Japanilainen Denso on autoalan ja myös Common Rail-dieseljärjestelmien pioneeri, toimitettuaan ensimmäisen CR-järjestelmänsä autonvalmistajan sarjatuotantoon jo vuonna 1995. Uutuutena jälkimarkkinoiden tuotteiden valikoimassa ovat uuden, neljännen sukupolven teknologiaa edustavat Denso i-ART -dieselsuuttimet.
Korkeapainepumpun tuottaman korkean paineen lisäksi yksi Common Rail -dieseljärjestelmän tärkeimmistä ominaisuuksista on tarkka polttoaineen ruiskutus palotilaan. Tästä huolehtii dieselsuutin yhteistyössä moottorinohjainlaitteen kanssa. Vaikka dieselruiskutussuuttimen rooli ja toiminta ei ole diesel- ja CR-järjestelmien kehityskulun aikana oleellisesti muuttunut, on viime vuosina koko prosessi siitä, miten polttoaine toimitetaan sylinteriin muuttunut huomattavasti monimutkaisemmaksi ja tarkemmaksi. Muun muassa näihin haasteisiin vastaavat Denson uudet i-ART-dieselsuuttimet.
Keskiössä optimaalinen palamistapahtuma ja pienemmät päästöt
Dieseljärjestelmän monimutkaistuminen koskee erityisesti polttoainepisaroiden tasaiseen leviämiseen liittyviä asioita: yksittäisen polttoainesuihkun muotoa, kokoa ja suuntausta on osattu optimoida entisestään osana palotilan geometriaa. Autonvalmistajat ovat kehittäneet näitä asioita yhdessä dieseljärjestelmätoimittajien kanssa valtavasti, jotta saataisiin aikaan mahdollisimman hyvä polttoaineen ja ilman sekoittuminen, ja sitä kautta parempi palamistapahtuman hyötysuhde.
Ruiskutuksen sähköinen ohjaus on kuitenkin järjestelmän eniten kehitystä kokenut osa-alue – yksittäiselle työtahdille ruiskutettava polttoaineen määrä annostellaan ja ajoitetaan nykyään äärimmäisen tarkasti. Monissa ajotilanteissa ruiskutus jaetaan useammaksi jaksoksi, minkä avulla aikaansaadaan optimaalisin palamistapahtuma, parempi polttoaineenkulutus ja pienemmät päästöt. Kehityksen taustalla ovat maailmanlaajuisten päästöstandardien tiukentuminen ja moottorien suorituskykyvaatimusten nostaminen.
Lakivaatimusten kehittyessä perinteiset, mekaaniset suuttimet on korvattu sähköisesti ohjatuilla versioilla: ensin solenoidiohjatulla tyypillä, ja sittemmin myös Piezo-ohjatuilla suuttimilla. Denson uusimmat dieseljärjestelmät ovat jo neljättä sukupolvea, ja järjestelmän paine on nostettu myös henkilöautokäytössä jo 2500 bar asti.
Uudet Denso i-ART -dieselsuuttimet
Verrattuna solenoidiohjattuun suuttimeen Piezo-suuttimilla voidaan suorittaa useampia ruiskutuksia työtahdin aikana. Yhdessä korkeamman polttoaineen paineen kanssa palamistehokkuus paranee näin entisestään. Tästäkin tekniikasta Densolla on vielä kehittyneempi suutinteknologia, Denso intelligent-Accuracy Refinement Technology (i-ART).
Denso i-ART on järjestelmä, joka tekee suuttimien ruiskutusmäärän ja ajoituksen korjauksia automaattisesti, jotta polttoaineen ruiskutus tapahtuisi sylinterikohtaisesti aina oikeilla ominaisuuksilla. Siinä missä perinteisissä CR-järjestelmissä on vain yksi paineanturi jakoputkessa järjestelmäpaineen mittaamiseen ja suuttimien ohjaamiseen, on jokaisen i-ART-suuttimen päädyssä integroituna polttoaineen lämpötila- ja paineanturi sekä ruiskutusta säätävä ohjainyksikkö/mikroprosessori. Järjestelmä mittaa siis sylinterikohtaisesti ruiskutuspainetta, lämpötilaa sekä niiden vaihtelua.
I-ART suuttimien ja moottorinohjainlaitteen (ECU) välillä on jatkuva takaisinkytkentään perustuva ohjaus (closed-loop). Todellisten, toteutuneiden, ruiskutuspaineiden ja -lämpötilojen kautta mitattua ruiskutusmäärää verrataan reaaliaikaisesti ECU:n ”kartan” mukaiseen ruiskutusmäärään. Vertailun tuloksena ECU antaa todella nopeaa palautesignaalia i-ART-suuttimelle. Jatkuvan säädön lisäksi ruiskutusmääräerot tallennetaan suuttimen ohjainyksikössä olevalle, omalle muistipiirille. Tämän seurauksena polttoaineenruiskutus ja moottorinohjaus kompensoivat moottorin ja sen diesellaitteiden kulumista. Käytännössä tämä tarkoittaa, että suuttimen ruiskuttama polttoainemäärä on taattu koko suuttimen elinkaaren ajan.
Keräämiensä tietojen avulla i-ART-järjestelmä toimittaa polttoaineen optimaalisesti 10 mikrosekunnin (1/100 000 sekunnin) tarkkuudella – tämä mahdollistaa sekä tarkemman palamistapahtuman että alhaisemman melutason. Samalla vältetään nakutuksen syntyminen kokonaan. Suuttimissa on pyritty minimoimaan myös polttoaineen paluuvirtaus, jotta CR-pumpun käyttämiseen tarvittavan energian määrä olisi mahdollisimman vähäinen.
Missä i-ART-järjestelmällä varustettuja suuttimia esiintyy?
I-ART-teknologia esiteltiin ensimmäisen kerran alkuperäisvarusteena (OE) vuonna 2012 Brasilian markkinoille suunnatussa Toyota Hiluxissa. Volvo puolestaan oli ensimmäinen eurooppalainen autonvalmistaja, joka otti teknologian laajamittaisesti käyttöön modulaarisen VEA-moottoriperheen VED4-moottorien tuotannossa. Tuolloin Volvo ilmoitti, että huippumoderni i-ART järjestelmä säästää polttoaineen kulutuksessa jopa 2 % verrattuna muihin tuolloin käytössä olleisiin järjestelmiin. Päästövaatimusten lisäksi i-ART täytti myös asiakkaiden odotukset moottorin suorituskyvystä.
Denso valmistaa i-ART järjestelmällä varustettuja dieselsuuttimia neljännen sukupolven Piezo-suuttimissa. Tämän lisäksi on myös tiettyjä valikoituja sovelluksia, joissa käytetään i-ART-järjestelmää solenoidiohjatun suuttimen yhteydessä. Molemmissa tyypeissä on varsin pienet solenoidit ja lyhyet suutinneulat nopean vasteen aikaansaamiseksi.
Denso i-ART -dieselsuuttimia myös jälkimarkkinoiden tarpeisiin
Vaikka neljännen sukupolven Common Rail -järjestelmä onkin varsin hienostunut, voivat merkkiorganisaatiosta riippumattomatkin korjaamot suorittaa näiden autojen huoltoja ja korjauksia. Vikadiagnoosia tosin hankaloittaa se, että jälkimarkkinoilla ei ole vielä olemassa Denson valtuuttamaa, virallista ja luotettavaa testausmahdollisuutta i-ART-dieselsuuttimille (CR-dieseltestipenkkiä). Vikadiagnoosista on näin ollen varmistuttava muilla keinoin. Vikaantuneita CR-pumppuja tai -suuttimia ei siis voida tällä hetkellä korjata asiantuntevassa dieselkorjaamossakaan, joten ne on vaihdettava uusiin varaosiin.
Jos ja kun korjaamo käyttää merkittävästi aikaa vianetsintään ja loppukäyttäjälle kalliiseen korjaukseen, on varaosien valinnassa syytä olla erityisen tarkkana. Denso on tuomassa alkuperäislaatuisia i-ART-varaosia jälkimarkkinoille, ja me Kahalla aiomme ottaa tuotteita laajasti varastoomme tutulla Kahan 3 vuoden varaosatakuulla. Huom! I-ART-suuttimet tulevat varastoon kesän/syksyn 2024 aikana.
Kaikki Kahan valikoiman Denso-dieselsuuttimet ja -pumput ovat aina uusia – eivät kunnostettuja! Ajoneuvoon sopivat tuotteet tulevat löytymään Autoluettelosta OE-numerohaun tai rekisterinumerohaun avulla.
