Common rail: hoe werkt het en wat zijn de voordelen ervan?
Common rail, afgekort CR, is een brandstofinjectiesysteem voor benzine- en dieselmotoren. Het common rail-systeem is voorzien van een hogedrukreservoir dat bestand is tegen de hoge druk van de brandstofpomp.
De brandstof die in de cilinder wordt geïnjecteerd, wordt verspreid via verschillende kleinere injectorgaten, waarvoor een hogere druk nodig is. De op deze manier geïnjecteerde brandstof vormt een beter brandbaar mengsel, waardoor de motor een groter rendement heeft.
Inhoud
Hoe werkt common rail in auto's?
In tegenstelling tot andere brandstofinjectiesystemen wordt bij het common rail-systeem de brandstofdruk onafhankelijk van het motortoerental en de hoeveelheid ingespoten brandstof gecreëerd. Dankzij het hogedrukreservoir is het altijd voldoende.
Bij conventionele systemen wordt de brandstof vanuit de brandstoftank door een pomp via een lagedrukleiding naar de hogedrukcilinderpompen geleid. Daarna gaat de brandstof via een hogedrukleiding rechtstreeks naar de injectoren.
Het common rail-systeem leidt de brandstof van de hogedrukpomp naar de drukreservoirrail, die voor alle cilinders hetzelfde is. Vanuit het reservoir wordt de brandstof verdeeld over de individuele injectoren. Er is meestal maar één hogedrukpomp voor de CR, maar voor grotere motoren zijn er meestal twee.
De pomp van het common rail-systeem moet zo worden gebouwd dat hij maximaal vermogen kan leveren, een klep houdt de reservoirdruk op peil en overtollige brandstof wordt teruggevoerd naar de brandstoftank.
Geschiedenis van het Common Rail-systeem in het kort
Het common rail-systeem van de eerste generatie (1997) gebruikt een druk van 1350 bar, de tweede generatie (2001) gebruikt een druk van 1600 bar en de common rail van de derde generatie (2003) bereikt een druk van 1800 bar.
Door geleidelijke verbeteringen werd de verdeling van het systeem in twee groepen bereikt, afhankelijk van het principe dat door de injectoren werd gebruikt. Dit zijn piëzo-elektrische of magnetische injectoren. De modernste CR-systemen bereiken een maximale druk van 3000 bar.
Steeds meer auto’s stappen over op het CR-systeem. Tegenwoordig wordt het common rail-systeem geproduceerd door BOSCH, Denso, Magneti Marelli, Siemens-VDO en Delphi.
Voordelen van een common-rail brandstofinjectiesysteem
Het common-rail brandstofinjectiesysteem biedt verschillende voordelen ten opzichte van andere brandstofinjectiesystemen. Enkele van deze voordelen zijn onder meer:
- Verbeterde brandstofefficiëntie: het common-rail brandstofinjectiesysteem maakt een nauwkeurige brandstoftoevoer mogelijk, wat resulteert in een efficiënte verbranding, een lager brandstofverbruik en minder uitstoot.
- Verhoogd vermogen: het common-rail brandstofinjectiesysteem maakt brandstofinjectie onder hoge druk mogelijk, waardoor het motorvermogen en de prestaties worden verbeterd.
- Stillere werking: het common-rail brandstofinjectiesysteem werkt op een lager geluidsniveau, wat resulteert in een stillere werking van de motor.
- Verlaagde emissies: het common-rail brandstofinjectiesysteem biedt betere controle over de brandstofinjectie, waardoor de uitstoot van schadelijke verontreinigende stoffen wordt verminderd.
Onderdelen van een common-rail brandstofinjectiesysteem
Het common-rail brandstofinjectiesysteem bestaat uit verschillende componenten, waaronder:
- Hogedrukbrandstofpomp: De hogedrukbrandstofpomp levert brandstof onder druk aan de brandstofrail.
- Brandstofrail: De brandstofrail is een hogedrukleiding die brandstof naar elke injector verdeelt.
- Brandstofinjectoren: De brandstofinjectoren leveren de juiste hoeveelheid brandstof op het juiste moment in de verbrandingskamer van de motor.
- Elektronische regeleenheid (ECU): De ECU regelt het brandstofinjectiesysteem, inclusief de brandstofdruk en timing.
- Druksensor: De druksensor bewaakt de brandstofdruk in de brandstofrail en stuurt signalen naar de ECU om de brandstofdruk en timing aan te passen.
- Temperatuursensor: De temperatuursensor bewaakt de brandstoftemperatuur en stuurt signalen naar de ECU om de brandstofdruk en timing aan te passen.
Benamingen van dieselmotoren die gebruikmaken van het Common Rail-systeem:
- BMW - D
- Peugeot, Citroen - HDI/HDi
- Fiat, Alfa Romeo, Lancia - JTD, MultiJet, UniJet, JTDm
- Opel, Vauxhall - CDTi
- Honda - i-CTDi
- Hyundai, Kia - CRDi
- Ford - TDCi
- Chevrolet - VCDi
- Mazda - CiTD
- Mitsubishi - DI-D
- Nissan - NEO-Di
- Renault - dCi
- Toyota - D-4D
- Volkswagen Groep - TDI
Benzinemotoren die het Common Rail-systeem gebruiken, worden GDI (directe injectie van benzine), FSI (gestratificeerde brandstofinjectie) en andere genoemd.
Conclusie
Het common-rail brandstofinjectiesysteem is een belangrijk onderdeel van moderne diesel- en benzinemotoren en biedt verschillende voordelen ten opzichte van andere brandstofinjectiesystemen.