1Delphi Diesel Systems

Evolution de la technologie d’injection Common Rail et du

contrôle du moteur Diesel

Dr Noureddine GUERRASSIDelphi Diesel Systems

Centre Technique de Blois

L’Avenir de la filière automobile

2Delphi Diesel Systems

Delphi : A key player in the Diesel arena

Expertise in a large range of diesel applications

Rotary

EUP

EUI

Common Rail

3Delphi Diesel Systems

Capteur de pressionCapteur de pression

ECUECU((ElectronicElectronic Control Unit)Control Unit)

RailRail

InjecteurInjecteurDFI 1DFI 1

Filtre Filtre àà gazolegazole

Electrovanne HPElectrovanne HP

Common Rail Delphi (1600 et 1800 bar)

Pompe haute pressionPompe haute pression(avec (avec éélectrovanne de lectrovanne de

remplissage)remplissage)DFP 3.1DFP 3.1

4Delphi Diesel Systems

Localisation des centres techniques de développement du système Common Rail Delphi

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

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– 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

5Delphi Diesel Systems

Market DriversPowertrain Technology Driving Forces

Local Pollution

Alternate and Bio Fuels

Performances& Cost

CO2

Fuel efficiency / CO2 and emissions regulations must be satisfied while delivering undiminished vehicle performance to the consumer

6Delphi Diesel Systems

Delphi Diesel Systems Euro5 Passenger Car Emission Strategy

EURO 6

Significant NOx Reduction

0.00

0.01

0.02

0.03

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

NOx in g/km

PM g/km

EURO 4

EURO 5EURO 6

NOx Reduction

DieselParticulateFilter

1600 – 1800 Bar•Multiple Injection•VGT Turbo•Cooled EGR

EURO 6

Significant NOx Reduction

0.00

0.01

0.02

0.03

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

NOx in g/km

PM g/km

DieselParticulateFilter

EURO 4

1600 – 1800 Bar•Multiple Injection•VGT Turbo•Cooled EGR

EURO 5

Diesel particulate filter

Significant NOx Reduction

EURO 6

Engines- 2000 Bar

-

Engines1600 -2000 BarNOx optimized combustion systemVGT Turbo / Two stage turboHigh Cooled EGR

•••

7Delphi Diesel Systems

1997 2000 2005 2009 2014

Pilote

Principale

1400 – 1600 barActuation Rapide Solénoïde

Pilote

Principale

AfterPre

Pilote

PrincipalePostAfterPre

3 PilotesSplit

2 Posts

0200400600800

EC96 Euro3 Euro4 Euro5 Euro6

NOx+HCPM

Les

émis

sion

s(m

g / k

m)

Evolution de la technologie d’injection Common Rail de Delphi: Vision à 5 ans

EVOLUTION DES NORMES EMISSIONS

EVOLUTION DE L’INJECTION COMMON RAIL

1600 – 1800 barActuation Rapide Solénoïde

1800 – 2000 barActuation Rapide SolénoïdeActuation Directe Piezo

> 2000 barActuation Rapide SolénoïdeActuation Directe Piezo

8Delphi Diesel Systems

Aiguille

AmplificateurHydraulique

Actuateur Piezo

Buse

Nouveau concept d’injecteur CR àcontrôle direct de l’aiguille

Concept d’injecteur CR conventionnel Contrôle indirect de l’aiguille

(Servo Piezo)

Évolution de la technologie Common Rail (Injecteur à Actuation Directe Piezo)

Aiguille

Chambre decontrôle

Actuateur Piezo

Buse

9Delphi Diesel Systems

E250 CDI BlueEFFICIENCYCoupé

E350 CDI BlueEFFICIENCYCoupé

E250 CGI BlueEFFICIENCYCoupé

E350 CGI BlueEFFICIENCYCoupé E500 Coupé

Engine/cyl. Diesel/4 in-line Diesel/V6 Gasoline/4 in-line Gasoline/V6 Gasoline/V8Trans. 6-speed man. 7-speed auto. 5-speed auto. 7-speed auto. 7-speed auto.Displacement 2143 cc 2987 cc 1796 cc 3498 cc 5461 cc

Injection systemDelphi Direct Acting Piezo Servo-Piezo Gasoline FIE Gasoline FIE Gasoline FIE

Rated output 150 kW/204 hp 170 kW/231 hp 150 kW/204 hp 215 kW/292 hp 285 kW/388 hpRated torque 500 Nm 540 Nm 310 Nm 365 Nm 530 Nm

@1600-1800 rpm @1600-2400 rpm @2000-4300 rpm @3000-5100 rpm @2800-4800 rpmFuel cons. (NEDC) 5.1 L/100km 6.8 L/100km 7.2 L/100km 8.5 L/100km 10.9 L/100km

CO2 135 g/km 179 g/km 167 g/km 199 g/km 245 g/kmEmissions EU 5 EU 5 EU 5 EU 5 EU 5

Motorisation Mercedes Classe E Coupé

Performances de l’injecteur à actuation directe Piezo

10Delphi Diesel Systems

Stratégies de contrôle pour Euro6 et Post-Euro6

Stop-Start & Hybrid Control

11Delphi Diesel Systems

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

– …