Progresivní technologie vstřikování od společnosti Liebherr

Zvláštní předností je přitom vysoká systémová integrace jednotlivých komponentů motoru. Technologie Common Rail v kombinaci s řídicí jednotkou motoru  vlastního vývoje a výroby je pro společnost Liebherr důležitým předpokladem k tomu, aby mohla u svých motorů dodržet jak dnešní, tak i budoucí cílové hodnoty emisí a docílit nízké spotřeby paliva.

Již od počátku roku 2012 se nová technologie vstřikování úspěšně používá v motorech Liebherr pro stupně spalin IIIB / Tier 4i. Podporovány jsou všechny konstrukční řady, od
4-válcového řadového motoru až po 12-válcový motor V. Od roku 2014 nabídne společnost Liebherr nový vstřikovací systém i pro jiné výrobce motorů. To zahrnuje aplikace On- a Off-Highway jak v oblasti Medium a Heavy Duty, tak i v oblasti stacionárních motorů.

Nová technologie vstřikování byla integrována i do vznětových motorů Liebherr nejnovější generace pro směrnice o výfukových plynech stupně EU IV / EPA Tier 4f. Tyto budou představeny na Bauma 2013 ve veletržním stánku společnosti Liebherr pro komponenty č. 115 v hale A4. S novým systémem Common Rail sděluje společnost Liebherr  stále rostoucímu okruhu zákazníků i mimo firemní skupinu, jak lze již dnes splnit zadání emisí stupně IV / Tier 4f platná od roku 2014. A to bez omezení výkonnosti a účinnosti motorů.

Modulární systém

Vstřikovací systém s výkonovými parametry výrobku nejnovějšího stavu techniky vznikl během pouhých čtyř let vývoje. Směrodatnou pro to byla aplikace konceptu simultánního engineeringu. Modulární systém Common Rail společnosti Liebherr sestává ze čtyř hlavních komponentů: Vysokotlaké čerpadlo, tlakový zásobník, vstřikovač a elektronická řídicí jednotka. Pro spolehlivý celkový systém byly vybrané komponenty kompletně nově vyvinuty. Výroba některých přesných dílů se provádí u společnosti Liebherr.

Spolehlivé vysokotlaké čerpadlo

Společností Liebherr použité 2-válcové řadové čerpadlo s klikovou skříní mazanou olejem čerpá při 2 000 bar až 300 litrů paliva za hodinu. Regulace tlaku ve spojení s řídicí jednotkou motoru je prováděna výhradně regulačním ventilem  , který čerpadlu přivádí  přesně takové množství paliva, které spalovací motor právě potřebuje. Aktivní vysokotlaký ventil zajišťuje ochranu proti přetlaku: Vzniknou-li například při poklesu zatížení motoru nebo při chybné funkci nechtěně tlakové špičky, vysokotlaký ventil je utlumí. Tím je zaručeno čisté a vysoce účinné vstřikování paliva.

Ideálně integrovaný tlakový zásobník

Pro dobrou stabilitu tlaku mezi procesy vstřikování se čerpadlem vytvořený tlak dočasně ukládá v takzvaném samostatném zásobníku (DRS – Druckrohrstutz) . Tento tlakový zásobník disponuje v systému Common Rail společnosti Liebherr zpětným ventilem se škrticí klapkou, který minimalizuje šíření vysoce problematických tlakových vln. Podle přání zákazníka a daných skutečností prostoru montáže motoru nabízí společnost Liebherr také vstřikovací systém s obvyklým Railem.

Inovativní technologie vstřikovače

Vstřikovač má na rozdíl od běžných systémů Common Rail dodatečný meziventil, jímž lze velmi rychle zavřít jehlu trysky. Zahájení a doba vstřikování jsou v reálném čase vypočítávány řídicí jednotkou motoru, čímž lze ideálně utvářet spalování paliva v každém provozním bodě. Řídicí množství paliva, které je odvedeno při každém spínacím procesu, je i při plném zatížení minimální a dlouhodobě stabilní; žádná trvalá netěsnost v oblasti vysokého tlaku.

Řídicí jednotka motoru vlastního vývoje

Společností Liebherr vyvinutý systém řízení motoru snímá všechny relevantní fyzikální veličiny motoru pro optimální ovládání vstřikovacího systému. Rozsáhlé funkce a možnosti parametrizace ve všech provozních oblastech umožňují spolehlivý provoz motoru ve všech provozních režimech. Funkčnost řídicí jednotky motoru je zaručena i při nejtvrdších okolních podmínkách, pracuje spolehlivě v širokém teplotním rozsahu.

Rozšířená systémová kompetence při výrobě motorů

Systémová kompetence společnosti Liebherr na poli výroby motorů umožnila vyvinout systém Common Rail, který je optimálně přizpůsobený architektuře motoru a řízení motoru. Pouze tehdy, když jsou všechny komponenty vzájemně sladěné, lze snížit emise a zvýšit výkon motorů.

V motorech Liebherr přesvědčuje systém Common Rail optimalizovaným průběhem vstřikování a tvarem vstřikovacího paprsku perfektně přizpůsobeným válci. Tím mohla výrazně klesnout spotřeba paliva a emise. Další přednost systémové integrace se ukazuje v kompaktní konstrukci. Tlakové zásobníky jsou zcela vestavěné do hlav válců. Tak lze v porovnání s konvenční konstrukcí získat významné přednosti montážního prostoru.

Po úspěšných testech s prototypy se používají první sériové motory se systémem Common Rail od počátku roku 2012. Kromě neustálého rozšiřování vývojových a výrobních kapacit v závodě Bulle ve Švýcarsku se ustavičně buduje spektrum aplikací vstřikování Common Rail. K tomu patří například vstřikovací systémy pro rychle běžící vznětové motory do zdvihového objemu 5 litrů. Vysokotlaké čerpadlo potřebné pro tyto motory čerpá přibližně 900 litrů za hodinu. Maximální vstřikované množství se pohybuje okolo 1.000 mg.

Technické údaje vstřikovacího systému Common Rail Liebherr:

Pro motory do zdvihového objemu 2 litry na každý válec

Systémový tlak: 250 – 2 000 bar

Spínací ztráta / vstřikovač: 30 ml/min při 2 000 bar

Počet válců: 4 – 12

Počet vstřiků: 3

Dopravované množství čerpadla: 300 l/h

Vstřikovací množství: 4 – 300 mg

Průtok: 600 – 1 300 ml/ 30 s

Emisní standard: Stupeň IIIB / Tier 4i a stupeň IV / Tier 4f

Pro motory do zdvihového objemu 5 litrů na každý válec

Systémový tlak: 250 – 2 200 bar

Spínací ztráta  / vstřikovač: 40 ml/min při 2 200 bar

Počet válců: 8 - 20

Počet vstřiků: 3

Dopravované množství čerpadla: 900 l/h

Vstřikovací množství: 10 - 1 000 mg

Průtok: 1 400 - 4 000 ml/ 30 s

Emisní standard: Stupeň IIIB / Tier 4i a stupeň IV / Tier 4f