Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Система впрыска common rail: Система впрыска Common Rail

Содержание

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail – это современная система впрыска дизельных двигателей. Работа системы Common Rail заключается в подаче топлива к форсункам от топливной рампы. Система впрыска была разработана специалистами фирмы Bosch.

Система Common Rail обеспечивает снижение расхода топлива, уменьшает шум работы дизельного двигателя и снижает выброс отработавших газов в атмосферу. Основное преимущество системы Common Rail — широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, чего удалось достичь благодаря разделению процессов создания давления и впрыска.

Устройство системы впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет собой контур высокого давления  системы питания дизельного двигателя. Дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из: топливного насоса высокого давления (ТНВД), дозирующего клапана, регулятора давления топлива, топливной рампы и форсунок. Все элементы объединены топливопроводами.

1 — топливный бак; 2 — топливный фильтр; 3 – топливный насос высокого давления; 4 – топливопроводы; 5 — датчик давления топлива; 6 — топливная рампа; 7 — регулятор давления топлива; 8 – форсунки; 9 — электронный блок управления; 10 — сигналы от датчиков; 11 — усилительный блок.

ТНВД предназначен для образования высокого давления топлива в топливной рампе. На современных автомобиля применяют ТНВД плунжерного типа. Регулятор давления изменяет подачу топлива к ТНВД в зависимости от режима работы двигателя.

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

Топливная рампа служит для накопления и поддержания высокого давления топлива, балансировки колебаний давления, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — элемент системы впрыска, который отвечает за впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки соединены с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе Common Rail применяются пьезофорсунки и электрогидравлические форсунки.

Управление системой впрыска Common Rail осуществляет электронная система управления в дизеле, которая состоит из датчиков электронного управления.

Основные исполнительные механизмы системы впрыска Common Rail: форсунки, дозирующий клапан и регулятор давления топлива.

Как работает система впрыска Common Rail

На блок управления двигателя подается сигнал от датчиков, благодаря которым регулируется необходимое количество топлива, которое подается топливным насосом высокого давления через клапан дозирования топлива. ТНВД накачивает топливо в топливную рампу.

В определенный момент блок управления двигателем подает команду открытия клапана форсунки. Таким образом, блок управления управляет системой впрыска в зависимости от режимов работы двигателя.

Чтобы добиться высокой эффективности работы двигателя в системе Common Rail применяют многократный впрыск топлива на протяжении одного цикла работы двигателя. Виды впрысков: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

  • два предварительных впрыска — на холостом ходу;
  • один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
  • предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.

Основной впрыск реализует работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для регенирации сажевого фильтра за счет повышения температуры отработавших газов.

Система следует следующему принципу, чем выше давление, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за один и тот же промежуток времени, что приведет к увеличению мощности.

Система питания Common Rail дизельного двигателя.


Система впрыска Common Rail




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


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Common Rail – что это? Особенности, принцип работы и преимущества

Популярность дизельных двигателей объясняется сочетанием экономичности и высокого КПД. Одной из причин впечатляющих эксплуатационных характеристик стала разработка системы впрыска Common Rail, которая совершенно заслуженно входит в число наиболее прогрессивных и передовых технологий подачи топлива в силовую установку. Сегодня ею оборудованы практически все дизельные ДВС, которые используются на транспортных средствах различного вида, начиная с автомобилей и заканчивая мощными сельскохозяйственными или дорожно-строительными машинами.

 

Определение

 

Common Rail представляет собой систему впрыска топлива для дизельного двигателя. Главной отличительной особенностью выступает общая магистраль или рампа, расположенная между ТНВД и форсунками. Именно она и дала название устройству, так как common rail переводится в английского как «общий путь» или «общая магистраль». Такая конструкция позволяет подавать дизтопливо под давлением, увеличивая общую эффективность работы двигателя.

Датой появления системы считается 1996 год, когда разработка компании Bosch была впервые установлена на серийный автомобиль. Популярность двигателей, оснащенных Common Rail, объясняется способностью достигать требуемой мощности при низком потреблении дизельного топлива. По стандартным оценкам использование системы уменьшает расход солярки на 15% при одновременном увеличении мощности двигателя на 40%.

Дополнительным и в современных условиях весьма важным достоинством рассматриваемой конструкции подачи топлива выступает соответствие современных экологическим стандартам. Заметное уменьшение токсичности выхлопных газов и низкий уровень издаваемое в процессе эксплуатации шума – вот еще две не менее серьезные причины востребованности и широкого распространения дизельных двигателей с использованием Common Rail.

 

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.

 

Принцип действия Коммон Рейл

 

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.

 

Вывод

 

Популярность и широкое распространение Common Rail объясняется очевидными преимуществами системы перед любыми альтернативными вариантами. Большая часть достоинств уже была озвучена выше, однако, для большей наглядности целесообразно еще раз обратить на них внимание. Итак, наиболее важными плюсами рассматриваемой системы выступают:

  • высокий КПД двигателя, который достигается за счет более эффективного сжигания топлива;
  • существенное (до 15%) сокращение расхода горючего;
  • еще более серьезное (до 40%) увеличение мощности двигателя;
  • снижение показателей токсичности выхлопных газов, что позволяет двигателю полностью соответствовать современным экологическим стандартам.

Сочетание настолько впечатляющих характеристик выступает лучшим и весьма наглядным объяснением того, что практически все дизельные двигатели оснащаются сегодня Common Rail. Более того, возможности технологии далеко не исчерпаны, что позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование системы.

Дизельный двигатель с топливной системой Common Rail. Выбор ВМС США

Роман Барский

07 декабря 2019, 07:03

Двигатели компания Fairbanks Morse спроектированы так, чтобы обеспечить более высокую эффективность, улучшенный расход топлива и меньшие выбросы в течение срока службы систем.

Система впрыска топлива Common Rail — это продвинутая технология для дизельных двигателей и ее применение на двигателях FM MAN, приведет к значительной экономии средств военно-морского флота США в течение срока службы этих энергосистем.

Дизельные двигатель FM MAN 6L48/60 Common Rail (CR) для морских баз снабжения ESB.

Компания Fairbanks Morse (группа EnPro Industries), американский производитель среднескоростных двигателей, сообщила о получении заказа на поставку четырех главных дизельных двигателей для установки на корабль снабжения — морскую базу Expeditionary Sea Base (ESB) «Экспедиционный док ВМС США».

 

Двигатели будут изготовлены на объекте компании в Белойте (Висконсин). Таким образом, для кораблей серии ESB компания построит в общей сложности 12 двигателей. FM MAN 6L48/60 Common Rail (CR) имеет мощность 6480 кВт (или 8812 л.с., все четыре — 25920 кВт, или 35250 л.с.).

Морская база Expeditionary Sea Base (ESB) «Экспедиционный док ВМС США».

Технология системы Common Rail использует общий топливный коллектор высокого давления, насосы высокого давления, систему подачи топлива с электронным управлением, электронную систему управления и новую систему управления для подачи точного количества топлива на протяжении всей работы двигателя.

Expeditionary Sea Base (ESB). Морская база снабжения ВМС США.

В ESB предусмотрены летная палуба площадью 52 000 квадратных футов, склад топлива и оборудования, места для ремонта, журналы, помещения для планирования миссий и помещения для размещения до 250 человек.

 

Корабли способны поддерживать несколько миссий, включая меры противодействия воздушным минам (AMCM), операции по борьбе с пиратством, операции по безопасности на море, миссии по оказанию гуманитарной помощи и оказанию помощи при бедствиях, а также реагирование на кризис Корпуса морской пехоты США. Вертолеты MH-53 и MH-60 будут модернизированы для поддержки самолетов с наклонным винтом MV-22.

 

 

 

Система впрыска топлива Common Rail

 

Дизельный двигатель с топливной системой Common Rail — это самый современный этап эволюции дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. В отличие от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива (с рядными насосами или насос-форсунками), такой двигатель оборудован аккумулятором топлива — рампой, куда под большим давлением (от 1350 до 2500 бар) подается дизельное топливо и далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами или с пьезокристаллами внутри. Последние поколения систем Common Rail отличаются применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска с количественным увеличением фаз впрыска, а также повышением давления подачи топлива в рампу (свыше 2500 бар).

Системы впрыска Common Rail имеют модульную конструкцию. Каждая система состоит из топливного насоса высокого давления, форсунок, топливной рампы и электронного блока управления.

Система берет название от общего резервуара с находящимся под высоким давлением топливом (Common Rail), который снабжает топливом все цилиндры. В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В системе Common Rail процессы создания давления топлива и собственно впрыска разделены, так что топливо всегда готово к подаче в цилиндр.

 

Принцип действия

 

В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В системе Common Rail процессы создания давления топлива и собственно впрыска разделены, так что топливо всегда готово к подаче в цилиндр. Давление топлива создается топливным насосом высокого давления. Насос создает давление топлива и подает его по трубопроводу высокого давления к входу в рампу, которая выступает в роли общего резервуара для всех форсунок. Так пошло название «общая топливная рампа» – Common Rail. Отсюда топливо подается к отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров.

 

Преимущества

  • Точный и эффективный впрыск топлива с чрезвычайно короткими интервалами, а также последовательный впрыск
  • Высокая производительность и плавная работа двигателя при низком расходе топлива и уровне выбросов
  • Возможность установки в большинство коммерческих автомобилей благодаря модульности конструкции

Двигатель Fairbanks Morse MAN 6L48/60. Кроме увеличения мощности силовой установки и снижения расхода топлива, преимущества системы впрыска под высоким давлением Common Rail не заканчиваются. Данная система отмечается уменьшением шума при работе мотора, при этом крутящий момент дизельного двигателя повышается в среднем на 5-10%.

 

Топливные насосы высокого давления

 

Топливный насос высокого давления сжимает топливо и обеспечивает подачу необходимого его количества. Он постоянно подает топливо в резервуар высокого давления (рампу), таким образом поддерживая давление в топливной системе. Давление находится на необходимом уровне даже на низких частотах работы двигателя, поскольку создание давления не зависит от частоты работы двигателя.

 

Форсунки

 

Форсунка в системе впрыска Common Rail состоит из распылителя, привода (в пьезоэлектрических форсунках) или электромагнитного клапана (в электромагнитных форсунках), а также гидравлического и электрического разъема для задействования иглы распылителя.

 

Форсунки устанавливаются в каждом цилиндре и подсоединяются к рампе короткими трубопроводами высокого давления. Форсунка управляется электронным блоком управления дизельным двигателем (EDC). Это обеспечивает открытие или закрытие распылителя иглой вне зависимости от типа форсунки – электромагнитного или пьезоэлектрического. Форсунки с пьезоэлементами несколько тоньше и работают особенно тихо. Оба варианта демонстрируют одинаково короткое время срабатывания и позволяют осуществлять предварительный впрыск, основной впрыск и вторичный впрыск для обеспечения полного и эффективного сгорание топлива на каждом этапе работы.

Для повышения эффективности функционирования системы впрыска Common Rail было решено разработать и использовать специальный узел, который называется аккумуляторный блок, содержащий в своем составе распределительный трубопровод, трубки подачи топлива, а также сами форсунки. Электронный блок управления по заложенной в него программе передает управляющий сигнал к форсункам, а точнее к их соленоидам, которые установлены на этих деталях.

Кроме увеличения мощности силовой установки и снижения расхода топлива, преимущества системы впрыска под высоким давлением Common Rail  не заканчиваются. Данная система отмечается уменьшением шума при работе мотора, при этом крутящий момент дизельного двигателя повышается в среднем на 5-10 процентов. Благодаря вышеописанным факторам, система впрыска топлива Common Rail  получила всеобщую популярность и на сегодняшний день примерно каждый 2-ой автомобиль на планете с дизельной силовой установкой оборудован этой технологией. 

 

 

Видео. Fairbanks Morse — вот это звук!

 

Старый двигатель Fairbanks Morse Model 32D, долгое время работал на ирригационных линиях и перемещал воду на поля, теперь находится двигатель в музее Потсвилля.

 

Fairbanks Morse and Company — американская производственная компания, действовавшая в конце XIX и начале XX веков. Изначально специализировалась на производстве весов, впоследствии диверсифицировалась в пользу насосов, двигателей, ветряков, кофемолок, мельниц, локомотивов и индустриальных поставок вплоть до своей продажи в 1958 году и использовала торговую марку Fairbanks-Morse.

 

Корпорация объединяет собой три различных направления, которые могут считаться потомками компании, однако ни одно не является прямым наследником оной. Все виды деятельности разделены между: Fairbanks Morse Engine (FME) — дочерняя компания EnPro Industries, производящая и обслуживающая двигатели, Fairbanks Scales (производство весов), Fairbanks Morse Pumps (производит насосы).

Источник

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

Топливная система коммон рейл


Дизели на Common Rail (добро или зло?!)) — DRIVE2

Читая моногочисленные форумы по дизельным автомобилям, очень часто встречаю неправильные мнения о современных дизелях на топливных системах Коммон Рейл, как в целом, так и о некоторых вопросах с ними связанных. Многие заочно пугаются даже теории приобретения дизельного автомобиля. На мой взгляд, эти опасения приувеличены и нужно просто научиться правильно пользоваться современной дизельной техникой.
Предлагаю немножко подискутировать на эту тему и выяснить все возможные плюсы и минусы дизелей с современной топливной системой Common Rail, для общего понимания и интереса ради.
О предыдущих поколениях дизельных топливных систем говорить особо не буду, потому что к ним меньше всего претензий от народа. Их примущества все знают по своему опыту или понаслышке. Например, очень часто слышу слова умиления о том что можно было лить солярку любого непонятного происхождения и качества, добавлять в неё керосин, бензин и другие подобные присадки для улучшения работы дизеля в разные сезоны года, в различных режимах эксплуатации и т.д Года летят, и время не только оставляет старое примитивное в прошлом, но и предлагает взамен более технологичные решения и лучшее качество (в нашем случае это Коммон Рейл) чего к сожалению пока не сказать о качестве дизельного топлива залитого в бак.
Итак, немного теории:
Двигателя с непосредственным впрыском, это, прежде всего точность, экономичность и мощь. Как и все механизмы имеет свои сильные и слабые стороны, такие как уязвимость топливной системы, склонность к повышенному загрязнению сажевого фильтра, впускного тракта через клапан рециркуляции выхлопных газов(EGR).
Топливная система common rail, является современной системой впрыска топлива, дизельных двигателей. Работа системы основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (common rail в переводе общая рампа). Эта система разработана специалистами Fiat и впоследствии Bosch приобрел у них патент. Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля и при этом повышения мощности. Это происходит за счёт широкого диапазона регулирования давления топлива и момента начала впрыска в актуальный момент времени, которые достигнуты путём разделения процессов создания давления и впрыска. Создаваемое в системе высокое давление и конструкция инжекторов (их подвижные части очень маленькие и легкие) позволяют обеспечить высокую скорость работы. Основному впрыску предшествует один-два предвпрыска (они снижают жесткость работы двигателя), а заканчивает цикл один послевпрыск (дожигание газов позволяет снизить токсичность выхлопа).
Конструктивно common rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. Дизельное топливо впрыскивается прямиком в камеру сгорания.
Схематично Common Rail имеет такой вид:


1.Топливный бак; 2.Топливный фильтр тонкой очистки; 3.Топливный насос высокого давления; 4.Топливопроводы обратного слива; 5.Датчик давления топлива; 6.Топливная рампа (топливный накопитель) 7.Клапан аварийного сброса давления или регулятор; 8.Топливные форсунки; 9.Блок управления Двигателем; 10.Электропроводка; 11.Блок управления форсунками (опционально).
Common Rail — это система, которая завоевала весь мир. Почему? Потому что не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно «гибкая» система, которая может применяться как на автомобильных, так и на паровозных или судовых двигателях. Что касается экологичности, так многих это меньше всего начинает волновать, когда дело доходит до ремонта дизеля (выбивание сажевых фильтров например и т.д)))) А вот экономической стороной многие увлекаются до потери памяти о том что экономичность дизеля в первую очередь гарантирована при правильной эксплуатации и своевременном тех.обслуживании.
Особенно высокие требования предъявляются к соблюдению правил эксплуатации дизельного мотора с топливной системой Common Rail и соответственно к технологии ремонта инжекторов данной топливной системы. Причина кроется в том, что зазоры между движущимися частями инжектора и зазоры, от которых зависят его рабочие характеристики, составляют единицы микрон (один микрон — тысячная часть миллиметра). Для сравнения: толщина человеческого волоса составляет десятки микрон, следовательно, попадание волоска или песчинки внутрь инжектора может кардинально повлиять на его работоспособность.
Исходя из этого можно выделить три основных правила правильной эксплуатации дизельного автомобиля: 1. Качественное дизтопливо; 2.Только Качественные ! топливные фильтры тонкой очистки; 3. Своевременное тех.обслуживание;
У кого какая практика и мысли по этой теме? Давайте поделимся с теми, кто имеет интерес, но не решается сделать шаг ни на встречу к дизелю, ни в обратку, или может нехотя вынужден сменить дизель на бензин из за ряда недопониманий специфики.

www.drive2.ru

Дизели на Common Rail (добро или зло?!)) — Сообщество «Diesel Power (Дизельные ДВС)» на DRIVE2

Всем доброго времени суток!
Читая многочисленные форумы по дизельным автомобилям, очень часто встречаю неправильные мнения о современных дизелях на топливных системах Коммон Рейл, как в целом, так и о некоторых вопросах с ними связанных. Многие заочно пугаются даже теории приобретения дизельного автомобиля. На мой взгляд, эти опасения преувеличены и нужно просто научиться правильно пользоваться современной дизельной техникой.
Предлагаю немножко подискутировать на эту тему и выяснить все возможные плюсы и минусы дизелей с современной топливной системой Common Rail, для общего понимания и интереса ради.
О предыдущих поколениях дизельных топливных систем говорить особо не буду, потому что к ним меньше всего претензий от народа. Их преимущества все знают по своему опыту или понаслышке. Например, очень часто слышу слова умиления о том что можно было лить солярку любого непонятного происхождения и качества, добавлять в неё керосин, бензин и другие подобные присадки для улучшения работы дизеля в разные сезоны года, в различных режимах эксплуатации и т.д Года летят, и время не только оставляет старое примитивное в прошлом, но и предлагает взамен более технологичные решения и лучшее качество (в нашем случае это Коммон Рейл) чего к сожалению пока не сказать о качестве дизельного топлива залитого в бак.
Итак, немного теории:
Двигателя с непосредственным впрыском, это, прежде всего точность, экономичность и мощь. Как и все механизмы имеет свои сильные и слабые стороны, такие как уязвимость топливной системы, склонность к повышенному загрязнению сажевого фильтра, впускного тракта через клапан рециркуляции выхлопных газов(EGR).
Топливная система common rail, является современной системой впрыска топлива, дизельных двигателей. Работа системы основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (common rail в переводе общая рампа). Эта система разработана специалистами Fiat и впоследствии Bosch приобрел у них патент. Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля и при этом повышения мощности. Это происходит за счёт широкого диапазона регулирования давления топлива и момента начала впрыска в актуальный момент времени, которые достигнуты путём разделения процессов создания давления и впрыска. Создаваемое в системе высокое давление и конструкция инжекторов (их подвижные части очень маленькие и легкие) позволяют обеспечить высокую скорость работы. Основному впрыску предшествует один-два предвпрыска (они снижают жесткость работы двигателя), а заканчивает цикл один послевпрыск (дожигание газов позволяет снизить токсичность выхлопа).
Конструктивно common rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. Дизельное топливо впрыскивается прямиком в камеру сгорания.
Схематично Common Rail имеет такой вид:


1.Топливный бак; 2.Топливный фильтр тонкой очистки; 3.Топливный насос высокого давления; 4.Топливопроводы обратного слива; 5.Датчик давления топлива; 6.Топливная рампа (топливный накопитель) 7.Клапан аварийного сброса давления или регулятор; 8.Топливные форсунки; 9.Блок управления Двигателем; 10.Электропроводка; 11.Блок управления форсунками (опционально).
Common Rail — это система, которая завоевала весь мир. Почему? Потому что не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно «гибкая» система, которая может применяться как на автомобильных, так и на паровозных или судовых двигателях. Что касается экологичности, так многих это меньше всего начинает волновать, когда дело доходит до ремонта дизеля (выбивание сажевых фильтров например и т.д)))) А вот экономической стороной многие увлекаются до потери памяти о том что экономичность дизеля в первую очередь гарантирована при правильной эксплуатации и своевременном тех.обслуживании.
Особенно высокие требования предъявляются к соблюдению правил эксплуатации дизельного мотора с топливной системой Common Rail и соответственно к технологии ремонта инжекторов данной топливной системы. Причина кроется в том, что зазоры между движущимися частями инжектора и зазоры, от которых зависят его рабочие характеристики, составляют единицы микрон (один микрон — тысячная часть миллиметра). Для сравнения: толщина человеческого волоса составляет десятки микрон, следовательно, попадание волоска или песчинки внутрь инжектора может кардинально повлиять на его работоспособность.
Исходя из этого можно выделить три основных правила правильной эксплуатации дизельного автомобиля: 1. Качественное дизтопливо; 2.Только Качественные ! топливные фильтры тонкой очистки; 3. Своевременное тех.обслуживание;
У кого какая практика и мысли по этой теме? Давайте поделимся с теми, кто имеет интерес, но не решается сделать шаг ни на встречу к дизелю, ни в обратку, или может нехотя вынужден сменить дизель на бензин из за ряда недопониманий специфики.
Относительно диагностики и ремонта форсунок рассказал ТУТ — www.drive2.ru/b/470122310930530318/

www.drive2.ru

Топливная система COMMON RAIL – что это такое?

COMMON RAIL – это дизельная топливная система нового поколения, получившая широкое распространение в связи с ужесточением экологических норм. Помимо снижения уровня токсичности выхлопа, этот тип впрыска позволяет обеспечить требуемую мощности двигателя при минимальной подаче топлива.  В дословном переводе «common rail» читается как «единая магистраль». Рассмотрим основные отличия, принцип работы и особенности конструкции системы.

Особенности

Одним из наиболее явных отличий топливной системы Common Rail является наличие общей магистрали, расположенной между форсунками и ТНВД, выполняющей функцию аккумулятора горючего. В отличие от схемы, в которой насос напрямую распределял смесь по форсункам, в данной конструкции его роль ограничивается закачиванием дизеля в трубопровод. Еще одной особенностью является электронная система управления дозирования топлива в распылителях. 

Однако основным отличием системы нового поколения является значительно более высокое давление впрыска, которое определяет качество и равномерность распределения факела. Этот фактор является ключевым аспектом формирования смеси и ее последующего возгорания, что и определяет эффективность работы двигателя. Так, использование современных топливных систем Common Rail позволяет обеспечить почти до 40% прироста мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении уровня шума и расхода горючего до 15%. Помимо этого увеличивается и крутящий момент силового агрегата.

Высокая технологичность конструкции обуславливает требовательность данной системы впрыска к качеству горючего. Мелкие абразивные частицы, попавшие в топливную магистраль, могут вывести из строя аппаратуру, изготовленную с высокой точностью.

Принцип работы топливной системы Common Rail

Принцип действия топливной системы Common Rail заключается в подаче горючего к распылителям от рампы, которая выполняет функцию предварительного аккумулятора высокого давления. Схема работы оборудования схожа с технологией старых топливопроводов. Насос подкачки забирает дизель из бака и отправляет к ТНВД, который нагнетает давление в магистрали и снабжает горючим распылители, в необходимый момент впрыскивающим его в цилиндры. 

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

  • Топливоподкачивающий насос.
  • Топливный фильтр.
  • Топливный насос высокого давления.
  • Клапан дозировки.
  • Датчик давлений топлива в рампе.
  • Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
  • Регулятор давления (контрольный клапан).
  • Инжекторы.

Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему подкачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (порядка 1 мг), воспламенение которой повышает температуру в замкнутом объеме, после чего в него впрыскивается основная часть горючего. Такая схема дает возможность обеспечить плавное нарастание давления в камере, вследствие чего силовой агрегат функционирует мягче и значительно снижается уровень шума при его работе. 

На основании поступающих от датчиков данных система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Таким образом, топливо вначале попадает в насос, а через него – во «временный аккумулятор». За поддержание необходимого уровня давления в рампе отвечает соответствующий регулятор. В заданный момент времени управляющий блок посылает команду к форсункам, и те на определенный срок открывают заслонки. В зависимости от режима эксплуатации силового агрегата, система может в некоторых пределах автоматически менять показатели давления и объем топлива. Давление рассчитывается и поддерживается вне зависимости от скорости вращения коленвала и количества подаваемого горючего. Распылители подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока к соленоиду. 

Использование разделенного цикла воспламенений в дизельных топливных системах позволяет поднять крутящий момент на низких оборотах коленвала до 25% при одновременном уменьшении потребления горючего на 20%. Помимо этого, понижается степень выхода сажи в выхлоп, а звук работы двигателя становится значительно тише.

Конструкция

Конструктивно топливная система двигателя Common Rail является контуром высокого давления, который представляет собой сложный комплекс из нескольких взаимосвязанных узлов.

ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания давления в горючем. Так как в дизельном двигателе обороты коленвала регулируются не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, то ТНВД является одним из наиболее важных элементов в конструкции силового агрегата.

Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования порции горючего, поступающего к насосу и конструктивно представляет собой деталь ТНВД. Регулятор давления размещается в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.

Рампа. Эта деталь обладает широким функционалом и выполняет роль аккумулятора горючего, а также распределяет его по форсункам и смягчает перепады давления в жидкости.

Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция данного типа распылителей рассчитана на значительно более высокое давление. Помимо этого, форсунки Common Rail управляют объемом топлива, которое поступает непосредственно в цилиндр. В современных  двигателях используются два типа распылителей:

  • Электрогидравлические. В конструкциях данного типа подача топлива осуществляется работой электромагнитного клапана.
  • Пьезофорсунки. В конструкциях данного типа дозированием горючего управляют специальные кристаллы, на порядок повышающие скорость отклика на управляющие сигналы.

Перспективы развития

Технологический потенциал топливной системы Common Rail дал новый импульс развитию дизельных двигателей в условиях перманентно повышающихся стандартов по токсичности. Благодаря контролю высокоточной электроники и значительному давлению при впрыске сгорание смеси происходит с максимальной отдачей, что обеспечивает оптимальную работу силового агрегата на каждом из режимов работы. Дальнейшее технологическое развитие системы напрямую связано с повышением норм экологической безопасности.

diesel-pro.ru

Дизель с Common Rail? А нужно ли? — SsangYong Rexton, 3.2 л., 2009 года на DRIVE2

Я и сам не долюбливаю дизеля, но после прошлых морозов когда люди во дворе пытались запустить свои авто с дизельным агрегатом, а потом все кидали и ехали матерясь на работу на метро, я призадумался и решил почитать более подробно что такое этот Коммон Раил на дизеле, у которых сомнительные плюсы и много минусов.
Может и вам будет интересно.
===============================================
COMMON RAIL — это, если переводить с английского дословно, «Общая рейка» (Общая магистраль).

Принцип работы этой системы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы («Общей рейки»). Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива.

Это первое главное отличие от традиционных дизелей с ТНВД с кулачковым приводом и
низким давлением подачи топлива.

Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством
встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Упрощённо общая схема выглядит 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. Далее по топливопроводам топливо под общим давлением постоянно поступает к форсунками.

схема Common Rail (CRDi)

Это второе главное отличие системы Common Rail (CRDi) от двигателей с обычным ТНВД кулачкового типа — подъём иглы форсунки осуществляется посредством соленоида, а не просто давлением топлива. Сама же цикловая подача топлива (количество) определяется действиями водителя, а угол опережения и давление впрыска — программой, заложенной в блок управления (ЭБУ). Создание давления и непосредственный процесс впрыска в аккумуляторной топливной системе CR полностью разделены. В этом случае главное преимущество — возможность формировать процесс двухфазного и многофазного впрыска, а так же в соответствии давления впрыска скоростному и нагрузочному режимам двигателя. Кроме того, это позволяет применять несколько фаз впрыска за один рабочий такт. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В более современных системах используется до 9 (девяти) фаз впрыска.

В чём же преимущество Common Rail перед прежними системами «обычных» дизелей? Почему автопроизводители все новые модели автомобилей применяют её?

Преимущество и выбор обусловлены сразу несколькими факторами. Основные из них:

Во-первых, жёсткие требования к двигателям по экономичности и экологичности, которые повышаются с каждым годом. Дизельные двигатели со старой системой питания принципиально неспособны укладываться в рамки предъявляемых требований по защите окружающей среды от вредных выбросов.

Во-вторых, Система Common Rail обеспечивает экономию топлива за счет повышенного
давления топлива и, значит, более тончайшего распыла топлива в камере сгорания. Чем под более высоким давлением можно подать топливо в камеру сгорания, тем более тонкого его распыла можно добиться. Это, в свою очередь, ведёт к более полному и эффективному сгоранию смеси с наименьшим выбросом вредных веществ и возрастанию мощности при меньших расходе топлива уровне шума. В тоже время, на протяжении всей длительности впрыска (т. е. времени, когда форсунка открыта) постоянное высокое давление в магистрали позволяет получить точное дозирование топлива. Создать «повышенное» давление в системе с «обычном» ТНВД принципиально невозможно. При любом изменении расхода топлива в трубопроводах от ТНВД к форсункам возникают «волны» давления, «пульсирующие» по топливопроводу. Такое возникающее «волновое гидравлическое давление» неизбежно приведёт к разрушению топливопроводов. В силу этого ограничения ТНВД, развивающих давление на форсунки более 300 бар ( это чуть более 300 кг\см2 ) не существует. Система
же CRDi развивает давление в несколько раз больше (до 2000 бар), а вся работа происходит внутри форсунки и без значительных разрушительных колебаний давления.

Условные минусы и недостатки Система Common Rail (CRDi):

1. Повышенная требовательность к чистоте и качеству дизельного топлива. Элементы
топливной системы выполненные с прецизионной точностью при попадании даже мелких
посторонних частиц под действием высокого давления повреждаются и выходят из строя. В первую очередь это касается управляемых электроникой форсунок с электромагнитными или пьезоэлектрическими клапанами. Попытки использовать низкокачественное топливо или неподходящие топливные фильтры могут привести к преждевременному дорогому ремонту или даже к замене системы.

2. Использование в системе большого числа разного рода датчиков, активаторов и иных
элементов управления: датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики положений распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали акселератора, датчик системы подогрева, соленоиды, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонадува и клапана рециркуляции выхлопных газов.

3. Относительно высокая стоимость деталей и запасных частей системы.

4. Затруднение или невозможность произвести ремонт или настройку системы собственными силами, т.к. требуется специальный стенд и инструменты.

5. Всё ещё недостаточный уровень квалификации персонала для диагностики, ремонта и
настройки систем Common Rail во многих специализированных сервисах.

Информация получена с сайта: www.starexclub.ru/
===============================================
В купе с дорогостоящим ремонтом, дорогих запчастей топливной системы дизеля (не говоря уже о ТНВД или форсунку на Рекстон — около 12000/шт.), цен на диз.топливо и т.д. делайте выводы

www.drive2.ru

Common Rail система впрыска — DRIVE2

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером в Швейцарии. Далее его технология была развита Марко Гансером из Швейцарского Федерального Института Технологии в Цюрихе.
В середине 90-х годов Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Корпорации DENSO, Япония, разработали систему Common Rail для коммерческого транспорта и воплотили ее в системе ECD-U2, которая стала использоваться на грузовиках HINO Rising Ranger, а потом в 1995году продали технологию другим производителям. Поэтому DENSO считается пионером в адаптации системы Common Rail к нуждам автомобилестроения. Современные системы Common Rail работают по тому же принципу. Они управляются Блоком Электронного Управления, который открывает каждый инжектор электронно, а не механически. Эта технология была детально разработана общими усилями компаний Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После того, как FIAT разработал дизайн и концепцую системы, она была продана немецкой компании Robert Bosch GmbH для последующего завершения разработки массового продукта. В целом, это стало большим просчетом компании FIAT, поскольку новая технология стала очень выгодна. Но итальянский концерн был в то время в удручающем финансовом состоянии и не имел ресурсов для завершения выполненых работ. Тем не менее итальянцы первые применили систему Common Rail в 1997 на Alfa Romeo 156 1.9 JTD и только потом она появилась на Mercedes-Benz C 220 CDI.


Принцип:
Дизель системы Common Rail — это самый современный этап эволюции бензиновых и дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. Отличие его от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива в наличии рампы, куда под большим давлением(более 1000бар) подается дизельное топливо, которое далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами. Третье поколение систем Common Rail отличается применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска, количественное увеличение фаз впрыска, а также повышения давления подачи топлива в рампу(до 1800бар). Разновидность для бензиновых двигателей называется Прямой впрыск (FSI, GDI и т.п.)

Английское слово COMMON RAIL обозначает одинаково высокое давление в трубке-аккумуляторе(рампе), которое распределяется по всем цилиндрам. Погружной электрический или вакуумный насос поставлет дизельное топливо из бака через подогреватель топлива и фильтр к насосу высокого давления. Он приводится в работу двигателем и направляет топливо под высоким давлением в рампу. Для нормальной работы некоторых типов систем необязательно поддерживать постоянно самое высокое давление. Трубки рампы имеют одинаковую длину и оканчиваются инжекторами. На рампе также расположен регулятор давления, который отправляет лишнюю часть топлива обратно в бак через охладитель. С помощью датчика давления в рампе Блок Упрвления Двигателем может получать информацию о давлении в рампе и контролировать его.

Датчики:
Основными датчики, которые используются в системе — это датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали аккселератора, система подогрева.

Активаторы:
Соленоидны в системе Common rail должны реагировать в течение полсекудны: это инжектора, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонадува и клапана рециркуляции выхлопных газов.

Плюсы:
Лучшие экологические данные по выхлопу, меньший шум, более дешевое производство компонентов.

В настоящее время каждый производитель имеет собственную аббревиатуру, которая обозначает систему COMMON RAIL:
— BMW: D-двигатели (также используются Land Rover Freelander как TD4)
— Cummins и Scania: XPI (Совместная разработка)
— Cummins: CCR (Насос Cummins с инжекторами Bosch)
— Daimler: CDI (для автомобилей Chrysler и Jeep — CRD)
— Fiat: Fiat, Alfa Romeo and Lancia — JTD (также называется MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DDiS, Quadra-Jet)
— Ford Motor: TDCi Duratorq и Powerstroke
— General Motors: Opel/Vauxhall — CDTi (производится Fiat и GM Daewoo) и DTi для Isuzu
— General Motors: Daewoo/Chevrolet — VCDi (лицензирован от VM Motori также имеет брэнд Ecotec CDTi)
— Honda: i-CTDi
— Hyundai и Kia: CRDi
— Mahindra: CRDe
— Maruti Suzuki: DDiS (производится по лицензии Fiat)
— Mazda: CiTD
— Mitsubishi: DI-D (недавно разработано новое поколение 4N1 с давлением
— в системе впрыска до 2000 bar)
— Nissan: dCi
— PSA Peugeot Citroen: HDI или HDi (Volvo S40/V50 использует двигатели от PSA 1,6D & 2,0D, также используется брэнд JTD)
— Renault: dCi
— SsangYong: XDi (двигатели собираются по лицензии Daimler AG)
— Subaru Legacy: TD (с января 2008)
— Tata: DICOR
— Toyota: D-4D
— Volkswagen Group: Двигатель 4.2 V8 TDI и самые последние 2.7 и 3.0 TDI(V6) сменили старые электронные дизеля. Двигатель 2.0 TDI используется на Volkswagen Tiguan и Audi A4. Новые 2.0 TDI скоро также будет доступен для Passat и в 2009 для Jetta.
— Volvo: 2.4D и D5
— Skoda: TDI

www.drive2.ru

YAP19 › Блог › Кое что о регуляторах давления системы «Common Rail» и как сэкономить более 100$, если в нём кроется причина сбоев работы двигателя…

Фактически уже 4 месяца назад хотел написать пост касаемо его заглавия, но ожидал момента для более наглядной «фотосессии» демонстрации причин сбоев работы из-за этой детали.
Но, как устранил проблему полгода назад, так она больше и не проявлялась, что косвенно позволяет мне с уверенностью предложить своим читателям поступать таким же образом в случае возникновения подобных проблем и не спешить опустошать свой карман для покупки «де-юре»- невосстановимой(по причине конструктивно заложенной невозможности разобрать без разрушения целостности «героя повествования»), а «де-факто»- большой доли вероятности устранения проблемы «без серьёзного хирургического вмешательства»…
Н-да уж…весьма казалось бы сумбурный пролог…
А дело в следующем. Я не стану пророком, если скажу, что научно-технический прогресс в автомобилестроении конструировании, совершенствовании двигателей внутреннего сгорания (а также эффективности сжатия и сжигания дизтоплива в дизельных двигателях в частности) не стоит на месте.
Это в свою очередь выражается в том, что постепенно как говориться «канут в небытие» первые «классические» дизеля системы «BOSH», уступая пальму первенства системам «Common Rail» и т.д.
Я сейчас не буду вдаваться в дебри как работает эта система, поскольку нет смысла повторяться, желающие подробнее узнать как она «фунциклирует» найдут при желании сами, а хочу обратить ваше внимание конкретно на одной из деталей этой системы(то бишь регуляторе давления), который был снят с «Ивеко» и выглядит так:

Полный размер

регулятор давления

Полный размер


Вы спросите: — почему столь пристальное внимание мною уделено именно этой детали?
Всё банально просто: — очень часто её неисправность становиться причиной ненормальной работы двигателя и
соответственно вынужденной необходимостью её замены по причине её формальной неремонтопригодности.
И вот здесь, перед тем, как принимать решение(на подобии стоящего на распутье Ильи Муромца перед камнем на картине Васнецова) перед тем, как принять решение по какой дороге идти (в магазин автозапчастей и т.д.) стоит попытаться чётко «локализовать» и диагностировать что именно случилось с вашим регулятором.
Дело в том, что как минимум 3-4 варианта неисправности могут произойти с этой отнюдь не дешёвой деталью.
1. Обрыв(перегар) или КЗ электромагнитной катушки, управляющей дросселированием запорной иглы датчика.
По сути — регулятор давления, это соленоид как втягивающее стартера, только в гораздо меньших размерах и другими «частотами» своего функционирования.
2. Механический износ или подклинивание запорной иглы по причине эксплуатации с хреновой соляркой+ h4O
3. Ну и третья(ИМХО самая распространенная причина «заболевания» вашего движка) это банальное засорение фильтра этого регулятора!
Да, да! Не удивляйтесь! В этом регуляторе есть фильтр! Только он настолько мили…(censorship)), что многие могут не воспринять его всерьёз. А между тем, это очень важная деталька, от которой зависит работа двигателя и «живучесь»(ресурс) таких же не дешёвых форсунок! По сути, этот фильтр — это последний барьер защиты чувствительных к степени чистоты топлива форсунок и в снятом виде выглядит он так:

Полный размер

снятый с регулятора цилиндрический фильтр…


Изначально, с завода он конечно же приштампован в трёх точках над посадочным пояском. Просто так руками его не сдёрнешь. Чтобы его снять, потребовалось зафиксировать регулятор в тиски и сорвать с посадки губками кусачек, аккуратно(чтобы не повредить резиновое и пластиковое уплотнение) поддев под его развальцованный верхний поясок, используя в качестве точки опоры-качения для срыва с заштамповки подходящую ось-точку опоры»архимедова рычага»(в моём случае удлинитель от набора инструментов).
Теперь вы спросите:- «на кой ляд» мне понадобилось его срывать с его «коронного места»?
Дело в том, что не сняв его с корпуса регулятора, я не смог бы его очистить от микроскопических(видимо металлических) соринок, впившихся в его ещё более микроскопические, сепарированные по всему цилиндру отверстия. Эти соринки торчали по бокам, как иглы у ёжика и…перекрывали аппетит прожорливых форсунок:

еле различимая грязь на поверхности фильтра.


Попытки продуть сжатым воздухом компрессора фильтр, не снимая его с регулятора были малоэффективными. Отверстия «стакана» настолько микроскопические, что выдуть «иглообразную» грязь можно было только создав возможность продувать их в сторону, обратную их «втыканию» в тело фильтра.
Вот именно для этого и был произведён демонтаж. Хотя, даже в этом случае с трудом получилось выдуть грязь, труды оказались не напрасны.
Конкретно, после сборки и установки обратно, двигатель перестал страдать «циклической» нехваткой топлива и вошёл в нормальный рабочий режим. Но после пробега примерно 90-100 км видимо опять «всосало» остатки сора и пришлось снова повторить процедуру очистки. После этого всё стабилизировалось и уже 4-ый месяц двигатель работает без проблем.
Конечно, было бы гораздо проще, если бы регулятор был разборный, как в статье:
www.drive2.ru/b/456298975868225012/
…но даже в таких случаях оказывается, что «голь на выдумку хитра.»))
Так что, граждане-господа-товарищи, если у вас случилась подобного рода ситуация, рекомендую проделать тоже самое, и с большой долей вероятности вы сможете сэкономить свои денежки!
Видео на эту же тему:

www.drive2.ru

Дизель Common Rail: кормилец — журнал За рулем

Оцениваем самую популярную систему питания современных дизельных двигателей — Common Rail.

Сегодня ей комплектуется около 80% всех сходящих с конвейера коммерческих автомобилей и спецтехники экологических стандартов Euro 4 и выше. А раз так, самое время поговорить об особенностях ее ремонта и эксплуатации с учетом российской специфики и, в частности, качества отечественного дизельного топлива.

Российские перевозчики и мастера СТО накопили значительный опыт по эксплуатации, обслуживанию и ремонту автомобилей с системой Common Rail (СR), что позволяет не только структурировать проблемы, которые возникают с компонентами СR в гарантийный период и после его окончания, но и дать рекомендации, как их избежать.

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

То, что основной причиной выхода из строя насосов и инжекторов является некачественное топливо, сегодня ни для кого не секрет. В России на данный момент производится и реализуется на автозаправках два основных вида топлива, соответствующих ГОСТ Р 52368–2005 (ЕН 590:2004) и ГОСТ 305–82. При этом, по своим физическим и химическим характеристикам, в частности, в процентном содержании серы, смазывающих способностях, они существенно разнятся. Так, смазывающая способность топлива по ГОСТ Р 52368–2005 регламентируется как не более 460 микрон, а у выпущенного по ГОСТ 305–82 данный параметр не регламентирован. Какое именно топливо попадает в бак автомобиля, часто не знают даже сотрудники бензоколонки — что бензовоз привез, то и залили в резервуары.

В то же время специалист-топливщик без особого труда определит, чем кормили двигатель. Правда, для этого ему придется провести разборку вышедших из строя узлов и агрегатов топливной системы или, по крайней мере, провести их диагностику на специальных стендах. Сильнее всего по карману перевозчика бьет выход из строя топливного насоса.

Система питания Common Rail управляется электронным контроллером

Система питания Common Rail управляется электронным контроллером

Система питания Common Rail управляется электронным контроллером

Перспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common Rail

Перспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common Rail

Перспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common Rail

Привод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляет

Привод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляет

Привод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляет

Неисправности топливного насоса

Одной из наиболее часто встречающихся неисправностей топливного насоса является течь топлива по стыку уплотнительной манжеты кулачкового вала. Явление чаще всего наблюдается в холодную погоду почти у всех насосов, в которых топливо выполняет функцию смазки. Замечено, что при прогреве двигателя до рабочей температуры течь обычно прекращается. Причиной течи почти всегда является повышенное давление топлива внутри насоса. Максимальное же, измеряемое на сливном трубопроводе не должно превышать 1,2 бара.

Система питания. Схема

Система питания. Схема

Система питания. Схема

Для наглядности приведу типичный случай из опыта эксплуатации. Температура воздуха минус 15 градусов Цельсия. После пуска мотора топливо тут же начинает подкапывать в месте стыка насоса с двигателем. Примерно через две минуты работы течь пропадает. За это время утечка топлива может составить около 100 мл. Однако при проверке насоса на стенде никаких проблем в его работе не наблюдается. Если данный дефект имеет место, не торопитесь разбирать насос. Попробуйте померить давление на сливе — скорее всего задросселирована магистраль слива топлива.

Возможная причина возникновения течи может скрываться и в повышенной вязкости топлива. На трескучем морозе даже качественная зимняя солярка густеет, что уж говорить про летние сорта топлива, которые недобросовестные бизнесмены продают зимой. В системе CR количество топлива, проходящего через слив (обратную топливную магистраль), несоизмеримо больше, чем в классической системе. Так, например, инжектор дает в «обратку» примерно столько же топлива, сколько впрыскивает в цилиндр. Одним словом, подтекание топлива по стыку уплотнительной прокладки не является дефектом или неисправностью.

Несмотря на то, что линия высокого давления является очень высоконагру- женной зоной, первостепенное внимание должно уделяться линии низкого давления, так как именно в этих зонах легко может образовываться повы- шенное давление (на сбросе) и повышенное разряжение (на всасывании)

www.zr.ru

Система Common Rail — Toyota Land Cruiser, 4.5 л., 2011 года на DRIVE2

Здравствуйте, дорогие друзья!Данным постом хотелось бы разьяснить все непонятности и осветить тёмные стороны систем Common Rail, так как очень много споров, вопросов.а толком я так понял мало кто может сказать что то более менее вразумительное.ну вот и решил выложить данную информацию.может кому то действительно поможет.кому то просто удовлетворит любопытство, ну а кому осветит тёмные уголки знаний и восполнит пробелы.
Итак, поехали. . .
Дизель системы Common Rail — это самый современный этап эволюции бензиновых и дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. Отличие его от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива в наличии рампы, куда под большим давлением(более 1000бар) подается дизельное топливо, которое далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами. Третье поколение систем Common Rail отличается применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска, количественное увеличение фаз впрыска, а также повышения давления подачи топлива в рампу(до 1800бар). Разновидность для бензиновых двигателей называется Прямой впрыск (FSI, GDI и т.п.)
Прототип системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером в Швейцарии. Далее его технология была развита Марко Гансером из Швейцарского Федерального Института Технологии в Цюрихе. В середине 90-х годов Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Корпорации DENSO, Япония, разработали систему Common Rail для коммерческого транспорта и воплотили ее в системе ECD-U2, которая стала использоваться на грузовиках HINO Rising Ranger, а потом в 1995году продали технологию другим производителям. Поэтому DENSO считается пионером в адаптации системы Common Rail к нуждам автомобилестроения. Современные системы Common Rail работают по тому же принципу. Они управляются Блоком Электронного Управления, который открывает каждый инжектор электронно, а не механически. Эта технология была детально разработана общими усилями компаний Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После того, как FIAT разработал дизайн и концепцую системы, она была продана немецкой компании Robert Bosch GmbH для последующего завершения разработки массового продукта. В целом, это стало большим просчетом компании FIAT, поскольку новая технология стала очень выгодна. Но итальянский концерн был в то время в удручающем финансовом состоянии и не имел ресурсов для завершения выполненых работ. Тем не менее итальянцы первые применили систему Common Rail в 1997 на Alfa Romeo 156 1.9 JTD и только потом она появилась на Mercedes-Benz C 220 CDI.
Двигатели Common Rail используются в судостроении и для локомотивов. Система Cooper-Bessemer GN-8 представитель модифицированной системы Common Rail, где используется гидравлический контроль.
Английское слово COMMON RAIL обозначает одинаково высокое давление в трубке-аккумуляторе(рампе), которое распределяется по всем цилиндрам. Погружной электрический или вакуумный насос поставлет дизельное топливо из бака через подогреватель топлива и фильтр к насосу высокого давления. Он приводится в работу двигателем и направляет топливо под высоким давлением в рампу. Для нормальной работы некоторых типов систем необязательно поддерживать постоянно самое высокое давление. Трубки рампы имеют одинаковую длину и оканчиваются инжекторами. На рампе также расположен регулятор давления, который отправляет лишнюю часть топлива обратно в бак через охладитель. С помощью датчика давления в рампе Блок Упрвления Двигателем может получать информацию о давлении в рампе и контролировать его.
Основными датчики, которые используются в системе — это датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали аккселератора, система подогрева.
Соленоидны в системе Common rail должны реагировать в течение полсекудны: это инжектора, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонадува и клапана рециркуляции выхлопных газов.
Инжектора включаются по команде контроллера — блока EDC посредством магнитного соленоида. Гидравлическая сила давления позволяет открывать и закрывать инжектор, однако активация происходит с блока управления. Некоторые инжектора имеют пьезокристаллы. Под влиянием магнитного поля они увеличиваются в размерах. В инжекторе типа Piezo Inline кристалл находится близко к игле и поэтому в нем не используется механических деталей для включения иглы. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В современных системах используется до шести фаз впрыска. Каждый инжектор производится и тестируется в лаборатории, где ему присваивают определенный код по измеренным данным его работы. После замены инжекторов код должен быть прописан в память блока управления с помощью сканера.
Причины вытеснения традиционных дизелей:

Лучшие экологические данные по выхлопу, меньший шум, более дешевое производство компонентов.
Common Rail сегодня:

В настоящее время каждый производитель имеет собственную аббревиатуру, которая обозначает систему COMMON RAIL:
— BMW: D-двигатели (также используются Land Rover Freelander как TD4)
— Cummins и Scania: XPI (Совместная разработка)
— Cummins: CCR (Насос Cummins с инжекторами Bosch)
— Daimler: CDI (для автомобилей Chrysler и Jeep — CRD)
— Fiat: Fiat, Alfa Romeo and Lancia — JTD (также называется MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DDiS, Quadra-Jet)
— Ford Motor: TDCi Duratorq и Powerstroke
— General Motors: Opel/Vauxhall — CDTi (производится Fiat и GM Daewoo) и DTi для Isuzu
— General Motors: Daewoo/Chevrolet — VCDi (лицензирован от VM Motori также имеет брэнд Ecotec CDTi)
— Honda: i-CTDi
— Hyundai и Kia: CRDi
— Mahindra: CRDe
— Maruti Suzuki: DDiS (производится по лицензии Fiat)
— Mazda: CiTD
— Mitsubishi: DI-D (недавно разработано новое поколение 4N1 с давлением
— в системе впрыска до 2000 bar)
— Nissan: dCi
— PSA Peugeot Citroen: HDI или HDi (Volvo S40/V50 использует двигатели от PSA 1,6D & 2,0D, также используется брэнд JTD)
— Renault: dCi
— SsangYong: XDi (двигатели собираются по лицензии Daimler AG)
— Subaru Legacy: TD (с января 2008)
— Tata: DICOR
— Toyota: D-4D
— Volkswagen Group: Двигатель 4.2 V8 TDI и самые последние 2.7 и 3.0 TDI(V6) сменили старые электронные дизеля. Двигатель 2.0 TDI используется на Volkswagen Tiguan и Audi A4. Новые 2.0 TDI скоро также будет доступен для Passat и в 2009 для Jetta.
— Volvo: 2.4D и D5
— Skoda: TDI

www.drive2.ru

Системы Common Rail — DRIVE2

www.abw.by/news/147851/
Враги системы Common Rail: рассказывают специалисты
Новости Беларуси
Враги системы Common Rail: рассказывают специалисты Мнение о том, что Common Rail — это дорого и проблемно, превалирует среди большинства дизелистов. Однако мало кого интересуют регламентные сроки замены фильтрующих элементов или элементарные правила эксплуатации автомобиля. Сегодня вместе со специалистами СТО «Common Rail Service» обсуждаем наиболее часто встречающиеся проблемы данной системы.

— Пожалуй, самым распространенным явлением, с которым сталкиваются владельцы машин с Common Rail, причем независимо от того, система впрыска какого производителя используется в автомобиле, становится «закоксовывание» форсунок, клапана EGR, — начинает Павел Николаевич Колос, директор ООО «Белтехнодизель». — Но причин тому может быть несколько. Во-первых, изношенные форсунки увеличивают подачу топлива, что приводит к повышенному сажеобразованию. Здесь, даже при условии грамотной эксплуатации, время берет свое — естественный механический износ никто не отменял. Во-вторых, порой сам автовладелец значительно помогает «коксу» накапливаться. Медленная езда на низких оборотах двигателя и вялый разгон способствуют засорению клапана EGR и сажевого фильтра. Люди отказываются понимать, что в таких режимах не достигается необходимая температура в камере сгорания. Привычка ездить практически на холостых осталась в наследство от дизелей 90-х годов. Кажущаяся экономия топлива потом оборачивается в лучшем случае чисткой или заменой клапана EGR и сажевого фильтра. Случалось, что проповедники такого «пенсионного» стиля езды чуть ли не с кулаками бросались на наших мастеров, когда те в ходе диагностики «раскручивали» двигатель до более 3000 оборотов в минуту: «Что вы ломаете машину!»

Еще одна часто встречающаяся проблема — механический износ всей форсунки. Здесь снова речь может идти как об объективном износе от времени, так и об ускоренном режиме, который определяется повышенным количеством посторонних частиц грязи в системе: баке, топливопроводах и т.д. Понятно, что к этому приводит использование некачественных фильтров, пренебрежение интервалами замены, а также желание сэкономить на дизтопливе, когда в бак попадает жидкость непонятного происхождения.

— Наши специалисты однажды столкнулись со случаем, когда затруднились даже определить, что же было залито в бак, — от запаха состава резало в глазах, — подтверждает Павел Николаевич. — О чем думал владелец, когда решил поэкспериментировать, непонятно. Как бы странно это ни звучало, но не менее важной является правильная установка фильтрующего элемента: на многих автомобилях, оснащенных системой впрыска CR Bosch, неквалифицированная замена может привести к тому, что неочищенное топливо будет попадать дальше в топливную систему. Другая крайность гаражного сервиса — использование старых огнеупорных шайб после демонтажа форсунок или применение старых фиксирующих болтов, которые не могут обеспечить нужную герметичность.

— Всем нашим клиентам мы советуем при малейших подозрениях на проблемы в топливной системе обращаться на специализированные СТО. Первые «звоночки» — повышенная дымность, расход топлива, провалы в тяге, специфическое цоканье форсунок, — объясняют специалисты crs.by. — И делаем мы это отнюдь не из желания больше заработать. Вовремя продиагностированная проблема может сэкономить клиенту не одну тысячу долларов. На многих двигателях мы постоянно сталкиваемся с ситуацией, когда выкрутить «закоксованную» форсунку чрезвычайно сложно, не помогают даже спецсъемники с силой более 20 тонн. Иногда удается, разламывая форсунку, по частям доставать ее из посадочного. Однако бывали особо запущенные случаи, когда клиенту ничего не оставалось, как распилить головку блока цилиндров. Так получалось проще и дешевле.

На этом Jeep Grand Cherokee установлен двигатель производства Mercedes-Benz. На нескольких СТО уже пытались демонтировать форсунки, вырезали лючок в кузове со стороны лобового стекла, чтобы не снимать двигатель, но все безуспешно. Владелец привез машину к нам. Если бы обратились вовремя, решить проблему можно было намного скорее и дешевле. Будем воевать!

По сути, первичная диагностика, если машина продолжает ездить, обычно не занимает много времени. В зависимости от указанных владельцем признаков специалист может оценить дымность, динамические характеристики, послушать работу форсунок. После этого подключат компьютер, а при необходимости отправят форсунки и топнасос на стенд, чтобы проверить, соответствуют ли показатели тест-планам. Если с механической частью все в порядке, поиски перекинутся на электрику.

— Одни из самых сложных в диагностике — проблемы в электрической части. Зачастую неисправность может быть приходяще-уходящей: человек мучается несколько дней, а когда приезжает к нам, машина как назло начинает идеально работать. Нередки случаи выхода из строя блока управления, когда требуется его перепрошивка или замена. Но «веселее» всего, когда владельцы обращаются за помощью и при этом недоговаривают всей правды относительно условий эксплуатации и обслуживания… — говорит директор ООО «Белтехнодизель». — Этот фильтр «был заменен буквально несколько дней назад». По словам владельца, разумеется. Но по цвету фильтрующей бумаги все сразу становится понятно. Не признаются, что сами пытались выкручивать форсунки, ставят фильтры другого типа, отрезая лишнее, отрицают, что пытались завести машину с буксира. Чего только не насмотришься! Или попадаются так называемые «экономщики»: иногда чистка топливной системы, в том числе бака, просто обязательна, а клиент ни в какую — не доверяет словам специалистов. Не проехав и сотни километров на отремонтированных форсунках, возвращается с опущенной головой, машина на эвакуаторе — скупой платит дважды, как говорится. На втором фото — расплавленный фильтр: владелец просто забыл выключить подогреватель топлива. И такое бывает!

А как происходит переход на Common Rail для белорусов?

— После VW T4 1998 года выпуска c простым дизельным двигателем 2.5 TDI купил Opel Vivaro 1.9 CDTi с Common Rail. Мне хватило месяца и 400 долларов, отданных на доведение двигателя до ума, чтобы поменять стиль езды и отношение к качеству запчастей, — делится соображениями наш постоянный читатель Дмитрий. — Когда начал менять «расходники», понял, что предыдущий владелец на машине не ездил — он ее просто доезжал. Мой Transporter мог «переварить» любую солярку, какие угодно фильтры, но Vivaro — это другая история: срок замены «топливника» я сократил до 8 тысяч километров, топливо — только с заправки, периодически кручу мотор до 3000 оборотов на тахометре. Как следствие — беспроблемная эксплуатация вот уже 2 года. Большой радости от такого перехода я не испытываю, но выбора уже нет: единственный выход — научиться грамотно ездить и обслуживать Common Rail.

Как показывает практика специалистов, занимающихся ремонтом топливных систем Common Rail, помимо естественного износа и отдельных слабых мест едва ли не главный их враг — невежественный автовладелец. Низкая культура эксплуатации и банальное незнание элементарных требований к обслуживанию сводят на нет главный козырь дизеля — его топливную экономичность. Кстати, качество этого самого топлива также вносит свои коррективы. Пора понять, что современные автомобили не терпят наплевательского к себе отношения, а ресурс многих узлов, в том числе двигателя, особенно зависим от качества применяемых запчастей и соблюдения рекомендованных интервалов их замены.

Алексей ХВОЩИНСКИЙ
Фото Глеба МАЛОФЕЕВА и из архива СТО «Common Rail Service»
ABW.BY

Всю техническую информацию о системах Common Rail можно найти в цикле материалов Егора Алесина «Общая перекладина, или Немного правды о Common Rail», выходивших на страницах газеты «Автобизнес» в 2010 году в рубрике «Дело техники»:

www.drive2.ru

Common rail

Дизельный двигатель, как силовая установка, давно занял лидирующие позиции в сфере коммерческого транспорта. И не мудрено, что такие качества как мощность, экономичность и надежность дизельного двигателя стали востребованы и в легковом транспорте. Современные технологии и конструктивные решения позволили расширить модельный ряд легковых автомобилей, оснащённых дизельными двигателями. Одной из самых распространённых систем является common rail.

Применение технологии common rail позволяет обеспечить низкий расход топлива, снизить шум работы двигателя и повысить экологичность.

COMMON RAIL — что это

Топливная система common rail (дословно – «общая магистраль»). Конструктивно система common rail состоит из трех основных звеньев, каждая из которых включает в себя определенный набор компонентов.

Первое звено — система подачи топлива по магистрали низкого давления. Основными ее элементами являются топливный насос низкого давления и фильтры грубой и тонкой очистки.

Второе звено — линия высокого давления. Включает в себя: топливный насос высокого давления, аккумулятор топлива и форсунки.

Третье звено — электронная система управления, состоит из датчиков, электронного блока управления и исполнительных устройств.

Как работает система common rail

В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В системе Common Rail процессы создания давления топлива и собственно впрыска разделены, так что топливо всегда готово к подаче в цилиндр. Давление топлива создается топливным насосом высокого давления. Насос создает давление топлива и подает его по трубопроводу высокого давления к входу в рампу, которая выступает в роли общего резервуара для всех форсунок. Так и появилось название «общая топливная рампа» – Common Rail. Отсюда топливо подается к отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров.

Разновидности систем common rail.

Система common rail имеет различные модификации.

Общепринятая спецификация различает несколько конфигураций системы common rail. Выбор установленной на автомобиле конфигурации зависит, прежде всего, от транспортного средства (для легковых автомобилей либо грузовых автомобилей). Принципиальная схема работы остается неизменной

Различия касаются, в основном, системы предварительной подачи топлива в контуре низкого давления и организации архитектуры системы.

Кроме того системы common rail могут отличатся схемой реализации используемого типа форсунок.

Тип 1. С  электромагнитным клапаном

Тип 2. С пьезоэлектрическим приводом

Оба типа могут устанавливаться на дизельные двигатели как легкового, так и грузового транспорта.

Проблемы, возникающие при эксплуатации двигателей с системой common rail

Высокая технологичность данной системы позволяет значительно повысить мощность двигателя, гибкость его работы и надежность. Однако применение такой системы накладывает определенные требования к качеству топлива и качеству обслуживания. Дело в том, что выход из строя какого-либо компонента системы, является причиной полной остановки работы двигателя. Особо следует следить за форсунками и их чистотой, так как выход форсунок из строя грозит серьезными тратами.

Профилактика работы системы common rail

Существенно увеличить надежность и ресурс системы common rail позволяет правильное и своевременное техническое обслуживание и соответствующая профилактика.

Прежде всего, необходимо позаботиться о качестве топлива. К сожалению, не всегда есть возможность убедиться в качественных характеристиках топлива. Избежать проблем в таком случае позволяют топливные присадки. На рынке предлагается огромное количество присадок различных производителей. Мы рекомендуем использовать топливные известных производителей, использующих высококачественное сырье и современные технологии. Присадки таких производителей отличаются высокой эффективностью и безопасностью применения.

Система common rail, в силу своих конструктивных особенностей особенно трепетно относиться к чистоте всей системы и форсунок. К сожалению, качество дизельного топлива во многих регионах приводит к повышенному износу системы.

Поэтому, уход за топливной системой common rail следует разделить на два этапа:

Этап 1. Очистка форсунок от нагара и загрязнений. Крайне важный этап, позволяющий избавиться от повышенного нагара на форсунках. Очистку форсунок следует проводить не реже 1 раза в сервисный интервал! Оптимальная частота очистки форсунок – каждые 3-5 тыс км. пробега. К счастью, сейчас для очистки форсунок и топливной системы не нужно ее разбирать. Команда технологов немецкой компании Liqui Moly создала специальный препарат для очистки форсунок от нагара и загрязнений — Промывка дизельных систем Diesel Spulung. Регулярное применение промывки позволяет содержать форсунки в чистоте, тем самым, значительно увеличивая их ресурс.

 Этап 2. Использование защитной (комплексной) топливной присадки. Также необходимый этап при эксплуатации систем с common rail, так как топливная аппаратура значительно страдает от коррозии. Задача данного типа присадок, в первую очередь, защита от коррозии. Мы рекомендуем использовать присадку Liqui Moly Diesel Systempflege. Она прекрасно защищает топливную аппаратуру от коррозии, а за счет специальных компонентов нивелирует низкие смазывающие свойства низкосернистого топлива (Euro стандарта).

Защита топливного фильтра дизельных автомобилей

Топливный фильтр присутствует на любом дизельном автомобиле. Крайне важным является его правильная замена. Подробнее можно прочитать в этой статье.

Особенности эксплуатации системы common rail в зимний период

Не секрет, что самым тяжелым испытанием для топливной аппаратуры дизельного двигателя является его эксплуатация в зимний период.

Морозы и холодный пуск не прибавляют здоровья топливной аппаратуре. Дизельное топливо зимой должно обладать такими же характеристиками, как и в летний период. Для улучшения низкотемпературных свойств топлива и бесперебойной работы системы common rail рекомендуется использовать только качественные антигели! Дизельный антигель Diesel Fliess-Fit является победителем многих тестов как многих температурных тестов, так и обладает великолепными смазывающими свойствами, чего нет у дешевых аналогов.

Он предназначен для поддержания топлива в жидком состоянии при низких температурах до -31 °C. Используется для самых современных дизельных систем — присадка разработана по высочайшим стандартам в отношении безопасности для  систем автомобиля.

Итог

Современные дизельные топливные системы common rail позволяют качественно улучшить характеристики дизельного двигателя, но также и предъявляют более жесткие требования к обслуживанию. Надежность и большой ресурс системы common rail обеспечивается правильным уходом и применением правильных и высокачественных топливных присадок.

liquimoly.ru

Что такое топливная система авто Common Rail

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ. Расскажем что такое «коммон рейл», её устройство и принцип работы.

Что это такое
Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» 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 на 40 процентов. Это не все достоинства. Отмечается уменьшение шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и каждый второй современный автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой.

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

Принцип работы
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 коленвала 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. Особенность «коммон рейл» — 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 принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания.
Устройство. Из чего состоит

Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого и 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 (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов. Рампа представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным. Электронный блок управления авто 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 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 рампой отдельным трубопроводом, 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 рампе 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.

Благодаря высокой точности электронного управления и повышенному давлению впрыска, сгорание топлива в моторе происходит с максимальной отдачей. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопа. Common Rail повлёк развитие дизелей, т.к. экологические нормы по токсичности повышаются и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

amastercar.ru

Что такое система впрыска Common Rail. Особенности и принцип работы

Сегодня мы узнаем, что называется автомобильной системой впрыска топлива с технологией Common Rail, для чего она нужна и как осуществляется ее функционирование

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА ВПРЫСКА COMMON RAIL. ОСОБЕННОСТИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильной системой впрыска топлива с технологией Common Rail (впрыск топлива под высоким давлением), для чего она нужна и как осуществляется ее функционирование. Кроме того, расскажем про основные характеристики технологии, каким образом работает топливный насос в системе, чем впрыск топлива такого типа отличается от других, на каких силовых установках чаще применяется такой механизм и какая польза или вред автомобильному двигателю от Common Rail. В заключении мы поговорим, о том какие задачи выполняет система впрыска Common Rail в двигателе транспортного средства, из каких узлов состоит и каковы ее конструкторские особенности.

Для того, чтобы понять, как функционирует автомобильная система с технологией впрыска топлива под высоким давлением (Common Rail), необходимо знать ее конструкторские особенности, из каких элементов она состоит, а также какие функции и задачи выполняет в той или иной силовой установке транспортного средства. Данные вопросы мы и обсудим в нашем рассказе, чтобы получить исчерпывающее представление о принципе работы автомобильной топливной системы Common Rail. Кроме того, рассмотрим часто задаваемый вопрос многими автовладельцами: “Чем отличается система впрыска топлива под высоким давлением от классических топливных технологий?”.

 Что такое система впрыска FSI. Особенности и принцип работы Что такое система впрыска GDI. Особенности и принцип работы

1. Понятие, особенности, преимущества и недостатки системы впрыска топлива Common Rail

Система Common Rail – технология впрыска топлива для дизельных силовых установок. Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам под постоянным давлением от общей рампы. Данная технология была впервые разработана немецкими инженерами компании Bosch. Коммон Рейл от компании Бош повсеместно используется на транспортных средствах таких марок, как Volvo, Mersedes-Benz и BMW.

Топливная система Common Rail в переводе с английского языка означает общую магистраль топливного механизма транспортного средства. Такая система характеризуется впрыском топлива в камеру сгорания цилиндров под высоким атмосферным давлением. Благодаря подаче топлива под давлением в цилиндры обеспечивается высокая эффективность работы силовой установки и сокращается расход топлива в среднем на 10-15%, а мощность мотора вырастает примерно на 30-40%.


Кроме увеличения мощности силовой установки и снижения расхода топлива, преимущества системы впрыска под высоким давлением Коммон Рейл не заканчиваются. Данная система отмечается уменьшением шума при работе мотора, при этом крутящий момент дизельного двигателя повышается в среднем на 5-10 процентов. Благодаря вышеописанным факторам, система впрыска топлива Коммон Рейл получила всеобщую популярность и на сегодняшний день примерно каждый 2-ой автомобиль на планете с дизельной силовой установкой оборудован этой технологией. 
Среди недостатков системы Коммон Рейл можно выделит довольно высокие нормы по качеству к потребляемому дизельному топливу. В том случае, когда в такую топливную систему попадают мелкие посторонние частицы в виде не растворившегося парафина, который содержится в солярке, то это может привести к выходу из строя форсунок управляемых электроникой и выполненных с высочайшей точностью. Вот поэтому в дизельных силовых установках с системой Коммон Рейл применение качественного дизтоплива является самым главным и обязательным условием.

2. Принцип работы системы впрыска топлива под высоким давлением

Основной принцип работы системы Коммон Рейл состоит на подаче топлива, как правило, дизельного вида, к форсункам от общей рампы под высоким давлением. Давление в такой системе впрыска образуется, а также поддерживается в независимом от частоты вращения коленчатого вала силовой установки состояния. Кроме того, на давление в топливной системе такого типа также никакого влияния не оказывает параметр объема впрыскиваемого горючего в камеры цилиндров

Процесс впрыскивания топлива осуществляется форсунками по специальной команде электронного блока управления системы. В каждую форсунку встроены магнитные соленоиды, включение которых происходит все с того же электронного блока управления системы впрыска. Таким образом, при помощи “умныхфорсунок образуется управляемый впрыск топлива в камеры сгорания топливно-воздушной смеси, расположенных в цилиндрах двигателя


Для повышения эффективности функционирования системы впрыска Комон Рейл было решено разработать и использовать специальный узел, который называется аккумуляторный блок, содержащий в своем составе распределительный трубопровод, трубки подачи топлива, а также сами форсунки. Электронный блок управления по заложенной в него программе передает управляющий сигнал к форсункам, а точнее к их соленоидам, которые установлены на этих деталях. 

Далее соленоиды по команде от блока управления производят подачу дизтоплива в камеры сгорания топливно-воздушной смеси мотора при помощи исполнительных механизмов в виде форсунок. Вся процедура происходит по принципу разделения узла, которое создает высокое давление и элементов впрыскивания, обеспечивающих повышение точности управления процессом сгорания смеси и увеличения силы подачи топлива.

3. Устройство и конструкторские отличия системы Common Rail

Система Коммон Рейл по своему устройству значительно отличается от классических топливных систем, например FSI или GDI. Система впрыска функционирующая под высоким давлением Common Rail и включает в состав 3 основные узла, такие как

Контур низкого давления: включает топливный бак, насос с типом действия подкачки топлива, фильтрующий элемент и трубопроводы для соединения деталей системы.

Контур высокого давления: он состоит из насоса высокого давления, который заменяет классический ТНВД с контрольно-регистрирующим клапаном, рампы высокого давления с датчиком, который контролирует в ней рабочее давление, форсунок с соленоидами, а также соединительных шлангов с трубопроводами. Справочно отметим, что рампа высокого давления представляет из себя длинную трубу с поперечно установленными штуцерами для соединения с форсунками и исполнен в виде двухслойного элемента.

Специальные датчики системы: располагаются по всей топливной системе для контроля, регистрации и направления собранной информация на электронный блок. В системе Коммон Рейл насчитывается около десятка таких датчиков.


Блок электронного типа системы Коммон Рейл получает определенные электрические сигналы от таких датчиков, как: положения коленчатого вала, положения распределительного вала, перемещения педали газового акселератора, давления наддува, а также температуры атмосферного воздуха, температуры антифриза, массового расхода воздуха и давления горючей смеси. Электронный блок управления системы Коммон Рейл на основе предоставленных ему сигналов и информации от всевозможных датчиков анализирует, а потом вычисляет нужное количество подаваемой горючей смеси в камеры цилиндров двигателя

После вычисления данных, блок управления подает команду о начале впрыска необходимого количества топлива на такие исполнительные элементы, как форсунки. Включение форсунок производится через полученные сигналы на соленоиды. Кроме того, блок управления определяет продолжительность открытия форсунок, корректирует показатели впрыска, а также производит управление работой всей системы в целом.


Контур низкого давления системы обеспечивает при помощи специального насоса, засасывание и подкачивание топлива из бензобака автомобиля, далее происходит пропускание горючего через фильтрующий элемент, в котором оседают ненужные загрязнения в виде парафина, а затем осуществляется доставка отфильтрованной смеси к контуру с высоким рабочим давлением.
При поступлении топлива в контур с высоким рабочим давлением, насос направляет горючую смесь в аккумуляторный блок, где оно находится под давлением в диапазоне от 120-140 МегаПаскаль при помощи контрольного клапана. В том случае, если данный клапан открывается по распоряжению электронного блока, то далее топливо от насоса по сливному трубопроводу направляется в бензобак. Заметим, что каждая форсунка соединяется специальными отдельными трубками высокого давления с аккумуляторным блоком. Внутри самой форсунки, как говорили ранее располагается управляющий соленоид, он же клапан электромагнитного типа
Далее по цепочке, после получения электрического сигнала от электронного блока управления системы Коммон Рейл, форсунка осуществляет впрыскивание горючего в определенный цилиндр силовой установки. Продолжительность впрыска топлива производится до тех пор, пока соленоид форсунки не выключится по команде поступившей от все того же электронного блока управления, который в свою очередь вычисляет и определяет момент начала впрыска, количество горючего, получая информацию от разных датчиков и анализируя полученные показатели при помощи специального программного обеспечения, заложенного в память процессора или компьютера на заводе изготовителе. 
Помимо всего прочего, электронный блок управления также систематически производит постоянный контроль работоспособности всей системы Коммон Рейл. Так как в аккумуляторном блоке, горючее находится на стабильно высоком показателе давления, то это дает возможность впрыска малых и четко размеренных порций топлива. Кроме того, в современных системах Коммон Рейл появилась функция подачи предварительной части горючего перед основным впрыском. Эта возможность обеспечила улучшенный процесс сгорания топливно-воздушной смеси в камерах цилиндров двигателя автомобиля.


Видео обзор: “Что такое Common Rail. Принцип работы, строение и особенности”


В заключении отметим, что благодаря высокоточному электронному управлению и оптимальному давлению в системе впрыска топлива Коммон Рейл, в силовой установке сгорание горючего осуществляется с максимальной эффективностью, что обеспечивает комфортную работу мотора автомобиля, так как на каждом из режимов силовой установки достигаются оптимальные показатели. Благодаря этим факторам, сокращается расход топлива и происходит снижение токсичности отработанных газов выхлопной системы транспортного средства. Таким образом, топливная система впрыска горючего под высоким давлением Common Rail обеспечила развитие целого поколения дизельных двигателей, потому что обладает неисчерпаемым потенциалом. Так как экологические нормы по токсичности ежегодно увеличиваются, то это в первую очередь способствует дальнейшему бурному развитию топливных систем по технологии Коммон Рейл.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Топливная система COMMON RAIL – что это такое?

COMMON RAIL – это дизельная топливная система нового поколения, получившая широкое распространение в связи с ужесточением экологических норм. Помимо снижения уровня токсичности выхлопа, этот тип впрыска позволяет обеспечить требуемую мощности двигателя при минимальной подаче топлива. В дословном переводе «common rail» читается как «единая магистраль» . Рассмотрим основные отличия, принцип работы и особенности конструкции системы.

Особенности

Одним из наиболее явных отличий топливной системы Common Rail является наличие общей магистрали, расположенной между форсунками и ТНВД, выполняющей функцию аккумулятора горючего. В отличие от схемы, в которой насос напрямую распределял смесь по форсункам, в данной конструкции его роль ограничивается закачиванием дизеля в трубопровод. Еще одной особенностью является электронная система управления дозирования топлива в распылителях.

Однако основным отличием системы нового поколения является значительно более высокое давление впрыска, которое определяет качество и равномерность распределения факела. Этот фактор является ключевым аспектом формирования смеси и ее последующего возгорания, что и определяет эффективность работы двигателя. Так, использование современных топливных систем Common Rail позволяет обеспечить почти до 40% прироста мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении уровня шума и расхода горючего до 15%. Помимо этого увеличивается и крутящий момент силового агрегата.

Высокая технологичность конструкции обуславливает требовательность данной системы впрыска к качеству горючего. Мелкие абразивные частицы, попавшие в топливную магистраль, могут вывести из строя аппаратуру, изготовленную с высокой точностью.

Принцип работы топливной системы Common Rail

Принцип действия топливной системы Common Rail заключается в подаче горючего к распылителям от рампы, которая выполняет функцию предварительного аккумулятора высокого давления. Схема работы оборудования схожа с технологией старых топливопроводов. Насос подкачки забирает дизель из бака и отправляет к ТНВД, который нагнетает давление в магистрали и снабжает горючим распылители, в необходимый момент впрыскивающим его в цилиндры.

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

  • Топливоподкачивающий насос.
  • Топливный фильтр.
  • Топливный насос высокого давления.
  • Клапан дозировки.
  • Датчик давлений топлива в рампе.
  • Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
  • Регулятор давления (контрольный клапан).
  • Инжекторы.

Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему подкачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (порядка 1 мг), воспламенение которой повышает температуру в замкнутом объеме, после чего в него впрыскивается основная часть горючего. Такая схема дает возможность обеспечить плавное нарастание давления в камере, вследствие чего силовой агрегат функционирует мягче и значительно снижается уровень шума при его работе.

На основании поступающих от датчиков данных система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Таким образом, топливо вначале попадает в насос, а через него – во «временный аккумулятор». За поддержание необходимого уровня давления в рампе отвечает соответствующий регулятор. В заданный момент времени управляющий блок посылает команду к форсункам, и те на определенный срок открывают заслонки. В зависимости от режима эксплуатации силового агрегата, система может в некоторых пределах автоматически менять показатели давления и объем топлива. Давление рассчитывается и поддерживается вне зависимости от скорости вращения коленвала и количества подаваемого горючего. Распылители подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока к соленоиду.

Использование разделенного цикла воспламенений в дизельных топливных системах позволяет поднять крутящий момент на низких оборотах коленвала до 25% при одновременном уменьшении потребления горючего на 20%. Помимо этого, понижается степень выхода сажи в выхлоп, а звук работы двигателя становится значительно тише.

Конструкция

Конструктивно топливная система двигателя Common Rail является контуром высокого давления, который представляет собой сложный комплекс из нескольких взаимосвязанных узлов.

ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания давления в горючем. Так как в дизельном двигателе обороты коленвала регулируются не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, то ТНВД является одним из наиболее важных элементов в конструкции силового агрегата.

Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования порции горючего, поступающего к насосу и конструктивно представляет собой деталь ТНВД. Регулятор давления размещается в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.

Рампа. Эта деталь обладает широким функционалом и выполняет роль аккумулятора горючего, а также распределяет его по форсункам и смягчает перепады давления в жидкости.

Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция данного типа распылителей рассчитана на значительно более высокое давление. Помимо этого, форсунки Common Rail управляют объемом топлива, которое поступает непосредственно в цилиндр. В современных двигателях используются два типа распылителей:

  • Электрогидравлические. В конструкциях данного типа подача топлива осуществляется работой электромагнитного клапана.
  • Пьезофорсунки. В конструкциях данного типа дозированием горючего управляют специальные кристаллы, на порядок повышающие скорость отклика на управляющие сигналы.

Перспективы развития

Технологический потенциал топливной системы Common Rail дал новый импульс развитию дизельных двигателей в условиях перманентно повышающихся стандартов по токсичности. Благодаря контролю высокоточной электроники и значительному давлению при впрыске сгорание смеси происходит с максимальной отдачей, что обеспечивает оптимальную работу силового агрегата на каждом из режимов работы. Дальнейшее технологическое развитие системы напрямую связано с повышением норм экологической безопасности.

Похожие статьи

Автомобл компан Jiangling Motors Co. пользуются популярностью во всем мре. Хорошо знакомы он россйскм автовладельцам. Малотоннажные грузовк шроко прменяются в коммерческой деятельност .

Выпуск ДВС ЯМЗ 7511 осуществляется Ярославским моторным заводом, начиная с 1997 года. Обладая современной конструкцией и хорошей мощностью, он получил признание как автомобилестроителей, так и .

Ярославский Моторный Завод — ОАО «Автодизель» (ЯМЗ) реализует проект по доводке базового семейства дизелей ЯМЗ V6 / V8 до экологических параметров 4-го экологического класса и организации их .

Автосервисный центр «Дизель-Про» осуществляет ремонт форсунок Ивеко системы Common Rail, Bosch, которыми итальянский производитель оснащает дизельные грузовые автомобили и их специализированные .

Мы уже рассматривали распространённые неисправности дизельных топливных систем Denso и Delphi. Настала очередь самых популярных и любимых у белорусов Common Rail Bosch.

Так ли надёжны топливные системы Bosch, как принято считать?

Вообще, на вопрос о лучшей топливной аппаратуре нельзя ответить однозначно, всё зависит от того, по каким параметрам сравнивать.

Рассмотрим, за что хвалят дизельные системы питания Bosch и сравним по этим параметрам их с другими ведущими производителями.

Надёжность

Вопреки расхожему мнению обывателей, из систем подачи топлива самой надёжной считается не Bosch, а японская Denso.

Секрет в том, что даже при возникновении серьёзных неисправностей в работе двигателя, вроде поломки датчика распредвала и ТНВД создаёт минимальное давление, мотор с системой питания Denso запустится и позволит доехать до сервиса — конечно, уведомив владельца о проблеме загоревшейся ошибкой на приборной панели.

А вот автомобиль с Bosch при такой же поломке ЭБУ ТНВД посчитает, что создаваемого давления недостаточно и просто заглушит двигатель. К месту ремонта придётся эвакуировать или буксировать, и это проблема для отдалённых районов.

С другой стороны, если сравнивать надёжность немецкого производителя и американского Delphi, победит Bosch.

Да, для Delphi достаточно запчастей и они вполне распространены в Беларуси. Но беда их в требовательности к качеству топлива, а также в том, что, если ломается Delphi, это наносит колоссальный удар по бюджету владельца.

Скажем, выходит из строя подкачивающий насос и начинает «гнать» металлическую стружку по топливной системе.

Владелец Bosch сразу поймёт это по работе двигателя, а вот в случае Delphi видимых повреждений не будет. Точнее, они будут на том этапе, когда стружка уже забьёт форсунки.

В результате степень повреждения будет так велика, что придётся перебрать всю топливную систему от бака до форсунок.

Ресурс

В плане ресурса деталей топливной дизельной аппаратуры разных производителей всё неоднозначно.

Например, если сравнивать Delphi и Bosch, то отдельные прогрессивные идеи в плане конструкции аппаратуры доходят до немцев с некоторым опозданием.

Так, в системах Delphi уже давным-давно регулятор давления (дозировочный блок) работает в условиях низкого давления, и это бережёт детали от преждевременного износа. В Bosch же такое решение стали использовать не так давно, а до этого работали регуляторы с высоким давлением, что не лучшим образом отражалось на ресурсе.

Если сравнить конструкцию распылителей форсунок, то на иглах форсунки Delphi находятся винтовые канавки. Такая игла проворачивается постепенно и изнашивается равномерно — соответственно, ресурс её выше.

А вот на форсунках Bosch поверхность распылителя гладкая, соответственно при неравномерном износе такая деталь выйдет из строя быстрее.

Это типичная проблема форсунок Bosch — на боковой поверхности иглы появляются задиры. В результате игла с таким задиром подклинивает во время работы, впрыск топлива в камеру сгорания и сброс его в «обратку» становится неуправляемым.

Другой пример — аккумуляторы топлива, так называемые рейки. Раньше у Delphi они выглядели как длинная полая труба, но со временем производитель изменил конструкцию рейки, теперь она выглядит как шайба. Это позволяет уменьшить площадь коррозирования, соответственно, деталь служит дольше.

А вот немецкий производитель не изменяет себе — аккумулятор так и остался в форме трубы. При этом известно, что ржавчина рейки быстро выведет из строя всю систему Common Rail из строя.

Ремонтопригодность

Тут, конечно, в сравнении с тем же Denso лидирует Bosch.

Надёжность японской топливной аппаратуры подтверждает то, что производитель закладывает ресурс в минимум 250 тыс. км при адекватном обслуживании. Но вот возможность ремонта форсунок и ТНВД Denso производителем не предусмотрена. Это не значит, что после возникновения проблемы форсунки и ТНВД отправляются на свалку, просто владельцу придётся хорошенько поискать мастерские, где возьмутся за восстановление этих топливных систем.

Для ремонта сервисмены буквально изобретают собственные технологии, на рынке появляются оригинальные и аналоговые запчасти — в частности, распылители форсунок и гидравлические клапаны, которые чаще всего и выходят из строя. Выход из ситуации с поломкой Denso можно найти, но среди обывателей всё равно ходит стереотип об «одноразовости» японской топливной аппаратуры.

На этом фоне заманчиво выглядит технология ремонта топливной аппаратуры Bosch, которой свободно делится производитель.

С поиском запчастей для Common Rail Bosch тоже нет проблем, главное — не нарваться на подделку. Распылители, корпуса и форсунки в сборе, электромагниты, датчики и расходомеры — всё в свободной продаже.

  • О том, как отличить оригинальные запчасти Bosch, мы писали здесь.

Относительно простая и надёжная конструкция отдельных элементов немецких топливных систем тоже радует производителей и позволяет сэкономить на ремонте.

Так, вышедший из строя подкачивающий насос можно снять для замены, не разбирая ТНВД, хоть он идёт с ним в сборе. При такой же проблеме в топливной аппаратуре Delphi придётся разобрать ТНВД, а затем собрать его обратно. Плюс обязательно промыть промыть топливную систему, присвоить новый корректирующий код, заменить изношенные детали в форсунках — и это уже совсем другая сумма ремонта.

Наконец, специалисты по дизельной топливной аппаратуре многие из рекомендуемых производителем технологий при ремонте Bosch просто опускают. Можно не менять детали строго по регламенту, а продолжать их эксплуатировать, если они в нормальном состоянии.

В результате дорогостоящий по идее ремонт аппаратуры Bosch дешевеет в несколько раз, что не может не радовать владельца.

По надёжности форсунки Bosch тоже выигрывают у Delphi. А ещё элементы топливных систем немецкого производителя охотно берут в ремонт многие СТО — они просто устроены, хорошо изучены и очень распространены.

  • Подробнее о ресурсе и стоимости дизельных топливных форсунок разных производителей узнаете здесь.

Как продлить жизнь топливной системе Bosch

При эксплуатации форсунок и ТНВД «Бош» особое внимание владелец должен уделить таким моментам:

  • использовать только качественное ДТ
  • не добавлять в топливо модификаторы и присадки
  • соблюдать рекомендуемые производителем интервалы обслуживания — в частности, иногда топливный фильтр приходится менять дважды за один межсервисный интервал
  • проводить обслуживание и ремонт топливной системы только в специализированных «Бош Дизель» сервисах

Итого

Для наших реалий самым предпочтительным вариантом топливной дизельной аппаратуры остаётся Bosch.

Его охотно ремонтируют, с поиском запчастей нет проблем, сам производитель охотно предоставляет информацию по проверке подлинности деталей и руководства по сервису, а восстановление такой форсунки или ТНВД не ударит по кошельку владельца. Именно поэтому топливные системы Common Rail Bosch лидируют на рынке.

Но не стоит обольщаться: победа в категории «ремонтопригодность» не гарантирует надёжности и ресурсности — тут Bosch в той или иной степени свободно подвинули Denso и даже Delphi.

  • О том, как владельцы убивают топливную систему дизеля, читайте здесь.

Топливные дизельные форсунки найдёте в нашем каталоге

Система впрыска Common Rail

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.

Источник Источник http://diesel-pro.ru/informaciya/toplivnaya-sistema-common-rail—chto-eto-takoe/
Источник http://www.dieselkraft.by/poleznaya-informatsiya/tipichnye-problemy-dizelnykh-toplivnykh-sistem-bosch.html
Источник Источник Источник http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/60-dizel_2_common_rail/

Система впрыска топлива Common Rail

Система впрыска топлива Common Rail

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В системе Common Rail топливо распределяется по форсункам от аккумулятора высокого давления, называемого рампой. Рельс питается от топливного насоса высокого давления.Давление в рампе, а также начало и конец сигнала, активирующего форсунку для каждого цилиндра, контролируются электроникой. Преимущества системы Common Rail включают гибкость в управлении как моментом впрыска, так и скоростью впрыска.

Введение

Достоинства архитектуры системы впрыска Common Rail были признаны с момента разработки дизельного двигателя. Ранние исследователи, в том числе Рудольф Дизель, работали с топливными системами, которые содержали некоторые важные особенности современных систем впрыска дизельного топлива с общей топливной магистралью.Например, в 1913 году патент на систему впрыска Common Rail с механически управляемыми форсунками был выдан компании Vickers Ltd. из Великобритании [2092] . Примерно в то же время в Соединенных Штатах был выдан еще один патент Томасу Гаффу на топливную систему для двигателя с искровым зажиганием с прямым впрыском в цилиндр, использующего электромагнитные клапаны с электрическим приводом. Дозирование топлива производилось путем контроля времени, в течение которого клапаны были открыты [2085] . Идея использования клапана впрыска с электрическим приводом на дизельном двигателе с топливной системой Common Rail была разработана Бруксом Уокером и Гарри Кеннеди в конце 1920-х годов и применена к дизельному двигателю Atlas-Imperial Diesel Engine Company в Калифорнии в начале 1930-х годов. [2184] [2183] [2178] [2182] .

Работа над современными системами впрыска топлива Common Rail была начата в 1960-х годах компанией Societe des Procedes Modernes D’Injection (SOPROMI) [2086] . Однако пройдет еще 2–3 десятилетия, прежде чем регулирующее давление подстегнет дальнейшее развитие и технология станет коммерчески жизнеспособной. Технология SOPROMI была оценена компанией CAV Ltd. в начале 1970-х годов, и было обнаружено, что она дает мало преимуществ по сравнению с существующими системами P-L-N, которые использовались в то время. По-прежнему требовалась значительная работа для повышения точности и производительности соленоидных приводов.

Дальнейшая разработка дизельных систем Common Rail началась в 1980-х годах. К 1985 году Industrieverband Fahrzeugbau (IFA) из бывшей Восточной Германии разработал систему впрыска Common Rail для своего грузовика W50, но прототип так и не поступил в серийное производство, и через пару лет проект был прекращен. [2096] . Примерно в то же время General Motors также разрабатывала систему Common Rail для применения в своих легких двигателях IDI [2174] .Однако с отменой их программы по производству легких дизельных двигателей в середине 1980-х годов дальнейшее развитие было остановлено.

Спустя несколько лет, в конце 1980-х — начале 1990-х, производители двигателей начали ряд проектов по развитию, которые позже были приняты производителями оборудования для впрыска топлива:

  • Компания Nippondenso доработала систему Common Rail для грузовых автомобилей [2093] [2094] , которую они приобрели у Renault и которая была запущена в производство в 1995 году на грузовиках Hino Rising Ranger.
  • В 1993 году Bosch — возможно, из-за некоторого давления со стороны Daimler-Benz — приобрел технологию UNIJET, первоначально разработанную усилиями Fiat и Elasis (дочерняя компания Fiat), для дальнейшей разработки и производства [2099] . Система Common Rail для легковых автомобилей Bosch была запущена в производство в 1997 году для автомобилей Alfa Romeo 156 [194] 1998 модельного года и Mercedes-Benz C-класса.
  • Вскоре после этого Лукас объявил о контрактах на Common Rail с Ford, Renault и Kia, производство которых начнется в 2000 году.
  • В 2003 году Fiat представил систему Common Rail следующего поколения, способную производить 3-5 впрысков / цикл двигателя для двигателя Multijet Euro 4.

Дополнительную информацию об истории систем Common Rail можно найти в литературе [2178] [2940] .

Целью этих программ развития, начатых в конце 1980-х — начале 1990-х годов, была разработка топливной системы для будущего легкового автомобиля с дизельным двигателем. В начале этих усилий было очевидно, что в будущих дизельных автомобилях будет использоваться система сгорания с прямым впрыском из-за явного преимущества в экономии топлива и удельной мощности по сравнению с преобладающей в то время системой сгорания с непрямым впрыском.Цели разработок включали комфорт вождения, сравнимый с таковым у автомобилей с бензиновым двигателем, соответствие будущим ограничениям выбросов и улучшенную экономию топлива. Рассматривались три группы архитектур топливных систем: (1) распределительный насос с электронным управлением, (2) насос-форсунка с электронным управлением (EUI или насос-форсунка) и (3) система впрыска Common Rail (CR). Хотя усилия по каждому из этих подходов привели к созданию коммерческих топливных систем для серийных автомобилей, система Common Rail обеспечила ряд преимуществ и в конечном итоге станет доминирующей в качестве основной топливной системы, используемой в легковых автомобилях.Эти преимущества включали:

  • Давление топлива не зависит от оборотов двигателя и условий нагрузки. Это позволяет гибко контролировать как количество впрыскиваемого топлива, так и время впрыска, а также обеспечивает лучшее проникновение и перемешивание распылителя даже при низких оборотах двигателя и нагрузках. Эта особенность отличает систему Common Rail от других систем впрыска, в которых давление впрыска увеличивается с увеличением числа оборотов двигателя, как показано на Рисунке 1 [289] . Эта характеристика также позволяет двигателям создавать более высокий крутящий момент на низких оборотах, особенно если используется турбонагнетатель с изменяемой геометрией (VGT).Следует отметить, что хотя системы Common Rail могут работать с максимальным давлением в рампе, поддерживаемым постоянным в широком диапазоне оборотов двигателя и нагрузок, это делается редко. Как обсуждается в другом месте, давление топлива в системах Common Rail можно регулировать в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки, чтобы оптимизировать выбросы и производительность, обеспечивая при этом долговечность двигателя. Рисунок 1 . Взаимосвязь между давлением впрыска и частотой вращения двигателя в различных системах впрыска
  • Понижены требования к пиковому крутящему моменту топливного насоса. По мере развития двигателей с высокоскоростным прямым впрыском (HSDI) большая часть энергии для смешивания воздуха с топливом поступала от импульса распыления топлива, в отличие от вихревых механизмов, используемых в более старых системах сгорания IDI. Только системы впрыска топлива под высоким давлением были способны обеспечить энергию смешивания и хорошую подготовку к распылению, необходимую для низких выбросов ТЧ и УВ. Для выработки энергии, необходимой для впрыска топлива примерно за 1 миллисекунду, обычный распределительный насос должен обеспечивать почти 1 кВт гидравлической мощности за четыре (в 4-цилиндровом двигателе) 1 мс скачков за один оборот насоса, что создает значительную нагрузку на приводной вал [922] .Одна из причин тенденции к использованию систем Common Rail заключалась в том, чтобы минимизировать требования к максимальному крутящему моменту насоса. В то время как требования к мощности и среднему крутящему моменту для насоса Common Rail были аналогичными, подача топлива под высоким давлением осуществляется в аккумулятор, и, таким образом, пиковый расход (и максимальный крутящий момент, необходимый для привода насоса) не обязательно должен совпадать с событие впрыска, как в случае с распределительным насосом. Поток нагнетания насоса можно распределить на более длительную часть цикла двигателя, чтобы поддерживать более равномерный крутящий момент насоса.
  • Улучшено качество шума. Двигатели DI характеризуются более высоким пиковым давлением сгорания и, следовательно, более высоким уровнем шума, чем двигатели IDI. Было обнаружено, что улучшенный шум и низкие выбросы NOx лучше всего достигаются путем введения пилотного (-ых) впрыска (ов). Это было проще всего реализовать в системе Common Rail, которая была способна обеспечивать стабильную подачу небольшого количества пилотного топлива во всем диапазоне нагрузки / скорости двигателя.

###

Разница между Common Rail и насос-форсунками

Топливная форсунка — это топливная форсунка.Все они одинаковые, правда? Ну не очень. На самом деле существует множество различных методов, позволяющих осуществить процесс сгорания, но, пожалуй, наиболее популярными являются два: насос-форсунки и форсунки Common Rail.

Оба этих типа топливных систем в той или иной форме существуют уже много лет. В частности, насос-форсунки на протяжении десятилетий были популярным выбором для дизельных двигателей. Хотя ранние разработки систем впрыска Common Rail существуют почти столько же, их популярность только недавно начала расти.Частично это вызвано новыми стандартами выбросов, которым форсунки Common Rail могут соответствовать гораздо легче, чем форсунки других типов.

Хотите больше отличного контента? Загрузите эту бесплатную электронную книгу о топливных форсунках от HHP!

Загрузить мою электронную книгу !!


Характеристики насос-форсунок и форсунок Common Rail

Хотя их основная функция одинакова — впрыск топлива в цилиндр во время процесса сгорания, эти типы систем работают совершенно по-разному, и точно так же сами форсунки состоят из разных частей.Ниже мы рассмотрим различные функции и проблемы обеих систем.

Насос-форсунка

В насос-форсунках (также обычно называемых «насос-форсунки») каждая форсунка работает независимо, полагаясь на распределительный вал для правильного выбора времени. Инжектор и насос представляют собой единый компонент, что позволяет поддерживать давление топлива внутри самого инжектора перед его впрыскиванием в цилиндр для сгорания.

Из-за того, что она полагается на распределительный вал, эта система не обладает таким же уровнем гибкости, как другие типы впрыска, при которых синхронизация управляется контроллером ЭСУД.Насосные форсунки бывают как электронными, так и механическими, в зависимости от типа двигателя. Поскольку форсунки представляют собой как инжектор, так и насос в одной части, отдельные компоненты сами по себе немного сложнее.

В системе насос-форсунок топливо не поддерживается под постоянным высоким давлением перед подачей в форсунки. Скорее, он находится под гораздо более низким давлением при движении через двигатель. Это сами форсунки, которые повышают давление топлива перед каждым впрыском из-за их двойной производительности как форсунок и насосов.

Насос-форсунки используют меньшее количество топлива в начале процесса, в результате чего получается высокоэффективный двигатель с более низкими уровнями сажи и выбросов, чем мог бы быть достигнут с помощью других систем впрыска (за исключением, возможно, системы Common Rail). Но из-за растущей популярности системы Common Rail по какой-то причине маловероятно, что мы увидим много изменений или улучшений в конструкции и работе насос-форсунок в будущем.

Форсунка Common Rail

В форсунках

Common Rail используется топливная рампа высокого давления, которая подает топливо к отдельным форсункам.В отличие от насос-форсунок, рампа поддерживает постоянное высокое давление топлива, необходимое для впрыска. Форсунки сами по себе не изменяют давление топлива, так как оно готово к впрыску, когда втягивается в форсунку. Из-за этого насос представляет собой отдельный компонент, а не часть самого инжектора. Сам инжектор в этом случае имеет немного более простую конструкцию, чем насос-форсунка.

Форсунки в системе Common Rail являются, по большей части, электронными, в них используются соленоиды, и контроллер ЭСУД контролирует их синхронизацию.В этой системе небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр перед полным впрыском для оптимизации времени и количества топлива. Это помогает сделать двигатель более экономичным в целом. В результате вы также получите больше мощности, уменьшив при этом количество шума и вибраций, производимых двигателем.

Возможности более высокого давления также позволяют повысить эффективность и уменьшить выбросы. Некоторые даже отмечают, что все возможности этой технологии еще не реализованы, что ведет к вероятности дальнейших улучшений общего дизайна и функций в будущем, особенно по мере того, как правила продолжают меняться.

Хотя система впрыска Common Rail находится в производстве гораздо меньше времени, чем другие типы впрыска, ее популярность выросла, и, похоже, это не замедляется. Однако он несет с собой свой уникальный набор проблем.

Это более сложная система в целом, что может привести к более высокой цене, когда дело доходит до замены компонентов. Поскольку он дольше поддерживает топливо под более высоким давлением, это давление влияет на большее количество компонентов. Это может привести к повышенному риску повреждения других компонентов.Он очень чувствителен к загрязнениям, в большей степени, чем другие типы инжекторов. Фактически, одной из основных причин отказа в системах Common Rail является загрязнение топлива, но это одна из наиболее часто игнорируемых. Если вы заметили снижение экономии топлива и думаете, что это может быть связано с проблемой с топливными форсунками Common Rail, вы можете проверить качество топлива.

В конце концов, ваш тип впрыска топлива определяется типом вашего двигателя, и вы ограничены модификациями, внесенными в этот двигатель и его компоненты.Однако хорошо знать, что это за топливная система, чтобы убедиться, что вы получаете для нее подходящие детали.

Если вы покупаете новый двигатель, это важное соображение, которое следует принять во внимание, потому что, хотя двигатель с насос-форсункой может быть дешевле изначально, он может в конечном итоге обойтись вам дороже, поскольку компоненты перестают развиваться и их становится труднее найти. С другой стороны, инжекторный двигатель Common Rail обойдется вам дороже, однако он сэкономит вам деньги на насосе, и все время разрабатываются улучшения.

Есть вопросы по форсункам? У нас есть ответы! Позвоните нам по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших сертифицированных специалистов по продажам! Мало времени? Вы также можете запросить расценки онлайн.


Изменено 16 августа 2019 г.

Что такое дизельная система Common Rail? Откройте для себя компоненты и преимущества

ЧТО ТАКОЕ ОБЫЧНАЯ ДИЗЕЛЬНАЯ СИСТЕМА НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ ?

Common Rail — это система прямого впрыска топлива, используемая в дизельных двигателях .Дизельные системы Common Rail теперь могут обеспечивать максимальную производительность и надежность автомобильных двигателей, снижая уровень шума и вредные выбросы.

Система состоит из топливного насоса, топливораспределительной рампы, форсунок и датчиков , которые определяют рабочие условия двигателя для централизованного электронного блока (ЭБУ), который управляет всеми компонентами.

ОБЩИЙ РЕЛЬС

ОБЩИЙ РЕЛЬС

КАК РАБОТАЕТ ОБЩАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ СИСТЕМА?

Насос высокого давления нагнетает топливо и передает его в магистраль, общий трубопровод, служащий аккумулятором давления и резервуаром.Давление регулируется клапаном с электронным управлением, так что рейка поддерживает правильное давление, требуемое ЭБУ.

Топливо попадает в форсунки, заполняя два пространства, одно над и одно под иглой форсунки. Эти две силы уравновешивают друг друга, и игла удерживается закрытой благодаря пружине. Верхнее пространство, называемое камерой управления, может вентилироваться при открытии соленоидного или пьезоэлектрического клапана.

Когда электронный блок управления открывает клапан, это верхнее пространство опорожняется. Давление в нижней камере поднимает иглу вверх, открывая форсунку, и топливо впрыскивается в камеру сгорания до тех пор, пока сигнал на клапан не отключится и клапан снова закрывается; в этот момент давление в камере управления заставляет иглу закрыться.

ОБЩИЙ РЕЛЬС

ПРЕИМУЩЕСТВА
  • Жидкость и высокая производительность двигателя с низким расходом топлива и выбросами.
  • Множественные близкие впрыски увеличивают эффективность .
  • Модульная конструкция может быть адаптирована ко всем современным автомобилям.
  • Более низкий уровень шума по сравнению с обычными дизельными системами.

ОБЩИЙ РЕЛЬС

ОБЩИЙ РЕЛЬС

Запасные части для впрыска дизельного топлива

Редат С.П.А. работает более 50 лет на международном рынке т с 5 филиалами в мире и широчайшим ассортиментом запчастей для впрыска дизельного топлива. Профессионализм, надежность, компетентность, преимущество по соотношению цена / качество, специализированные операторы и опыт — основы культуры нашей компании.

Наши каталоги , всегда актуальные и отсортированные по категориям и брендам, публикуются на нашем веб-сайте и доступны для всех наших клиентов, а также в нашем запасе запчастей для дизельных двигателей Redat, подходящих для всех основных мировых брендов.Все наши запасные части для дизельных форсунок, насос-форсунок и насосов доступны в нашем интернет-магазине.

ОБЩИЙ РЕЛЬС

ПРЕИМУЩЕСТВА REDAT

  • Специализированные операторы
  • Дизайн, исследования и разработки
  • Внимание к деталям
  • Качество и инновации
  • Конкурентные цены
  • Техническая поддержка
  • Электронная торговля с обновленными интерактивными каталогами

ОБЩИЙ РЕЛЬС

Для дополнительной информации:

011 969 1111

e-mail: sales @ redat.com

ОБЩИЙ РЕЛЬС

НАШИ ТОВАРЫ
Подающие клапаны — Ремонтные комплекты дизельных форсунок — Электроклапаны и соленоиды — Соединения и гайки — Ультразвуковые баки — Поршневые насосы подачи — Форсунки — Элементы — Запасные части для топливных насосов — Мембранные насосы подачи — Ремкомплекты дизельных форсунок — Опоры фильтров — Форсунки — Держатель форсунок запасные части — Запасные части форсунок Common Rail — Запасные части форсунок — Ремкомплекты ТНВД — Регулировочные прокладки — Запасные части Common Rail — Запасные части насосов Common Rail — Запасные части VP Pumps — Ручные капсюли — Запасные части насос-форсунок.

DENSO разрабатывает новую дизельную систему Common Rail с самым высоким в мире давлением впрыска | Новости

— Повышенная топливная эффективность и более чистые выбросы выхлопных газов —

KARIYA (Япония) — Глобальный поставщик автомобилей DENSO Corporation разработала новую систему впрыска дизельного топлива Common Rail (DCR) с самым высоким в мире * давлением впрыска 2500 бар. Согласно исследованиям DENSO, новая система может помогают повысить эффективность использования топлива до 3 процентов, а также снизить содержание твердых частиц (ТЧ) до 50 процентов и оксидов азота (NOx) до 8 процентов.Это сравнивается с системой DENSO предыдущего поколения. Новая система DCR выйдет на рынок позже в этом году на легковых, коммерческих, сельскохозяйственных и строительных машинах по всему миру.

* Для дизельных систем впрыска Common Rail, состоящих из инжектора, топливного насоса и Common Rail.

«Наша новая дизельная система Common Rail поможет повысить топливную эффективность и соответствовать стандартам выбросов выхлопных газов, которые становятся все более строгими во всем мире, особенно в Европе, Японии и США», — сказал Юкихиро Шинохара. исполнительный директор подразделения дизельных двигателей DENSO.

Улучшенная конструкция для снижения рабочей нагрузки топливного насоса:

  • В системе Common Rail часть топлива, подаваемого от топливного насоса к форсункам, используется для таких целей, как компоненты системы смазки.
  • Это топливо затем возвращается обратно в топливный бак, что создает дополнительную нагрузку на топливный насос, вместо того, чтобы впрыскиваться в камеры сгорания двигателя.
  • За счет улучшения конструкции форсунки, топливного насоса и системы Common Rail компания DENSO значительно снизила нагрузку на топливный насос, уменьшив количество топлива, которое отправляется обратно в топливный бак, примерно на 90 процентов.

Более высокое давление впрыска:

  • Для создания более высокого давления впрыска топлива компания DENSO изменила конструкцию компонентов и использовала новые материалы.
  • Эти изменения позволили топливу распыляться на более мелкие капли, что улучшило воспламенение топлива и эффективность сгорания, что привело к увеличению экономии топлива и более чистым выбросам выхлопных газов.

Размер имеет значение:

  • Поскольку автопроизводители имеют ограниченное пространство для интеграции компонентов, DENSO смогла разработать и изготовить топливный насос, аналогичный по размеру, но более эффективный, чем предыдущая система.
  • DENSO удалось добиться этого за счет снижения нагрузки на топливный насос.

Первый, кто ввел в производство дизельные системы Common Rail:

  • Компания DENSO первой в мире начала коммерциализацию дизельных систем Common Rail в 1995 году.
  • В 2002 году DENSO предложила систему Common Rail на 1800 бар, самую высокую в мире систему впрыска. давление в то время.
  • В 2008 году DENSO выпустила на рынок модель на 2000 бар.
  • В 2012 году DENSO выпустила на рынок первую в мире систему управления двигателем под названием Intelligent-Accuracy Refinement Technology (i-ART), в которой форсунки имеют встроенный датчик давления для измерения давления впрыска топлива в реальном времени и управления подачей топлива. количество и время впрыска каждой форсунки.

Дальнейшее развитие:
DENSO работает над разработкой и коммерциализацией дизельной системы Common Rail на 3000 бар. Компания продолжит разработку продуктов и технологий, которые помогут улучшить характеристики автомобилей с дизельным двигателем, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду.

О дизельных системах Common Rail:

  • Дизельная система Common Rail — это основная система впрыска топлива для дизельных двигателей.
  • Топливо, которое сильно сжимается топливным насосом, хранится в аккумуляторе, называемом Common Rail.
  • Затем он распыляется через форсунки с электрическим управлением в камеры сгорания.
  • Хранение сильно сжатого топлива в общей топливной рампе не только дополнительно увеличивает давление топлива, но также регулирует давление впрыска топлива и синхронизацию без влияния скорости вращения двигателя.

Корпорация DENSO со штаб-квартирой в Кария, префектура Айти, Япония, является ведущим мировым поставщиком передовых технологий, систем и компонентов для автомобильной промышленности в области охлаждения, управления трансмиссией, электроники, информации и безопасности.Его клиенты включают всех основных производителей автомобилей в мире. По всему миру компания имеет более 200 дочерних и зависимых компаний в 36 странах и регионах (включая Японию) и насчитывает более 130 000 сотрудников. Консолидированные мировые продажи за финансовый год, заканчивающийся в марте 31 августа 2013 г., составила 38,1 млрд долларов США. В прошлом финансовом году DENSO потратила 9,4% своих глобальных консолидированных продаж на исследования и разработки. Обыкновенные акции DENSO торгуются на фондовых биржах Токио и Нагоя. Для получения дополнительной информации перейдите на www.denso.com/global/en/, или посетите наш сайт для СМИ по адресу www.densomediacenter.com


Новая система Common Rail
(Слева: топливный насос, форсунка и Common Rail)

Внутренний впрыск Common Rail | Плюсы автосервиса

Ветераны автомобильной промышленности стали свидетелями невероятных технологических изменений за последние три десятилетия. Все началось в середине 80-х с электронной революции, которая со временем только набрала обороты и изменила все, что, как мы думали, мы знали об автомобилях.Если вы так долго зарабатывали на жизнь в автомобильной сфере, снимаю шляпу перед вами, потому что вы действительно стойкий и настойчивый человек!

Элвин Тоффлер написал об этой динамике в своей книге Future Shock , которую он опубликовал в 1970 году. Тоффлер сказал, что «неграмотными в 21 веке будут не те, кто не умеет читать и писать, а те, кто не может учиться, разучиваться и переучиваться. ” Любой, кто по прошествии 30 лет все еще участвует в автомобильной игре, действительно много раз учился, переучивался и переучивался за свою карьеру.Согласно определению Тоффлера, автомобильный неграмотный будет иметь очень короткий срок годности.

( Фото любезно предоставлено Robert Bosch LLC. ) Компания Bosch завершила разработку системы впрыска HPCR для массового производства. Они выпустили дизайн для легковых автомобилей в 1997 году.

Специалисты по дизельным двигателям в последние годы испытывали свои собственные частные Future Shock , поскольку серьезные изменения в правилах EPA привели к революции в технологии дизельных двигателей.Когда-то дизели славились своим шумом и черным дымом, что привлекало их фанатов, но всколыхнуло широкую публику. Регулирование выбросов сыграло первостепенную роль в том, чтобы положить конец всему этому, но еще одним важным фактором стало то, что технология стала более привлекательной для неверующих в стремлении увеличить долю рынка.

БЕСПЛАТНАЯ ТЕЛЕМАТИЧЕСКАЯ БЕЛАЯ БУМАГА от CTT

Будьте впереди отрасли, расширяя свои технические знания в области автомобилестроения, загрузив нашу бесплатную техническую документацию.

Конечно, бензиновые двигатели также развивались, но в целом картина такова, что технологии бензиновых и дизельных двигателей объединяются. Они используют аналогичные электронные элементы управления и бортовую диагностику, что упрощает для специалистов по управлению автомобилем переход на обслуживание дизельных двигателей. Более высокая степень сжатия и прямой впрыск теперь распространены среди бензиновых двигателей, в то время как дизели снижают степень сжатия и используют топливные системы, которые, похоже, черпали вдохновение у своих бензиновых собратьев.

Соблюдение последних требований по контролю за выбросами дизельного топлива было бы невозможно без совершенно нового подхода к проектированию топливной системы. Хотя более ранние гидромеханические системы, безусловно, были надежными, требовался новый уровень точности, который мог быть достигнут только с помощью компьютерного управления отдельными форсунками. Кроме того, давление впрыска должно было быть экспоненциально выше, чтобы достичь целей распыления и проникновения в камеру сгорания. Это сузило круг возможных кандидатов до нескольких избранных, и в конечном итоге победителем стал впрыск Common Rail (HPCR) под высоким давлением.

( Фото любезно предоставлено Ford Motor Company ) В дизельном двигателе Power Stroke объемом 6,7 л второго поколения используется впрыск HPCR, что помогает соответствовать строгим нормам EPA по контролю за выбросами.

Как мы были

Хотя Рудольф Дизель выполнил львиную долю работ по разработке двигателя, носящего его имя, ему никогда не удавалось заставить свою конструкцию работать должным образом при жизни.Дизельный двигатель завоевал доверие только после того, как Роберт Бош создал первую практическую систему впрыска. В последующие десятилетия оригинальная конструкция насосной линии-форсунки Bosch продолжала жить с постепенными улучшениями, позволив дизельному двигателю стать рабочей лошадкой в ​​мире промышленности.

Основная идея любой системы впрыска дизельного топлива состоит в том, чтобы дозировать точное количество распыленного топлива в камеру сгорания двигателя в нужное время. Дизельные двигатели известны как двигатели с воспламенением от сжатия (CI), что означает, что они используют теплоту сжатия для воспламенения топлива, а не свечи зажигания.Свежий воздух заполняет цилиндр во время такта впуска поршня, а затем его температура повышается во время такта сжатия. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке (ВМТ), дизельное топливо впрыскивается в перегретый воздух. Топливо воспламеняется после короткого периода задержки, и пламя распространяется по воздушно-топливной смеси, высвобождая огромное количество тепловой энергии. Это вызывает быстрое расширение дымовых газов, что приводит к опусканию поршня во время рабочего хода.

Ранние разработки систем впрыска могли все это сделать, с некоторыми серьезными ограничениями:

1.Топливо можно было впрыснуть только за один импульс.

2. Давление топлива было низким (около 3000 фунтов на квадратный дюйм), что приводило к образованию более крупных капель топлива, которые плохо распределялись.

Одновременный впрыск всего топлива для заданного цикла сгорания имеет ряд серьезных недостатков. То, что на самом деле горит при сгорании, — это испаренное топливо, смешанное с воздухом. Когда дизельное топливо попадает в камеру сгорания, оно не загорается сразу, потому что каплям топлива требуется время, чтобы поглотить тепло, когда они переходят из жидкого состояния в газообразное.Это явление известно как задержка воспламенения, то есть период между первым впрыском топлива и его фактическим воспламенением. Большой объем топлива будет иметь более длительное время задержки воспламенения, потому что для его испарения требуется гораздо больше тепла. По тем же причинам крупные капли топлива, вызванные низким давлением впрыска, также вызывают увеличенную задержку воспламенения.

( Фотография любезно предоставлена ​​Robert Bosch LLC. ) Дизельный впрыск Common Rail под высоким давлением имеет много общего с системами непосредственного впрыска бензина.

Большее время задержки зажигания — это только плохо. Это связано с тем, что впрыскиваемое топливо продолжает смешиваться с вихревым воздухом, когда поршень поднимается, и когда он, наконец, воспламеняется, он очень быстро сгорает и создает неконтролируемое давление в камере сгорания. Это приводит к знакомому «детонации» сгорания, которым были известны дизели, а также к увеличению выбросов NOx из-за более высоких температур камеры сгорания.

Конструкция системы впрыска имеет решающее значение для снижения выбросов дизельного топлива.Вместо того, чтобы впрыскивать все топливо сразу, почему бы не управлять процессом горения, разбивая его на несколько импульсов? А как насчет создания меньших капель топлива и лучшего их распределения за счет увеличения давления впрыска? Вот где сияют системы впрыска Common Rail высокого давления.

( Фото любезно предоставлено Robert Bosch LLC. ) В старых дизелях использовались форсунки, которые впрыскивали топливо в камеры предварительного сгорания.HPCR используется только с дизельными двигателями с прямым впрыском (DI), которые впрыскивают топливо непосредственно над поршнем.

Как это работает

Системы впрыска Common Rail (HPCR) под высоким давлением имеют простую конструкцию и поразительно напоминают систему впрыска топлива через порт бензина. Насос низкого давления перекачивает дизельное топливо из бака автомобиля в узел фильтра / водоотделителя. Затем чистое безводное топливо подается в насос высокого давления, который подает топливо под давлением в общую топливную рампу.Современные системы HPCR способны создавать давление в топливе до 29 000 фунтов на квадратный дюйм (2000 бар). Каждая форсунка HPCR присоединена к общей топливораспределительной рампе линией высокого давления и электронно управляется модулем управления двигателем (ECM). Форсунки расположены в головке блока цилиндров двигателя и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания по команде контроллера ЭСУД. Возвратное топливо отправляется обратно в бак от форсунок, Common Rail, а также насоса высокого давления.

Инжектор HPCR приводится в действие электрическим приводом — соленоидом или пьезокристаллическим блоком.Хотя пьезоинжекторы имеют более быстрое время отклика и занимают меньше места, они значительно дороже и поэтому менее распространены. Соленоид косвенно управляет иглой форсунки, стравливая давление над регулирующим плунжером и позволяя давлению топлива поднять форсунку с седла. Топливо проталкивается через отверстия в сопле и распыляется при входе в камеру сгорания. Когда соленоид выключен, он закрывает выпускное отверстие, и давление топлива увеличивает силу на верхнюю часть плунжера, заставляя его закрывать иглу форсунки.Современные конструкции форсунок позволяют производить до 8 отдельных впрысков в течение одного цикла сгорания.

Почему несколько инъекций?

Одновременный впрыск всего топлива для заданного цикла сгорания имеет серьезные недостатки. Системы HPCR могут разбивать эти события на несколько импульсов, чтобы обеспечить совершенно новый уровень контроля над процессом горения. Эта способность снижает шум двигателя и выбросы, а также увеличивает экономию топлива и выходной крутящий момент.Помимо этого, системы нейтрализации выхлопных газов дизельного топлива также полагаются на гибкость HPCR для правильного функционирования.

Событие впрыска топлива HPCR начинается с пилотного впрыска. Думайте об этом как о разжигании огня с помощью растопки, а не о попытке зажечь целое бревно. Пилотный впрыск — это небольшое количество топлива, для испарения которого не требуется много тепловой энергии. Это легко воспламеняется (очень короткий период задержки) и подготавливает камеру сгорания к основному впрыску. Тепловая энергия, генерируемая пилотным впрыском, служит для уменьшения задержки зажигания для основного впрыска, который производит большую часть мощности двигателя.События пилотного и основного впрыска могут быть далее разбиты на несколько импульсов, идея состоит в том, чтобы осуществлять точный контроль над повышением давления в цилиндре, чтобы снизить шум двигателя и улучшить общие характеристики двигателя.

После того, как был произведен основной впрыск, последним шагом является дополнительный впрыск. Это небольшие количества топлива, которые используются как своего рода «охотник», чтобы помочь очистить оставшееся несгоревшее топливо. Поздний пост-впрыск может использоваться во время такта выпуска поршня, чтобы направить несгоревшее топливо в катализатор окисления дизельного топлива.Целью этого является нагрев выхлопных газов, которые могут инициировать регенерацию дизельного сажевого фильтра (DPF) или разогреть катализатор избирательного каталитического восстановления (SCR).

Контроллер ЭСУД постоянно регулирует давление в общей магистрали в зависимости от условий работы двигателя. В большинстве систем HPCR давление топлива регулируется с помощью соленоида количества топлива (FQS) на насосе высокого давления в тандеме с соленоидом управления давлением топлива, расположенным на общей топливораспределительной рампе.FQS дозирует топливо в элементы высокого давления внутри насоса высокого давления; чем больше топлива, тем выше давление. Электромагнитный клапан управления давлением топлива повышает давление за счет ограничения количества топлива, сбрасываемого в возвратную магистраль из общей топливораспределительной рампы. Контроллер ЭСУД отправляет сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на FQS и соленоид управления давлением топлива, обычно требуя повышения давления, когда двигатель запускается или находится под нагрузкой.

Водоотделитель топливной системы не всегда легко доступен.Тем не менее, не забудьте часто слить воду из водоотделителя — не ждите, пока загорится индикатор WIF!

Контур обратной связи достигается за счет использования датчика давления в топливной рампе, расположенного на общей топливной рампе. Контроллер ЭСУД определяет заданное значение давления топлива на основе входных сигналов датчиков, а затем соответственно подает команду на FQS и соленоиды управления давлением топлива. Датчик давления в топливной рампе сообщает о фактических показаниях, которые дают ECM ориентир для целей регулировки.Существенная разница между заданным значением и фактическим давлением топлива может привести к проблемам с управляемостью и возможным диагностическим кодам неисправностей (DTC).

Современные системы HPCR способны корректировать топливную коррекцию аналогично системе долгосрочной коррекции подачи топлива бензинового двигателя (LTFT). Вклад каждого цилиндра измеряется с помощью сигналов скорости от датчика положения коленчатого вала (CKP), а ECM добавляет или вычитает топливо для отдельных цилиндров, чтобы сгладить работу двигателя. Эти значения (+ или -) просматриваются с помощью диагностического прибора и могут помочь технику определить слабые или пропускающие зажигание цилиндры двигателя.

Инжектор HPCR снят с двигателя Ford мощностью 6,4 л. Обратите внимание на резиновую заглушку на открытом топливном штуцере, ограничивающую возможность загрязнения.

Проблемы с обслуживанием

Чистота топлива — это проблема №1 в обслуживании систем впрыска HPCR. Движущиеся части форсунок и насоса высокого давления имеют очень плотную посадку и, таким образом, практически не допускают попадания загрязняющих веществ в топливо.Обязательно выполняйте регулярную замену топливного фильтра и используйте фильтры OEM для достижения наилучших результатов. При замене элемента топливного фильтра убедитесь, что он установлен всухую, а затем заправьте систему с помощью ручного заправщика или электрического топливного насоса автомобиля. В некоторых случаях вы можете заставить электронасос поработать в течение длительного периода, ударив стартером. Если ничего не помогает, с помощью диагностического прибора подайте команду на включение топливного насоса и дайте ему поработать пару минут, чтобы удалить воздух из системы.

Даже если вы не меняете топливные фильтры во время посещения клиента, сделайте ему одолжение и слейте всю скопившуюся воду из водоотделителя.Некоторые люди ждут, пока загорится индикатор воды в топливе (WIF), прежде чем слить воду из водоотделителя. Это ошибка, потому что схемы WIF могут быть менее чем надежными, а вода смертельно опасна для системы HPCR! Обязательно посоветуйте своим клиентам покупать топливо на заправочной станции, где продается много дизельного топлива. Если в топливную систему попадает вода, вы, вероятно, можете рассчитывать на ремонт на тысячи долларов.

(Фото любезно предоставлено Innovative Products of America) Доступны специальные инструменты для очистки отверстия инжектора при замене инжектора HPCR.

Найти цилиндр с пропуском зажигания на старых дизелях было так же просто, как ослабить линию впрыска и прислушаться к изменению оборотов двигателя. Если изменений не было, значит, вы нашли свой неисправный цилиндр. НЕ используйте эту технику на дизельном топливе HPCR! На это есть две причины. Во-первых, открытие линии высокого давления при работающем двигателе приведет только к снижению давления во всех форсунках, что полностью противоречит цели теста. Во-вторых, давление в системе HPCR опасно высокое и может легко привести к заражению крови, если ваши руки находятся где-то рядом с ослабленной линией инъекции.Лучший способ обнаружить утечки на стороне высокого давления системы — это провести вокруг линий с помощью куска тонкого картона.

Уставка Common Rail и PID фактического давления топлива чрезвычайно важны для диагностики управляемости автомобиля. Например, техник, которому поручено диагностировать состояние отсутствия запуска, может использовать диагностический прибор для наблюдения за фактическим PID давления топлива во время проворачивания двигателя. Типичному двигателю HPCR для запуска требуется не менее 1740 фунтов на квадратный дюйм (120 бар), поэтому значение давления топлива ниже указанного может объяснить состояние отсутствия запуска.Существует две основные причины низкого давления топлива в общей топливной рампе:

1. Слабая подача топлива на стороне низкого давления, или

2. Утечка топлива на стороне высокого давления системы

Визуальный осмотр позволит определить, нет ли в автомобиле топлива. Вы слышите, как работает топливный насос в баке? Проведите проверку давления топлива на стороне подачи системы, чтобы сузить причину отсутствия запуска. О высоком уровне возврата топлива вам скажет многое. Для отдельных форсунок возможна внутренняя утечка, достаточно серьезная, чтобы двигатель не запускался.Некоторые двигатели HPCR имеют комплекты для измерения обратного топлива от отдельных форсунок, которые могут помочь диагностировать всевозможные проблемы с управляемостью. Как упоминалось ранее, значения корректировки подачи топлива для каждого цилиндра также могут быть очень полезны.

Код коррекции расположен на корпусе форсунки HPCR и должен быть запрограммирован в блоке управления двигателем для конкретного цилиндра, в который устанавливается форсунка.

Если вам все же необходимо заменить одну или несколько форсунок, обязательно тщательно очистите отверстие форсунки специальной щеткой.Проверьте служебную информацию, чтобы определить, можно ли использовать топливопроводы высокого давления повторно (они могут быть только одноразовыми). Кроме того, не забудьте запрограммировать код коррекции новой форсунки в ECM, чтобы обеспечить быстрый запуск и плавную работу.

Будущее

Поскольку правила контроля выбросов продолжают ужесточаться, грядущие поколения HPCR будут повышать производительность при повышении давления до 36 000 фунтов на кв. Дюйм (2500 бар) и выше и до 9 впрысков на цикл сгорания.Инструменты сканирования продолжают приобретать все большее значение не только для диагностики, но и для сервисных функций. Удачи вам в ваших будущих приключениях в сфере обслуживания дизельных двигателей!

Основы систем впрыска Common Rail в Корпус-Кристи, Техас