Ewolucja technologii common rail DENSO
W obecnej, czwartej generacji układu common rail, kluczowe zadanie odgrywają dwa elementy: pompa wysokociśnieniowa, która dostarcza paliwo pod odpowiednim ciśnieniem oraz wtryskiwacze, które wtryskują paliwo pod wysokim ciśnieniem z szyny do komory spalania. Chociaż wraz z ewolucją układu common rail rola wtryskiwaczy nie uległa zmianie, to złożoność procesu dostarczania paliwa znacznie wzrosła, zwłaszcza jeśli chodzi o warunki rozpylania paliwa w celu maksymalizacji wydajności spalania. Dlatego też największym zmianom uległ sposób kontrolowania pracy wtryskiwaczy.
W miarę jak światowe normy emisji stawały się coraz bardziej rygorystyczne, wtryskiwacze mechaniczne ustąpiły miejsca wtryskiwaczom sterowanym elektronicznie. Pierwszym rodzajem takich wtryskiwaczy były wtryskiwacze elektromagnetyczne (solenoidowe), a następnie wprowadzono wtryskiwacze piezoelektryczne (półprzewodnikowe).
Wtryskiwacze piezoelektryczne mogą wykonać więcej wtrysków na cykl niż wtryskiwacze sterowane elektromagnesem, zachowując przy tym wyższe ciśnienie paliwa, co zwiększa wydajność spalania. Aby jeszcze bardziej poprawić charakterystykę wtrysku i otrzymywane informacje zwrotne, DENSO opracowało wtryskiwacze z technologią i-ART (i-ART = Inteligentna Technologia Udoskonalania Precyzji).
i-ART to system, który automatycznie dokonuje korekt, aby wtrysk paliwa był wykonywany z prawidłową charakterystyką. Podczas gdy standardowe układy common rail są wyposażone w pojedynczy czujnik ciśnienia do sterowania wtryskiwaczami, system i-ART wykorzystuje czujnik ciśnienia i czujnik temperatury wbudowany w każdy wtryskiwacz do wykrywania zmian ciśnienia i temperatury podczas wtrysku paliwa, a następnie przekazuje te informacje z powrotem do ECU, który koryguje zmiany w charakterystyce wtrysku (częstość wtrysku).
Podczas wtrysku paliwa ciśnienie jest bezpośrednio wykrywane przez wtryskiwacze, a dane o ciśnieniu są przesyłane z powrotem do ECU. Różnica pomiędzy rzeczywistymi danymi ciśnienia wtrysku paliwa uzyskanymi przez ECU a wzorcową prędkością wtrysku paliwa jest korygowana, a wynik jest odzwierciedlany w poleceniu uruchomienia wtryskiwacza. Równocześnie korygowane są również zmiany ilości wtryskiwanego paliwa spowodowane zmianami temperatury paliwa, a wynikowe dane są zapisywane w pamięci IC wbudowanej we wtryskiwacz. W skrócie oznacza to, że wydajność wtryskiwacza jest gwarantowana przez cały cykl życia wtryskiwacza.
Umożliwia to wtryskiwaczom i-ART zachowanie optymalnego czasu, wielkości i prędkości wtrysku i warunków rozpylania zgodnie z sygnałami trzymywanymi z ECU silnika, co przekłada się na bardziej dokładne spalanie, niższy poziom hałasu i pozwala uniknąć „stukania” wtryskiwaczy. System i-ART zapewnia kontrolę emisji na każdym cylindrze i korektę dawki przez cały czas. To pierwszy w historii wtryskiwacz pracujący w „pętli zamkniętej”.
Wtryskiwacze i-ART zostały po raz pierwszy wprowadzone jako rozwiązanie OE w Toyocie Hilux w 2012 roku, a pierwszym europejskim producentem pojazdów, który je zastosował, było Volvo. DENSO zastosowało technologię i-ART nie tylko we wtryskiwaczach piezoelektrycznych czwartej generacji, ale również w wybranych wtryskiwaczach elektromagnetycznych tej samej generacji.
Chociaż serwis i naprawa układów common rail czwartej generacji może być podejmowana przez niezależne warsztaty, to uszkodzonych pomp wtryskowych lub wtryskiwaczy nie da się obecnie naprawić. Dlatego zalecana jest ich wymiana na nowe części jakości OE, dostarczane przez renomowanych producentów, takich jak DENSO.