a b c
d e f mm 3 mm 3 mm 3
mm 3 mm 3 mm 3
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
58
Căutarea dimensiunii geometrice suspecte
Odat ă ce s-a constatat c ă influen ța duzei este semnificativ ă, s-au eliminat
celelalte cauze conform sistemului Shainin. În cont inuare analiza se va concentra
asupra duzei.
Pasul urm ător este analiza dimensional ă a duzelor celor șase injectoare din
perechea 3, 4, 5 (figura 5.19 c, d, e), pentru a g ăsi dimensiunea geometric ă ce
influen țeaz ă comportamentul defectuos al acestora.
Prima m ăsuratoare se realizeaz ă pentru profilele acelor și a duzelor perechii 4 de
injectoare, figura 5.20. M ăsur ătorile s-au realizat cu echipamentul tip ZEISS Pris mo.
Fig. 5.20 Profilul duzei – ac
La m ăsurarea profilului acului și a duzei perechii de injectoare 4, se constat ă o
diferen ță dimensională a celor dou ă injectoare, figura 5.20. -0.01 0.04 0.09 0.14 0.19 0.24 0.29 0.34 0.39
1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.5 4.7 Profil duz ăvs ac BOB și WOW
profil duza WOW.xls profil ac WOW.xls
profil duza BOB.xls profil ac BOB.xls
Diferente semnificative î ntre acele duzelor mm
mm Diferente nesemnificative î ntre profilele duzelor
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
59
În urma confirm ării diferen ței dimensionale pe acul duzelor dintre injectoarele
eșantioanelor 1 și 2 se continu ă m ăsur ătorile. Fiecare cot ă este m ăsurat ă de dou ă ori
pentru a evita m ăsuratori eronate.În figurile 5.21 – 5.26, pe ordona t ă se g ăsesc
rezultatele primei m ăsur ători iar pe abscis ă rezultatele celei de-a doua m ăsur ători
pentru fiecare m ărime geometric ă a acului injectorului.
Cu verde sunt prezentate m ăsur ătorile pentru injectoarelor BOB iar cu ro șu
pentru injectoarele WOW .
Fig. 5.21 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru diametrul d al acului duzei
0.128 0.13 0.132 0.134 0.136 0.138 0.14 0.142 0.144 0.146 0.148
0.128 0.13 0.1320.1340.1360.138 0.14 0.1420.1440.1460.1 48 0.15 Masuratoarea 1
Masuratoarea 2 Diametru d 0.138733
0.13022 mm
mm d
BOB
WOW
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
60
În figura 5.21 sunt prezentate m ăsur ătorile pentru unghiul d al acului duzei
injectorului.
În urma acestor m ăsur ători se observ ă c ă nu sunt contraste semnificative între
injectoarele BOB și WOW .
Fig. 5.22 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru diametrul D al acului duzei
1.825 1.8275 1.83 1.8325 1.835 1.8375 1.84 1.8425 1.845 1.8475
1.825 1.8275 1.83 1.8325 1.835 1.8375 1.84 1.8425 1.845 1.84 75 Măsuratoarea 1
Măsuratoare 2 Diametru D 1.83378
1.835152 BOB
WOW mm D
mm
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
61
Figura 5.22 prezint ă m ăsur ătorile pentru diametrul D al acului duzei injectorului
unde nu se remarc ă contraste majore între injectoarele BOB și WOW.
Fig. 5.23 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru unghiul α al acului duzei
57.2 57.4 57.6 57.8 58 58.2 58.4
57.3 57.5 57.7 57.9 58.1 58.3 58.5 58.7 Masuratoarea 1
Masuratoarea 2 Unghiul α 57.35659
58.14516 BOB
WOW
αo αo α
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
62
În figura 5.23 sunt prezentate m ăsur ătorile pentru unghiul αal acului duzei.
În urma acestor m ăsur ători se observ ă c ă un singur injector BOB are valoarea
unghiului α în contrast cu celelalte. Din acest fapt se conside r ă c ă nu sunt contraste
relevante.
Fig. 5.24 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru unghiul γ al acului duzei
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 Măuratoarea 1
Măsuratoarea 2 Conicitatea acului – unghiul γ
8.687
8.686 BOB
WOW γo
γo γ
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
63
Rezulatatele m ăsur ătorilor unghiului γ, figura 5.24, nu eviden țiaz ă contraste
semnificative între injectoare.
Fig. 5.25 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru unghiul δ al acului
64.95 65 65.05 65.1 65.15 65.2 65.25 65.3
64.95 65 65.05 65.1 65.15 65.2 65.25 65.3 Masuratoarea 1
Masuratoarea 2 Unghiul acului – δ65.00476
65.24733 BOB
WOW δo
δo δ
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
64
În figura 5.25 rezultatele m ăsur ătorilor unghiului δ, ne arat ă un contrast
semnificativ între injectoarele BOB și WOW .
Fig. 5.26 Rezultatele m ăsur ătorilor pentru unghiul β al duzei injectorului
59.42 59.44 59.46 59.48 59.5 59.52 59.54 59.56 59.58
59.4 59.42 59.44 59.46 59.48 59.5 59.52 59.54 59.56 59.58 59. 6 Masuratoarea 1
Masuratoarea 2 Unghiul β
59.512
59.444 BOB
WOW βo
βo β
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
65
În figura 5.26 nu se observ ă contraste între injectoarele BOB și WOW .
Se men ționeaz ă că au fost f ăcute m ăsuratori pe mult mai multe cote iar testele
au fost mult mai multe decât cele prezentate în tez ă. În urma analizei s-au ales pentru
prezentare doar pe cele de importan ță semnificativ ă.
Măsur ătorilor m ărimilor geometrice ale injectoarelor BOB și WOW
prezentate în figurile 5.21 – 5.26 ne arat ă c ă unghiul δ este singura m ărime
geometric ă ce prezint ă contraste semnificative între cele doua e șantioane.
Confirmarea dimensiunii suspecte
Se trece la pasul urmator și anume stabilirea toleran țelor pentru unghiul δ
folosind metoda paralelogramului, conform SS, figura 5.27.
Fig. 5.27 Rezultatul calculului limitelor de tolera n ță prin metoda paralelogramului
δo δo
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
66
Dup ă stabilirea limitelor de toleran ță , s-au prelucrat 100 de duze cu unghiul δ
între 65.022 o – 65.24 o.
Dup ă ce s-au asamblat aceste injectoare au fost testate , iar rata de trecere a
testului a celor cu toleran ța între 65.022 o – 65.24 o a fost de 100%, iar celelalte a fost de
5%, figura 5.28.
Fig. 5.28 Rata de trecerea testului a celor dou ă loturi
Pe baza rezultatelor ob ținute rezult ă c ă principala cauz ă a problemei de
func ționare defectuas ă a injectoarelor, analizat ă în tema de cercetare, este
unghiul δ al acului duzei.
Corec ția acestui unghi conduce la înbun ătățirea performan țelor
injectoarelor. Rezultatele ne permit s ă tragem concluzia c ă cercetarea și-a atins
scopul.
020 40 60 80 100 120
Injectoare rele
Injectoare bune
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
67
5.4 CONCLUZII
Sistemul de injec ție ramp ă comun ă, common rail, și în spe ță injectorul cu
solenoid, este unul din cele mai moderne sisteme de injec ție Diesel la ora actual ă.
Injectorul cu solenoid poate satisface cu succes to ate cerin țele de poluare și
ofer ă un consum de combustibil redus.
Injectorul este elementul ce func ționeaz ă în cele mai grele condi ții, trecând de la
temperaturi foarte sc ăzute la temperaturi foarte înalte.
Complexitatea injectorul impune utilizarea tehnolog iilor de ultim ă genera ție.
Testarea lui necesit ă standuri speciale și utilizarea unor presiuni ce depa șesc
2500 bar.
Datorit ă regimurilor de func ționare diverse ale motorului (mers în gol, sarcin ă
par țială, sarcin ă totală, vitez ă maxim ă), cât și a condițiilor de func ționare a injectorului,
acesta necesit ă o serie de teste extrem de riguroase și complexe, care s ă simuleze
toate regimurile de func ționare într-un timp de ordinul zecilor de secund ă.
Orice abatere de la toleran țele impuse, fie ea și de ordinul µm sau chiar a
zecimilor de µm, pot duce la func ționarea defectuoas ă a injectorului.
Sitemul Shainin este folosit cu succes în cecet ări experimentale deoarece este o
unealt ă eficace ce are un ra ționament ușor de urm ărit.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
68
CAPITOLUL 6
CONCLUZII FINALE, CONTRIBU ȚII ȘI PERSPECTIVE DE
CONTINUARE A CERCET ĂRILOR
6.1 CONCLUZII FINALE
Motoarele Diesel și cele pe benzin ă sunt motoare cu ardere intern ă ce
transform ă energia chimic ă a combustibilului în energie mecanic ă.
La motorul Diesel motorina se aprinde spontan dator it ă aerului fierbinte rezultat
din compresie și nu prin scânteie cum e la motorul pe benzin ă [51], [100], [106].
Unul din cele mai mari avantajele ale motoarelor cu aprindere prin compresie
(MAC sau Diesel), este faptul ca randamentul este m ai bun fa ță de motoarele cu
aprindere prin scânteie (MAS pe benzina) ceea ce d uce la un consum mai scazut de
combustibil.
Normele europene privind poluarea devin tot mai rig uroase (Regulamentul
Comisiei Europene nr. 715/2007 din 20 iunie 2007).
Cercet ările actuale urm ăresc:
– îmbun ătățirea sistemelor de filtrare a particulelor și a catalizatorului ce arde
funinginea în scopul reducerii emisiilor toxice;
– cre șterea performan țelor sistemelor de injec ție ramp ă comun ă (common rail) și
pomp ă injector;
– reducerea oxizilor de azot prin rearderea gazelor de evacuare;
– folosirea de combustibili alternativi (biodieselu l)
Sistemul de injec ție ramp ă comun ă, common rail, și în spe ță injectorul cu
solenoid, este unul din cele mai moderne sisteme de injec ție Diesel la ora actual ă.
Injectorul cu solenoid poate satisface cu succes toate cerin țele de poluare și
ofer ă un consum de combustibil redus. El este elementul ce func ționeaz ă în cele mai
grele condiții, trecând de la temperaturi foarte sc ăzute la temperaturi foarte înalte.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
69
Complexitatea lui impune utilizarea tehnologiilor d e ultim ă genera ție. Testarea lui
necesit ă standuri speciale și utilizarea unor presiuni ce dep ăș esc 2500 bar.
Datorit ă regimurilor de func ționare diverse ale motorului (mers în gol, sarcin ă
par țială, sarcin ă totală, vitez ă maxim ă), cât și a condițiilor de func ționare a injectorului,
acesta necesit ă o serie de teste extrem de riguroase și complexe, care s ă simuleze
toate regimurile de func ționare într-un timp de ordinul zecilor de secund ă. Orice abatere
de la toleran țele impuse, fie ea și de ordinul micronilor sau chiar a zecimilor de mi croni,
pot duce la func ționarea defectuoas ă a injectorului.
Func ționarea injectorului la presiuni ridicate, 1600 – 2 500 bar, impune jocuri
foarte mici, de ordinul micronilor, ce necesit ă prelucr ări cu tehnologie de ultim ă
genera ție iar asamblarea sa se face în înc ăperi unde umiditatea, temperatura și
cur ățenia sunt controlate.
Printr-o proiectare corespunz ătoare se urm ăre ște reducerea posibilit ății apariției
fenomenului de cavita ție.
Injectorul este un sistem electrohidraulic complex.
Pentru înbun ătățirea performan țelor statice și dinamice a acestuia este necesar ă
o riguroas ă cercetare teoretic ă și experimental ă. Cercetarea teoretic ă este necesar ă
pentru proiectarea unui sistem, iar cercretarea exp erimentală se realizeaz ă pe un
sistem cunoscut. În cercetarea teoretica a sistemel or hidraulice se parcurg dou ă etape,
respectiv analiza și sinteza.
Modelele matematice a elementelor din structura unu i sistem hidraulic sunt în
general neliniare reprezentate de ecua ții integro-diferen țiale.
Modelul matematic al sistemului de injec ție se ob ține prin compunerea adecvat ă
a modelelor matematice ale elementelor din structur a schemei și permite analiza unei
situa ții reale care poate fi redus ă la solu ționarea unei probleme matematice.
Modelarea matematic ă a unui sistem reprezentat prin ecua ții permite utilizarea
calculatorului ca instrument pentru analiza sistemu lui prin simulare numeric ă.
Simularea permite experimentarea de situa ții reale sau ipotetice, imposibil sau
greu de realizat în func ționarea reală a unui sistem.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
70
Obiectivul fiec ărui program de simulare este de a prevedea cum se v a comporta
un anumit sistem înainte de a-l construi. Într-o si mulare pot fi incluse numeroase
alternative ale unei anumite situa ții și rezultatele pot fi studiate comparativ.
AMESim constituie o interfa ță grafic ă sugestiv ă ce afișeaz ă evolu ția întregului
sistem în cursul procesului de simulare. Mediul AME Sim permite simularea numeric ă a
injectoarelor auto pentru analiza dinamic ă a func țion ării acestora.
Se studiaz ă r ăspunsurile indiciale (volum, debit) ale unui inject or auto pentru
diverse trepte de presiune. R ăspunsurile ob ținute permit analiza func țion ării injectorului
și a elementelor din structura acestuia (valv ă și duz ă de injec ție), în fazele
corespunz ătoare injec ției: preinjec ție, injec ție principală și post injec ție.
Din analiza caracteristicilor ob ținute pentru trei trepte de presiune, respectiv 400 ,
800, 1800 bar, se constat ă c ă regimul de func ționare este stabil, r ăspunsurile indiciale
sunt de tip aperiodic cu întârziere și timp mort. Cre șterea presiunii reduce timpul mort,
cre ște valoarea sta ționar ă spre care tinde debitul injectat.
Analiza regimului dinamic permite realizarea de cor ec ții construtiv-func ționale a
injectorului analizat.
Complexitatea injectorului echilibrat hidraulic cu solenoid impune teste bine
elaborate pe bancuri de probe specializate. Injecto arele care nu trec testul, fac obiectul
unor analize detaliate.
Înbun ătățirea performan țelor injectoarelor precum și dezvoltarea unor noi modele
(euro 6, 7) impune utilizarea unor metode de analiz ă efect-cauz ă cunoscute în domeniul
calita ții: Shainin, Ishikawa, 8D, six sigma.
Metoda Shainin este deosebit de eficace pentru rezo lvarea problemelor cronice.
Metoda Shainin folose ște multe instrumente statistice, dar accentul este pus pe
mijloace practice [36], [61], [91], [110].
Sistemul Shainin este folosit cu succes în cecet ări experimentale deoarece este
o unealt ă eficace ce are un ra ționament u șor de urm ărit.
Pe baza rezultatelor ob ținute utilizând metoda Shainin rezult ă c ă principala
cauz ă a problemei de func ționare defectuas ă a injectoarelor, analizat ă în tema de
cercetare, este unghiul δ al acului duzei. Corec ția acestui unghi conduce la
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
71
înbun ătățirea performan țelor injectoarelor. Rezultatele ne permit s ă tragem concluzia c ă
cercetarea și-a atins scopul.
6.2 CONTRIBU ȚII
• Realizarea unui studiu amplu privind cercet ările și realiz ările tehnice în domeniul
dezvolt ării sistemelor de injec ție Diesel.
• Realizarea unui studiu asupra fenomenelor specifice sistemelor de injec ție Diesel
• Analiza construc ției și func țion ării sistemului de injec ție Diesel ramp ă comun ă
• Realizarea schemei hidraulice a sistemului de injec ție Diesel ramp ă comun ă
• Realizarea schemei în punte hidraulic ă a injectrorului cu solenoid
• Studiul teoretic pentru un sistem de inje ție Diesel ramp ă comun ă.
• Elaborarea modelelor matematice a elementelor hidra ulice din structura sistemului de
injec ție ramp ă comun ă.
• Elaborarea modelului de simulare pentru un injector ac ționat cu solenoid
• Analiza prin simulare numeric ă a comport ării injectorului cu solenoid echilibrat hidraulic
în regim dinamic, la diferite presiuni de lucru, ec hivalente cu diverse regimuri de
func ționare ale motorului termic
• Îmbun ătățirea performan țelor bancului de testare a injectoarelor
• Realizarea unui nou sistem de calibrare a bancului de testare
• Realizarea unor cercet ări experimentale privind construc ția și func ționarea injectorului
Diesel ac ționat cu solenoid utilizând metoda Shainin.
• Din analiza realizat ă s-a constatat necesitatea corec ției parametrilor geometrici ai
acului duzei de injec ție.
6.3 PERSPECTIVE DE CONTINUARE A CERCET ĂRILOR
• Cre șterea performan țelor injectoarelor cu solenoid prin cre șterea presiunii de lucrucap
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
72
• Analiza geometriei elementelor din sistemul hidraul ic al injectorului pentru eliminarea
posibilit ății apariției fenomenului de cavita ție
• Dezvoltarea pompelor în sensul cre șterii presiunii de lucru, a îmbun ătățirii indicatorilor
enegetici prin mic șorarea pierderilor interne, a cre șterii densit ății de putere, a fiabilit ății
și durabilit ății.
• Cre șterea performan țelor motoarelor Diesel prin dezvoltarea injectoarel or
piezoelectrice.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
73
Bibliografie (extras)
[1] Anton I., Turbine hidraulice Ed. Facla Timi șoara 1979.
[2] Axinti G., Axinti A.S., Ac țion ări Hidraulice și Pneumatice ., Ed. Tehnica-INFO,
Chișnău 2009.
[7] Bălășoiu V., Hidraulica sistemelor de ac ționare. , Ed. Myrton, Timi șoara 1996.
[8] Bălăș oiu V., Cristian I., Bordea șu I., Echipamente și Sisteme Hidraulice de
Ac ționare și Automatizare .,Vol1 Ed. Orizonturi Universitare, Timi șoara 2007.
[10] Beucher O., Weeks M., Introduction to Matlab&Simulink: A Project Approch.,
Third Edition, Revision & Reprint Copyright by Infi nity Science Press LLC 2008.
[11] Bălășoiu V., Raszga C., Popoviciu M., Bordea șu I., Experimental results in the
analysis of flow in a sliding control valve. , Pneu Hydro, University of Misckolc,
pp.55-60, Ungaria, 2004.
[13] Bergwerk W., Flow pattern in diesel nozzle spray holes. Proc Inst Mech Eng
1959;173:665-660 (25).
[14] Bosch 1971. “Fuel Injection Equipment for Diesel Engines – Fuel Injection Pumps
PE and PF” , Robert Bosch GmbH, 1st ed., 1971.
[16] Bălășoiu V., Echipamente hidraulice de ac ționare, fundamente teoretice
echipamnete și sisteme. , Ed. Eurostampa,Timi șoara 2001.
[17] Bala șoiu V., et al Sinteza Lucr ării Studiul Fenomenelor Hidrodinamice și De
Cavita ție în Sistemele De Ac ționare și Automatizare și De For ță 25.09.2007.
[19] Chaves H., Knapp M., Kubitzek A., Experimental study of cavitation in the nozzle
hole of diesel injectors using transparent nozzles . SAE Paper 950290, 1995.
[20] Călinoiu, C., Vasiliu, D., Vasiliu, N., Catana, I; Modelarea, simularea și
identificarea experimental ă a servomecanismelor hidraulice, Ed. Tehnica,
Bucuresti, 1998 .
[22] Chiriță C., C ălăra șu D., Ac ționarea hidraulic ă a ma șinilor unelte. Ed Panfilius,
1999.
[23] Călăra șu D., Scurtu D., Sisteme de ac ționare hidraulic ă, Ed.Tehnic ă, știin țific ă și
didactic ă CERMI, 2004.
[24] Călăra șu D., Automatizarea sistemelor hidraulice , Ed ‘Gh Asachi’ Iasi, 2002.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
74
[25] Desantes JM, Payri R, Salvador FJ, Gimeno J., Measurements of spray
momentum for the study of cavitation in diesel inje ction nozzles. SAE Paper
2003-01-0703; 2003.
[30] Huian V., C ălăra șu D., Nenerica V. G., Văceanu B., Resuslts Obtained by
numerical simulation for a hydraulic system with se condary control . The 16th
International Conference, Modern Technologies, Qual ity and Innovation, vol 1 pg.
449-452, Sinaia Romania. ISSN 2069-6736, 24-26 May, 2012.
[31] Huian V., C ălăra șu D., et al., Numerical Simulation For A Hydraulic System With
Secondary Control International Conference of Hydraulic and Pneumati cs-Hervex
pp.223-228 C ălim ăne ști-Căciulat ă Romania. ISSN 1454-8003, 7-9 November,
2012.
[32] Huian V., C ălăra șu D., Numerical Simulation Analysis Of A Hydraulic System
With Secondary Control. The 10th International Conference Constructive and
Technological Design Optimization In The Machines B uilding Field, Oproteh,
Bac ău, may 23 – 25, 2013.
[34] Huian V., Cercet ări Privind Performan țele Dinamice A Sistemelor Hidraulice Cu
Reglare Secundar ă, Tez ă de doctorat, Ia și 2013.
[35] Jazar G.N., Golnaraghi M.F., Nonlinear modeling, experimental and theoretical
analysis of a hydraulic engine mount. J Vib Control, pp. 87–116, 2002.
[36] Juran J.M., Gryna F.M., Quality Planning and Analysis , 2nd edition, McGraw-Hill,
New York 1980.
[37] Livin ț Gh., Teoria sistemelor automate. Ed Gama, Iasi, 1996.
[38] Livin ț Gh., C ălăra șu D., Studiul comportarii dinamice a unui sistem de regla re
hidrostatic ă secundar ă în regim de presiune constant ă, prin modelare numeric ă.,
Prima Conferin ță Interna țională de Sisteme Electromecanice SIELMEC, Vol ΙΙ,
Ed. Tehnica Chi șinău, R. Moldova pp. 74-77 , OCT.1997.
[39] Lindström, M., Ångström, H-E., “Development and Testing of Some Variants of a
Fuel Spray Momentum Measurement Device” SAE World Congress 2009.
[40] Lindström, M., Ångström, H-E., “A Study of Hole Properties in Diesel Fuel
Injection Nozzles and its Influence on Smoke Emissi ons” THIESEL 2008.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
75
[42] Lindström M., Injector Nozzle Hole Parameters and their Influence on Real DI
Diesel Performance. TRITA – MMK 2009:01 Department of Machine Design
ISSN 1400 -1179 , Royal Institute of Technology ISR N/KTH/MMK/R-09/01-SE –
100 44 Stockholm.
[44] Marin V., et al, Sisteme hidraulice de ac ționare și reglare automat ă., Ed.Tehnica
Bucure ști, 1982.
[45] Marin V., Moscovici R., Teneslav D., Sisteme hidraulice de ac ționare și reglare
automat ă.Probleme practice. Proiectare, execu ție , expoatare. , Ed. Tehnic ă
Bucure ști 1981.
[46] Nurick W., Orifice cavitation and its effect on spray mixing. ASME J Fluids Eng
1976;681–7.
[47] Negoiță G. C., Cercet ări Asupra Dinamicii Transmisiilor Hidraulice Volumi ce
Universitatea. Politehnica Din Bucure ști Facultatea Energetic ă. Tez ă de doctorat.
[48] Neneric ă V. G. , C ălăra șu D., Studies On The Operation Of Diesel Solenoid
Injectors. Buletinul Institutului Politehnic din Ia și, Tomul LX (LXIV), Fasc. 2, pp.
59-64, ISSN 1011-2855, 2014.
[49] Neneric ă V. G. , C ălăra șu D., Dynamic Analysis By Numerical Simulation Of The
Hydraulic Parameters Variance Of The Solenoid Injec tor. Buletinul Institutului
Politehnic din Ia și, Tomul LX (LXIV), Fasc. 2, pp. 65-72, ISSN 1011-2 855, 20144.
[51] Neneric ă V. G. , Huian V., C ălăra șu D., Introduction to common rail injection
system . The 5th International Conference On AdvancedConce pts In Mechanical
Engineering, June 14-15, 2012 Iasi, Romania.
2009-24-0025.
[56] Payri F., Bermudez V., Payri R., Salvador FJ., The influence of cavitation on the
internal flow and the Spray characteristics in dies el injection nozzles., Fuel 83,
419–31 (2004).
[57] Raszga C., Popoviciu M., B ălășoiu V., Mathematical modeling of the flow in
sliding control valves. , Buletinul Știintific al Universitatii "Politehnica" din
Timisoara, The Fifth International Conference on Hy draulic Machinery and
Hydrodinamics, Vol III, Timi șoara, 2000.
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
76
[59] Soteriou C., Smith M., Andrews R., Direct injection diesel sprays and the effects
of cavitation and hydraulic flip on atomization. SAE Paper 950080, 1995.
[60] Sazhin SS., Feng G., Heikal MR., A model for fuel spray penetration , Fuel
80,2171–80, 2001.
[61] Stefan H., Steiner R., Jock M., An Overview of the Shainin SystemTM for Quality
Improvement. Statistics and Actuarial Sciences University of Wat erloo, N2L 3G1
Canada John S. Ramberg Consultant, Pagosa Springs, CO 81147.
[66] Scurtu D., C ălăra șu D., Bazele mecanici fluidelor. Ed. Tehnica-Info Chi șnău, R.
Moldova, ISBN 9975-63-185-1, 2002.
[67] Scurtu D., Dinamica fluidelor newtoniene incompresibile. Ed. VIE, Iasi, ISBN 973-
99759-5-x, 2000.
[71] Vasiliu N., et al., Mecanica fluidelor și sisteme hidraulice., Fundamente și
aplica ții, Vol.II. Ed Tehnica Bucure ști 1999.
[74] Watton J., Fluid power systems: Modeling, simulation, analog a nd microcomputer
control. Englewood Cliffs, NJ: Prentice- Hall, 1989.
[75] Petiteaux M., “Innovative Water Separation Technology and Electro static
Discharge System Developed and Validated for the Ne w Diesel Fuel Filtration
Module of the Future Ford Diesel F-Series” , SAE Technical Paper 2009-01-1459,
doi:10.4271/2009-01-1459.
[77] ***http://informatiitehnice.com/ingineria-motoarelo r/motorul-diesel-scurt-istoric-
caracteristici/ 31.08.2014 ora17,45.
[78] ***http://ipo-biodiesel.ro/
[79] *** http://www.biodiesel.ro/
[80] *** http://ro.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
[81] ***http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/ 19-diesel/25-motor-diesel-injectie-
directa.html
[82] ***http://library.delphi.com/search/index;jses sionid=105E66D5180EB8D
4D91150661942F47D?keywords=&pageNumber=111
[83] *** http://www.dieselenginestroubleshooting.co m
[86] *** http://fizika-e-cool.blogspot.ro/p/motorul -diesel.html
[87] *** http://aynstein.blogspot.ro/2008/04/combus tibil-diesel.html
CERCET ĂRI PRIVIND INBUN ĂTĂȚ IREA PERFORMAN ȚELOR SISTEMELOR DE INJEC ȚIE
77
[88] *** http://www.plm.automation.siemens.com/en_u s/products/lms/imagine-
lab/amesim/index.shtml
[89] *** http://www.scribd.com/doc/92059888/Biodies el
[90] ***http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/ 19-diesel/25-motor-diesel-injectie-
directa.html
[91] ***http://www.robertgascoyne.com/Shainin.shtml
[92] ***http://web.archive.org/web/20090331184810/http:/ www.boschautoparts.co.
uk/pcDies6.asp?c=2&d=1
[94] ***http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Injecti a-diesel-Sistemul-de-
in14198.php
[95] ***http://www.autospeed.com/cms/A_108104/artic le.html
[97] ***http://auto-tehnica.ro/?p=48
[98] ***http://www.scribd.com/doc/15116715/cursinjectdie sel
[99] ***http://motorul-diesel.blogspot.ro/
[100] ***http://prezi.com/dlgomuhti-qa/motorul-dies el/
[102] ***http://aynstein.blogspot.ro/2008/04/aerograf.htm l
[103] ***http://www.howstuffworks.com/diesel2.htm
[104] ***http://alternativefuels.about.com/od/diese lbiodieselvehicles/a/dieselcrd.htm
[105] *** http://www.dieselnet.com/tech/diesel_fi_c omp.php
[106] ***http://www.carsdirect.com/used-car-buying/ how-a-diesel-fuel-injection-system-
works-understanding-fuel-efficiency
[110] ***http://www.bisrg.uwaterloo.ca/archive/RR-0 6-03.pdf
[111] ***EFS 8246 Operating Manual
[112] ***Departament of the Army, Hydraulics., Field Manu al, Washigton DC, 1997.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Conduc ător de doctorat: [626078] (ID: 626078)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
