Guerrassi_Evolution de la technologie injection common rail

L’Avenir de la filière automobile

Evolution de la technologie d’injection Common Rail et du contrôle du moteur Diesel Dr Noureddine GUERRASSI Delphi Diesel Systems Centre Technique de Blois

Delphi Diesel Systems

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Delphi : A key player in the Diesel arena Expertise in a large range of diesel applications

Rotary EUP EUI Common Rail

Delphi Diesel Systems

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Common Rail Delphi (1600 et 1800 bar) Capteur de pression

Rail

Filtre à gazole

Electrovanne HP

Injecteur DFI 1 Pompe haute pression (avec électrovanne de remplissage) DFP 3.1

ECU (Electronic Control Unit)

Delphi Diesel Systems

3

Localisation des centres techniques de développement du système Common Rail Delphi Gillingham (Angleterre) – Développement produit et process: » Pompe haute pression Gen 2 – Développement des applications clients – Développement des calculateurs et des logiciels – Développements avancés produits

Luxembourg Centre Technique de Blois (Loir-et-Cher) – Développement produit et process: »Injecteur à actuation rapide solénoïde, »Injecteur à actuation directe piezo »Nozzle »Rail »Pompe haute pression Gen 1 »Filtre – Développement des systèmes common rail avancés et génériques: »Oircuits hydrauliques BP et HP, »Contrôle de l’injection »Combustion, méthodologies et outils de calibration. »Véhicules démonstrateurs – Développement des applications clients – Développement des calculateurs et des logiciels

Delphi Diesel Systems

– Développement des applications clients – Développement des stratégies de contrôle du moteur et du post-traitement – Développement des véhicules démonstrateurs

Shanghai (Chine) – Développement des applications clients

Tokyo (Japon) – Développement des applications clients

Seoul (Corée) – Développement des applications clients

Bangalore (Inde) – Développement des logiciels

Chennai (Inde) – Développement des applications clients 4

Market Drivers Powertrain Technology Driving Forces Fuel efficiency / CO2 and emissions regulations must be satisfied while delivering undiminished vehicle performance to the consumer

Local Pollution CO2

Alternate and Bio Fuels

Delphi Diesel Systems

Performances & Cost

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Delphi Diesel Systems Euro5 Passenger Car Emission Strategy PM g/km 0.03 Diesel Particulate Filter Diesel particulate filter

0.02

0.01

0.00

EURO 6 EURO 6 EURO 6

0

0.05

EURO 4

Engines - 2000 BarBar 1600 -2000 • NOx optimized combustion system - stage turbo • VGT Turbo / Two • High Cooled EGR

EURO EURO 5

0.1

0.15

Significant NOxNOx Reduction Significant Reduction Delphi Diesel Systems

1600 – 1800 Bar •Multiple MultipleInjection Injection •VGT VGTTurbo Turbo •Cooled CooledEGR EGR

0.2

0.25

0.3

NOx in g/km 6

Evolution de la technologie d’injection Common Rail de Delphi: Vision à 5 ans EVOLUTION DE L’INJECTION COMMON RAIL Principale After Pilote Pre

3 Pilotes Post

Principale Pilote Pre

1800 – 2000 bar Actuation Rapide Solénoïde Actuation Directe Piezo

After

Principale

Split

2 Posts

> 2000 bar Actuation Rapide Solénoïde Actuation Directe Piezo

1600 – 1800 bar Actuation Rapide Solénoïde

Pilote

1400 – 1600 bar Actuation Rapide Solénoïde

Les émissions (mg / km)

1997

2005

2009

EVOLUTION DES NORMES EMISSIONS

800 600 400 200 0 EC96 Delphi Diesel Systems

2000

Euro3

Euro4

Euro5

2014 NOx+HC PM

Euro6 7

Évolution de la technologie Common Rail (Injecteur à Actuation Directe Piezo) Concept d’injecteur CR conventionnel Contrôle indirect de l’aiguille (Servo Piezo)

Actuateur Piezo

Chambre de contrôle

Nouveau concept d’injecteur CR à contrôle direct de l’aiguille

Actuateur Piezo

Amplificateur Hydraulique

Aiguille Aiguille Buse Buse

Delphi Diesel Systems

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Performances de l’injecteur à actuation directe Piezo

Motorisation Mercedes Classe E Coupé E250 CDI BlueEFFICIENCY Coupé Engine/cyl. Diesel/4 in-line Trans. 6-speed man. Displacement 2143 cc Delphi Direct Injection system Acting Piezo Rated output 150 kW/204 hp Rated torque 500 Nm @1600-1800 rpm Fuel cons. (NEDC) 5.1 L/100km CO2 135 g/km Emissions EU 5

Delphi Diesel Systems

E350 CDI BlueEFFICIENCY Coupé Diesel/V6 7-speed auto. 2987 cc

E250 CGI BlueEFFICIENCY Coupé Gasoline/4 in-line 5-speed auto. 1796 cc

E350 CGI BlueEFFICIENCY Coupé Gasoline/V6 7-speed auto. 3498 cc

E500 Coupé Gasoline/V8 7-speed auto. 5461 cc

Servo-Piezo 170 kW/231 hp 540 Nm @1600-2400 rpm 6.8 L/100km 179 g/km EU 5

Gasoline FIE 150 kW/204 hp 310 Nm @2000-4300 rpm 7.2 L/100km 167 g/km EU 5

Gasoline FIE 215 kW/292 hp 365 Nm @3000-5100 rpm 8.5 L/100km 199 g/km EU 5

Gasoline FIE 285 kW/388 hp 530 Nm @2800-4800 rpm 10.9 L/100km 245 g/km EU 5

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Stratégies de contrôle pour Euro6 et Post-Euro6

Stop-Start & Hybrid Control

Delphi Diesel Systems

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Conclusions • Le premier système Common Rail développé au Centre Technique de Delphi à Blois est le MultecTM DCR 1600 – 2000bar (Famille d’injecteurs “DFI 1” à pilotage rapide par électrovanne équilibrée) • Nouvelle génération de système Common Rail avec rupture technologique lancée en production à Blois en 2008 (Injecteur “DFI3” à Actuation Directe Piezo 2000bar) • Des recherches et des développements sont mis en place par Delphi au Centre Technique de Blois pour répondre aux nouveaux besoins des constructeurs et du marché: – Evolution de la technologie d’injection et du contrôle du moteur Diesel pour répondre aux nouveaux besoins: » Downsizing » des moteurs, » Hybridation. – Adaptation de la technologie aux nouveaux carburants (Biodiesel) et carburants internationaux – Optimisation du rendement énergétique du système d’injection pour réduire les émissions de CO2 – … Delphi Diesel Systems

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