Model-based analysis of injection process parameters in a common rail fuel supply system

• Autorzy: Knefel Tomasz , Nowakowski Jacek

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2020.1.11

Warianty tytułu

PL

Modelowa analiza parametrów procesu wtrysku w układzie zasilania typu common rail

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In this work, a simplified model of a rail-based fuel supply system in a compression ignition engine is presented. High pressure hoses were not taken into consideration and an empirical model was developed to simulate the injectors. The basic equations of the model are presented. Phenomena were described by 17 first-order ordinary differential equations. This work also contains an evaluation of the impact of the rail’s geometrical parameters on the injection process. The evaluation was carried out via a program calculating the injection process, using a balance model of the injection system. A method for making preliminary decisions on the geometrical parameters of the rail is proposed.

PL

W pracy przedstawiono uproszczony model zasobnikowego układu zasilania w paliwo silnika o zapłonie samoczynnym. W rozważaniach nie uwzględniono przewodów wysokiego ciśnienia, a do symulacji pracy wtryskiwaczy opracowano empiryczny podmodel. Przedstawiono podstawowe równania modelu. Zjawiska zostały opisane układem 17 równań różniczkowych zwyczajnych, pierwszego rzędu. W pracy również zawarto ocenę wpływu parametrów geometrycznych zasobnika na proces wtrysku. Ocenę przeprowadzono za pomocą programu obliczającego proces wtrysku, wykorzystującego model rozważanego układu wtryskowego. Zaproponowano sposób wstępnego doboru parametrów geometrycznych zasobnika.

Słowa kluczowe

EN

common rail injection system; simulation calculations; injection process; fuel supply system operating parameters

PL

układ wtryskowy common rail; obliczenia symulacyjne; proces wtrysku; parametry eksploatacyjne układu zasilania

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 22, no. 1
• Strony: 94--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Knefel Tomasz

• Department of Combustion Engines and Vehicles University of Bielsko-Biala ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Nowakowski Jacek

• Department of Combustion Engines and Vehicles University of Bielsko-Biala ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. Ahlin K. Modelling of pressure waves in the common rail Diesel injection system. Thesis performed in Automotive Systems at Linköping Institute of Technology, LiTH-ISY-EX-3081, 2000.
• 2. Amoia V, Ficarella A, Laforgia D, De Matthaeis S, Genco C. A theoretical code to simulate the behavior of an electro-injector for Diesel engines and parametric analysis. 1997, SAE Technical Paper 970349, https://doi.org/10.4271/970349.
• 3. Arcoumanis C, Baniasad M. S. Analysis of consecutive fuel injection rate signals obtained by the Zeuch and Bosch Methods. 1993, SAE Technical Paper 930921, https://doi.org/10.4271/930921.
• 4. Gautier C, Sename O, Dugard L, Meissonnier G. An LFT Approach to H_ Control Design for Diesel Engine Common Rail Injection System. Oil & Gas Science and Technology, Rev. IFP, 2007,62(4): 513-522, https://doi.org/10.2516/ogst:2007046.
• 5. Gautier C, Sename O, Dugard L, Meissonnier G. Modelling of a Diesel Engine Common Rail Injection System. IFAC 16th World Congress, Prague, 2005, https://doi.org/10.3182/20050703-6-CZ-1902.01919.
• 6. Huhtala K, Vilenius M. Study of a common rail fuel injection system. 2001, SAE Technical Paper 2001-01-3184, https://doi.org/10.4271/2001-01-3184.
• 7. Lino P, Maione B, Pizzo A. Nonlinear modelling and control of a common rail injection system for diesel engines. Applied Mathematical Modelling, 2007, 31(9): 1770-1784, https://doi.org/10.1016/j.apm.2006.06.001.
• 8. Ricco M, De Matthaeis S, Olabi A.G. Simulation of the magnetic properties for common rail electro-injector. Journal of Materials Processing Technology, 2004, 155(1): 1611-1615, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2004.04.343.
• 9. Schuckert M, Schultze L, Tschöke H. Zur Auslegung von Common-Rail Diesel-Einspritzsystemen. MTZ, 1998, 59(12): 800-806, https://doi.org/10.1007/BF03226481.
• 10. Seykens X.L.J, Somers L.M.T, Baer R.S.G. Detailed Modelling Of Common Rail Fuel Injection Process. Journal of Middle European Construction and Design of Cars, 2005, 3(2-3): 30-39.
• 11. Shinohara Y, Takeuchi K, Hermann O. E, Lumen H. J. Common-Einspritzsystem mit 3000 bar. MTZ, 2011, 72(1): 10-15, https://doi.org/10.1365/s35146-011-0005-7.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).