Operational Control of Power Indicators of Diesel Engines with Common Rail Fuel System

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Operational methods to monitor the power indicators of engines for continuous diagnosis of their technical condition are of particular interest for creating optimal operating conditions of motor and tractor machinery.
Materials and Methods. The Bashkir State Agrarian University proposed and successfully tested an operational method for assessing the technical condition of diesel engines with direct-acting fuel equipment on their mechanical efficiency, which is determined by the performance of their fuel equipment adjusted using the diesel itself as an adjusting stand.The possibility of using the proposed method for diesel engines with storage fuel systems was investigated.
Results. The accuracy of determining the mechanical efficiency of diesel engines by electronically controlled fuel systems of battery type can be affected by the features of their work – the correction of cyclic feeds by the electronic engine control unit depending on the technical condition of the cylinders and high fuel injection pressure. To test this hypothesis, there were carried out studies on a four-cylinder D4EA 2.0 engine of a Hyundai Tuscon car with a Common Rail type storage fuel system. The engine fuel supply system was supplemented with an electronic unit integrated between the injector and the standard engine control unit, which interrupted the transmission line of the control signal to the injector according to a given algorithm without the standard unit transition to emergency mode.
Discussion and Conclusion. The proposed operational method for determining the mechanical efficiency can be successfully used for diesel engines with accumulator electronically controlled fuel supply systems. At the same time, an increase in the cyclic supply by the electronic control unit of the engine fuel supply system reduces the mechanical efficiency slightly, and it can be taken into account only in special cases.

Full Text

-

×

About the authors

Andrey V. Negovora

Bashkir State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: negira@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5133-7602

Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Mobile Energy and Vehicles

Russian Federation, 34 50-Letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Filyus R. Safin

Bashkir State Agrarian University

Email: fils02@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2228-3278

Cand.Sci. (Engr.), Associate Professor of the Chair of Power Supply and Automation of Technological Processes

Russian Federation, 34 50-letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Radik M. Bashirov

Bashkir State Agrarian University

Email: basharov@mail.ru

Corresponding Member Academy of Sciences of the Republic of Bashkortostan, Dr.Sci. (Engr.), Professor,

Russian Federation, 34 50-Letiya Oktyabrya St., Ufa 450001

Sergey K. Korabelnikov

Academy of Transport Technologies

Email: negira@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5262-1357

Dr.Sci. (Engr.), Associate Professor

Russian Federation, 63 Salova St., Saint Petersburg 192102

Nikolay V. Rakov

National Research Mordovia State University

Email: nikolaymgu@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3687-9371

Cand.Sci. (Engr.), Associate Professor

Russian Federation, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

References

  1. Gabitov I.I., Negovora A.V. [Improving the Means of Technical Service of Autotractor and Mobile Agricultural Machinery]. Proceedings of GOSNITI. 2014;117:62–66. (In Russ.) EDN: TFDLLP
  2. Safin F.R. [Improving the Technical Operation of Tractor Diesels: A Scientific Publication]. Ufa:Bashkir Encyclopedia; 2021. (In Russ.) EDN: WDLBWB
  3. Arzhenovsky A.G., Chichilanov I. [Improvement of Methods and Means of Diagnosing Diesel Engines].Zernograd: Azov-Black Sea Engineering Institute of the Donskoy GAU; 2017. Available at: https://search.rsl.ru/ru/record/01009610300 (accessed 14.02.2023). (In Russ.)
  4. Vlasov V.M., Zhankaziev S.V., Kruglov S.M. [Maintenance and Repair of Cars]. Moscow: Publishing Center Academy; 2013. Available at: https://search.rsl.ru/ru/record/01008889845 (accessed 14.02.2023).(In Russ.)
  5. Gabitov I., Negovora A., Ahmetov A., Kozeev A., Safin F., Razyapov M. Justification for Widening the Control Parameters Limits of Diesel Fuel Injectors during Repair. International Review of Automatic Control. 2022;15(2):70–89. https://doi.org/10.15866/ireaco.v15i2.21630
  6. Gabitov I., Insafuddinov S., Badretdinov I., Pavlenko V., Safin F. Method and Technology for Continuous Control of Performance and Operating Quality of Automotive and Combine Machinery.International Review of Mechanical Engineering. 2020;14(3):160–168. https://doi.org/10.15866/ireme.v14i3.18731
  7. Jocanović M., Karanović V., Knežević D., Orošnjak M. Diesel Fuel Filtration Problems with Modern Common Rail Injection Systems. Military Technical Courier. 2017;65(4):968–993. https://doi.org/10.5937/vojtehg65-11577
  8. Bashirov R.M., Safin F.R., Magafurov R.Zh., Yulberdin R.R., Tuktarov M.F. [Method for Diagnosing and Regulating Diesel Fuel Equipment on the Engine]. Patent 2668589 Russian Federation. 2018 October 02. (In Russ.) EDN: WSXLVG
  9. Bashirov R.M., Safin F.R. Comparative Analysis of Methods to Determine the Mechanical Efficiency of Car-And-Tractor Diesel Engines. Vestnik BSAU. 2019;(2):95–103. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.31563/1684-7628-2019-50-2-95-103
  10. Lozhkin M.N. [Calculation of Thermal, Gas-Dynamic and Mechanical Parameters of Automotive Engines]. Togliatti: Publishing House of TSU; 2012. Available at: http://hdl.handle.net/123456789/351 (accessed 14.02.2023). (In Russ.)
  11. Grekhov L., Dragan Yu., Denisov A., Starkov E. Injection Rate Shaping with Possibilities of Conventional Design Common Rail System. International Journal of Applied Engineering Research.2015;10(5):3979–3986. Available at: https://www.researchgate.net/publication/304306489 (accessed 14.02.2023).Fuel Injector for Commercial Vehicles. SAE Technical Papers. 2014. https://doi.org/10.4271/2014-01-1435
  12. Gabitov I., Insafuddinov S., Yunusbaev N., Farhutdinov T., Sharafeev A., Abdrazakov F., et al. Hardware and Software Complex and a Device for Setting Optimal Parameters of the Unit Injector Operation in Diesel Engines. International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems. 2020;13(2):111–124.https://doi.org/10.1504/IJMMS.2020.109784
  13. Zhao J., Yue P., Grekhov L. Temperature and Frequency Dependence of Electrical Iron Effects on Electromagnetic Characteristics of High-Speed Solenoid Valve for Common Rail Injector. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2019;60(2):173–185. https://doi.org/10.3233/JAE-180022 Belchev S. Method for Determining the Parameters of Injection of Common Rail Injectors.IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019;614. https://doi.org/10.1088/1757-899X/614/1/012003
  14. Insafuddinov S.Z., Safin F.R., Yulberdin R.R., Yakupova A.A. Diagnostics and Regulation of Fuel Equipment of Diesel Engines in Field Conditions by the Technique of the Bashkir State AgriculturalUniversity. Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2019;(4):165–171. (In Russ., abstract in Eng.)EDN: QMUXKZ
  15. Bashirov R.M., Safin F.R. Features of Determining the Mechanical Efficiency of Tractor and Combine Diesel Engines According to the Method of the Bashkir State Agrarian University. Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2019;3(77):172–176. (In Russ., abstract in Eng.)EDN: VUQEY
  16. Denso. Electronical Technical Service Information. Available at: http://www.denso-am.eu (accessed 14.02.2023).
  17. Gabitov I., Insafuddinov S., Kharisov D., et al. Diagnostics and Regulation of Fuel Equipment of Diesels on Stands with Injection to Medium with Counter-Pressure. Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018;13(S11):8782–8788. https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.8782.8788
  18. Bashirov R.M., Safin F.R., Insafuddinov S.Z. Improving the Method of Regulating the Fuel Equipment of Tractor Diesel Engines. Bulletin of the Bashkir State Agrarian University. 2014;3(31):60–64.(In Russ.) EDN: SXXWJT
  19. Insafuddinov S.Z., Safin F.R. [On the Influence of Backpressure when Adjusting the Injectors of Autotractor Diesel Engines]. In: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference Agrocomplex 2014: Prospects for the Innovative Development of the Agro-Industrial Complex. Part 2. Ufa:Bashkir State Agrarian University; 2014. p. 63–68. (In Russ.) EDN: SFJWXR
  20. Henzinger R., Kammerstetter H., Radke F., Werner M. Neue Messtechnik für Direkteinspritzsysteme von Diesel und Ottomotoren. MTZ – Motortechnische Zeitschrift. 2006;67:524–529. (In Germ.) https://doi.org/10.1007/BF03225407
  21. Grekhov L., Mahkamov K., Kuleshov A. Optimization of Mixture Formation and Combustion in Two-Stroke OP Engine Using Innovative Diesel Spray Combustion Model and Fuel System Simulation Software. Technical Paper. 2015. https://doi.org/10.4271/2015-01-1859
  22. Safin F.R., Valiev A.R., Negovora A.V., Insafuddinov S.Z., Gaysin E.M., Siraev Sh.F. [Evaluation of the Mechanical Efficiency of Diesel Engines with Electronic Control]. Certificate of State Registration of the Computer Program 2021619336 Russian Federation. No. 2021618449; app. 05/31/2021; publ. 06/08/2021.(In Russ.) EDN: CEZWBU

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Experimental Common Rail type fuel supply system: 1 and 6 – fuel tank and filter; 2 and 5 – lines of low and high pressure; 3 – high pressure fuel pump; 4 – boost pump; 7 – pressure limiter; 8 – fuel rail; 9 and 19 – fuel pressure and boost air pressure sensors; 10 – electronically controlled nozzle; 11 – electronic block for skipping fuel injections; 12 – ECU; 13, 14 and 15 – sensors for the position of the fuel supply pedal and the crankshaft and camshaft of the diesel engine; 16, 17 and 18 – speed and temperature sensors for fuel and coolant; 20 – diagnostic scanner

Download (57KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Algorithm of the control program of the injection skip

Download (43KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Type of diesel engine with an electronic unit installed in it for diagnosing its technical condition and fuel system: 1 – electronic unit; 2, 3 and 4 – connectors for power supply, input and output signals; 5 – electrically controlled nozzle, working with skipping fuel injections

Download (39KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Conditional oscillograms of signals sent by the ECU to the injector and not passed by the built-in electronic unit (unshaded bars) and missed (solid shaded): 1‒5 – sequence numbers of injections

Download (19KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Negovora A.V., Safin F.R., Bashirov R.M., Korabelnikov S.K., Rakov N.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Founded in 1990
Certificate of registration PI № FS77-74640 of December 24 2018.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».