Коммон рейл что это такое


Топливная система Common Rail - что это такое?

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

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, которая выполнена с большой точностью, управляемые форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях «коммон рейл» использование качественного топлива является обязательным условием.

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.

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 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

Особенности устройства и преимущества топливной системы Common Rail

Топливная система Common Rail применяется исключительно в дизельных двигателях и считается наиболее прогрессивной на текущий момент. В сравнении с другими системами она обеспечивает более экономичный расход топлива, повышает экологическую безопасность автомобиля, отличается низким уровнем шума, но главное — создает более высокое давление подачи в камеру сгорания. О том, как устроена система впрыска Common Rail (Коммон Рейл) и каковы принципы ее работы, пойдет речь далее.

Что такое топливная система Common Rail

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

Устройство топливной системы Common Rail

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

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

Более 70% всех производимых сегодня дизельных двигателей оснащается топливными системами Common Rail.

Особенности и принцип работы

Принцип работы топливной системы этого типа основан на разделении процессов создания высокого давления и непосредственно впрыска дизеля. Из топливного бака горючее закачивается в систему насосом низкого давления. При этом оно проходит через фильтры, где очищается от примесей и различных загрязнений. По контуру низкого давления дизтопливо поступает в ТНВД, который имеет механический привод. Он, в свою очередь, выполняет закачку топлива в рампу, где оно аккумулируется до момента впрыска. Это позволяет постоянно поддерживать нужный уровень давления, независимо от текущего режима работы двигателя.

Читайте также:  Как работает система распределенного впрыска топлива MPI

Получая данные от датчиков системы, ЭБУ двигателя определяет, какое количество топлива необходимо подать ТНВД на топливную рампу. После этого открывается клапан дозирования горючего, которое поступает в аккумулятор. Топливо при этом находится под заданным уровнем давления, поддерживаемым регулятором.

Схема форсунки системы коммон рейл в разрезе

Как только необходимый объем дизеля закачивается в рампу, ЭБУ посылает команду на открытие форсунок, соответствующих циклу работы двигателя. В течение одного цикла работы такой системы осуществляется многократный впрыск, состоящий из трех этапов:

  • Предварительный — необходим для повышения температуры и сжатия в камере сгорания, что позволяет ускорить процесс самовоспламенения. На холостом ходу может выполняться два предварительных впрыска, при увеличении оборотов — один, а на полной мощности предварительного впрыска нет.
  • Основной — непосредственно обеспечивающий работу мотора.
  • Дополнительный — необходим для увеличения температуры нагрева отработавших газов, что обеспечивает сгорание сажи и уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу.

В современных дизельных двигателях может выполняться от 7 до 9 фаз впрыска.

Достоинства и недостатки системы Common rail

Изначально уровень давления, создаваемый на топливной рампе, составлял 140 МПа. Начиная с четвертого поколения, система позволила достигать показателей до 220 МПа. Такой прогресс позволил добиться увеличения объема топлива, впрыскиваемого в цилиндры мотора за один цикл, а следовательно, повысить мощность дизельных автомобилей.

Аккумуляторные топливные системы используют целый комплекс датчиков, позволяющих учитывать:

  • давление в магистральном трубопроводе;
  • скорость вращения коленчатого вала;
  • расход воздуха, положение педали газа;
  • температуру топлива и воздуха;
  • данные лямбда-зонда.

Сигналы, поступающие от этих датчиков, дают возможность ЭБУ максимально оптимизировать работу дизельного двигателя. В сравнении с системами ТНВД с насос-форсунками, ремонтопригодность Common Rail выше в силу более простого устройства.

Среди недостатков системы Коммон Рейл — необходимость использования топлива более высокого качества. Поскольку в таких двигателях используются конструктивно сложные форсунки, их ресурс ниже. Также очень важно обеспечение полной герметичности. Так, например, при поломке форсунки, ее клапан будет постоянно находиться в открытом положении, и топливная система перестанет работать.

Появление топливной системы Common Rail стало настоящим прорывом в производстве дизельных двигателей. Она обеспечила возможность применения для дизелей всех классов высоких экологических стандартов, активно внедряемых в развитых странах.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

techautoport.ru

Дизельные двигатели. В группе риска не только common rail

27.02.2017 | 123091 просмотр

На фоне всех трансформаций, которые выпали на долю ДВС за время его существования, изменения дизеля, пожалуй, наиболее кардинальны. Речь не о технике — о смене сути, идеологическом, так сказать, перевоплощении. Созданные как сугубо утилитарные агрегаты, призванные тянуть лямку в самых суровых условиях либо как минимум экономить средства хозяина, под воздействием экологов и маркетологов в последнее время они не просто начали доставлять удовольствие от управления ими — стали утонченными «неженками» даже на технике, которая должна уметь существовать вдали от цивилизации. И дело тут не только в топливной аппаратуре, в common rail. C чем же придется иметь дело при покупке автомобиля с современным турбодизелем?

Читайте также на Дроме: «Топливная аппаратура дизелей: альтернативы нет, проблемы бывают»

Можно сказать, что дизели на протяжении практически всей своей истории несколько отставали в развитии от моторов, работавших на ином топливе. К примеру, первое теоретическое обоснование того, что горючая смесь способна воспламеняться от сжатия, было выведено в 20-х годах XIX века, но еще в самом начале того столетия уже сконструировали двигатель с «внешним» зажиганием и газообразным водородом в виде топлива. К 1897 году, когда Рудольф Дизель создал первый рабочий образец, несколько его коллег-конкурентов уже имели агрегаты, функционирующие на различных газах и бензине. Заинтересовались ли работой Дизеля промышленники? Безусловно, однако только те, что занимались производством техники, далекой от индивидуального употребления.

Быстро отказавшись от использования в качестве топлива угольной пыли (по сути, абразива), Рудольф Дизель пришел к легким фракциям нефти либо растительным маслам. Первый — одноцилиндровый — мотор был громоздок и тяжел, но развивал уже 20 л.с., отличался экономичностью, а КПД имел больше, чем у бензиновых установок. «Обрастая» цилиндрами при росте удельной мощности, он быстро заинтересовал судостроителей, в том числе военных. Именно с использованием дизеля в ВМФ связывают загадочное исчезновение в 1913 году на пути из континентальной Европы в Лондон его изобретателя. По одной из версий, выглядящей наиболее правдоподобно, конструктора устранила немецкая разведка — из-за опасений сотрудничества Дизеля с Британским адмиралтейством, рассматривавшим мотор для установки на подлодки

Как известно, к Первой мировой войне дизель прочно обосновался на флоте и в качестве стационарных силовых установок добрался до железной дороги. Чем отличался от своих потомков? Тем, что не имел привычного теперь ТНВД. Давление в топливной системе обеспечивал воздушный компрессор с приводом от коленвала, определявший невысокую оборотистость тех дизелей (например, первый рабочий образец Дизеля развивал менее 200 об/мин). Ее хватало для того, чтобы заряжать аккумуляторы на подлодках и в стационарном исполнении обеспечивать электроэнергией производства. Максимум, с учетом хорошего момента на «низах», дизели таскали локомотивы, но для автотранспорта, пусть даже грузового, не подходили.

Ситуация изменилась в 20-х годах, когда Роберт Бош модифицировал топливный насос и форсунки, что позволяло отказаться от воздушного компрессора. Дизели начали крутиться интенсивнее и заинтересовали, наконец, производителей автомобилей.

Первым грузовым автомобилем с дизельным двигателем стал пятитонный Benz-Gaggenau Typ 5K3 образца 1923 года. Хотя за год до этого тот же Benz выпустил двухцилиндровый 25-сильный мотор на тяжелом топливе для трактора. Грузовой двигатель развивал 45 л. с. при 1000 об/мин и объеме в 5,7 л. В 1927-м разработали первый 6-цилиндровый дизель — объемом 8,6 л и мощностью 75 л.с. Примечательна «четверка» еще двумя моментами — впервые было использовано обозначение OM (в данном случае OM5 — от немецкого Oel Motor, «нефтяной двигатель»), в будущем ставшее для дизелей Mercedes-Benz традиционным. И опять же впервые для приготовления горючей смеси в головке блока выполнили форкамеры — отделенные от камер сгорания объемы, где топливо смешивалось с воздухом и воспламенялось

Впрочем, для того, чтобы дизель перебрался на легковушки, понадобилось еще десятилетие с лишним.

Mercedes-Benz 260D (слева) вошел в историю как первый легковой автомобиль с дизельным двигателем (в центре). Произошло это в 1936 году, и вполне объяснимо, что именно в Германии. Страна готовилась к войне, и экономичный дизель был как нельзя кстати. При объеме в 2545 «кубиков» OM138 развивал 45 л. с. на 3000 об/мин. Интересно, что за три года до этого дизельной «четверкой» объемом 3,8 л, развивавшей 80 л.с., пытались оснастить кабриолет Mannheim (справа). Агрегат оказался очень вибронагруженным, и вдобавок от его веса лопнула рама. Что же до OM138, то в 1938 году он получил свечи накаливания — тоже своего рода прорыв

Немцы первыми довели легковой дизель до конвейера, однако еще несколько производителей в это же время создавали подобные агрегаты, которые не дошли до массового производства.

Citroen Rosalie, Hanomag Rekord и Auburn 851. Французы в первой половине 30-х сконструировали 1,8-литровую «четверку» мощностью 40 л.с., которая так и не попала на серийные легковушки, но устанавливалась на небольшие грузовички грузоподъемностью 500–1500 кг. Немцы из Hanomag над дизелем работали еще с 20-х годов, но товарные образцы появились тогда же — в 1936-м. Существовало два варианта мотора объемом 1,6 и 1,9 л мощностью 30–35 л.с. Чуть позже представили дизельные «шестерки» объемом 2,4 и 3,0 л. Ни те ни другие не добрались до конвейера. За океаном развитием этой темы занимались не автозаводы — производитель двигателей Cummins, и тоже с конца 20-х. В 1935-м фирма представила Auburn 851 с 6,2-литровой 85-сильной «шестеркой». Дальше трех опытных экземпляров дело не пошло — у компании Auburn были свои проблемы, притом что американский потребитель больших и дорогих моделей не требовал экономичности, однако желал мощности

В результате даже немцы до Второй мировой не смогли полностью перевести на дизельную тягу свой разношерстный автопарк. На легкой технике для вермахта дизели вообще не появились, а на грузовиках они использовались наряду с бензиновыми моторами.

Тем не менее преимущества дизеля были понятны еще на примере Mercedes-Benz 260D. Так, называлась почти 50-процентная экономия топлива в сравнении с бензиновым аналогом, притом что солярка в Германии тогда стоила более чем вдвое дешевле бензина. Разница в мощности компенсировалась хорошей тягой на низких оборотах, а то, что подобная модификация оценивалась чуть дороже, возмещалось теми же расходами на солярку. В послевоенные годы с топливом было попроще, поэтому бензиновый мотор «рванул вперед». А дизель — все еще относительно тяжелый для легковушек, слабый, дорогой в производстве и плохо пахнущий — имел ограниченное распространение.

После войны первыми к производству легковых дизелей опять же пришли европейские производители. Вот дебютные (или одни из них) модели с ними: Peugeot 403 (1955 г.) и Mercedes-Benz 180 Ponton (1953 г.). Оба имели 1,8-литровые моторы, с которых получали 43–48 сил. На фото справа OM617 — первый 5-цилиндровый дизель Mercedes, появившийся в 1974-м и развивавший 80 сил

В сущности, все эти дизели мало чем отличались от довоенных образцов. Работы по организации эффективного смешивания горючей смеси (в форкамерах/вихрекамерах или непосредственно в камере сгорания, например, в выемках на днище поршней) и применение ТНВД различного типа (с одним плунжером либо с несколькими по числу цилиндров, соответственно, распределительного или рядного) не обеспечивали качественного изменения характеристик. Лишь корректировали по нюансам, определяя мягкость работы, лучшую экономичность, надежные пуски при отрицательных температурах или больший ресурс топливной аппаратуры. Принципиальный скачок по заряженности произошел позже и, как известно, был связан с применением турбонаддува. Здесь также по массовости применения лидировали европейские грузовые производители — в начале 50-х сразу несколько компаний наддув на выхлопных газах реализовали на моторах объемом около 10 л. Легковой турбодизель пришлось ждать до конца 70-х.

Турбонаддув в легковом варианте впервые использовали в 1978-м на Mercedes-Benz E-Class в кузове W123. Конкретно — на двигателе, о котором мы уже упоминали — 3,0-литровой «пятерке» OM617. За несколько лет были получены три версии этого турбодизеля мощностью 111, 121 и 125 «лошадей». По сравнению с атмосферным мотором его модифицировали — появились масляные форсунки для охлаждения поршней снизу, клапаны с полостями, заполненными натрием для лучшего теплоотведения, усиленный коленвал и т.д. Спустя три года VW для Golf первого поколения предложил свой турбодизель. Он относился к серии EA827, имел объем в 1,6 л и вместо атмосферных 54 развивал 68 л.с.

Насколько дизели были распространены на других континентах, а именно в США и Японии? Мы знаем, что ни там ни там по разным причинам они популярностью не пользовались. Но и нельзя сказать, что их вовсе игнорировали. Правда, то, что рождалось в этих странах, имело специфические особенности.

К примеру, появившийся в 1959-м году дизель, ориентированный на Toyopet Crown (будущая Toyota Crown; слева), имел объем всего 1,5 л и мощность в 40 сил. Хотя тут, наверное, больше вопрос к самой модели, которой еще далеко было до того, чем она стала позже. Кстати, после первого поколения Crown о дизеле забыли на 12 лет. В Штатах послевоенный мотор на солярке представили только в 1978–85 гг. — в GM, а точнее, в подразделении Oldsmobile разработали линейку LF/LT/LS из пяти агрегатов, выполненных с американским размахом. Это были V6 и V8 (похоже, первые легковые дизели с подобным расположением цилиндров) объемом 4,3 и 5,7 л, которые устанавливались, например, на Oldsmobile Cutlass (справа). Мощностью они, правда, не отличались — всего 85–120 сил. Кроме того, репутацию дизелей подпортила некачественная солярка с водой и посторонними включениями, а они, в свою очередь, на долгие годы убили желание янки передвигаться на легковушках с таким типом двигателей

В целом в Японии от дизеля, как в США, не отказались. С 60-х он ставился на среднеразмерные Nissan и тем более широко использовался на легкой коммерческой технике и внедорожниках. Да и турбонаддув стал делом обычным лишь чуть позже, чем в Старом Свете — в 80-х. Другое дело, что за некоторыми исключениями (скажем, у Mitsubishi Lancer 2,0-литровый дизель был в конце 70-х) автомобили C- и D-классов стали иметь дизельные версии только в тех же 80-х. А иные фирмы (Honda, Subaru) обзавелись ими в историческом смысле совсем недавно. Хотя и в Европе были компании, до последнего сопротивлявшиеся дизелизации. BMW, запустившая моторы на солярке лишь в 80-х, а на некоторых моделях только в 90-х, показательный пример.

Дальше развитие продолжилось по пути перехода на электронное управление подачей топлива и непосредственный впрыск, а также увязки всего этого с турбонаддувом при обязательном использовании интеркулера. В середине 90-х появились дизели с четырьмя клапанами на цилиндр и common rail. И если первое — заслуга европейцев, конкретно Mercedes, то второе довели до конвейера японцы — в компании Denso создали такой тип топливной аппаратуры для двигателя грузовика Hino Ranger. Правда, на легковой дизель common rail пристроили опять же в Европе — Magneti Marelli и Alfa Romeo. С конца 90-х дизели пришли в автоспорт — в тот, где важна не только мощность, но и экономичность.

Победная конфигурация двигателя прототипа для 24-часовых гонок в Ле-Мане: 5,5 л объема, 12 цилиндров, расположенных V-образно, и twin turbo. Вверху 646-сильный Audi R10 TDi, выступавший в 2005–08 гг. Внизу Peugeot 908 HDi FAP 2007–10 гг. с дизелем мощностью 730 сил

Прототип Mini All4 Racing команды X-Raid, участвующий в ралли-рейдах с 2011 года. У дизельной «шестерки» BMW объемом 3,0 л сравнительно (естественно, для спортивного двигателя) невысокая мощность — «всего-то» 320–330 л.с. Зато момент в 800 Нм развивается уже на 2100 об/мин, что должно помогать на зыбких грунтах. Кроме того, экономичность дизеля позволяет нести на себе меньший запас топлива

Развитие металлургических технологий еще до того, как дизели стали популярны в спорте, позволило получить достаточно жесткий компактный V-образный блок из алюминия. В 1997 году в Audi создали V6 (2,5 л, 150–179 л.с.), в 1999-м там же — V8 (3,3 л, 224 л.с.). С тех пор дизельный «V-образник» на легковушке или кроссовере перестал быть чем-то сверхординарным. Кстати, в первой и второй половине 2000-х изменили своим бензиновым предпочтениям и Honda с Subaru. В 2010-м у Mitsubishi появилось семейство дизелей 4N с системой изменения фаз газораспределения. А недавно на 4,0-литровом V8 Q7 Audi реализовала AVC — Audi Valvelift System, управление высотой подъема клапанов.

В Mitsubishi сначала получили 1,8- и 2,3-литровый моторы 4N13 и 4N14, которые устанавливаются на ASX, Outlander, Delica, Peugeot 408, Citroen C4 Aircross. В 2015 году появился 181-сильный 2,4-литровый дизель, с ним можно познакомиться, к примеру, на пикапе L200. Всю линейку объединяют алюминиевый блок, MIVEC и, естественно, четыре клапана на цилиндр

Без тени сомнения можно сказать, что дизели, впрочем, как и бензиновые моторы, в качестве основного тягового агрегата, то есть не в составе гибридных установок, в своем развитии достигли апогея или приблизились к нему. Дело не только в форсировке — в экологических нормах, которым следовать все сложнее и сложнее. «Дизельгейт» тому пример. Быть может, не зря японцы, оставив мотор на тяжелом топливе для моделей специализированных, на легковушках от него отказались, а силы и средства пустили на совершенствование всего того, что связано с «электро». Хотя что нам до экологии? Тут бы в эксплуатационном смысле переварить все то, что насочиняли современные инженеры.

Андрей Писарев

Руководитель СТО «Рудольф Дизель», стаж по специальности более 20 лет

— Разумеется, больше проблем доставляет топливная аппаратура. Правда, есть от применения common rail безусловные положительные стороны. Например, из-за отсутствия форкамер в головках и сильно температурно нагруженных от этого зон, а также при условии электронного управления процессом впрыска, ГБЦ теперь не трескаются, как на старых «механических» дизелях. Но common rail — не единственная составляющая, замену элементов которой нужно заносить в графу расходов на эксплуатацию. В конце концов, при определенном подходе — заправках на проверенных АЗС, установке дополнительного топливного фильтра, очищающего солярку лучше, чем штатный, использовании присадок — проблемы с топливной аппаратурой можно минимизировать. Но никуда, увы, не деться от нынешнего конструктивного подхода, где дизель, как и бензиновый агрегат, становится заложником эконорм и современной рыночной стратегии. Исправно служить должен во время гарантийного периода, после чего отправляться на свалку. И обеспечивать компании продажу новых автомобилей либо запчастей.

По поводу дополнительных топливных фильтров среди ремонтников существуют разные мнения. Кто-то предлагает установку неоригинального, как на фото, якобы имеющего лучшую степень очистки, нежели штатный. Другие отмечают, что и штатный, если он куплен в соответствии с рекомендациями производителя, не пропустит к аппаратуре инородные включения. А еще один барьер на пути топлива создаст нежелательную нагрузку для подкачивающего насоса. Иные варианты — установка второго заводского фильтра или «Сепара». Функция последнего в данном случае — отделять воду

Отсюда неисправности, ранее для дизелей не характерные. У 2,5-литровой «пятерки» VW Touareg наблюдаем износ кулачков распредвала до 100 тыс. км. То ли от недостатка смазки, то ли конструктивно этот узел выполнен перегруженным. На 4,2-литровом V8 Audi Q7 цилиндры, расположенные рядом с катализатором, склонны к задирам. На 2,7-литровом V6 Land Rover Discovery проворачивает вкладыши, лишенные замков. И у него же рвутся цепи, связывающие пару распредвалов в каждой головке.

У этого дизеля Disco, кстати, разрабатывавшегося совместно Land Rover, Ford, Jaguar и PSA, мудреный привод ГРМ. С фронта располагается зубчатый ремень, приводящий по одному распредвалу в каждой ГБЦ. А с тыльной стороны двигателя от этих валов цепями вращается еще пара (механизм DOHC). Так вот, ремень живуч, но коротенькие цепи, оснащенные, между прочим, натяжителями, растягиваются и рвутся

При пробеге около 100 тысяч растягивается цепь и на мерседесовском 2,1-литровом OM651 (CLA, GLA, A-Class, B-Class) — в итоге может перескочить. А на ниссановском YD25 (Nissan Pathfinder, Navara) был случай, когда она рвалась чуть за 150 тысяч. У дизелей BMW серии N ломаются оси заслонок вихревых каналов, и заслонки попадают прямиком в цилиндры. 1VD-FTV, что устанавливается на TLC200, по модной тенденции одноразовый. После износа гильз и вкладышей, что способно произойти до 200 тыс. км, блок можно выбрасывать. Знаю, что некоторые сервисы предлагают гильзовку, но, как правило, без гарантии. На этом фоне чистка EGR, которую, в зависимости от пробега и условий эксплуатации, нужно проводить порой чуть ли не ежегодно, выглядит мелочью и по деньгам, и по затраченному времени. Словом, к современным дизелям нужно относиться так же, как к соответствующим бензиновым моторам. Автомобили с ними приобретать при пробеге прилично так до 100 тыс. км. Или, в противном случае, быть готовым к очень серьезным тратам, иной раз сопоставимым со стоимостью машины.

Виктор Ивашкевич

Технический директор СТО «Политех-Автоград», стаж по специальности более 10 лет

— Нельзя сказать, что common rail напрямую влияет на надежность и ресурс дизеля, его ЦПГ. Но вот косвенно… Ведь наряду с турбонаддувом это элемент, определяющий мощность современных дизелей, по которой они вплотную приблизились, а в ряде случаев даже превосходят бензиновые моторы. Впрочем, существует одна неприятная особенность, больше характерная именно для дизелей с common rail. Если какая-то форсунка начинает сливать в цилиндры топливо — не сильно, так, что это не видит система — то последствия обычно бывают катастрофическими. Из-за высокого давления и температуры происходит не просто прогар поршня — оплавляется все его днище, уродуя попутно зеркало цилиндра. На дизелях с механической аппаратурой, даже форкамерных, такое тоже встречается, но очень редко.

Но это уже, так сказать, эксплуатационная ситуация. Современный дизель и без внешних воздействий способен подкидывать шокирующие сюрпризы, поскольку за редким исключением спроектирован без возможности ремонта. А еще так, повторюсь, словно это не агрегат для сермяжной техники — гоночная установка, у которой надо было получить максимальную отдачу, цели же добиться приличного ресурса не стояло. Яркий пример — «восьмерка» 1VD-FTV на TLC200. Ее чугунный блок сильно облегчен, восстановление производителем не предусмотрено, примеры гильзования есть, но не все они удачные. Мы тоже возьмемся, однако без гарантированного результата. Так называемый короткий блок новым стоит под 500 тыс. рублей... Между тем, уже есть случаи проворота коренных вкладышей, даже деформации самого блока, критического износа в паре поршень–зеркало цилиндра, растяжения и обрыва правой цепи ГРМ, которая приводит, в том числе, насос ГУРа. Последнее происходило при пробеге около 100 тыс. км, а в целом ресурс 1VD лежит в пределах 150–200 тыс. км.

Кстати, этот тойотовский дизель здорово напоминает европейские моторы, например, V6 объемом 2,7 и 3,0 л, устанавливаемые на Discovery и Range Rover. На первом, как говорил коллега, проворачивает шатуны. На более объемном двигателе по «щекам» ломается коленвал.

Видимо, подошло время развенчивать очередной стереотип — о ресурсном тойотовском дизеле. Хотя и до этого 1VD-FTV преподносил нетипичные ранее сюрпризы. Так, доступ к двум его турбинам возможен лишь при демонтаже двигателя с автомобиля

Приходилось сталкиваться с мерседесовским OM646 — одноразовый и без возможности шлифовки коленвала. Правда, последнее характерно для многих современных дизелей. На 2,2-литровом моторе Renault Master (серия G-Type — прим. авт.) на 110 тыс. км был обрыв шатуна. У 2,0-литрового дизеля Renault Espace турбина расположена между агрегатом и моторным щитом и температурно нагружена. Со временем крыльчатка начинает задевать за корпус, отчего сам дизель идет вразнос.

Исключения есть. Например, мицубисиевский 4M41, если не принимать во внимание электронную топливную аппаратуру (не common rail, он появился года с 2006-го, уже на Pajero четвертого поколения), не переваривавшую нашу солярку, — хороший, надежный агрегат. У 4D56 до 2007 года при значительных пробегах деформировался блок и ломался коленвал. Впоследствии это устранили, но сделали хлопотным обслуживание — чтобы добраться до свечей накаливания, надо демонтировать впускной коллектор с клапанной крышкой. Зато известны примеры, когда при пробегах под 300 тысяч 4D56 всего лишь планово обслуживали. Еще живой на подобных пробегах и ниссановский YD25. Неожиданно понравился 2,4-литровый Ford Duratorq, устанавливаемый на Transit и Land Rover Defender. Притом что крепеж у него одноразовый (тоже общее место многих нынешних ДВС) и цепь ГРМ однорядная, на него есть ремонтные размеры и цены невысоки. 1KD-FTV, еще недавно устанавливавшийся на TLC Prado и Hilux, заслуживает даже лучшей оценки. Слабое место у него, по большому счету, лишь одно — турбина с изменяемой геометрией, у которой от нашего топлива выходит из строя привод этой системы (для современных дизелей обычное дело). А само «железо» мотора, весь низ — от 1KZ. Ходит долго, капиталится. Остается только помечтать, какой бы двигатель вместо 1VD мог получиться из 1HD — с common rail и двумя турбинами.

Покупать дизельный автомобиль нужно с минимальным пробегом. А в случае ремонта не особо рассчитывать на б/у двигатели из Японии и Европы. В основном сейчас попадается откровенный утиль. Конечно, полностью отказываться от такого варианта оживления машины не стоит. Однако больше здесь нужно полагаться на удачу или помощь друзей-знакомых, которые посмотрят и выберут агрегат на месте.

Само собой, это не все примеры того, с чем сейчас может столкнуться владелец дизельной машины. На упомянутом 2,5-литровом моторе Touareg есть случаи износа блока до 100 тыс. км. На 2,2-литровом дизеле Freelander от заклинившего ТНВД рвался ремень ГРМ и лопался выпускной распредвал. У «четверок» VW, что во второй половине 2000-х устанавливались, например, на Passat, становится круглым шестигранный валик привода масляного насоса. 3,0-литровый OM642 в свое время страдал раскрашивающимися сварными швами выпускного коллектора, чьи частички попадали в турбину. В общем, подобно современным бензиновым двигателям срок жизни дизеля теперь определяется гарантийным периодом, а после для обеспечения его работы могут понадобиться столь же серьезные вложения. Нет, даже еще большие. Ведь топливная аппаратура для дизелей обычно дороже, чем элементы непосредственного впрыска у «бензинок».

Предыдущий материал на тему дизельных двигателей: «Топливная аппаратура дизелей: альтернативы нет, проблемы бывают»

www.drom.ru

Коммон рейл в автомобиле — особенности и принцип работы

Статья про систему Коммон Рейл: ее особенности, принцип работы, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о системе впрыска Common Rail.Содержание статьи:Еще в начале прошлого века после появления дизельных двигателей появился вопрос снижения количества вредных выбросов и уменьшения расхода горючего. В течение многих лет велись работы по совершенствованию дизелей. И совсем недавно некоторые автомобильные концерны начали устанавливать на свои продукты систему впрыска топлива Коммон Рейл. Что это и как это работает? Давайте разбираться.Прототип данной системы впрыска был изобретен в далеких 60-х инженером из Швейцарии Робертом Хубертом. Однако его изобретение в то время не снискало славу и было вынуждено бездействовать еще долгих тридцать лет.

В конце прошлого столетия, когда вопрос экологичности дизелей стал весьма актуальным, на коммон рейл снова обратили внимание. Первоначально ее устанавливали на двигатели грузовых автомобилей и только спустя несколько лет, когда ее эффективность была продемонстрирована во всей красе, Common Rail начали устанавливать и на легковые машины.

Коммон рейл состоит всего лишь из трех главных элементов:
  • участок низкого давления;
  • участок высокого давления;
  • датчики, передающие сигналы от системы на ЭБУ.
В свою очередь, участок высокого давления включает в себя:
  • насос высокого давления, служащий заменой обычному ТНВД;
  • трубку-аккумулятор, которая служит для поступления горючего с определенным давлением;
  • патрубки высокого давления;
  • форсунки двигателя.
Участок низкого давления представлен:
  • топливным баком;
  • патрубками соединения;
  • насосом подкачки;
  • топливным фильтром.
Основную задачу в работе Коммон Рейл выполняет электронный блок, являющийся дирижером во множественных системах современного автомобиля. Всевозможные датчики посылают данные на ЭБУ, а уже блок занимается равномерным распределением горючего, продолжительностью открытия форсунок и контролем других параметров впрыска.

Сначала горючее поступает из бака благодаря насосу на ТНВД, проходя этап очистки топливными фильтрами. ТНВД занимается лишь контролем требуемого давления в системе.

Затем горючее отправляется в трубку-аккумулятор или рейку, откуда идет уже непосредственно к самим форсункам и впрыскивается в цилиндры. На форсунках установлены управляющие клапаны, моменты открытия которых и создают необходимые параметры впрыска. Излишки несгоревшего горючего отправляются либо сразу обратно к топливному баку, либо очищаясь через топливный фильтр.

За моментами открытия клапанов форсунок наблюдает электронный блок посредством датчиков. Собственно, в ЭБУ забита специальная программа, которая предназначена для регулирования моментов впрыска и порции поступающего горючего. Помимо этого, ЭБУ отвечает за работоспособность всей системы Common Rail. И благодаря ЭБУ появилась функция поступления предварительного количества горючего перед основным, что позволяет существенно повысить качество процесса сгорания.

За оптимальную работу автомобиля, оснащенного Common Rail, отвечает качество поступающего горючего. Оно обязано отвечать стандарту EN 590 и ни в коем случае не должно иметь примесей. При использовании некачественного дизеля форсунки засоряются и могут выйти из строя, после чего потребуется их замена.

Да, топливный фильтр занимается очисткой горючего, однако даже он не спасет от примесей, мелких частиц пыли и грязи. Желательно через каждые 8-10 тысяч километров производить замену фильтра. Конечно, можно попробовать установить высококачественный дорогой фильтр и надеяться, что он сможет справиться с «тракторным» дизелем, однако будет огромный риск в износе форсунок, и стоимость ремонта которых вряд ли сравнится с экономией на топливе.

Многие также не рекомендуют пользоваться биотопливом по вышеизложенным причинам. К тому же биотопливо имеет нехорошее свойство накапливать влагу, что приводит к увеличению уровня влажности во всей системе Коммон Рейл. А это увеличивает риск преждевременного износа элементов системы. Допускается применение биотоплива в размере не более 5 % от остального горючего. Однако полученная смесь также должна соответствовать EN 590.

Есть ли какие-то преимущества у системы, чтобы автовладельцы могли забыть о прихотливости к качественному дизелю? Безусловно, и главным достоинством можно назвать снижение расхода горючего.

Топливо впрыскивается в цилиндры под высоким давлением, что приводит к более полному его сгоранию и, соответственно, снижению расхода. Экономия составляет примерно 15 %. При этом увеличивается и мощность ДВС, которая возрастает почти вполовину.

Отмечено также, что двигатель меньше шумит из-за увеличения крутящего момента, а это способствует более комфортабельному передвижению.

И да, не стоит забывать про экологию. Благодаря более полному сгоранию топлива количество вредных выбросов в атмосферу снижается. А это значит, что мы получаем экологичный дизельный двигатель увеличенной мощности, который потребляет при этом меньше горючего. Не этого ли хотели инженеры много лет назад?

Как видим, Common Rail имеет несколько явных преимуществ и всего один существенный недостаток. Если заливать только качественное горючее и вовремя менять топливные и воздушные фильтры, система докажет свою работоспособность и эффективность. Также рекомендуется держать в чистоте электронные компоненты устройства, поскольку от их качества работы зависит работа всей системы в целом. Мыть двигатель можно, однако после этого следует просушить электронные компоненты и сами форсунки, чтобы избежать появления ржавчины и несвоевременного их выхода из строя.

Видео о системе впрыска Common Rail:

fastmb.ru

Система впрыска Common Rail

В описании практически любого современного автомобиля, оснащенного дизельной силовой установкой, можно увидеть информацию, что в двигателе используется система впрыска Common Rail. Причем встречается она на любой технике, использующей этот вид топлива, от легковых автомобилей до карьерных и сельскохозяйственных машин. Но далеко не все знают, в чем особенность этой системы, благодаря чему она получила такое широкое распространение и какие у нее достоинства и отрицательные качества.

Система впрыска Common Rail сейчас считается самой передовой технологией обеспечения подачи дизтоплива в дизельных силовых установках. Появилась она сравнительно недавно, первый автомобиль, оснащенный этой системой, выпустили в 1997 году. Но при этом Common Rail стремительно набрал популярность и практически все дизельные установки им сейчас оснащаются. Помимо указанного названия, имеется еще одно – аккумуляторная топливная система.

Особенность системы, ее составные части

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

Отличие дизельного двигателя от бензинового

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

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

Контур низкого давления

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

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

Контур низкого давления

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

Контур высокого давления

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

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

Контур высокого давления

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

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

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

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

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

Электронная составляющая

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

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

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

Принцип действия

Теперь о том, как работает Common Rail. Первый контур особо рассматривать нечего. В его задачу входит очистка и подача топлива к ТНВД. Единственное, что можно отметить, так это то, что топливоподкачивающий насос может быть механическим, интегрированным в ТНВД, или же электрическим, установленным отдельно в топливную магистраль.

Принцип работы ТНВД тоже остался прежним. Имеющиеся в конструкции плунжерные пары при работе сжимают дизтопливо, из-за этого повышается давление, и выталкивают его дальше. Но если раннее, в классической системе, водитель регулировал количество дизтоплива, которое будет подвергаться сжатию, то в Common Rail такой надобности нет. В ней плунжерные пары работают со определенными порциями топлива, которые не изменяются. Единственное, на создаваемое насосом давление может повлиять блок управления, при надобности отключив плунжерную пару.

Из ТНВД дизтопливо, уже сжатое, по магистрали подается в рампу. За счет установленных на этой рампе датчика и клапана регулировки осуществляется аккумуляция (наращивание) давления до требуемых значений.

Происходит это так: насос, независимо от работы силовой установки постоянно качает топливо, за счет этого давление в магистральном трубопроводе постоянно возрастает. При этом значение давления постоянно контролируется ЭБУ благодаря датчику. Подержание его в требуемом диапазоне для того или иного режима работы силовой установки осуществляется клапаном регулировки. Если давление возрастает выше нормы, электронный блок подает сигнал на открытие этого клапана и часть топлива по сливной магистрали сбрасывается в бак, тем самым и производится регулировка.

Помимо аккумуляции давления, рампа выполняет еще одну функцию – сглаживает «толчки» дизтоплива, закачиваемого насосом и устраняет колебания давления при его падении при впрыске.

Топливо сливается не напрямую, а проходит через охладитель, поскольку при сжатии оно достаточно сильно разогревается. Что касается подогревателя, то он включен в первый контур и обеспечивает нагрев дизтоплива для повышения его текучести при сниженных температурах окружающей среды. В задачу же отсекателя входит прекращение подачи дизтоплива на ТНВД в случае возникновения нарушения в системе.

Топливная рампа посредством магистралей соединена с всеми форсунками. А далее уже при надобности происходит открытие той или иной форсунки для впрыскивания порции дизтоплива в камеру сгорания.

Особенности работы форсунок

Но форсунки в системе впрыска Common Rail функционируют не так, как на механической схеме. Если раннее их открытие осуществлялось за счет превышения определенного значения давления, то здесь этим процессом полностью управляет ЭБУ.

Электрогидравлическая форсунка

Принцип работы электрогидравлических форсунок следует рассмотреть несколько подробнее. Открытие для подачи топлива осуществляется все так же – за счет давления, но сам принцип работы несколько иной.

Суть такова: на запорной игле распылителя сделан ободок, который играет роль поршня. Топливо под давлением подается и под этот поршень, и над ним. За счет равности давления и усилия пружины игла прижата к седлу и распылитель закрыт.

Пространство над иглой объединено каналом с магистралью слива. Но в этом канале размещается электромагнитный или пьезоэлектрический клапан, который перекрывает его.

Срабатывание форсунки делается за счет подаваемого электрического сигнала с блока. Он, поступая на клапан, приводит к его открытию, при этом канал отпирается и топливо из пространства над иглой уходит в сливную магистраль. В результате появляется разница давления и дизтопливо, находящееся под иглой, преодолевая усилие пружинки, приподнимает ее, открывая отверстия распылителя – происходит впрыск. Как только сигнал с ЭБУ пропадет, давление сразу же выровняется, и форсунка закрывается.

Подача топлива

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

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

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

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

График впрыска топлива

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

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

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что эта система питания дизеля, сравнительно «молодая», но уже существует несколько ее поколений. Причем разница между ними сводится лишь к давлению впрыска. Ведь чем оно выше, тем лучше наполняемость цилиндра за единицу времени (форсунка сможет больше впрыснуть), а это в свою очередь – больший выход мощности. Так, у первого поколения Common Rail рабочее давление составляло 1350 Бар, а у четвертого – уже 2200 Бар.

Система впрыска Audi 3-го поколения

Широкое распространение эта система питания получила благодаря ряду преимуществ перед классической:

  1. Высокая точность дозировки топлива. Электронный блок полностью контролирует параметры работы силовой установки и мгновенно реагирует на изменение режима работы, подстраивая под него подачу топлива. Тем самым достигается еще большая экономичность двигателя при лучшем выходе мощности.
  2. Давление в системе поддерживается в строго заданных параметрах, что обеспечивает нормальное наполнение цилиндров независимо от скорости вращения коленчатого вала и режима работы (особенно это важно на холостом ходу, и при малых оборотах).
  3. В этой системе не требуется подстраивать работу ТНВД под рабочие циклы, его задача – лишь нагнетать в рампу топливо, а за всем остальным следит ЭБУ. К тому же ТНВД конструктивно проще, поэтому легче поддается ремонту.
  4. Возможность использования многократного впрыска. Многоразовая подача топлива за один рабочий цикл обеспечивает оптимизацию процессов сгорания в камере сгорания, что снижает шумность работы мотора и повышает его экологичность.

Благодаря таким преимуществам эта система питания и стала столь востребованной, тем более, что она полностью вписывается в нормы экологичности Евро-4.

Но и без недостатков не обошлось. Они у этой системы такие:

  • Более сложная конструкция форсунок сказывается на ресурсе их работы;
  • Система в случае разгерметизации контура высокого давления полностью перестает функционировать. Если раннее зависание одной из форсунок в открытом положении становилось причиной перебоев, но сам двигатель продолжал работать, то в Common Rail при заклинивании клапана управления сработает отсекатель и мотор прекратит работать;
  • Система питания Common Rail более требовательна к чистоте топлива.

Пока система Common Rail считается самой лучшей для использования на дизельных двигателях, и альтернатива ей вряд ли скоро появиться.

autoleek.ru

Система впрыска common rail: надежность и стабильность

Уважаемые наши читатели, в публикациях на блоге мы много внимания уделяем системам бензиновых двигателей, обратим внимание и дизели. Поэтому сейчас посвятим статью одной из передовых технологий, которая встречается на большинстве современных автомобилей с дизельными агрегатами. Главным героем этого рассказа станет система впрыска common rail.

Поговорим о её особенностях, конструкции, а также узнаем, почему она так популярна среди автопроизводителей.

Система впрыска Common Rail: от истоков до наших дней

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

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

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

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

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

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

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

Также его именуют аккумулятором высокого давления или топливной рампой.

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

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

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

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

Дизельное чудо Bosch. Как оно устроено?

Конструктивно систему Common Rail можно разделить на такие основные элементы:

  • контур низкого давления;
  • топливный насос высокого давления (ТНВД);
  • регулятор и датчик давления;
  • топливную рампу;
  • форсунки;
  • блок управления.

Контур низкого давления, в принципе, ничего особенного собой не представляет. Тут стандартный набор – бак, подкачивающий насос, несколько фильтров и подогревающие приспособления.

Главная цель этого узла предоставить ТНВД нужное количество горючего, которое затем под его напором будет вкачано в топливную рампу.

Задача рампы — накапливание большого количества топлива под высоким давлением.

В рампу встраиваются датчик и регулятор давления. Первый контролирует параметры топлива, а второй – поддерживает необходимое давление для оптимальной работы двигателя в конкретный момент времени.

Ну и конечно, форсунки. В системе Common Rail их можно назвать настоящим произведением технического искусства.

Так как форсункам приходится функционировать в условиях высокого давления и температуры, к ним предъявляются особые конструктивные требования.

К тому же, они должны очень быстро реагировать на команды блока управления.

Описанными чертами обладают пьезофорсунки и электрогидравлические форсунки – быстрые, надёжные, крепкие.

Управляет всем этим безобразием на основе разработанных программ и информации, поступающей от россыпи всевозможных датчиков, ЭБУ.

Отдельного внимания заслуживает алгоритм впрыска дизельного топлива в системе Common Rail. Как мы уже говорили, форсунки в ней открываются и закрываются очень быстро, что позволило реализовать довольно хитрую схему.

Так, процесс впрыска разбит на несколько этапов – предварительный, основной и финальный (дополнительный).

Благодаря такой разбивке инженеры добились максимальной эффективности сгорания солярки, меньшей шумности мотора и наилучшей экологичности.

И в завершении несколько слов и плюсах и минусах Common Rail.

О некоторых положительных сторонах мы сказали в предыдущем абзаце – двигатели, оборудованные данной технологией, экономичны, работают тихо и имеют низкий уровень выбросов вредных веществ.

В дополнение ко всему, такие моторы могут похвастаться завидными эксплуатационными характеристиками.

Всё это повлияло на выбор автопроизводителей – более 80% всех машин с дизельным мотором, выпущенных в последние годы, оборудованы именно Common Rail.

Недостатки тоже имеются. Например, сложность обслуживания, дороговизна запчастей, зависимость работоспособности системы от герметичности каждого её элемента.

Надеюсь, друзья, эта статья «Система впрыска Common Rail» была полезна для вас.

Подписывайтесь на наш блог, делитесь ссылками на него со своими знакомыми, а мы будем радовать Вас новыми и интересными статьями.

Кстати, почитайте про насос-форсунки!

auto-ru.ru


Смотрите также