Common rail: как перестать бояться и начать экономить

Как функционирует вся схема

Теперь рассмотрим принцип работы коммон рейл на практике. Блок управления двигателем получает сигналы, поступающие от датчиков и на основании этой информации определяет требуемый объем горючего, которое подается через дозирующий клапан. Включается насос и начинает подавать солярку в топливную рампу. Регулятор обеспечивает поддержание в ней необходимого давления.

Потом наступает момент работы форсунок. Тот же блок управления дает сигнал об их открытии на определенный период времени. Происходит впрыск необходимого количества горючего, который и обеспечивает движение транспортного средства. Чтобы сделать работу силового агрегата более эффективной, в ходе одного и того же цикла работы может происходить многократное повторение таких впрысков, которые могут быть предварительными, основными и дополнительными.

Предварительный нам необходим для того, чтобы поднять температуру внутри камер сгорания. Это приводит к более полному сгоранию основного объема топлива, снижает токсичность отработанных газов и шумность работы. Основной впрыск является главным при работе мотора, и в это время подается максимальный объем дизельного топлива. Чтобы улучшить прогорание частиц, попадающих в сажевый фильтр и поднять температуру выхлопных газов, предусмотрен этап дополнительной подачи. Основным предназначением коммон рэйл является обеспечение высокого давления. Насколько выше оно будет, настолько больше горючего можно впрыснуть в форсунки за один и тот же отрезок времени и увеличить мощностные характеристики.

Вот так приблизительно работает этот интересный механизм. Все рабочие критерии могут корректироваться в зависимости от режима функционирования двигателя. Ремонт таких агрегатов несколько сложнее обычных дизельных движков, поскольку здесь больше количество сложных деталей и узлов. Впереди нас ожидает немало интересных с технической точки зрения материалов, а пока узнайте не убьет ли моторное масло предназначенное для дизеля бензиновый двигатель. Не забывайте регулярно посещать блог, друзья! На этом пока!

Просмотры:2976

0Нравится

История

Топливная система Common Rail на двигателе грузовика Volvo

Викерс первым применил систему впрыска Common Rail в двигателях подводных лодок. Двигатели Vickers с топливной системой Common Rail были впервые применены в 1916 году на подводных лодках G-класса . В нем использовались четыре плунжерных насоса, обеспечивающих давление до 3000 фунтов на квадратный дюйм (210 бар; 21 МПа) каждые 90 ° вращения, чтобы поддерживать давление топлива в рампе на достаточно постоянном уровне. Подачу топлива в отдельные цилиндры можно было перекрыть с помощью клапанов в инжекторных линиях. Doxford Engines использовала систему Common Rail в своих судовых двигателях с оппозитными поршнями с 1921 по 1980 год, где многоцилиндровый поршневой топливный насос создавал давление около 600 бар (60 МПа; 8700 фунтов на квадратный дюйм), а топливо хранилось в баллонах-аккумуляторах. Регулирование давления достигалось регулируемым ходом нагнетания насоса и «переливным клапаном». Механические распределительные клапаны с распределительным валом использовались для питания подпружиненных форсунок Brice / CAV / Lucas, которые впрыскивали через боковую часть цилиндра в камеру, образованную между поршнями. Ранние двигатели имели пару кулачков газораспределительного механизма, один для движения вперед, а другой для заднего. Более поздние двигатели имели по два инжектора на цилиндр, а последняя серия двигателей с турбонаддувом постоянного давления оснащалась четырьмя инжекторами на цилиндр. Эта система использовалась для впрыска как дизельного топлива, так и мазута (600 сСт, нагретого до температуры около 130 ° C).

Двигатели с системой Common Rail уже некоторое время используются в судостроении и локомотивах . Купер-Бессемер GN-8 ( около 1942) представляет собой пример с гидравлическим управлением Common Rail дизельного двигателя, известный также как модифицированная общей топливная магистраль.

Прототип системы Common Rail для автомобильных двигателей был разработан в конце 1960-х годов Робертом Хубером из Швейцарии, а дальнейшее развитие технологии получил доктор Марко Гансер из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, позже компания Ganser-Hydromag AG (эст. 1995) в Оберэгери.

Первое успешное использование в серийных автомобилях началось в Японии к середине 1990-х годов. Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Denso Corporation , японского производителя автомобильных запчастей, разработали топливную систему Common Rail для большегрузных автомобилей и применили ее на практике в своей системе Common Rail ECD-U2, установленной на грузовике и продана для общего пользования в 1995 году. Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995 году.

Современные системы Common Rail, хотя и работают по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем , который открывает каждую форсунку электрически, а не механически. Он был широко проработан в 1990-х годах в сотрудничестве между Magneti Marelli , Centro Ricerche Fiat и Elasis. После исследований и разработок, проведенных группой Fiat , конструкция была приобретена немецкой компанией Robert Bosch GmbH для завершения разработки и доработки для массового производства. Оглядываясь назад, можно сказать, что продажа Fiat показалась стратегической ошибкой, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной. У компании не было иного выбора, кроме как продать Bosch лицензию, так как в то время у нее было плохое финансовое положение и не хватало ресурсов для завершения разработки самостоятельно. В 1997 году они распространили его на легковые автомобили. Первым легковым автомобилем, использующим систему Common Rail, была модель 1997 года Alfa Romeo 156 с 2,4- литровым двигателем JTD , а позже в том же году Mercedes-Benz представила ее в своей модели W202 .

Порядок работы

Особе внимание следует уделить устройству аккумуляторного узла. Это довольно длинная труба, имеющая поперечные штуцеры, к которым присоединяются форсунки

Не менее интересен электронный блок управления. Принцип его работы заключается в получении электрического импульса от ряда датчиков:

1. Положения коленвала.
2. Положения распредвала.
3. Датчика перемещения педали Газ.
4. Датчиков температуры воздуха и охлаждающей жидкости.
5. Измерителя массового расхода воздуха.
6. Показателя давления горючего в аккумуляторном узле.

При помощи этих датчиков вычисляется объем горючего, которое необходимо подавать на впрыск. Распознает и считывает эту информацию электронный блок управления. Он подает сигнал к началу впрыска, а также контролирует длительность работы форсунок и вносит коррективы в работу всей топливной системы.

Фильтруется топливо в контуре низкого давления, благодаря подкачивающему насосу оно засасывается из бака и проходит очистку. Только после этого топливо поступает к контуру ВД, где благодаря насосу ВД, подается в аккумуляторный узел при огромном давлении более 130 миллиампер. Активно участвует в этом процессе контрольный клапан.

Клапан открывается при получении сигнала от блока управления и отправляет горючее в топливный бак, через сливной трубопровод. Аккумуляторный узел соединен со всеми форсунками и трубопроводом и с помощью магнита (соленоида) начинает впрыск топлива в нужный цилиндр. Так работает эта сложная, но очень востребованная система.

Он участвует во всех процессах, происходящих в Common Rail, полностью контролирует время, количество и продолжительность впрысков горючего. Соединяет воедино все составляющие топливной системы, подобно мозгу, управляющему центральной нервной системой живых организмов.

Роль насоса, форсунок и их устройство

Именно последние вместе с насосом ТНВД являются одними из основных отличительных особенностей системы. Форсунки применяются пьезоэлектрического принципа действия. Такой механизм переключается намного быстрее, чем у форсунок, оборудованных электромагнитным клапаном. У пьезоэлектрической форсунки игла весит на ¾ меньше, чем у ее электромагнитного аналога. Благодаря этому достигаются следующие преимущества:

• быстрота переключения;
• совершение нескольких впрысков на протяжении одного и того же такта;
• точная дозировка.

С высокой скоростью переключения становится возможным точнее корректировать фазы впрыска и дозировать подачу горючего. Именно поэтому впрыск идеально подстраивается под потребности дизель-мотора в том или ином режиме его работы.

Еще одна интересная деталь — ТНВД. Это устройство одноплунжерного типа. Его привод связан  зубчатым ремнем с коленвала, а частота подстроена под частоту оборотов мотора. Он создает высокое давление в агрегате, которое может достигать 1800 бар — именно такое необходимо для эффективного впрыска. Пара кулачков, которые развернуты на 180 градусов способствует созданию скачка давления вместе с впрыском в течение рабочего такта отдельно взятого цилиндра. Благодаря этому формируется равномерная нагрузка привода насоса, а также снижаются колебания давления.

Чем отличается от ТНВД

Основное отличие в том, что подача горючего производится от одной топливной рампы ко всем форсункам сразу. Нужно регулировать цикл подачи в зависимости от пропускной способности отдельной форсунки. Это требует настройки ЭБУ после смены форсунок.

Одно из главных преимуществ Commonrail — возможность поддерживать давление независимо от скорости оборотов коленвала

Давление всегда поддерживается на высоком уровне — это дает важность корректировать сгорание при работе мотора с неполной нагрузкой

При использовании аккумуляторной системы инжекции горючего начало и окончание процесса полностью контролируются ЭБУ

Можно производить точную дозировку топливной смеси либо во время цикла осуществлять подачу горючего порционно — что важно для его полного выгорания. Механизм очень надёжен — при этом он гораздо проще, чем ТНВД, ремонтировать его легче

Однако конструкция форсунок здесь более замысловатая, и менять их приходится чаще. Если одна из форсунок выйдет из строя, вся система утратит работоспособность

Поэтому Коммон Рейл важно использовать только с качественным горючим

Насос ТНВД, клапаны, регуляторы давления и форсунки Common Rail – проводим диагностику системы

Чтобы больше понять о разбираемой нами технологии, стоит разобрать устройство Коммон Рейл подробнее. В него входят:

• Подкачивающий первостепенный насос топлива.
  Он нужен для регулярных подач горючего в напорную магистраль.
• Фильтр топлива с клапаном подогрева.
  Конкретно этот клапан помогает предотвращать засорение фильтров парафинами в периоды понижения градуса.
• Второстепенный насос топлива.
  Нужен для подачи горючего к первостепенному насосу из напорной магистрали.
• Насос высокого давления.
  Как его еще называют, ТНВД Коммон Рейл нужен для создания определенного давления для самой системы спрыска.
• Фильтр-сетка.
  Предотвращает попадание каких-либо частиц в ТНВД.
• Датчик температуры топлива.
  Помогает мерить температуру горючего.
• Клапан топливной дозировки.
  Нужен для контроля подаваемого в аккумулятор давления дизеля.
• Регулятор топливного давления.
  Контролирует это самое давление горючего в магистрали.
• Аккумулятор давления.
  Позволяет накопить необходимое для впрыскивания количество горючего.
• Датчик топливного давления.
  Нужен для измерения давления горючего в магистрали.
• Редукционный клапан.

Именно этот клапан помогает поддерживать определенное низкое давление в топливной рампе в размере десяти бар, идеальное для хорошей работы форсунок.

Форсунки.

Все эти компоненты, в которых нуждается устройство, ТНВД, форсунки и клапаны, должны быть знакомы подкованному автомобилисту. Ну а если вы не были знакомы с их назначением, надеемся, наши подсказки вам помогли понять.

Система впрыска Common Rail: от истоков до наших дней

Для начала окунёмся в историю. система впрыска Common Rail, относящаяся к системам непосредственного впрыска, массово используется на легковом автотранспорте с середины 90-х годов, и до нынешних времён пережила несколько этапов модернизаций.

Хотя её автором и официальным владельцем считается компания Bosch, идейным создателем системы является концерн Fiat.

Именно итальянцы создали концепцию современной Common Rail и затем, из-за недостатка финансовых средств продали технологию немцам.

Стоит сказать, что мысли о подобных способах питания дизельных двигателей инженерные умы вынашивали с середины ХХ века, но только с развитием дешёвой электроники эти идеи стали повседневной реальностью.

Пора вернуться в наши дни и разобраться, что такое система впрыска Common Rail и что скрывает это загадочное словосочетание.

На самом деле, всё просто, в дословном переводе на русский оно означает – общая рампа.

И действительно, элемент с таким названием, который без лишнего пафоса можно назвать ключевым, имеется в данной системе.

Также его именуют аккумулятором высокого давления или топливной рампой.

В этот узел под большим давлением нагнетается дизельное топливо, которое затем распределяется по форсункам, а они, в свою очередь, по команде впрыскивают солярку в нужный момент прямо в цилиндры.

По сути, в этом и заключается главная «фишка» Common Rail – процессы нагнетания давления и впрыска разделены, что позволило инженерам без лишних «напрягов» управлять моментом начала инжекции горючего и в широких пределах регулировать его напор.

Наверное, вы заметили, что Common Rail имеет общие черты с системой непосредственной инжекции бензиновых моторов.

Так и есть, архитектуры похожи, но если в бензиновом двигателе впрыск происходит под давлением около 20 МПа, то в его дизельном собрате эти цифры больше в 10 раз!

Что такое топливная система Common Rail

Дословно термин Common Rail переводится на русский как общая магистраль. Главной конструктивной особенностью этой системы является наличие топливной рампы, в которой происходит аккумуляция топлива до его дальнейшей подачи в . В силу этой особенности подобные системы также называют аккумуляторными. Впервые она была представлена компанией Bosch в 1996 году.

Устройство топливной системы Common Rail

Конструктивно система Коммон Рейл делится на контуры низкого и высокого давления и состоит из следующих элементов:

• Подкачивающий топливный насос. Он подает дизельное топливо из бака в напорную магистраль.
• Топливный фильтр, оснащенный клапаном для предварительного прогрева при низких температурах.
• Вспомогательный топливный насос. Выполняет перекачку топлива от нагнетательной магистрали.
• Сетчатый фильтр.
• Температурный датчик. Фиксирует уровень прогрева топлива в системе.
• ТНВД () – чаще всего применяется насос распределительного типа.
• Дозирующий клапан. Он регулирует количество топлива, попадающего в рампу.
• Регулятор давления дизтоплива. Необходим для поддержания заданных показателей давления топлива в магистрали высокого давления.
• Топливная рампа или аккумулятор. Фактически представляет собой трубку, по длине которой расположены штуцеры крепления форсунок.
• Датчик давления. Расположен в магистрали высокого давления. Он фиксирует и передает соответствующие данные ЭБУ (электронный блок управления) двигателя.
• Редукционный, или перепускной клапан. Позволяет поддерживать показатель давления в обратной магистрали на уровне 1 МПа, что обеспечивает правильную работу форсунок.
• Топливные форсунки. Бывают двух типов: электрогидравлические или пьезоэлектрические. Первые управляются электромагнитным клапаном, а вторые оснащены пьезокристаллами, что позволяет существенно повысить скорость их работы.

Особенность системы, ее составные части

Если в целом посмотреть на устройство Common Rail, то можно обнаружить очень сильное сходство с инжекторными бензиновыми системами питания, особенно непосредственного впрыска. По сути, конструкторы просто позаимствовали все положительные качества, которыми обладает инжектор, и перенесли их на дизельную установку, но с учетом особенностей работы этого типа мотора.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

Особенность этой системы, по отношению к классической механической, заключена в предварительном аккумулировании давления топлива перед подачей его в цилиндры. Отсюда и название – аккумуляторная топливная система.

Как и ранее на дизельных моторах, система питания делится на два контура – низкого и высокого давления. Дополнительно в конструкцию Common Rail добавили электронную часть, осуществляющей контроль и управление исполнительной частью.

Контур низкого давления

Эта составляющая конструктивно практически не изменилась. В его состав входят:

• бак,
• фильтрующие элементы (грубой и тонкой очистки);
• насос подкачки топлива;
• топливные трубопроводы.

Контур низкого давления

Дополнительно в этот контур включены еще некоторые детали – охладитель и подогреватель топлива, а также отсекатель. Об этих составных частях – ниже.

Контур высокого давления

А вот этот контур конструктивно значительно изменился, поскольку в него добавились новые составные элементы. Устройство этой части включает в себя:

• ТНВД;
• магистраль высокого давления;
• центральный магистральный трубопровод (рампа);
• форсунки;
• датчик и клапан регулировки давления.

Контур высокого давления

Суть этой конструкции заключена в том, что насос высокого давления качает топливо не к каждой форсунке по отдельности, как это было в механической системе, а закачивает его в магистральный трубопровод (рампу). А уже из нее оно подается на форсунки.

Использование в конструкции рампы позволяет поддерживать давление дизтоплива перед подачей в требуемом значении, при этом обороты мотора не оказывают на него никакого влияния. Это свою очередь оказывает положительное влияние на процесс подачи топлива при разных режимах функционирования мотора.

Основными рабочими элементами в этом контуре, как и раннее, являются ТНВД и форсунки.

Насос имеет механический привод, а количество плунжерных пар, создающих давление, может варьироваться от 1 до 3. Примечательно, что в таком насосе, поскольку нет надобности качать для каждой форсунки, на некоторых режимах плунжерные пары могут отключаться.

А вот форсунки конструктивно изменились. В Common Rail применяются электрогидравлические форсунки, оснащенные электромагнитными или пьезоэлектрическими клапанами управления. Применение их позволило обеспечить многократный впрыск, повышающий эффективность работы силовой установки.

Электронная составляющая

Что касается электронной части, то она практически полностью идентична используемой на инжекторных моторах. То есть, состоит она из электронного блока управления и ряда датчиков:

• давления в магистральном трубопроводе;
• скорости вращения коленвала;
• положения акселератора (педали газа);
• расхода воздуха;
• лямбда-зонда;
• температуры дизтоплива и воздуха.

На некоторых моторах применяется еще ряд других датчиков. Назначение электронной части идентично бензиновому мотору. Датчики передают информацию о работе систем и механизмов силовой установки и ряд других параметров. Поступающие данные блок сравнивает с табличными, занесенными в память, и на основе этого подает импульс на срабатывание форсунок.

Почему снижается мощность?

Часто мастерам СТО приходится слышать от клиентов жалобы, касательно снижения разгонной динамики и мощности мотора. Нередки случаи, когда силовой агрегат попросту глохнет во время езды при переходе на низкие обороты. Большинство автомобилистов уверены, что проблема заключается именно в регуляторе давления. Но, как утверждают механики, корнем всех бед являются именно топливные форсунки, которые выработали свой ресурс. А первопричина этого — засорение топливного фильтра.
Помимо этого на работе силового агрегата отражается состояние сажевого фильтра. Для владельцев дизельных авто этот вопрос остается особенно актуальным, поскольку в большинстве случаев этот элемент меняют когда он еще вполне исправно функционирует. Также сажевый фильтр часто и вовсе удаляют из системы, перепрошивая при этом ЭБУ.
Для чего это нужно? Чтобы правильно ответить на вопрос, необходимо знать устройство и принцип функционирования «сажевика».
Этот элемент входит в конструкцию выхлопной системы и располагается между силовым агрегатом и выпускным коллектором. Его назначение заключается в удержании частичек сажи, содержащихся в отработанных газах авто. А главным фильтрующим элементом является специальная керамическая матрица. Если фильтр забит, он служит первопричиной снижения мощности мотора. Однако для этого элемента предусмотрен процесс регенерации (самоочищения). Эту функцию запускает ЭБУ на основании показаний ряда датчиков. Поэтому, если на автомобиле стали возникать описанные выше симптомы, это вовсе не означает, что сажевый фильтр неисправен, и его необходимо либо заменить, либо полностью удалить из системы.
На долговечность «сажевика» также влияет качество топлива, поскольку количество сажи в отработанных газах напрямую зависит от процентного содержания серы в топливе. Говоря проще, источник проблемы заключается непосредственно в топливе, поскольку оно либо плохо сгорает, либо сгорает не полностью. Соответственно из-за этого сажевый фильтр работает некорректно, и на ЭБУ поступает сигнал ошибки. На основании этого генерируется команда на его очистку и осуществляется дополнительный топливовпрыск в мотор. Результатом этого является появление дыма белого цвета из выхлопной трубы при работе силового агрегата на холостых оборотах, которые могут быть несколько завышенными.
Это необходимо для разогрева элемента до температуры более 600 градусов, поскольку в этом случае сажа начинает активно взаимодействовать с кислородом, и фильтр очищается. Стоит заметить, что процесс такой регенерации никак нельзя назвать эффективным, по этой причине у большинства транспортных средств уже на начальном этапе эксплуатации возникают проблемы с сажевым фильтром. Помимо этого, процесс регенерации может и не запуститься по следующим причинам

1. Неисправность датчиков выхлопной системы.
2. Выход из строя либо некорректная работа клапана ЕГР. 
3. Наличие активной ошибки в ЭБУ,

Типы топливной системы впрыска

Технология Common Rail содержит в сете три разных типа впрыска: предварительный, основной и дополнительный. Как можно понять из названия, сперва в ход идет предварительный, повышая давление и градусы в камере сгорания двигателя. Именно за счет этого и снижается гул и шум, который воспроизводит двигатель.

Этот тип бывает различным и зависит только от режима работы мотора. К примеру, при работе двигателя вхолостую предварительный впрыск осуществляется два раза. Как только нагрузка повышается, впрыск начинает производиться всего один раз, а уже по достижении полной нагрузки предварительный больше не нужен.

От предварительного стоит перейти к основному, обеспечивающему конкретно работу двигателя. Он всегда постоянен и не имеет подтипов, точно как и дополнительный впрыск. Последний важен именно для снижения токсинов в выхлопах.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Этот впрыск ориентируется по данным из ЭБУ, которое в свою очередь берет данные с датчика кислорода. Очередная порция горючего поступает уже с уменьшенным уровнем токсинов. Именно потому Комон Реал дизель получается безопаснее.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять подкачивающая секция, расположенная в корпусе ТНВД либо электрический насос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар к ТНВД, в котором и происходит нагнетание давления топлива. При прокрутке двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя эта величина вырастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2 видов.

• Электрогидравлические. Представляют собой обычные электромагнитные форсунки, поднятие иглы распылителя и подача топлива в которых осуществляется после подачи напряжения на электромагнитный клапан. Электромагнитные форсунки очень надежные и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
• Пьезоэлектрические. Пьезокристалл при подаче на него напряжение очень быстро расширяется, позволяя игле подыматься в 3-4 раза быстрее, нежели в случае с электромагнитной форсункой. Это повышает быстродействие форсунки, благодаря чему за такт можно осуществить большее количество впрыска дизеля в камеру сгорания, а также точнее отмерить подаваемую порцию горючего. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностями в ремонте.

ТНВД

Топливная система Сommon Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой и принадлежит основная доля рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 генераций ТНВД Bosch системы Сommon Rail.

• СР1 – трехплунжерный ТНВД с подкачивающей секцией, расположенной в баке. Насос лишен клапана дозирование топлива, его функцию выполняет регулятор давления, вмонтированный в рейку (отличительная черта систем с СР1). Чаще всего СР1 комплектуются электромагнитными форсунками.
• СР1Н – усовершенствованный вариант СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке, в корпус ТНВД вмонтирована механическая подкачивающая секция. Главная особенность – наличие клапана регулировки количества топлива, нагнетаемого в рейку. По сравнению с СР1, обеспечивает большое давление – 1600-1800 бар. Также большая эффективность достигается за счет возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда в большом количества горючего нет необходимости.
• СР2 – ТНВД, предназначенные для тяжелого коммерческого транспорта.
• СР3. Отличительная черта – количество нагнетаемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а еще на подходе к плунжерам путем контроля объема топлива, подаваемого к насосу. СР3 имеет механическую топливоподкачивающую секцию (варианты с электронасосами крайне редки). Двигатели с ТНВД СР3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
• СР4. ТНВД имеет две модификации: одноплунжерный CP 4.1 (создаваемое давление – 1800 бар) и 2-плунжерный CP 4.2 (максимальное давление – 2000 бар). ТНВД имеет встроенный регулятор давления и механическую секцию низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с СР4 оснащаются пьезофорсунками, но существуют системы и с электрогидравлическими инжекторами.

Помимо Bosch, производством компонентов и усовершенствованием системы Сommon Rail занимаются Delfi (Lukas), Densо и др.

Посредством данных, полученных от датчика положения педали газа, ЭБУ понимает желаемый водителем уровень крутящего момента. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топлива в рампе, электронный блок управления двигателем оценивает фактическую режимную нагрузку на мотор и решает, в какой момент нужно подать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть в цилиндры за цикловую подачу.

Принципы

Схема системы Common Rail

Электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны обеспечивают точный электронный контроль времени и количества впрыска топлива, а более высокое давление, создаваемое технологией Common Rail, обеспечивает лучшее распыление топлива . Чтобы снизить уровень шума двигателя, электронный блок управления двигателем может впрыснуть небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед основным впрыском («пилотный» впрыск), таким образом уменьшая его взрывоопасность и вибрацию, а также оптимизируя время впрыска и количество для различий в качестве топлива. , холодный запуск и т. д. Некоторые передовые топливные системы Common Rail выполняют до пяти впрысков за такт.

Двигатели с общей топливной магистралью требуют очень короткого времени для прогрева или его отсутствия в зависимости от температуры окружающей среды и производят меньше шума и выбросов, чем старые системы.

В дизельных двигателях исторически использовались различные формы впрыска топлива. Два общих типа включают систему с единичным впрыском и системы распределителя / линейного насоса . Хотя эти старые системы обеспечивают точное управление количеством топлива и временем впрыска, они ограничены несколькими факторами:

• Они приводятся в действие кулачком, а давление впрыска пропорционально оборотам двигателя. Обычно это означает, что наивысшее давление впрыска может быть достигнуто только при самых высоких оборотах двигателя, а максимально достижимое давление впрыска уменьшается по мере уменьшения частоты вращения двигателя. Это соотношение верно для всех насосов, даже тех, которые используются в системах Common Rail. В блочных или распределительных системах давление нагнетания привязано к мгновенному давлению единичного события нагнетания без аккумулятора, поэтому взаимосвязь более заметна и проблематична.
• Они ограничены по количеству и времени событий впрыска, которыми можно управлять во время одного события сгорания. Хотя в этих старых системах возможны множественные инъекции, это намного сложнее и дороже.
• Для типичной распределительной / линейной системы начало впрыска происходит при заданном давлении (часто называемом давлением выталкивания) и заканчивается при заданном давлении. Эта характеристика возникает из-за «тупых» форсунок в головке блока цилиндров, которые открываются и закрываются при давлениях, определяемых предварительной нагрузкой пружины, приложенной к плунжеру в форсунке. Когда давление в инжекторе достигает заданного уровня, поршень поднимается и начинается впрыск.

В системах Common Rail насос высокого давления хранит в резервуаре топливо под высоким давлением — до и выше 2000 бар (200 МПа; 29000 фунтов на кв. Дюйм). Термин «общий распределитель» относится к тому факту, что все топливные форсунки питаются от общей топливной рампы , которая является не чем иным, как аккумулятором давления, в котором топливо хранится под высоким давлением. Этот аккумулятор подает топливо под высоким давлением в несколько топливных форсунок. Это упрощает назначение насоса высокого давления, поскольку ему необходимо только поддерживать заданное давление (с механическим или электронным управлением). Топливные форсунки обычно управляются ЭБУ. Когда топливные форсунки активируются электрически, гидравлический клапан (состоящий из сопла и плунжера) открывается механически или гидравлически, и топливо распыляется в цилиндры под желаемым давлением. Поскольку энергия давления топлива сохраняется удаленно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в гидроаккумуляторе (распределителе), что обеспечивает квадратную скорость впрыска. Если гидроаккумулятор, насос и трубопровод имеют надлежащие размеры, давление и скорость нагнетания будут одинаковыми для каждого из нескольких событий нагнетания.

Дизели Common Rail третьего поколения теперь оснащены пьезоэлектрическими форсунками для повышения точности с давлением топлива до 2500 бар (250 МПа; 36000 фунтов на кв. Дюйм).

Как провести чистку своими руками – съемник и стенд для проверки

Несомненно, с какого-то момента топливная система дизельного двигателя Common Rail будет нуждаться в небольшой чистке, чтобы продолжить дальнейшую работу. Проблемой чистки является устройство форсунок Common Rail, а точнее то, что они непосредственно связаны со всей системой питания двигателя, потому поломка форсунок или ее изменение приведет к проблемам системы.

Именно для таких случаев существует специальный стенд, помогающий запрограммировать блок управления после чистки на новые характеристики форсунок. Прежде, конечно, придется воспользоваться специальным съемником форсунок.

Это делается в автомобильной мастерской. Данный стенд необходим для проверки того, правильно ли выполняются сигналы, подаваемые к форсункам. Стенд поможет вам убедиться, что горючее распыляется качественно.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

К сожалению, дома или у себя в гараже провести подобные процедуры невозможно. Для того, как прокачать топливную систему Common Rail после долгого ее использования, необходимы именно такие проверки и чистки, и своими руками сделать этого у вас не выйдет. Посещайте мастерские каждые 200 тысяч километров, и ваш автомобиль будет работать отлично.

Надеемся, эта информация была понятна и полезна для вас. Удачной вам дороги и берегите своего «железного коня».