Q & A
디젤의 커먼레일 시스템이..
고압펌프에 의해 고압 연료가 커먼레일에 축압된 후,
액셀의 APS 의 정보를 ECU 가 판독하여 피에조의 압전체를 작동시켜 노즐의 분사 시간으로
연료 분사량을 조절하여 출력을 컨트롤하는 것으로 알고 있습니다만..
이때, APS 에 따라 분사압 자체가 수시로 변화되는지요?
맵핑으로 출력을 올리는 경우..
분사시간을 늘려 연료 분사량을 높이는 방법 외에도,
레일압을 높이는 방법이 있다고 하는데..
커먼레일에 채워져 있는 연료압 자체를 올리는 것인지,
아니면, 액셀 반응에 따른, 수시로 변화되는 분사압을 높이는 것인지 궁금합니다.
인젝터의 분사압=레일압력 이라고 보시면 됩니다
다만 인젝터의 분사시간-밸브열림시간 을 조절해서
연료 분사량이 결정됩니다
예를들어 똑같은 50mcc 의 분사량을 만들기 위해서는
1000바 레일압력에서 500us 동안 인젝터를 오픈한다고 했을경우
1800바 에서는 360us 로 줄여도 동일한 분사량이 나올수 있게 되구요
일단 시동이 걸리면 커먼레일의 압력은 항상 존재합니다
퓨얼컷에서는 커먼레일 압력은 유지되고 인젝터 분사만 실시를 하지않을 뿐이구요^^
분사압력이라는 변수(라고 칭한다면) 는 제어장치 입장에서는 없는 것이라고 보시면 됩니다
연료분사는 철저히
커먼레일 연료압력 & 인젝터 분사시간 으로 결정됩니다
즉 레일압력과 분사압력은 연결된 공간에 채워진 같은 압력이고 APS 신호에 따라 변합니다.
퓨얼컷 상태에서도 압력은 걸려 있고 인젝터에 분사신호만 주지 않는 상태지요.
남는 연료는 고압펌프나 레일에서 나오는 리턴 라인을 따라 연료탱크로 되돌아갑니다.
분사압은 레일압과 항상 일치합니다. 레일의 압력이 송현우님 말씀대로 인젝터까지 한 통으로 걸려있다고
보시면 됩니다. 레일압력이 1800바라면 인젝터를 덜 열고 더 열고 아예 닫고 또 열리는 시간이 달라진다고 해도
인젝터에 걸리는 분사압력은 똑같이 1800 바입니다.
지금 레일압력은 항상 일정하고 인젝터만 여닫음으로써 연료량을 조절한다고 알고계시는 것 같네요.
그리고 토크어플 연결해서 레일압력값만 봐도 엑셀개도량에 따라 레일압이 실시간으로 엄청나게 변하고 있죠.
그리고 퓨얼컷은 연료 리턴라인이 있어 다시 연료탱크로 되돌아갑니다.
S 엔진의 경우,타이밍 체인으로 구동되는 고압펌프에 의해 레일압이 채워지는데..
엔진회전수 250rpm 이면, 분사에 필요한 압력이 형성되고..
아이들링(850rpm) 시는 250 바, 회전수가 상승하면서 1600 바까지 오른다고 합니다.
피에조 인젝터가 높은 분사압을 형성하여, 연료를 더욱 잘게 분사하여 효율을 높인다고 하는데..
그때문에 1600 바, 1800 바,에서 2500 바까지 개발한 것이고..
레일압과 분사압이 항상 일치한다면,
2500 바 피에조를 개발해도, 평소 운행시에는 1600 바짜리와 사용 분사압이 별반 다르지 않겠군요.
레일압은 RPS 로 측정되지만..
인젝터 분사압을 측정하는 센서는 따로 없지요?
미세한 노즐에서 분사되는 연료의 분사압이..
커먼레일에 축압된 250 바와 1600 바에에 따라 크게 달라질 수 있을까요?
28 게이지 바늘을 50 cc 주사기에 끼워서 물을 채워 피스톤을 누르면..
일정 압력 이상에서는 아무리 세게 눌러도 분사되는 물줄기는 변하지 않습니다.
레일압이 어느 정도 이상 형성되면, 인젝터 노즐을 통해 분사되는 연료의 분사압은
항상 일정하게 최대치를 형성하는 것이 아닐까요?
노즐에서 분무되는 연료의 양이 출력을 결정하지요.
그 때문에 노즐이 열리는 시간과 노즐에서 분무되는 연료의 압력을 따지는 것인데..
레일압이 인젝터 노즐의 끝단에 걸리는 압력과 동일한 것은 알겠는데..
인젝터 끝단에 걸린 압력을 올리면 올릴수록, 시간당 분무되는 연료의 양이 무한정 증가할까요?
1600 바, 1800 바짜리 인젝터라는 뜻이, 인젝터 노즐 끝단에 1600 바, 1800 바의 압력이 걸린다는 의미인지..
아니면, 인젝터 노즐에서 연료가 무화되어 분사되는 압력이 1600, 1800 바라는 뜻인지, 헷갈립니다.
분사가 가능한 최소 압력과 분사시간에서 압력이나 분사시간을 서서히 늘리면 어느 정도까지는 분사량이 천천히 늘다가 중간 구간에서는 더 많이 늘어나고 일정 수준 이상에서는 증가량이 감소하여 옆으로 늘어진 S자 곡선을 그리게 됩니다.
그래서 압력이나 분사시간이 반이 된다고 해서 분사량도 반이 되지는 않기 때문에 분사맵 작성 시 원하는 타겟 분사량에 맞추기 위한 튜닝 작업이 필요합니다.
무화되어 분사되는 압력이 조금이라도 높으면 조금이라도 짧은 시간에, 또는 조금이라도 작은 구멍으로 분사가 가능하기 때문에 연료의 다단 분사나 원활한 무화에 도움이 되지요.
1600바, 1800바 인젝터라는 것은 그 압력에 대응하는
(충분한 토출량과 압력을 견디고 제어하여 분사할 수 있는) 인젝터라는 겁니다.
위의 리플에 쓰셨다시피 주사기를 아무리 큰 힘으로 밀어보아도 주사바늘에서 나가는 물줄기는
한계가 있다고요. 그래서 레일압을 아무리 높여봤자 인젝터가 가진 토출량과 제어의 범위를 넘어서면
큰 의미는 없다는 겁니다. 그래서 보쉬에서 더욱 큰 용량의(?) 인젝터를 개발하여 현우님 말씀처럼
정밀제어가 가능하며 순간적인 압력에 대응해서 연료를 잘 무화시켜
매연감소와 인젝터 소음 감소, 출력증가,연비증가를 꾀하는 것이죠.
고압펌프에서 토출되는 압력이 IMV 를 통해 조절이 되구요
보통 1800바 시스템이라고 하면
300~1800바를 수시로 조건에 따라 왔다갔다 해요
물론 이 수치는 차종별로 상이하게 제조사에서 설정합니다