COS’E’ IL COMMON RAIL
Common rail significa letteralmente “ condotto comune” . Si riferisce ad un piccolo serbatoio di accumulo denominato RAIL in cui la pressione del carburante rimane pressoché costante e sempre disponibile per l’alimentazione degli elettroiniettori e quindi per un’ iniezione ottimale.
La protezione dell’ambiente, l’esigenza di ridurre i consumi di carburante, l’esigenza di rendere più silenziosi e piu’ performanti i motori diesel sono i fattori che hanno determinato lo studio e lo sviluppo del sistema di iniezione Common rail UNIJET.
Nato da un progetto della Marelli nel 1987 fu acquisito poi dal centro ricerche Fiat di Bari e messo a punto e provato su vettura nel 1992.
Il progetto fu ceduto al gruppo Bosch per la definitiva industrializzazione nell’anno 1994. Le prime vetture con impianto Unijet Common Rail vennero commercializzate nel 1997.
COME FUNZIONA
Una pompa aspira il gasolio dal serbatoio (ELETTROPOMPA) ed invia continuamente la quantità di carburante richiesta verso una seconda pompa (POMPA ALTA PRESSIONE) facendola passare prima dal filtro carburante che lo depura da eventuali impurità che provocherebbero l’usura precoce dei componenti. La pompa ad alta pressione comprime il carburante ad una pressione fino a 1350 bar e lo invia attraverso una tubazione nel condotto di accumulo dell’alta pressione (Rail). Questo serbatoio svolge la funzione di smorzare le oscillazioni di pressione dovute all’azione di apertura e chiusura degli iniettori e alle mandate continue della pompa.
Il carburante dal Rail viene poi inviato attraverso delle tubazioni agli elettroiniettori, i quali comandati da una valvola elettromagnetica iniettano la giusta quantità di carburante direttamente nelle camere di combustione del motore.
Il carburante in eccesso che serve per l’apertura dei polverizzatori, viene rinviato nel serbatoio unitamente ai ritorni di carburante della valvola regolatrice di pressione e della pompa ad alta pressione stessa.
In tutto questo sistema la quantità d’iniezione viene impostata dal conducente attraverso il pedale acceleratore, mentre l’inizio e la pressione d’iniezione vengono calcolati e regolati dalla centralina elettronica (EDC). Attraverso il sensore posizione pedale acceleratore, la centralina rileva le intenzioni del conducente, mentre attraverso gli altri sensori rileva le condizioni d’esercizio del motore e del veicolo e in base a tali informazioni o segnali effettua gli interventi di regolazione del motore.
L'impianto di alimentazione del combustibile è suddiviso in circuito di bassa pressione e circuito di alta pressione.
Il circuito di bassa pressione è costituito da:
- elettropompa ausiliaria immersa
- filtro gasolio
- collettore di ritorno.
Il circuito di alta pressione è costituito da:
- pompa di pressione
- collettore di riparazione
1. serbatoio combustibile
2. complessivo pompa immersa completa di comando indicatore di livello
3.tubo introduzione combustibile
4. valvola plurifunzioni
5. cartuccia filtro gasolio
6. pompa di pressione
7. tubazione alta pressione
8. collettore di ripartizione
9. elettroiniettori
10. ricircolo elettroiniettori
11. collettore di ritorno(bassa pressione)
12. regolatore di pressione
13. sensore temperatura combustibile
14. sensore pressione combostibile
15. riscaldatore gasolio
16. rnterruttore termico
Come vanno i vari flussi si può vedere nel disegno in basso.
Le frecce chiare indicano gasolio ad alta pressione (mandata), le frecce nere gasolio a bassa pressione (ritorno in serbatoio e mandata dalla pompa di
innesco)
ELETTROPOMPA SERBATOIO
La pompa primaria di innesco carburante è alloggiata nel serbatoio all’interno di un pozzetto contenente un filtro a reticella ed un sensore livello carburante. E’ di tipo volumetrico con girante a rulli ed ha la funzione di riempire il circuito e di alimentare la pompa di alta pressione. E’ dotata di due valvole: una di non ritorno per impedire lo svuotamento del circuito e l’altra di sicurezza che limita la pressione ad un valore massimo di 5 bar in caso di ostruzione del circuito del gasolio. L’elettropompa è alimentata a 12V. dall’apposito relé comandato a sua volta dalla centralina EDC. Essa garantisce una una portata minima di 0,5 litri/min. con una pressione di mandata di 0,5 bar circa.
POMPA MECCANICA AD ALTA PRESSIONE
La pompa di alta pressione serve a comprimere il combustibile a pressione
elevata ed inviarlo pressurizzato nel condotto comune (rail).
La pressione elevata viene ottenuta dall’azione di tre pistoncini
disposti radialmente (radialjet) ad una distanza angolare di 120°
che che grazie alla loro azione generano una pressione da un minimo
di 150 bar fino a 1350 bar e oltre nelle pompe di ultima
generazione.
La pompa viene trascinata dal motore, per mezzo dalla cinghia dentata di
distribuzione, ad una velocità circa dimezzata. La pompa non richiede di messa in
fase, in quanto istante e tempo di iniezione vengono affidati alla centralina che
gestisce l’apertura degli iniettori. Il movimento alternato dei tre pistoni è assicurato da una camma triangolare collegata all’albero della pompa ed ogni gruppo pompante è caratterizzato da una valvola di aspirazione e da una di mandata, la prima a piattello, la seconda sferica.
Il carburante potrebbe contenere impurità o acqua sotto forma combinata (emulsione) o non combinata (per esempio formazione di condensa in seguito ad una variazione di temperatura) che possono provocare danni per corrosione e usura ai componenti della pompa e agli iniettori. Per questo motivo il sistema necessita di un filtro carburante con un vano di raccolta per l’acqua che deve essere scaricata periodicamente.
ADDITIVO CARBURANTE
HP INJECTOR COMMON RAIL
TRATTAMENTO SPECIFICO PER SISTEMI DI INIEZIONE AD ALTA PRESSIONE: COMMON RAIL
E POMPA INIETTORE (PDE)
NUOVA FORMULA PER IMPIANTI DI INIEZIONE DIRETTA DIESEL AD ALTE PRESSIONI
Le più approfondite ricerche sulle formulazioni dei nuovi carburanti diesel a basso tenore di
zolfo e il loro utilizzo nei nuovi sistemi di iniezione ad alta pressione, “common rail” e “pompa-iniettore(PDE)” che utilizzano pressioni da 1.300 ad oltre 2.000 bar, hanno reso necessario l’introduzione
di nuovi formulati per sopperire ai tre fondamentali problemi che ne scaturiscono:
1° Alte percentuali di acqua nel serbatoio generate dalla condensa.
2° Temperature molto alte con conseguente usura eccessiva dell’impianto di iniezione.
3° Formazione di depositi e morchie su elettroiniettori e testa del pistone.
La triplice efficacia di HP INJECTOR,formulato espressamente per i nuovi
sistemi di iniezione High Pression,attraverso il sinergismo dei suoi
componenti:
1.assorbe e disgrega l’acqua di condensa presente nel serbatoio e nei
sistemi di iniezione.
2.Migliora la lubricità del gasolio riducendo notevolmente temperatura
d’esercizio e usura dei componenti meccanici.
3.Pulisce l’impianto di iniezione, elettroiniettori e camera di
combustione da depositi, morchie e ruggine.
- HP INJECTOR, inoltre, ottimizza la combustione del gasolio, migliorando
le prestazioni, l’elasticità di marcia e riducendo i consumi e gli inquinanti.
MODALITÀ D’IMPIEGO:
- Uso professionale: Ogni 5.000 km. o ad ogni tagliando versare nel
serbatoio del carburante l’intero contenuto del flacone (500
ml.).
- Uso quotidiano: Dividere il contenuto del flacone in due o tre pieni di g
CONFEZIONI DA:
- 24 flaconi da ml.500
REGOLATORE DI PRESSIONE (DRV)
La valvola regolatrice di pressione è fissata sul corpo della pompa di alta pressione o al Rail e ha la funzione di regolare e mantenere la pressione nel Rail in funzione della condizione di carico del motore.
In caso di pressione troppo elevata, la valvola si apre in modo tale da far rifluire una parte del carburante dal Rail al serbatoio; in caso di pressione troppo bassa nel Rail la valvola si chiude separando così il lato ad alta pressione da quello a bassa pressione.
Si tratta di
un’elettrovalvola a solenoide comandata elettronicamente dalla centralina (modulo
EDC). La centralina comanda la valvola solo dopo aver elaborato i segnali dei vari sensori collegati al sistema periferico del motore: giri motore, carico, massa aria aspirata, pressione aria, temperatura motore e temperatura carburante. La variazione di pressione viene effettuata regolando il flusso di gasolio di ritorno al serbatoio.
Questo serbatoio svolge la funzione di accumulare il carburante ad alta pressione smorzare le oscillazioni di pressione dovute all’azione di apertura e chiusura degli iniettori e alle mandate continue della pompa.
La pressione rimane pressoché costante nel rail anche in caso di iniezione di una notevole quantità di carburante. Sul rail puo’ essere montato una valvola di limitazione di portata, un sensore pressione rail, una valvola regolatrice di pressione e di limitazione di pressione.
TUBI DI COLLEGAMENTO
Le tubazioni del carburante ad alta pressione devono avere lunga durata e resistenza alla pressione massima del sistema e alle notevoli oscillazioni di pressione che si manifestano.
Sono costituiti da tubi di acciaio con un diametro esterno di circa 6mm e foro interno di circa 2,4mm. Si è cercato di ridurre il piu’ possibile la
Lunghezza delle tubazioni.
Gli iniettori del sistema Common Rail sono composti da una parte superiore comprendente una valvola elettromagnetica e un dispositivo elettrico di comando; e da una parte inferiore comprendente il dispositivo meccanico di iniezione (asta dello spillo) e il polverizzatore.
L’inizio dell’iniezione e la quantità vengono impostati dalla centralina mediante un comando elettrico all’elettroiniettore.
La lettura del segnale dei giri è effettuata con un sensore magnetico su ruota fonica 60 denti meno due (58 tacche ). Posizionato sull’albero motore o su una puleggia ad esso collegata.
Quando l’albero motore gira si verifica una variazione della distanza tra il nucleo esterno del sensore e i denti della ruota fonica.
Questa variazione genera nell’avvolgimento del sensore una corrente alternata indotta avente una frequenza proporzionale alla velocità dell’albero motore. Il modulo EDC riconosce sia la velocità di rotazione che la posizione (P.M.S.) dell’albero motore determinata attraverso i due denti mancanti. Questi due segnali permettono alla centralina di calcolare l’anticipo iniezione e di comandare gli iniettori nell’istante previsto dalla mappatura in memoria.
Un guasto al sensore di giri provoca l’arresto del motore.
Il segnale della fase è letto utilizzando un sensore ad effetto hall sulla distribuzione .Il segnale che dobbiamo trovare è un impulso ad onda quadra quando il pistone numero uno si trova al punto morto superiore alla fine della compressione.
Il segnale emesso da questo sensore viene utilizzato dal modulo EDC, solo durante l’avviamento del motore al fine di riconoscere la posizione dei vari cilindri ed attivare così la corretta sequenza di comando degli iniettori secondo l’rodine di fase del motore.
Un’avaria in questo sensore si manifesta sotto forma di mancato avviamento
Il misuratore della massa d’aria aspirata è posizionato nel condotto di aspirazione tra il filtro dell’aria e il turbocompressore.
Si tratta di un sensore di flusso a film caldo a lettura diretta.
Il sensore contiene due sonde:una sonda fredda che misura la temperatura dell’aria ambiente e una sonda calda alimentata da un circuito elettronico che la mantiene a una temperatura di 120° superiore a quella ambiente.
Mentre il flusso d’aria entrante tende a raffreddare e quindi diminuire la resistenza della sonda calda, il circuito di controllo elettronico, per reazione, la incrementa aumentando la corrente passante. Le variazioni di corrente generate dal circuito di controllo sono proporzionali al flusso d’aria che attraversa il condotto del flussometro e quindi inviate sotto forma di segnale in uscita a tensione variabile alla centralina. Un termistore NTC trasmette alla centralina anche un segnale di temperatura separato da quello della massa dell’aria.
Il sensore della pressione dell’aria nel collettore di aspirazione, informa la centralina sull’andamento della pressione di sovralimentazione nel collettore e regola di conseguenza il tempo e l’anticipo di iniezione.
Il sensore temperatura combustibile viene utilizzato per leggere la temperatura del gasolio e attivare le resistenze di riscaldamento nel caso che la temperatura scenda sotto i 6 gradi per poi staccarle quando il carburante raggiunge i 15 gradi.
E’ una resistenza NTC e il valore di tensione che dobbiamo leggere ai suoi capi varia a seconda della temperatura
circa 3,5 volt con 6 gradi
circa 2,5volt con 30 gradi.
La pressione del carburante viene rilevata per permettere un controllo feed – back con il regolatore per ottenere una quantità iniettata di carburante correttamente calcolata dalla centralina di iniezione.
Richiedi il modello
SENSORE DI POSIZIONE ACCELERATORE
E’ fissato accanto al pedale dell’acceleratore al quale è collegato
mediante un’astina. Internamente comprende due potenziometri collegati alla centralina EDC, che convertono il movimento del pedale in tensioni variabili. Questo segnale è di primaria importanza per adeguare il tempo e la pressione di iniezione, quindi il rapporto aria-carburante.
Le candele ad incandescenza a bulbo si contraddistinguono per il rapido raggiungimento della temperatura necessaria per l’accensione (850° in 4 secondi).
Il preriscaldamento inizia con la chiave in posizione di “accensione inserita”. Nella successiva fase di avviamento, le gocce di carburante iniettato evaporano e si infiammano nell’aria compressa e calda dando inizio così alla combustione.
La Rabotti, attenta all'evolversi della tecnologia nella
motoristica, ha messo a punto una serie di attrezzature e
dispositivi atti ad aiutare gli operatori a svolgere il loro lavoro
con sicurezza e competenza entro la nuova tecnologia COMMON RAIL.
L'acquisizione di queste moderne attrezzature, di cui il banco prova
TEC 100 ne è il componente tecnologicamente più avanzato, consente
ai tradizionali operatori di restare protagonisti nel settore diesel
e di avere, per ultimo, un mezzo per un veloce ritorno degli
indispensabili investimenti.
KIT di prova per il sistema common rail TEC 200
Forte dell' esperienza acquisita nel sistema COMMON RAIL, la rabotti, presenta un kit di prova avanzato che consente agli operatori tradizionali del settore diesel di lavorare subito in questa nuova tecnologia utilizzando attrezzature già presenti in officina; ciò consente di avvantaggiarsi delle recenti tecnologie informatiche anche su banchi prova pompe diesel non nuovissimi. L' acquisizione di queste moderne attrezzature, di cui il banco prova TEC200 è uno dei componenti tecnologicamente più avanzati, consente di restare protagonisti nel settore diesel e di avere, per ultimo, un mezzo per un veloce ritorno degli indispensabili investimenti.
KIT di prova per il sistema common rail TEC 300
Grazie alla notevole esperienza maturata nel corso degli anni nel settore del Common Rail, la Rabotti ha creato il simulatore TEC 300 prodotto che, pur nella sua semplicità, permette una diagnosi completa ed accurata di pompe ed iniettori Common Rail multimarca (Bosch, Siemens, Delphi, Denso).
Il simulatore TEC 300, abbinato ad un banco prova a burette di tipo tradizionale, consente di testare la funzionalità di pompe d’iniezione ed elettroiniettori per sistemi diesel di tipo Common Rail.
CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE
Elettronica
Software per test veloce di pompe ed iniettori;
Monitor touch screen;
Controllo della pressione d’iniezione (mediante rilevazione della pressione e pilotaggio dei DRV);
Pilotaggio degli elettroiniettori;
Pilotaggio dell’eventuale regolatore di portata presente nella pompa in prova;
Rilevazione della portata della pompa in prova (0.2-9 l/min 1%);
Visualizzazione tabelle con i valori nominali di pompe ed elettroiniettori.
Il simulatore TEC 300 differisce dal modello TEC 200 nei seguenti aspetti:
La misura delle portate degli iniettori non avviene automaticamente ma mediante il tradizionale sistema a burette;
Il numero massimo di iniettori montabili è 4 anziché 5;
I risultati delle prove non vengono memorizzati e non possono essere stampati;
Per passare dalle misure delle mandate dirette a quelle dei ricircoli occorre modificare manualmente le connessioni delle tubazioni (dotate comunque di agganci rapidi);
La diagnosi degli iniettori e delle pompe non è automatica ma deve essere effettuata dall’operatore confrontando i dati rilevati nelle prove con quelli contenuti nelle tabelle della banca dati di cui il simulatore è fornito.
Banco di prova per il sistema common rail TEC 500
Banco Common Rail autonomo, automatico d’elevata potenza per la nuova generazione di Common Rail sui veicoli pesanti, macchine agricole, locomotive, motori marini.
Questo prodotto è in grado di raggiungere pressioni superiori a 2200 bar.
CPF 100 Tester di verifica dell'impianto a bassa pressione common rail
CPF 100 rappresenta lo strumento a completamento dell'attrezzatura palmare computerizzata che la Rabotti fornisce corredati da un completo kit di sensori, collegabili al computer per la diagnosi del sistema common rail direttamente sul veicolo; l'esecuzione dei controlli è possibile sia a veicolo fermo che su strada. Con l'utilizzo di questi dispositivi l'impianto common rail è verificato in tutti i suoi componenti con sensori diversi da quelli montati sul veicolo: ciò consente di avere un riscontro obbiettivo delle misure e indipendente da quello fornito dalla centralina del veicolo.
RDS 100 Tester pressione rail
RDS 100 rappresenta lo strumento digitale a microprocessore indispensabile per la diagnosi dell'alta pressione nei sistemi d'iniezione di tipo common-rail. Lo strumento è alimentato a batterie ed è concepito per l'esecuzione delle misure direttamente sul veicolo . La dotazione comprende il cablaggiao d'interconnessione, il raccordo per la presa in pressione ed il sensore di pressione campione. Lo strumento è in grado di effettuare misure di pressione assoluta e comparativa, inoltre può memorizzare i dati acquisiti a veicolo in movimento, per la caratterizzazione del sensore di pressione del rail.
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