Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Система common rail: Топливная система Common Rail: описание и принцип работы

Содержание

FAQ Судовой дизель Nanni: топливная система Common Rail

Особенности и основные преимущества аккумуляторной топливной системы в судовых дизелях

Судовой дизель и Common Rail

На данный момент более 70% всех существующих дизельных двигателей оборудованы топливной системой Common Rail (CR). Подобная популярность обусловлена уникальными особенностями системы, которые позволяют одновременно увеличивать мощность и снижать расход горючего. Помимо наглядной выгоды CR обеспечивает уменьшение производимых шумов и выхлопов при работе двигателя. Поскольку многие судовые дизели Nanni оснащены системой CR, мы поговорим о ней более подробно.

Разработки системы, которая осуществляла бы прямой впрыск горючего в цилиндр, велись еще в в 1930-х годах в СССР. В архивах отмечен даже пример внедрения подобного комплекса на ряд двигателей, но, по причине недостаточного уровня развития электроники, попытки тех лет не увенчались успехом. Прообраз Common Rail появился чуть позже, в конце 60-х годов XX века в Швейцарии. Следующим этапом эволюции системы стала ее адаптация для коммерческого использования корпорацией Denso. Окончательный вид Common Rail приобрела благодаря инженерам компании Fiat, но вот широкое распространение она получила благодаря фирме Bosch, выкупившей права на ее реализацию. Впоследствии представители Fiat не раз высказывали сожаления о подобном просчете, но на тот момент компания просто не имела достаточных ресурсов для полного завершения проекта.

Судовой дизель с Common Rail работает точно также как и индустриальные моторы. Подробная схема строения и осуществления подачи горючего будет рассмотрена ниже.

Все о Common Rail

Прежде всего, стоит отметить, что за корректную работу всей системы CR отвечает специальный электронный блок управления (ЭБУ). Именно он, основываясь на различных данных, поступающих с датчиков температуры воздуха, давления наддува, положений коленвала и распредвала и прочее, дает команду на начало впрыска и регулирует все сопутствующие процессы.

Все элементы системы поделены на 3 крупные группы:

  • контур низкого давления, к нему относятся бак с топливной массой, подкачивающий насос и фильтр топлива;
  • контур высокого давления, который включает в себя ТНВД, совмещенный с контрольным клапаном, топливную рампу со всеми входящими контроллерами и форсунки с управляющими элементами;
  • датчики.

Схематично принцип функционирования Common Rail

выглядит так: подкачивающий насос забирает топливный материал из хранилища, проводит его через специальный фильтр предварительного подогрева и подает его к КВД. Далее ТНВД доставляет горючее в топливную рампу, где оно содержится под большим давлением. Форсунки присоединены к рампе посредством небольших трубопроводов, поэтому, когда ЭБУ подает сигнал о начале процесса впрыска, клапан каждой форсунки открывается и производит порционную подачу топлива. За один рабочий цикл Ф могут совершить до 9 впрысков. ЭБУ контролирует не только сам процесс ввода горючего материала, но и работоспособность всех элементов Common Rail.

Главными преимуществами CR являются простота конструкции, точная дозировка топлива, поддержка давления ввода горючего на одном уровне в течение всего цикла подачи.

К недостаткам системы можно отнести жесткие требования к качеству топлива и зависимость работы всего комплекса от исправности каждой составляющей.

Судовой дизель Nanni с CR

Судовой дизель с подобной системой обладает лучшими мощностыми и экологическими характеристиками. Среди судовых дизелей Nanni Common Rail реализована в части двигателей на базе Toyota и John Deere. Для примера рассмотрим по одной модели двигателя из каждой категории.

Судовой дизель Nanni T4.230 относится к представителям Toyota и подходит для установки на скоростные суда. Максимальная мощность судового дизеля составляет 230 л.с. Она достигается за счет использования Common Rail и турбокомпрессорного наддува с предварительным охлаждением воздуха. Судовой дизель Nanni T4.230 имеет

одобрение SOLAS, что позволяет монтировать его на шлюпки свободного падения и патрульные катера. Сухой вес двигателя составляет 350 кг. Предельная наработка судового дизеля не должна превышать 500 часов.

Судовой дизель Nanni N5.180 из семейства John Deere оборудован системой CR второго поколения, 2-х контурной системой охлаждения, турбонаддувом с интеркулером и прочими необходимыми элементами. Чаще всего данный судовой дизель монтируют на крупные речные и морские суда, паромы и тд. Мощность модели соответствует 180 л.с., а объем двигателя – 4,5 л. Преимуществом двигателя также является широкие возможности модификации, благодаря которым можно добавлять к судовому дизелю необходимые опции.

Купить судовой дизель Nanni или получить консультацию вы можете у наших специалистов по телефону 8 812 34-000-56 или e-mail [email protected]

Isuzu Common Rail или работа дизельного двигателя на принципе СЛОЖЕНИЯ СИЛ

Месяца два назад такие слова, как « Common Rail» для меня не говорили абсолютно ничего. Так, что-то отвлеченное  из области фантастики…
 Правда,  однажды  мой Редактор Богдан звонил из Москвы и кроме всего прочего говорил, что есть, что появилась такая система впрыска топлива на дизельных двигателях : «впрыск при помощи давления масла».
Но все это было как-то в тумане и отдаленно. И крайне непонятно : «впрыск от масла?».
А совсем недавно моим знакомым  пришлось все-таки столкнуться с этими словами и Isuzu Wizard выпуска около двухтысячного года с системой впрыска Common Rail. В дословном переводе это звучит как » общее для всех пространство«, а в переводе немного литературном  и как пишут наши англоязычные товарищи : «общий аккумулятор«. И в принципе это верно.
Интересная система. Интересная и простая до безобразия. Если немного в ней подразобраться.
Посмотрим на рисунок :
 
 
Сразу оговорюсь для «критиков» : приведенная схема не претендует на научность, да и всю статью можно так же обозвать «беллетристикой» ( в сторону какого города я посмотрел?), это просто попытка объяснить себе и интересующимся такой вопрос : 
« как оно все там внутри крутится».  
Нарисовано только «общее»,
 не приведено и не разрисовано много датчиков и сенсоров, без которых, конечно, вся эта Система работать не будет. Не показано, как и каким образом форсунка вставляется в головку блока и саму «рейку», но из дальнейшего описания, как мне кажется, многое можно понять и самому домыслить. Главное — дать толчок этим мыслям. Остальное приложится?
Итак, начнем. 
Обозначения:
1 – топливный насос или топливный аккумулятор
2 – топливо-маслянная «рейка» ( именно она, по всей видимости, и должна называться COMMON RAIL,  потому что именно в ней и «запасается» как и топливо, так и масло под определенным давлением).
3 – электро-гидро-механическая форсунка
4 – блок управления ( ECU)
5 – гидролиния для масла
6 – гидролиния для топлива
7 – клапан давления
 
Электро-гидро-механическая форсунка ( будем далее ее называть ЭГМ-форсунка) – самый интересный элемент во всей этой конструкции.
«Электро» — потому что она управляется ECU.
«Гидро» — потому что в нее «заходит» как и топливо, так и масло. И то и другое под высоким давлением.
«Механическая» — потому что внутри движутся механические части.
 

                        

 

ЭГМ-форсунка  вставляется вертикально в головку блока цилиндров таким образом, что бы совпали отверстия (  на рисунке они обозначены красным и синим на «теле» форсунки) на форсунке и отверстия на «топливо-масляной рейке». Далее «легким движением руки» форсунка  «защелкивается» на два уплотнения и крепится «болтиком на 12». Все очень просто и доступно. На рисунке выше приведен немного другой тип форсунок системы Common Rail.

 
При  начале вращении двигателя, через шестеренчатый привод начинает вращаться и ТНВД ( назовем его так или – «топливный аккумулятор») начинает создавать давление.
Давление как топлива, так и масла.
Топливо через систему фильтров забирается из топливного бака, а масло — из картера, через  такую же систему фильтров.
 
По своим гидролиниям ( и через  «топливо-масляную рейку»), топливо и масло попадают в форсунку.
 
Теперь самое интересное : форсунка открывается по сигналам ECU.
Пока нет сигнала, и топливо, и масло «стоят перед форсункой», им деваться некуда ( давление и того и другого может составлять 150 — 200 и намного более кг\см2 ).
 
Но как только сигнал от ECU поступает на электромагнитную форсунку, то происходит СЛОЖЕНИЕ СИЛ – давления масла и электромагнита, и  запорная игла форсунки приподнимается на то время, на какое рассчитан управляющий импульс.
Происходит впрыск топлива в камеру сгорания.
Импульс исчез, и сильно подпружиненная запорная игла снова возвращается в свое исходное положение.
 
То есть : конструкция  ЭГМ-форсунки рассчитана таким образом, что для впрыска топлива необходимо  иметь ДВЕ силы – самого электромагнита и давления масла 
( происходит так называемое гидроусиление электромагнитного клапана). 
Если не будет  выполнено хотя бы одно условие, то форсунка не сработает. Или сработает «неправильно», топлива тогда будет впрыснуто или больше, или меньше. То есть – «нерасчетное» количество.
 
Вот это и есть самое главное и особенное отличие системы Common Rail от «обычных»  дизельных двигателей.
 
Внутренняя схема форсунки не приводится, еще не разбирали, чуть позже…
 
Надо сказать, особо отметить, что только при помощи Олега Еремина и работающего с ним Юрия мне  выпала счастливейшая возможность  начать разобраться во всех этих «простых наворотах». Они , кстати, и отремонтировали эту машинку ( правда, им еще помогал классный специалист ВАЛЕРИЙ, который действительно КЛАССНЫЙ специалист, но по каким-то своим причинам оставил свою «солярную работу» и уехал работать лесником. А что? Свежий воздух, Природа…).
 
Что можно отметить как хорошего , так и плохого, то есть – «сложного».
                         

 

Разработчики Isuzu  пошли традиционным для себя путем – в свой блок управления ( на рисунке) они как обычно «запихнули» все системы : управление двигателем, систему  ABS, климат-контроль и так далее и так далее. Одних процессоров внутри – много…
 Система диагностики —  OBD2, так что сканер SY 280 «берет» все полностью, в том числе и диагностику в «реале».
Некоторые особенности, «положительности и сложности «:
              Двигатель  4JXU«любит» только качественное и чистое масло.
Несмотря на сложную систему очистки масла ( несколько фильтров, в том числе и «тонкой» очистки ), масло рекомендуется менять через пять тысяч для российских условий (  как Вы помните, живем мы в России и топливо у нас, надо сказать —  хреновое, окисление масла из-за этого  происходит очень быстро, так что, если хочеться ездить на такой машинке «долго и счастливо» , то следить за маслом надо особенно чутко. Как там говорилось?    «Лучше перебдеть, чем…»).

  
             Система опережения зажигания регулируется «чисто» электроникой, так что уже не придется «крутить-вертеть» насос в поисках нужного угла.

             Требуемое давление достигается в топливной «рейке» сразу же после начала вращения двигателя стартером, то есть, еще при вращении стартером «перед» форсунками уже будет находиться требуемое для работы давление топлива.
 
Послесловие : хорошо, если прозвучат дополнения и уточнения.
Мне уже прислали ссылки ( krash ), за что ему большое спасибо! В конечном итоге — не для себя стараюсь, а для того, что бы «живоописать» эту Новую пока для всех систему, что бы стало все немного понятнее и яснее, и когда  ТАКОЕ придет на ремонт — уже можно думать с чего начинать…
 За исключением злобной и высокопарной критики – воспримется все 
( примеры такой «критики» уже есть…в сторону какого города я посмотрел?.. потому что, как мне думается, критиковать если — так критиковать легко и спокойно,  «скользяще», я бы так еще сказал…).
Свои же дополнения и уточнения – быть должны, по мере того, как такие машинки будут ремонтироваться или по мере поступления информации.
 

  

ДОПОЛНЕНИЯ

****  Если Зимой двигатель будет не запускаться, то не стоит пытаться его запускать «традиционными» методами, при помощи, эфира, каких-то присадок и так далее. Сначала надо разобраться в причине «незапуска», потому что применение «присадок для облегчения запуска» может привести к самым неожиданным последствиям. Например, двигатель может  «пойти в разнос» и тогда его уже не остановить… Примеры этому уже были. Но конкретно пока назвать причину  «ухода в разнос» — увы, не получается. Только предположения. Например, из-за грязного масла. Или из-за сложения двух причин : замыкание проводки на форсунку, из-за чего она была постоянно открыта и из-за того, что грязное масло заклинило редукционный клапан и он стал «работать напрямую». А может и какие-то другие причины, Бог его знает. С этой системой  еще  разбираться и разбираться…

 
  ****  Сам ТНВД не похож на «обычный» ТНВД, это просто прямоугольный «кусок железа», из которого выходит две трубки на «подачу» и две на «вход».  Несколько датчиков. Отсуствуют трубки на форсунки. 
                                 

Вот почему все это так и хочется назвать просто :  «топливный акуумулятор». Приводится в действие через шестеренчатый привод с лобовины двигателя и внутри, скорее всего, разделен на две части : камера нагнетания высокого давления  для топлива и точно такая же — для масла.
 

****  Нашел вот интересную заметку по данному вопросу, читайте :
«
Центральное место в экспозиции ОАО «Заволжский моторный завод» на Московской международной выставке «Мотор-шоу 2002» займет дизельный двигатель ЗМЗ-5148.10 с системой Common Rail. Об этом «НТА Приволжье» сообщили в пресс-службе завода.» Комментарий пока нет. Но весьма интересно будет посмотреть на «Запорожец» с дизельком и системой Common Rail. Посмотрим?


           ****   Особенно надо отметить, что описываемая выше система Common Rail отличается от описываемых подобных систем в Интернете. А таких систем уже становится все больше и больше. Например, существуют уже и работают системы с так называемыми «насос-форсунками», где топливо подается непосредственно в саму форсунку под относительно небольшим давлением в несколько килограмм, а далее «насос-форсунка» приводится в действие от распредвала и самостоятельно нагнетает и распыляет нужную порцию топлива в нужный момент. Но здесь, как мне  лично кажется, не достигается той «электронной» точности, которая бы требовалась. Механика — она и есть механика.
                                    

 

  «Товарищи немцы» пошли , наверное, далее всех, и уже сейчас на Mercedes применяются так называемые » форсунка — ТНВД», где каждая форсунка являет собой миниатюрный ТНВД с мощным и быстродействующим  электромагнитным клапаном. И если думать по аналогии с двигателями системы GDI, то  для управления всем этим должен быть отдельный блок. 

****,- к сожалению, после того, как «товарищи сволочи» украли у меня мой рабочий компьютер с АЦП и всеми программами, у меня не было возможности посмотреть «как оно и что там внутри крутится». То есть, не было возможности просмотреть сигналы управления на форсунки. Но по всей видимости здесь может быть применена технология GDI.
Что имеется в виду : 
— для уменьшения шумности работы, экономии топлива, точности фазировки подачи  топлива для каждого режима работы  ( и так далее…) — применение  многоимпульсного вида впрыска.   
— возьмем  (например)  общее время впрыска топлива равное 100 процентам.
— отведем 20% для первого импульса, во время которого в камеру сгорания впрыскивается (например), расчетные 10% топлива для того, что бы эти 10% воспламенились и сгорели практически мгновенно и «нагрели» бы камеру сгорания и создали бы  отличные условия для того, что бы впрыснутые во время второго импульса 
( 80%  времени) оставшиеся 90% топлива  «работали»  бы уже  «на мощность» и на все остальное.
Говоря проще, — многоимпульсный впрыск топлива , это впрыск топлива разделенный по времени на две части ( но может быть и более, все зависит от быстродействия электронно-механических компонентов и технологии, правильно?). 

   ****   У системы Common Rail есть несомненное преимущество перед «обычным» дизельным двигателем, а именно — точность подачи топлива в определенный бортовым компьютером момент.
Согласитесь, что «обычный» ТНВД обеспечивает при своей работе довольно относительную и приблизительную точность, потому что — «механика есть механика»  :  «обычный» ТНВД  «работает» с топливом с точностью до десятков, а иногда и сотен миллисекунд.
И совершенно другое дело — электроника ( например, Common Rail ), обеспечивающая точность до десятков микросекунд, что на два порядка точнее.
Согласны?
 Не надо будет «крутить» ТНВД «ближе или дальше от блока», потому что все это «берет» на себя бортовая электроника. Остается только правильно ее «содержать» и определять ошибки, если они появятся.
Кстати, сканер SY 280   именно с Isuzu по протоколу OBD2 работает особенно четко и точно, что немного удивительно, потому что всегда и везде «впереди планеты всей» была Toyota.
      
****   Давление : не знаю, но придется, наверное, пожалеть тех ребят, которые привыкли работать с дизелями  «по давлению»  путем подкладывания регулировочных шайб или подпиливания пружин в форсунках. Здесь, увы, этого не получится. Потому что все регулируется электроникой. Одних датчиков давления — две штуки 
( на некоторых Системах —  по одному на каждую форсунку).
 Так что придется искать какие-то другие входы-выходы или останавливаться исключительно на диагностике и дальнейшей замене форсунки.

    ****   Особое значение приобретает MAF-sensor, потому что именно он и «говорит» ECU о том, «сколько топлива подать» в камеру сгорания в определенный момент работы двигателя. То есть, полнейшая аналогия с нашими любимыми бензиновыми двигателя со впрыском топлива.
     ****    Датчик кислорода : на  один не рассчитывайте. Может стоять как два, так и три Oxygen sensor. Кстати, на многих Di-Diesel 
(непосредственный, прямой впрыск топлива) стоит именно ТРИ датчика кислорода. Так «сказал» сканер, а ему в этом случае доверять можно.

   ****   Система Common  Rail обеспечивает экономию топлива за счет повышенного ( по сравнению со «старыми» системами) давления топлива и, значит, более тончайшего распыла топлива в камере сгорания. Хорошо, спросите вы, а почему бы не сделать такое же  «повышенное» давление в «обычном» ТНВД и всей этой системе?
Увы, не получится. Потому что есть такое понятие, как «волновое гидравлическое  давление«. При любом изменении расхода топлива в трубопроводах  от ТНВД к форсункам возникают волны давления, «бегающие» по топливопроводу.   И чем сильнее давление, тем сильнее эти волны. И если далее повышать давление, то в какой-то момент может произойти обыкновенное разрушение трубопроводов. Потому и существует максимальное ограничение давления, развиваемое ТНВД. Согласитесь, что вы ни разу не встречали ТНВД, который бы развивал давление на форсунки более ( например), 300 бар ( это  чуть более 300 кг\см2 ).  Система же Common Rail  способна развивать давление в несколько раз более, потому что вся работа происходит внутри форсунки, и при открытии и закрытии форсунки эффект волнового гидравлического давления — отсутствует…(точные данные пока не приводятся, потому что информация пока что закрытая?).
      Технология Common Rail, как вы понимаете ,  избавлена от подобных недостатков «обычных» дизелей.
 Как только двигатель начал вращаться — все, «давление уже стоит перед форсункой», и остается только ее открыть, что бы произошел тончайший впрыск топлива 
( одно,-двух,-многоимпульсный…). 
А тонкий ( правильный ) распыл топлива  — это и есть экономия топлива.
А так же отсутствие  «обычного» звука работы дизеля : этот Новый дизель работает очень и очень тихо. И уже в трех метрах от машины с Common Rail можно перепутать что работает : дизель или бензиновый двигатель.

****    Как пишет Интернет — пресса, использование технологии Common Rail  позволит увеличить мощность двигателя на 35 — 45 % и на 8-15% уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Что и требуется по нормам токсисочности отработавших газов ЕВРО-3.

       ****    Применяемое масло для двигателя : категории DIESEL LEICHTLAUF 10W-40 HD. Или подобное «чисто» японское. Как пишет фирма-производитель : » Антифрикционное масло для нагруженных двигателей, созданное с применением современной технологии, специально разработанное с учетом повышенного образования нагара в дизельных двигателях. Улучшает приемистость двигателя. Получено с использованием синтетических компонентов и современной технологии изготовления присадок.Всесезонное моторное масло легковых дизельных автомобилей. Подходит для удлиненного интервала смены. Предназначено для дизельных двигателей без и с турбонаддувом, дизелей с непосредственным впрыском, TDI и Common-Rail». Так что, учитывая, что система Common-rail основана на работе дизеля с непосредственным впрыском, то использование другого типа масла  невозможно. Интересно, сколько оно будет стоить? 
    **** Очистку инжекторов ( форсунок)  системы Common Rail можно производить при помощи специальной присадки :
                                          

****   Крайне интересно устроена система EGR!
Как мы уже знаем, данная система предзназначена для рециркуляции отработавших газов. То есть, при определенных условиях определенная часть отработавших  газов снова поступает во впускной коллектор для дожигания, чем и достигается выполнение норм токсичности ЕВРО-3.

Так вот, применена  доселе невиданная схема, так называемый EGR-Cooler, то есть, специальное устройство для ОХЛАЖДЕНИЯ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ, где задействована штатная система охлаждения двигателя. Сложно, конечно, но требования ЕВРО-3 надо выполнять…

****   Другая схема системы Common Rail, здесь все еще «прощее» : нет «управления» от масляной системы, применена, скорее всего,  или схема «насос-форсунка», или схема быстродействующего клапана, смотрим:  

,- надо  сказать, что все  приведенные здесь рисунки просто — напросто  сворованы с сайтов наших иноговорящих«товарищей». Но думаю, что ТАМ  они в обиде не будут? Перевесят положительные эмоции русскоговорящих товарищей.


Подробную информацию по ремонту двигателей Isuzu
вы найдете в книге «Легион-Автодата»:


ISUZU двигатели
4JX1 (3,0 Common Rail)

Диагностика. Ремонт. Техническое обслуживание.


Системы впрыска Common-Rail — Ford

С помощью интегрированного в топливный насос топливоподкачивающего насоса топливо засасывается из топливного бака через топливный фильтр.

Топливный насос уплотняет топливо и нагнетает его в топливную рампу.

В зависимости от требований к впрыску топлива форсунками создается необходимое давление.

Утечка топлива от форсунок и/или возврат топлива от топливного насоса направляется обратно в топливный бак.

Возможные причины дефектов в топливопроводах и топливном баке

Топливопроводы могут быть закупорены вследствие наличия в них инородных тел или перегиба.

Кроме того, в систему низкого давления может проникать воздух в результате повышенного разрежения, обусловленного закупориванием элементов и трубопроводов.

Воздух также может проникать в систему низкого давления через незакрепленные или негерметичные соединения.

Неисправные клапаны или трубопроводы системы вентиляции и удаления воздуха могут привести к уменьшению расхода топлива в системе низкого давления.

Последствия неисправностей (в системе низкого давления содержится воздух или она закупорена)

затрудненный пуск при теплом и холодном двигателе

неровная работа двигателя в режиме холостого хода

Двигатель не запускается.

Двигатель запускается, но сразу глохнет.

Двигатель не развивает мощность.

Топливные форсунки (общие сведения)

В зависимости от типа двигателя нашли применение различные топливные форсунки:

— форсунки с электромагнитными клапанами или
— пьезоэлектрические форсунки.
— Форсунки с электромагнитными клапанами устанавливаются на дизельном двигателе 1.6L Duratorq-TDCi (DV).

Пьезоэлектрические форсунки устанавливаются на дизельном двигателе 2.2L Duratorq-TDCi (DW).

С помощью форсунок осуществляется управление началом впрыска и количеством впрыскиваемого топлива.

Момент впрыска рассчитывается системой углового опережения в PCM. Основными входными параметрами для этого служат сигналы датчика CKP (положение коленчатого вала) и датчика CMP (положение распределительного вала).

Топливная система Common Rail. Что такое Common Rail?

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ, которые предъявлялись к дизельным двигателям.

В данной статье узнаем, что такое топливная система впрыска Common Rail, устройство и принцип работы.

Что такое Common Rail?

Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин Common Rail можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает почти на 40 процентов.

Это не все достоинства. Было отмечено уменьшения шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля был увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и на данное время, каждый второй автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой впрыска.

К недостаткам Common Rail относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему, которая выполнена с большой точностью, управляемые электроникой форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях Common Rail использование качественного топлива является обязательным условием.

Принцип работы Common Rail

Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Особенностью системы Common Rail стало использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование здесь принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания.

Устройство системы Common Rail

Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.

Электронный блок управления Common Rail получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.

Будущее системы Common Rail

Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей, что соответствует оптимальной работе двигателя. На каждом из режимов работы двигателя достигается оптимальные результаты. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов.

Система Common Rail повлекла развитие дизельных двигателей, т.к. обладает значительным потенциалом. Ведь мы знаем, что экологические нормы по токсичности повышаются постоянно и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы. Топливная система Common Rail использовалась на Nissan Primera, Nissan Almera, Nissan X-trail, Nissan Patrol и Nissan Navara

Специалисты автотехцентра Nissan имеют богатый опыт диагностики и ремонта дизельныйх двигателей и ТНВД.

Звоните и приезжайте — 8 (912) 220-85-27

Common rail принцип работы

Система впрыска топлива Common Rail дизельных ДВС

Система впрыска Common Rail является самой современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы, наподобие бензиновых ДВС (Common Rail в переводе означает общая рампа). Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Принцип действия системы впрыска Common Rail

На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу.

Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива.

В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки.

В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя.

При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Электрогидравлическая форсунка

Используется на дизельных двигателях, в том числе на оборудованных системой впрыскивания Common Rail.

В конструкцию электрогидравлической форсунки входит электромагнитный клапан, камера управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы этой форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыскивании, так и при его прекращении.

В начальном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, иголка форсунки прижата к седлу по средствам силы давления топливной жидкости на поршень в камере управления.

Впрыскивание топливной жидкости не происходит.

При этом давление топлива на иголку, ввиду разности площадей контакта, меньше давления на поршень.

По точной команде электронного блока управления запускается работа электромагнитного клапана, открывая сливной дроссель.

Топливная жидкость из камеры управления идёт через дроссель к сливной магистрали.

Впускной дроссель при этом препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и в магистрали впуска. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не претерпевает изменений.

Игла поднимается, происходит впрыск топливной жидкости.

Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)

Это самое совершенное устройство, обеспечивающее впрыск топливной жидкости. Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

К преимуществам пьезофорсунки относят: быстроту срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), как следствие этого, возможность многократного впрыскивания топливной жидкости в течение одного цикла работы, точную дозировку впрыскиваемой топливной жидкости.

Всё вышеперечисленное стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой.

Он основан на изменении длины пьезокристалла, которое происходит под действием напряжения.

Конструкция самой пьезоэлектрической форсунки включает следующие элементы : пьезоэлемент, толкатель, клапан переключения и иголку.

Все они помещены в корпус.

В работе форсунки данного вида, так же как и в электрогидравлическом аналоге, используют гидравлический принцип.

В начальном положении иголка сидит на седле в результате высокого давления топливной жидкости.

Во время подачи электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина.

Передается усилие на поршень толкателя, открывается переключающий клапан и топливная жидкость поступает в сливную магистраль.

Давление выше иглы снижается.

Иголка за счет давления в нижней части поднимается, таким образом производится впрыск топливной жидкости.

 

Как работает система Коммон Рейл

Принцип работы Common Rail такой: электронасос подает топливную смесь к ТНВД. Подача совершается под давлением 2,6-7 бар, и давление продолжает нагнетаться. Оно может достичь и 600 бар, если прокручивать двигатель стартером. А запуск мотора приведет к нагнетанию давления до 1500-2000 бар.

В рейке давление все время поддерживается на нужном уровне. Управляет уровнем специальный датчик. Излишки топливной смеси поступают в магистраль возвратного слива. Регулирующее устройство размещают как в корпусе ТНВД, так и в топливной рейке. В рейке может находиться дроссель быстрого сброса топлива, способный предотвратить образование трещин на стенках при возникновении нештатной ситуации.

На некоторых системах стоят температурные датчики для более точной работы. Иногда встречается отдельная форсунка, которая нужна для увеличения дозировки топливной смеси и прожигания отложений в сажевом фильтре. Есть системы, где прожиг сажевых отложений в фильтре осуществляется путем изменения подаваемой в цилиндры дизеля топливной массы или корректировки момента впрыска при помощи ЭБУ.

Устройство

Система Common Rail состоит из следующих компонентов:

  1. Насос для подкачивания топливной смеси. Производит подачу топливной смеси в трубопровод.
  2. Топливный и сетчатый фильтрующие механизмы. В конструкции первого предусмотрен клапан промежуточного нагрева. При пониженной температуре воздуха он препятствует засорению фильтра кристаллизированными частицами. Сетчатый фильтр защищает ТНВД от проникновения инородных частиц.
  3. Датчики температуры и давления. Первый служит для измерения настоящей температуры топливной смеси, а второй — для измерения давления в магистрали.
  4. ТНВД. Обеспечивает давление, при котором работает система впрыска.
  5. Дозировочный топливный и редукционный клапаны. Дозировочный клапан регулирует подачу горючего в топливную рампу, а топливный меняет магистральное давление.
  6. Регулятор давления горючего и форсунки.

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.

Типы впрыска

Всего есть 3 типа впрыска:

  1. Предварительный. Производится перед главным для повышения температурного режима в камере сгорания. Позволяет снизить шум при работе силового агрегата. Частота предварительного впрыска зависит от режима работы мотора. Например, на холостых оборотах он осуществляется 2 раза, на повышенных — 1 раз, а при полноценной нагрузке не производится вообще.
  2. Основной. Обеспечивает работу силового агрегата.
  3. Добавочный. Необходим для понижения токсичности выхлопа. Электронной системе приходит сигнал с датчика подачи кислорода, далее производится впрыск еще одной дозы горючего. Дожиг оставшихся вредных веществ происходит в сажевом фильтре.

Поколения Common Rail

Первое поколение увидело свет в 1999 году. Агрегаты выдавали давление 145 МПа. Через пару лет появилось еще одно поколение с давлением в 160 МПа. В 2005 году вышла третья серия устройств подачи топливной смеси. А сегодня есть уже и четвертое поколение с форсунками, работающими под давлением 220 МПа.

Давление важно, поскольку определяет количество топлива, подаваемого в цилиндры. Чем больше давление, тем выше КПД.

Заключение

У Common Rail очень большой потенциал. Горючее становится всё дороже, и экономичность двигателя выходит на первый план. Не так давно компания Bosch выпустила стомиллионный силовой агрегат со впрыском Commonrail для дизелей и легковых машин. Компания планирует дальше модернизировать систему и выпускать новые ее версии, которые будут отвечать возрастающим требованиям автолюбителей.

Toyota Rav4: техника, подкрепленная высокотехнологичными инженерными решениямиmashinapro.ruКак определить и устранить факторы увеличенного потребления топливной смесиmashinapro.ruВпрыск топлива: прямой vs распределенный.mashinapro.ruСкачут обороты двигателя на холостом ходу: что делать?mashinapro.ruЧто такое ДМРВ в машине?mashinapro.ru

Топливная система Common Rail — что это такое?

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ, которые предъявлялись к дизельным двигателям. В данной статье узнаем, что такое топливная система впрыска Common Rail, устройство и принцип работы. Что такое Common Rail? Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин Common Rail можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает почти на 40 процентов.

Это не все достоинства. Было отмечено уменьшения шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля был увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и на данное время, каждый второй автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой впрыска.

К недостаткам комон рейл относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему, которая выполнена с большой точностью, управляемые электроникой форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях Common Rail использование качественного топлива является обязательным условием. Принцип работы Common Rail Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Особенностью системы Common Rail стало использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование здесь принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания. Устройство системы Common Rail Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.

Электронный блок управления Common Rail получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания. Будущее системы Common Rail Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей, что соответствует оптимальной работе двигателя. На каждом из режимов работы двигателя достигается оптимальные результаты. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов.

Система Common Rail повлекла развитие дизельных двигателей, т.к. обладает значительным потенциалом. Ведь мы знаем, что экологические нормы по токсичности повышаются постоянно и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

Устройство автомобилей

 

Общие сведения о системе питания Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского — «общий путь», «общая рампа») является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях.Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году.В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange).

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой.В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр.Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе.

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10 %. Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа. Более подробно о ТНВД радиально-плунжерного типа здесь.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

***

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно. Рассмотрим подробнее работу Common Rail на приведенной ниже схеме (рис. 2).

С помощью топливоподкачивающего насоса (ТПН) топливо закачивается из топливного бака и через фильтр с влагоотделителем подается в радиально-плунжерный насос высокого давления (ТНВД) , который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера. Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота. От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор (топливную рампу), откуда поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки, управляемые компьютером. Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (магистраль обратного слива).

Схему можно увеличить в отдельном окне браузера, щелкнув по ней мышкой.

В нужный момент блок управления (ЭБУ) дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя.Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие.

Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.

 

Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений.Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

  • два предварительных впрыска — на холостом ходу;
  • один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
  • предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке;
  • основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

***

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных.

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания.

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С.В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

***

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения.В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться.Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более.

Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

***

Устройство и принцип работы ТНВД системы Common Rail

 

Главная страница
  • Страничка абитуриента
Специальности
  • Ветеринария
  • Механизация сельского хозяйства
  • Коммерция
  • Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
  • Инженерная графика
  • МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
  •    Карта раздела
  •       Общее устройство автомобиля
  •       Автомобильный двигатель
  •       Трансмиссия автомобиля
  •       Рулевое управление
  •       Тормозная система
  •       Подвеска
  •       Колеса
  •       Кузов
  •       Электрооборудование автомобиля
  •       Основы теории автомобиля
  •       Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

Common Rail — что это такое? Принцип работы

В последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, особенно в странах Европы. Наверняка каждый из нас слышал о такой системе, как Common Rail. Что это такое и как она устроена, рассмотрим в нашей статье.

Характеристика

«Коммон Райл» — это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы.

Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.

В чем особенность?

Главная отличительная черта системы – способность выдавать нужную мощность при минимальном потреблении топлива. Также топливная Common Rail способна снизить уровень токсичности выхлопных газов. Отзывы автомобилистов говорят, что машина с такой системой впрыска работает гораздо тише (нет такого характерного «рокота», как на старых дизелях). «Коммон Рейл» обладает широким диапазоном регулирования давления горючего и моментов начала впрыска.

Устройство

По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления.

Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.

Насос

Итак, ТНВД. Данный механизм служит для создания высокого давления жидкости. Уровень зависит от загруженности двигателя и оборотов коленчатого вала. Как известно, на дизелях обороты регулируются не открытием дроссельной заслонки, а именно порцией подаваемого топлива. За это и отвечает ТНВД. Устройство довольно сложное, поэтому данный элемент – самая дорогая составляющая в дизельном автомобиле (кончено, за исключением основных агрегатов, таких как ДВС и КПП).

Регулятор и клапан Common Rail

Что это за элемент? Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу.

Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.

Рампа

Данный узел выполняет сразу несколько функций. Это накопление горючего под высоким давлением, смягчение колебаний давления и распределение топлива по форсункам. Является частью системы впуска.

Форсунки

Стоит отметить, что таковые устанавливаются как на бензиновые (инжектор), так и на дизельные двигатели. Однако их главное отличие – это давление, которое они создают. В нашем случае форсунка «Коммон Рейл» еще и управляет количеством топлива, что подается непосредственно в цилиндр. Элемент связан непосредственно с рампой. На данный момент используется два вида форсунок:

  • Пьезофорсунки («Бош»).
  • Электрогидравлические (основной производитель – «Дэлфи»).

В последнем случае подача топлива производится за счет работы электромагнитного клапана.

В пьезофорсунках за это отвечают специальные кристаллы. Скорость работы таких элементов на порядок выше, поэтому они более распространены. Однако ремонт Common Rail (форсунок) произвести своими руками невозможно из-за сложности конструкции и точных настроек. Поэтому все работы по обслуживанию системы осуществляются только на специализированных СТО. Это и есть главный недостаток таких автомобилей.

Как работает?

Работа системой впрыска контролируется системой управления дизелем. В последнюю входят исполнительные механизмы, датчики и ЭБУ. Учитываются все параметры – положение педали газа, температура охлаждающей жидкости, количество подаваемого воздуха и даже состав выхлопных газов (лямбда-зонд). Что касается исполнительных механизмов, ими и являются вышеперечисленные форсунки, рампа, ТНВД, регулятор и клапаны.

Итак, как действует данная система? На основании сигналов, что воспринимают контролирующие датчики, системой формируется нужное количество топлива. Оно подается через дозирующий клапан. Горючее попадет в насос, а затем под давлением идет на рампу. Нужное давление в ней удерживается специальным регулятором. В определенный момент от ЭБУ поступает сигнал на форсунки, и те осуществляют открытие каналов на определённый промежуток времени. В зависимости от режима работы двигателя, количество топлива и давление может автоматически меняться системой на основании данных из кислородного датчика. Однако разбег должен быть небольшим. Существенные отклонения говорят о неисправностях с системой «Коммон Рейл».

 

Электромагнитные форсунки работают по несколько иному принципу. Они также открываются давлением топлива, но и запираются им-же. Это вызвано тем, что давление топлива, подающееся на электромагнитную форсунку постоянно. Топливо в закрытом положении давит на хвостовик плунжерной пары, уравновешивая открывающее усилие с другой стороны. При подаче напряжения на катушку электромагнита открывается перепускной канал, который сбрасывает давление на хвостовик плунжера, и игла открывается, при закрытии канала давление вырастает и закрывает иглу.

 

Конструктивные особенности

Устройство Common Rail в значительной степени напоминает систему подачи топлива в инжекторных бензиновых двигателях. Перед впрыском дизельного топлива в цилиндры происходит аккумулирование давления, в результате чего такую конструкцию нередко называют аккумуляторной топливной системой.

Конструкция Common Rail предусматривает три основных элемента: стандартные для любого дизельного двигателя контуры высокого и низкого давления, а также дополняющий их электронный блок контроля и управления. Контур низкого давления практически не отличается от обычных системы и состоит из стандартного набора частей, включающего:

  • топливный бак;
  • топливный фильтр;
  • подкачивающий насос;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Основные отличия Common Rail от обычного дизельного двигателя заключаются в устройстве контура высокого давления, состоящего из таких элементов:

  • насос, который заменяет стандартный ТНВД и оснащается контрольным клапаном;
  • аккумуляторный узел или рампа, также оборудованная датчиком для контроля давления. Она изготавливается в виде достаточно длинной двухслойной трубы, на которой размещаются штуцеры, предназначенные для фиксации форсунок;
  • форсунки;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Важное значение для эффективной эксплуатации рассматриваемой системы имеет работа электронного блока управления или ЭБУ. Он включает в себя несколько датчиков, в автоматическом режиме передающих сигналы о следующих параметрах и характеристиках двигателя:

  • положения распределительного и коленчатого вала;
  • положение педали «газа»;
  • уровень давления наддува;
  • температура воздуха и охлаждающей жидкости;
  • уровень давления топлива;
  • массовый расход воздуха.

Анализ полученных данных производится ЭБУ также в автоматическом режиме, результатом чего становятся определение требуемого количества топлива, времени открытия форсунки и других рабочих параметров системы. После этого подается команда на начало впрыска и цикл повторяется по новой.

Подача топлива

Уже упоминалось, что система впрыска Common Rail использует многократную подачу дизтоплива в цилиндр за один рабочий цикл мотора. Всего применяется три вида впрыска – предварительный, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск «подготавливает» среду. Небольшое количество топлива, впрыснутое чуть раньше, приводит к возрастанию давления и температуры в камере сгорания. В дальнейшем это обеспечивает легкое и плавное воспламенение основной части горючей смеси. Благодаря этому впрыску шумность работы дизельной силовой установки снижается.

При основном впрыске в камеру сгорания подается рабочая порция дизтоплива, которая и обеспечивает работу силовой установки.

Дополнительный впрыск происходит уже на цикле рабочего хода, после того, как смесь сгорела. В задачу этого впрыска входит увеличение температуры отработанных газов, обеспечивая сгорание частиц сажи в сажевом фильтре. Тем самым повышается экологичность выхлопа.

График впрыска топлива

Интересно, что ЭБУ может регулировать многократный впрыск, подстраивая подачу под определенные условия работы силовой установки. К примеру, на холостом ходу предварительных впрысков топлива может быть два, чтобы обеспечить более лучшие условия для сгорания основной порции дизтоплива. При средней же нагрузке предварительно топливо подается только раз, а при максимальной подготовка уже не требуется.

Как видно, водитель на процесс работы системы Common Rail практически не влияет. Даже нажимая на педаль акселератора, он просто подает сигнал на ЭБУ, который затем обработается и учтется при формировании импульса на открытие форсунок. Вся работа системы питания полностью контролируется и регулируется электронной частью.

Принцип действия 

Описанное выше устройство Common Rail обеспечивает простую и при этом эффективную работу двигателя. Сначала подкачивающий насос, входящий в контур низкого давления, засасывает дизельное топливо из бака. Далее оно очищается, проходя через фильтр, и поступает в контур высокого давления.

Затем горючее перемещается в аккумуляторный узел, где его давление повышается. Максимальное значение этого показателя составляет 135 МПа и контролируется автоматикой. После поступления команды от ЭБУ на впрыск контролирующий клапан открывается и топливо поступает бак через трубопроводы, соединенные с форсунками на рампе. На каждой форсунке устанавливается отдельный электромагнитный клапан или соленоид, управляющий ее работой, что является еще одной важной отличительной особенностью системы.

Наличие в системе ЭБУ позволяет с высоким уровнем точности управлять как параметрами давления топлива, так и количеством сжигаемого горючего. Следствием этого выступает максимальная отдача при сгорании топлива, которая сопровождается уменьшением его расхода при одновременном увеличении КПД дизельного двигателя. В качестве приятного и полезного бонуса происходит сокращение токсичности выхлопа.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Common Rail: дизельный впрыск — Авто-потроха: что у машинок внутри?

Раскрыть…

Упрощённо конструкцию Common Rail можно описать так:

  • топливо, готовое для впрыска, постоянно находится под высоким давлением в рампе, куда оно нагнетается специальным насосом сразу же, как только двигатель начинает совершать первые обороты;
  • по топливопроводам топливо под общим давлением постоянно поступает к форсункам;
  • форсунки открываются для впрыска по командам ЭБУ.

В целом Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков.

В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы. Подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр тонкой очистки и доставляет под давлением 6–7 бар к контуру высокого давления (ТНВД). Он либо шестеренчатый и тогда встроен в корпус ТНВД, либо электрический и находится в модуле топливозаборника или в магистрали.

Контур высокого давления состоит из ТНВД с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком давления, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным. ТНВД подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении (обеспечено контрольным клапаном). Если контрольный клапан ТНВД открывается (по команде ЭБУ), топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает обратно в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный либо пьезокристаллический клапан).

На современных дизелях Common Rail применяют ТНВД радиально-плунжерного или плунжерного типа (компактное устройство с одним, двумя или тремя плунжерами и механическим приводом). Корпус ТНВД — из алюминиевого сплава, гильзы плунжеров стальные. Чтобы на холостом ходу и при малых нагрузках насос не гонял топливо зря, на некоторых трехплунжерных ТНВД автоматически отключается одна секция, а двухплунжерные регулируются дозирующими устройствами (клапан дозирования топлива, управляет количеством топлива на входе ТНВД в зависимости от потребностей двигателя).

Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 атмосфер. На минимальных оборотах холостого хода — до 500–600 атмосфер, а при максимальной нагрузке — до 3000 атмосфер. Величину рабочего давления задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный ЭБУ двигателя на основе сигналов датчика давления в рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка непосредственно осуществляет впрыск топлива в камеру сгорания двигателя по командам ЭБУ. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. Используются электрогидравлические форсунки (клапан электромагнитного типа, относительно «медленный») или пьезофорсунки (клапан на основе пьезокристаллов, обладающий значительно более высоким быстродействием). На современных двигателях успешно применяются оба варианта. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу — и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрыск продолжается, пока клапан форсунки не отключится по команде ЭБУ. Таким образом, именно ЭБУ определяет время начала впрыска и его продолжительность (т.е. — количество топлива в цилиндре), анализируя показания датчиков и производя постоянный контроль работоспособности системы.

В системе управления используется множество датчиков: оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха и охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд).

[свернуть]

Практические рекомендации по обслуживанию форсунок Common Rail

Современные форсунки Common Rail могут выполнять несколько впрысков в течение одного цикла сгорания и впрыскивать топливо в двигатель под гораздо более высоким давлением — до 30 000 фунтов на квадратный дюйм — через зазоры размером всего 1 микрон. Хотя это дает значительные преимущества, снижение выбросов, улучшенную экономию топлива и лучшую управляемость, это также означает, что они гораздо более подвержены износу. Здесь мы рассмотрим распространенные причины выхода из строя форсунок, каковы симптомы и как их диагностировать для обеспечения наилучшего обслуживания форсунок.

Почему форсунки Common Rail выходят из строя?

Хотя форсунки Common Rail рассчитаны на длительный срок службы, достижения в технологии впрыска означают, что они более подвержены износу из-за следующих проблем: 

  • Загрязнение частицами : С допуском, равным ширине человеческого волоса, даже мельчайшие частицы могут нанести значительный ущерб. Часто являясь следствием неэффективной фильтрации, эти мельчайшие частицы могут разрушить регулирующий клапан и шар, что приведет к плохой герметизации между ними.Со временем это может изменить схему распыления топлива и, в свою очередь, количество, время и распределение впрыскиваемого топлива.
  • Загрязнение водой : Другой распространенной причиной выхода из строя форсунок Common Rail является загрязнение из-за избытка воды в топливе. При неправильном хранении или обращении вода может попасть в топливо и вступить в реакцию с содержащимися в нем химическими веществами, вызывая коррозию металлических поверхностей и уменьшая смазку между движущимися частями. В совокупности это может привести к преждевременному износу как форсунок, так и топливного насоса высокого давления.
  • Накопление отложений : Любое топливо, оставшееся в форсунке после остановки двигателя, будет фактически «приготовлено» остаточным теплом, создавая углеродистые отложения, также известные как коксование. Если их не остановить, эти отложения будут накапливаться вокруг наконечника сопла и внутренних частей инжектора, вызывая заедание иглы. Опять же, это может нарушить как количество, так и время инъекции.
  • Неправильная установка : Неправильная установка также может привести к преждевременному выходу из строя.Например, отсутствующая шайба форсунки или шайба, которая не была установлена ​​должным образом, приведет к просачиванию продуктов сгорания через шайбу форсунки. Точно так же уплотнительные кольца могут легко выкатиться из своих канавок. Хотя это может показаться простыми проблемами, они могут привести к гораздо более серьезным проблемам, включая плохую работу форсунок, запуск и топливную экономичность.

Симптомы неисправной форсунки Common Rail?

Неисправная топливная форсунка почти наверняка нарушит подачу топлива в камеру сгорания.В худшем случае, это может даже предотвратить все это вместе. В любом случае это повлияет на производительность автомобиля, что приведет к ряду общих симптомов:

  • Индикатор проверки двигателя : если двигатель не работает должным образом, это может привести к включению индикатора управления двигателем. Для подтверждения кода неисправности потребуется диагностический сканер.
  • Неровный холостой ход : если подача топлива ограничена, число оборотов на холостом ходу упадет, что приведет к неровному холостому ходу. Если он упадет слишком низко, автомобиль в конечном итоге заглохнет.
  • Стук в двигателе : когда топливо не воспламеняется должным образом, например, из-за неправильной топливно-воздушной смеси, это может вызвать преждевременную детонацию — это можно услышать как стук или звон в двигателе.
  • Помпаж двигателя : неисправная форсунка может также подавать слишком много топлива в цилиндр, что приводит к помпажу двигателя. Если это произойдет, обороты двигателя будут продолжать изменяться при постоянной нагрузке и дроссельной заслонке.
  • Пропуски зажигания двигателя : при нарушении подачи топлива цилиндры двигателя могут быть не в состоянии обеспечить достаточную мощность для автомобиля, что приводит к пропуску зажигания.
  • Утечка топлива : если дизельное топливо присутствует снаружи форсунки или поблизости, форсунка может быть повреждена. В противном случае уплотнение могло быть изношено.
  • Плохая экономия топлива : ECU компенсирует любые неисправные форсунки путем избыточной подачи топлива. Это приводит к тому, что двигатель работает на обогащенной смеси, потребляя больше топлива, чем необходимо.
  • Увеличение выбросов : неисправная форсунка также может привести к неполному сгоранию дизельного топлива и, как следствие, к увеличению выбросов в дизельных автомобилях.

Как диагностировать неисправную форсунку Common Rail

Если у вашего клиента возникла какая-либо из вышеперечисленных проблем, и вы подозреваете, что неисправна дизельная форсунка Common Rail, важно провести тщательную диагностику, чтобы определить точную причину: 

  • Определите код неисправности : Первым этапом выявления неисправностей Common Rail является опрос OBD автомобиля. Используя качественный универсальный диагностический инструмент, такой как решение DS от Delphi Technologies, вы сможете быстро идентифицировать коды неисправностей и сузить круг диагностики.
  • Проверьте форсунки : Если OBD выдал код неисправности системы впрыска топлива, проверьте работоспособность форсунки. Такие инструменты, как диагностический комплект Sealed Rail от Delphi Technologies, могут быть подключены к форсункам, что устраняет необходимость в полном демонтаже и установке системы. Он собирает и измеряет обратные утечки из форсунок и указывает, какая форсунка может быть неисправна и нуждается в замене. Заменяя отдельные форсунки, а не весь комплект, автомастерские могут сэкономить время и деньги.
  • Проверьте работу насоса Common Rail : Затем установите комплект Sealed Rail непосредственно на выпускную трубу высокого давления от насоса и проверните двигатель, чтобы зарегистрировать давление в системе. Комплект герметичных направляющих отображает результаты в цифровом виде, и если значение отличается от указанного измерения давления для транспортного средства, насос может быть неисправен.
  • Подтвердите механическую или электрическую неисправность насоса. : Если подозревается неисправность насоса Common Rail, используйте комплект False Actuator Kit вместе с Sealed Rail для дальнейшего исследования.Это временно заменяет привод автомобиля, чтобы насос мог создавать полное давление в системе. Если насос создает правильное давление при установленном ложном приводе, то, скорее всего, неисправен привод автомобиля, и его следует заменить. Однако, если давление по-прежнему ниже требуемого уровня, возможно, насос Common Rail имеет механическую неисправность и его следует отремонтировать или заменить.
  • Проверка электрической целостности форсунок : Используя комплект для проверки электронных форсунок Delphi Technologies, вы можете проверить наличие обрыва цепи катушки и внутреннего короткого замыкания катушки, проверить изоляцию катушки относительно корпуса форсунки и измерить сопротивление и индуктивность катушки с помощью всего лишь один инструмент.Это позволит вам быстро и легко определить любые электронные неисправности, как на автомобиле, так и вне его. Обратите внимание, что если электромагнитный инжектор Common Rail имеет электронную неисправность, его нельзя отремонтировать.
  • Диагностика и устранение лакового покрытия на ранней стадии : Если в ходе вышеуказанных тестов не выявлено никаких неисправностей, это хороший признак наличия лакового покрытия клапана. Выполняя тест «жужжания», комплект для проверки электронных форсунок также позволит вам проверить, свободно ли двигается форсунка. Если нет, просто используйте вместе с комплектом для очистки инжектора растворителем для очистки любого лака на клапане.

Как заменить форсунку Common Rail

После того, как вы определили неисправную форсунку, выполните замену согласно рекомендациям, выполнив следующие действия:

  • Для начала проверьте отсутствие остаточного давления в системе с помощью диагностического прибора.
  • Затем снимите трубку форсунки – не забудьте закрыть все открытые трубки, чтобы избежать загрязнения.
  • Устранить обратную утечку. Вам также может понадобиться отсоединить разъем свечи накаливания в зависимости от применения.
  • Затем снимите электрический разъем и зажим и снимите форсунку с гнезда.
  • Перед установкой сменной форсунки важно записать новый код коррекции.
  • Снимите защитный колпачок с форсунки и осторожно установите новую форсунку на место.
  • Установите фиксирующий зажим и затяните его в соответствии со спецификациями производителя автомобиля.
  • Затем установите на место электрический разъем, обратную течь и свечу накаливания.
  • Установите новую трубу высокого давления и снова затяните ее в соответствии с техническими характеристиками, используя соответствующий инструмент.
  • Наконец, перепрограммируйте ЭБУ с новым кодом коррекции с помощью диагностического прибора. Это обеспечит корректировку длительности импульсов и правильную подачу топлива.

Как ухаживать за форсунками Common Rail

Еще один хороший способ порадовать своих клиентов — дать несколько простых советов по обслуживанию. Как и многие другие детали, регулярная TLC поможет сохранить форсунки в хорошем рабочем состоянии дольше.

  • Регулярно проверяйте форсунки — как правило, это следует делать каждые 20 000 миль, но может быть и раньше, если совершаются частые поездки на короткие расстояния.
  • Используйте топливо высшего качества с добавлением моющих присадок, чтобы очистить детали двигателя от отложений.
  • Периодически добавляйте в бак очиститель топливной системы, чтобы поддерживать состояние системы впрыска топлива.
  • Регулярно меняйте моторное масло, чтобы поддерживать его работу с оптимальной эффективностью. Со временем оно может начать ухудшаться, постепенно теряя способность очищать, охлаждать и смазывать двигатель.
  • Регулярно заменяйте воздушные, масляные и топливные фильтры. Грязные или забитые фильтры будут способствовать попаданию загрязняющих веществ в двигатель, что приведет к повреждению основных компонентов и ухудшению характеристик двигателя и экономии топлива.
  • Учитывайте свой стиль вождения. Более короткие поездки с пуском и остановкой и интенсивное вождение увеличивают нагрузку и, следовательно, износ системы впрыска топлива.

Следуя приведенным выше советам, вы сможете точно определить возможные причины, упростить процесс диагностики и выполнить замену форсунки в соответствии с передовыми методами — для качественного и долговечного ремонта, которому вы и ваши клиенты можете доверять.

Объяснение топливных форсунок Common Rail

для дизельных двигателей Detroit: различия и варианты деталей

Топливные форсунки Common Rail

становятся предпочтительным выбором для производителей дизельных двигателей большой мощности. DFI все время задают вопрос о разнице между форсунками Common Rail и традиционными механическими системами впрыска EUI.

Этот пост посвящен тому, чтобы помочь вам понять разницу между ними и почему они используются в одних двигателях, а не в других.В качестве примера мы будем использовать дизельные топливные форсунки Series 50/60 и DD15/16.

Ключевые различия между форсунками Common Rail и EUI

Детройт Дизель Серия 60

Форсунки Detroit Diesel серии 60, самые старые из двух серий, представленных в этом посте, использовались в нескольких случаях с 1987 по 2011 год. По сравнению с предыдущими форсунками, форсунки Detroit Diesel серии 60 привнесли множество улучшений, таких как большая мощность, повышенная топливная экономичность и снижение шума / вибрации.Но, как и в случае с большинством технологий, в конечном итоге он был вытеснен более современными форсунками с электронной насос-форсункой.

Несмотря на то, что форсунки EUI превосходят другие, они не лишены недостатков. У них больше деталей и, следовательно, больше компонентов, подверженных поломкам. Распределительный вал активирует топливный насос, который, в свою очередь, создает необходимое давление для форсунки. Шесть роликов, кулисные рычаги и оси коромысла — все это детали, необходимые для подачи топлива.

Кроме того, в этих моделях синхронизация распределительного вала не регулируется.Что это значит? Это означает, что давление впрыска топлива напрямую зависит от частоты вращения двигателя. Кроме того, потеря давления после каждого сжигания снижает полноту сгорания.

В результате сажа и твердые частицы оседают внутри двигателя. Электромагнитный клапан высокого давления управляется блоком управления двигателем для регулировки синхронизации и впрыска, но он далеко не так адаптируется, как система впрыска Common Rail.

Highway & Heavy Parts подготовили отличную статью о дизельном двигателе Detroit Diesel Series 60.Проверьте это здесь!

Детройт Дизель DD15/16

Несмотря на то, что DD15/16 существовал всего 3 года (2007-2010), он произвел большой фурор в мире коммерческих дизельных двигателей. Это был первый производитель, который использовал систему впрыска топлива Common Rail в этой области. Система состояла из насоса высокого давления, форсунок, рампы и электронного блока управления. Простая, но эффективная система, она обещала превзойти многие из предыдущих систем электронной насос-форсунки.

Простой подход в конечном счете означает меньшее количество неисправных деталей.В отличие от предыдущих систем, DD15/16 не требовал распределительного вала для активации топливной форсунки Common Rail.

Кроме того, используемый насос высокого давления предотвращает общий износ внутри двигателя. Топливо подается к форсункам по магистрали высокого давления с давлением до 40 000 фунтов на квадратный дюйм. Эта система высокого давления разработана для обеспечения мгновенного и более быстрого впрыска благодаря более тонкому распылению распыленного топлива.

ЭБУ может обеспечить созданный контроль как над объемом топлива, так и над моментом впрыска за счет параллельной работы форсунок и насоса.Возможность многократного впрыска топлива позволяет системе Common Rail срабатывать несколько раз в течение цикла. Все это обеспечивает более чистое и тихое горение. Он может генерировать до пяти впрысков топлива за цикл, что делает его намного более совершенным, чем что-либо ранее доступное.

Небольшие детали, такие как возможность многократного впрыска, сделали инжектор Detroit Diesel DD15/16 чрезвычайно продвинутым и превосходным во многих других отношениях. Это одна из основных причин того, что мы продаем только высококачественные запчасти от самых надежных производителей в отрасли.Чтобы найти больше вопросов об общих вопросах топливной системы, обязательно прочитайте наш блог здесь.

Преимущества топливной системы Common Rail

Как упоминалось ранее, в таких двигателях, как Detroit Diesel Series 60, для впрыска топлива используется распределительный вал. Для этого несколько движущихся частей должны работать идеально синхронно. С другой стороны, в двигателе серии DD15/16 использовалась система Common Rail, в которой гораздо меньше движущихся частей.

Некоторые общие преимущества топливной системы Common Rail включают:

  • Снижение выбросов выхлопных газов
  • Снижение уровня шума
  • Повышение эффективности использования топлива
  • Повышение производительности

Подводя итог, можно сказать, что система впрыска топлива Common Rail практически превосходит системы EUI практически во всех аспектах.Наличие более простого и эффективного метода подачи топлива делает его более долговечным и легко ремонтируемым в долгосрочной перспективе. У нас есть пост, в котором описываются различия между Common Rail и насос-форсунками.

Заключительные слова

DFI гордится тем, что является лидером отрасли, когда речь идет о продаже оригинальных топливных форсунок Bosch EUI и Common Rail для двигателей Detroit Diesel. Каждая форсунка, покидающая наш магазин, гарантированно соответствует спецификациям оригинального оборудования или превосходит их. Самое приятное то, что большинство форсунок будут стоить вам на 50% меньше, чем взимает OEM-производитель.

На все топливные форсунки распространяется 1-летняя гарантия с неограниченным пробегом. Если это не очень хорошая сделка, то мы не знаем, что!

У вас есть вопросы по топливным форсункам серии DD15/16 или 50/60? Наши сотрудники, сертифицированные ASE, с радостью ответят на них. Позвоните нам по телефону (855) 212-3063 . Наши сотрудники, сертифицированные ASE, чрезвычайно хорошо осведомлены и будут более чем рады разобраться в сути ваших проблем.

Общая рейка

«DCi» перенаправляется сюда.Чтобы узнать о других значениях, см. DCI (значения) .

«CRDi» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. CRDi (значения).

Система прямого впрыска топлива Common Rail представляет собой современный вариант системы непосредственного впрыска топлива для бензиновых и дизельных двигателей.

Топливная форсунка Common Rail

На дизельных двигателях он оснащен топливной рампой высокого давления (более 1000 бар / 15 000 фунтов на квадратный дюйм), питающей отдельные электромагнитные клапаны, в отличие от форсунок, питающих топливный насос низкого давления (Pumpe / Düse или насос-форсунки).Дизели Common Rail третьего поколения теперь оснащены пьезоэлектрическими форсунками для повышения точности и давлением топлива до 1800 бар/26 000 фунтов на кв. дюйм.

В бензиновых двигателях используется в технологии двигателей с непосредственным впрыском бензина.

История

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 1960-х годов Робертом Хубером из Швейцарии, а технология получила дальнейшее развитие у доктора Марко Гансера в Швейцарском федеральном технологическом институте в Цюрихе, позже принадлежащем Ganser-Hydromag AG (осн.1995) в Оберэгери.

Первое успешное использование в серийных автомобилях началось в Японии в 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 Hino Rising Ranger. и продан для общего пользования в 1995 году. [1] Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995 году. [2]

Топливная система Common Rail крупным планом

Современные системы Common Rail, хотя и работают по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем (ECU), который открывает каждую форсунку электронным, а не механическим способом. Он был тщательно разработан в 1990-х годах в сотрудничестве с Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После исследований и разработок, проведенных Fiat Group, дизайн был приобретен немецкой компанией Robert Bosch GmbH для завершения разработки и доработки для массового производства.Оглядываясь назад, продажа показалась тактической ошибкой Fiat, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной. Однако у компании не было иного выбора, кроме как продать, поскольку в то время она находилась в плохом финансовом состоянии и не имела ресурсов для самостоятельного завершения разработки. [3] В 1997 году они расширили его использование для легковых автомобилей. Первым легковым автомобилем, в котором использовалась система Common Rail, была модель 1997 года Alfa Romeo 156 2.4 JTD, [4] , а позже в том же году Mercedes-Benz C 220 CDI.

Двигатели Common Rail

уже некоторое время используются в судостроении и локомотивах. Cooper-Bessemer GN-8 (около 1942 г.) является примером дизельного двигателя с гидравлическим приводом Common Rail, также известного как модифицированный Common Rail.

Vickers использовала систему Common Rail в двигателях подводных лодок примерно в 1916 году. Doxford Engines Ltd. около 600 бар с топливом, хранящимся в баллонах-аккумуляторах.Регулирование давления осуществлялось с помощью регулируемого хода нагнетания насоса и «сливного клапана». 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 синхронизации, один для движения вперед, а другой для движения назад. Более поздние двигатели имели две форсунки на цилиндр, а последние серии двигателей с турбонаддувом постоянного давления были оснащены четырьмя форсунками на цилиндр.Эта система использовалась для впрыска как дизельного топлива, так и мазута (600 сСт, нагретого до температуры примерно 130°C).

Система Common Rail подходит для всех типов дорожных автомобилей с дизельными двигателями, начиная от городских автомобилей, таких как Fiat Nuova Panda, и заканчивая автомобилями представительского класса, такими как Audi A6.

Common Rail сегодня

Сегодня система Common Rail произвела революцию в технологии дизельных двигателей. Robert Bosch GmbH, Delphi Automotive Systems, Denso Corporation и Siemens VDO (теперь принадлежащие Continental AG) являются основными поставщиками современных систем Common Rail.Автопроизводители называют свои двигатели Common Rail собственными торговыми марками:

.
  • D-двигатели BMW (также используются в Land Rover Freelander TD4)
  • XPI Cummins и Scania (разработан в рамках совместного предприятия)
  • Cummins CCR (насос Cummins с форсунками Bosch)
  • Daimler CDI (а на автомобилях Chrysler Jeep просто как CRD )
  • Fiat Group (Fiat, Alfa Romeo and Lancia) JTD (также маркируется как Multijet , JTDM , ECOTEC CDTI , TID , TTIID 2666266262666666662626262626266666666666666666661EID , , , 662626265966262659662626262626266666666666666666666661EDID .
  • Ford Motor Company TDCi Duratorq и Powerstroke
  • General Motors Opel CDTI и ранее DTI
  • General Motors Chevrolet VCDi (по лицензии VM Motori; также под торговой маркой Ecotec CDTI )
  • Honda i-CTDi
  • Hyundai-Kia CRDi
  • IKCO EFD , который является одним из членов семейства EF.Поставщик TBD
  • Isuzu iTEQ
  • Komatsu Tier3 , Tier4 , 4D95 и выше HPCR Серия Дизельные двигатели .
  • Махиндра CRDe
  • Mazda MZR-CD (1,4 MZ-CD, 1,6 MZ-CD производства совместного предприятия Ford/PSA Peugeot Citroën) и ранее DiTD
  • Mitsubishi DI-D (недавно разработанное семейство двигателей 4N1 использует систему впрыска следующего поколения 200 МПа (2000 бар))
  • Nissan dCi , Infiniti использует двигатели dCi, но не под торговой маркой dCi.
  • Протон SCDi
  • PSA Peugeot Citroën HDI или HDi (1.4HDI, 1.6 HDI, 2.0 HDI, 2.2 HDI и V6 HDI, разработанные в рамках совместного предприятия с Ford)
  • Renault dCi и более ранние модели dTi
  • SsangYong XDi (большинство этих двигателей производится Daimler AG)
  • Subaru Legacy TD (по состоянию на январь 2008 г.)
  • Tata DICOR и CR4
  • Тойота D-4D
  • Volkswagen Group: 6.0 V12 TDI , двигатели 4.2 TDI (V8), 2.7 и 3.0 TDI (V6), 1.6, 2.0 TDI (L4) и 1.2 TDI (L3), используемые в текущих моделях Seat, Skoda, VW и Audi, используют систему Common Rail, поскольку в отличие от более ранних двигателей с насос-форсунками.
  • Двигатели Volvo 2.4D и D5 (1.6D, 2.0D производства Ford и PSA Peugeot Citroen), двигатели Volvo Penta серии D
  • Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96-C «самый большой поршневой двигатель в мире», разработанный финским производителем Wärtsilä

Принципы

Электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны обеспечивают точное электронное управление временем и количеством впрыска топлива, а более высокое давление, которое обеспечивает технология Common Rail, обеспечивает лучшее распыление топлива.Чтобы снизить шум двигателя, электронный блок управления двигателем может впрыскивать небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед основным впрыском («пилотный» впрыск), тем самым снижая его взрывоопасность и вибрацию, а также оптимизируя время и количество впрыска в зависимости от изменений в качество топлива, холодный пуск и тд. Некоторые усовершенствованные топливные системы Common Rail выполняют до пяти впрысков за один ход. [6]

Двигатели Common Rail требуют очень короткого (< 1 с) времени нагрева или вообще не нагреваются [ ] и производят более низкий уровень шума двигателя и выбросов, чем более старые системы.

В дизельных двигателях

исторически использовались различные формы впрыска топлива. Два распространенных типа включают систему с насосом-форсункой и систему с распределителем/рядным насосом (дополнительную информацию см. в разделе «Дизельный двигатель и насос-форсунка»). Хотя эти старые системы обеспечивали точный контроль количества топлива и времени впрыска, они были ограничены несколькими факторами:

  • Они приводились в действие кулачком, а давление впрыска было пропорционально частоте вращения двигателя. Обычно это означало, что максимальное давление впрыска могло быть достигнуто только при максимальной частоте вращения двигателя, а максимально достижимое давление впрыска уменьшалось по мере снижения частоты вращения двигателя.Это соотношение верно для всех насосов, даже для тех, которые используются в системах Common Rail; Однако в системах с блоком или распределителем давление впрыска привязано к мгновенному давлению одного события накачки без аккумулятора, и поэтому взаимосвязь более заметна и проблематична.
  • Они были ограничены в количестве и времени впрыска, которым можно было управлять во время одного события сгорания. Хотя в этих старых системах возможны множественные инъекции, добиться этого гораздо труднее и дороже.
  • Для типичной распределительной/поточной системы начало впрыска происходило при заданном давлении (часто называемом давлением срабатывания) и заканчивалось при заданном давлении. Эта характеристика возникла из-за того, что «фиктивные» форсунки в головке цилиндров открывались и закрывались при давлении, определяемом предварительной нагрузкой пружины, действующей на поршень форсунки. Как только давление в инжекторе достигнет заданного уровня, поршень поднимется и начнется впрыск.

В системах Common Rail насос высокого давления хранит резервуар с топливом под высоким давлением — до 2000 бар (29 000 фунтов на кв. дюйм) и выше.Термин «общая магистраль» относится к тому факту, что все топливные форсунки питаются от общей топливной рампы, которая представляет собой не что иное, как аккумулятор давления, в котором топливо хранится под высоким давлением. Этот аккумулятор питает несколько топливных форсунок топливом под высоким давлением. Это упрощает назначение насоса высокого давления, поскольку он должен только поддерживать заданное давление на целевом объекте (с механическим или электронным управлением). Топливные форсунки обычно управляются ЭБУ. Когда топливные форсунки активируются электрически, гидравлический клапан (состоящий из форсунки и плунжера) открывается механически или гидравлически, и топливо впрыскивается в цилиндры под требуемым давлением.Поскольку энергия давления топлива накапливается удаленно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в аккумуляторе (рампе), что обеспечивает квадратичную скорость впрыска. Если размер аккумулятора, насоса и трубопровода выбран правильно, давление и скорость впрыска будут одинаковыми для каждого из нескольких случаев впрыска.

См. также

Ссылки

Внешние ссылки

  • [1] Эта анимация объясняет работу системы Common Rail

Тенденции в системе впрыска топлива Common Rail

В системе Common Rail датчик давления измеряет давление топлива в рампе, его сигнальный клапан сравнивается с требуемым значением, хранящимся в компьютере двигателя.Если измеренное значение и заданное значение отличаются, перепускное отверстие в регуляторе давления на стороне высокого давления открывается или закрывается. Перелив возвращается в топливный бак.

Топливные форсунки открываются и закрываются компьютером двигателя в определенное время. Продолжительность впрыска, давление топлива в рампе и проходное сечение форсунки определяют количество впрыскиваемого топлива. Электромагнитные клапаны форсунок управляются в соответствии с положением акселератора и информацией о двигателе.

Электронное управление в более новых системах впрыска топлива основано на времени, поэтому время впрыска может быть очень гибким и точным.

Текущая усовершенствованная система впрыска топлива, такая как Common Rail, может составлять от 30 до 40 процентов от общей стоимости двигателя.

Технология Common Rail третьего поколения в настоящее время доступна на автомобилях Mercedes E 280 CDI, продаваемых в нашей стране.

Тенденции в системе впрыска Common Rail

В первом и втором поколении Common Rail от Bosch процесс впрыска контролируется магнитным соленоидом на форсунках.Благодаря электронному соленоиду на форсунке и электронному управлению возможен предварительный впрыск.

При использовании предварительного впрыска перед основным впрыском впрыскивается небольшое количество топлива. Типичный период впрыска составляет 300 миллисекунд. Слишком маленький или слишком ранний предварительный впрыск увеличивает шум, слишком большой увеличивает выброс твердых частиц. Короче количество уменьшается с увеличением оборотов двигателя и его интервала.

В блоках впрыска Common Rail третьего поколения используются пьезоэлектрические форсунки, в которых используются пьезокристаллы для еще более точного дозирования и точной подачи по времени.Пьезокристаллы деформируются при пропускании через них тока и возвращаются к своей первоначальной форме, как только отключается подача тока. Привод инжектора состоит из нескольких сотен тонких пьезокристаллических пластин. В пьезоинжекторах исполнительный механизм встроен в корпус форсунки очень близко к игле форсунки. Движение пьезопакета передается без трения, без использования механических частей, на быстро переключающиеся струйные иглы.

Пьезофорсунки обеспечивают более точное дозирование количества впрыскиваемого топлива и улучшенное распыление топлива в цилиндре.

Технология впрыска топлива Common Rail третьего поколения позволяет топливным форсункам работать с давлением до 2000 бар, а время подачи топлива возможно за микросекунды.

Быстрая скорость переключения форсунок позволяет сократить интервалы между впрысками и разделить количество подаваемого топлива на большое количество отдельных впрысков для каждого такта сгорания.

Системные изменения в системе впрыска топлива Common Rail

В современной системе Common Rail впрыск разделен на несколько отдельных впрысков, таких как предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.Это изменение также поможет сократить выбросы.

Дизельный двигатель

с системой раздельного впрыска Common Rail стал еще тише, экономичнее, чище и мощнее.

Топливная система Common Rail | Оборудование MER

A-первичный фильтр, B-конечный фильтр, C-диагностический порт, D-перекачивающий насос, E-высокое давление. Насос, F-перепускной клапан,
G-Common Rail, H-предохранительный клапан, I-возвратная линия топлива, J-электронная форсунка, L-ограничитель расхода, M-клапаны управления,
N-обратные клапаны, O-ручной подкачивающий насос , P-Transfer Pump-Out и Q-Transfer Pump-In.

Эксплуатация топливной системы Common Rail
Топливная система Common Rail позволяет двигателям эффективно вырабатывать мощность при соблюдении все более строгих норм выбросов. Система Common Rail работает, потому что она создает чрезвычайно высокое давление топлива, необходимое для более мелкого распыления капель топлива. Меньший размер капель обеспечивает лучшее сгорание в цилиндре.

Вот как это работает: Топливо всасывается из вентилируемого топливного бака и проходит через топливно-водяной сепараторный фильтр лодки, а затем через первичный топливный фильтр (A) с помощью топливного перекачивающего насоса (D).Клапан сброса давления на фильтре тонкой очистки позволяет топливу обходить фильтр тонкой очистки, если фильтр забивается. Перепускное топливо направляется обратно в бак, чтобы предотвратить разрыв фильтра и попадание нефильтрованного топлива в топливную систему высокого давления. Обратные клапаны (N) используются для предотвращения вытекания топлива из топливного фильтра и топливного насоса высокого давления при неработающем двигателе.

Топливо выходит из фильтра тонкой очистки и поступает к топливному насосу высокого давления (Е). Топливный насос высокого давления начинает повышать давление топлива для подготовки к впрыску.Клапаны управления насосом (M) управляют подачей топлива в насос. Эти клапаны управляются компьютером двигателя (ECU). Когда в насосной камере находится необходимый объем топлива для поддержания правильного давления топлива в общей топливной рампе высокого давления (HPCR)  (G), ЭБУ закроет клапаны. Когда давление топлива в насосе превышает давление открытия нагнетательного клапана насоса, топливо под высоким давлением поступает в (HPCR), который равномерно распределяет топливо по всем электронным форсункам (J).HPCR использует ограничители расхода (L) для поддержания постоянного давления на форсунках. ЭБУ посылает сигнал на двухходовой клапан внутри корпуса форсунки, чтобы контролировать объем топлива, время подачи и скорость подачи для каждой форсунки. Излишки топлива из форсунок проходят через возвратную магистраль топливной рампы.

Клапан сброса давления (H) позволяет избыточному топливу в HPCR течь в возвратную линию топливной рампы низкого давления (I). Перепускной клапан (F) на топливном насосе высокого давления также выпускает избыток топлива в возвратную магистраль топливной рампы и обратно в бак.Насос перекачки топлива установлен на топливном насосе высокого давления и приводится в действие распределительным валом топливного насоса высокого давления. Перекачивающий насос всасывает топливо из топливного бака через первичный фильтр во впускное отверстие перекачивающего насоса (Q). Затем топливо сжимается, выходит из перекачивающего насоса (P) и проходит к конечному фильтру. Ручной праймер (O) предназначен для удаления воздуха из топливной системы. Конечный фильтр представляет собой 2-микронный фильтр. Топливо поступает в фильтр тонкой очистки на входе топлива, проходит через фильтрующий элемент и выходит через выход к топливному насосу высокого давления.

В двигателе высокого давления Common Rail John Deere 6081 используется топливный насос высокого давления Denso ECD-U2. Основными компонентами насоса ECD-U2 являются карданный вал, два трехлепестковых кулачка, синхронизирующее колесо, два плунжера насоса, регулирующие клапаны насоса, нагнетательные клапаны и датчик положения насоса. Отфильтрованное топливо из первичного фильтра заполняет топливный насос высокого давления на входе топлива. Оба кулачка и зубчатое колесо прикреплены к приводному валу. Когда карданный вал вращается, оба кулачка приводят в действие свои соответствующие плунжеры, увеличивая давление топлива.Колесо синхронизации используется для синхронизации топливного насоса высокого давления и синхронизации двигателя друг с другом.

Колесо синхронизации имеет 6 равноудаленных насечек плюс 1 дополнительную насечку. ЭБУ использует датчик положения насоса для обнаружения каждой метки на шестерне, когда она вращается мимо датчика. ЭБУ использует дополнительную седьмую отметку, чтобы определить, когда цилиндр № 1 приближается к верхней мертвой точке (ВМТ). Перекачивающий насос и топливный насос высокого давления поставляются в сборе. В случае неисправности необходимо заменить весь насос.

Внутри системы Common Rail
Топливо под высоким давлением подается в систему Common Rail высокого давления (HPCR) через впускные отверстия для топлива от топливного насоса высокого давления. HPCR распределяет топливо под высоким давлением к электронным форсункам (EI).
Датчик давления в топливной рампе, ограничитель потока и предохранительный клапан совместно регулируют распределение топлива. Датчик давления в топливной рампе определяет давление топлива внутри рампы. Блок управления двигателем (ECU) использует этот датчик для контроля давления топлива, чтобы определить синхронизацию клапанов управления насосом на топливном насосе высокого давления.Ограничители расхода (L) используют поршень и шаровой клапан для уменьшения пульсаций давления. Это обеспечивает постоянное давление в топливопроводах к электронным форсункам. Ограничители потока также используются для ограничения максимального потока топлива к форсункам, чтобы предотвратить повреждение двигателя из-за отказа форсунки или утечки высокого давления путем отключения подачи топлива к этой конкретной форсунке. Это делается путем перемещения шарового клапана до тех пор, пока он не закроет клапан.

Если в HPCR создается давление топлива 200 МПа (2000 бар) (29 000 фунтов на кв. дюйм), предохранительный клапан (H) сбрасывает избыточное давление и сливает топливо обратно в бак.   Работа электронных форсунок: Электронные форсунки (EI) расположены внутри головки блока цилиндров двигателя и управляются электронным блоком управления двигателем. Количество топлива, подаваемого в цилиндр, прямо пропорционально времени, в течение которого ток подается на двухходовой электромагнитный клапан на каждой форсунке.

alexxlab / 03.05.1997 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *