12Окт

Как работает коммон рейл: Изучаем Common Rail: всё путем — журнал За рулем

Содержание

Как работает система common rail

Топливная система Common Rail применяется исключительно в дизельных двигателях и считается наиболее прогрессивной на текущий момент. В сравнении с другими схемами 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 она была представлена компанией Bosch в 1996 году.

Устройство топливной системы Common Rail

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

  • Подкачивающий топливный насос. Он подает дизельное топливо из бака в напорную магистраль.
  • Топливный фильтр, оснащенный клапаном для предварительного прогрева при низких температурах.
  • Вспомогательный топливный насос. Выполняет перекачку топлива от нагнетательной магистрали.
  • Сетчатый фильтр.
  • Температурный датчик. Фиксирует уровень прогрева топлива в системе.
  • ТНВД (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.

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.

В последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, особенно в странах Европы. Наверняка каждый из нас слышал о такой системе, как Common Rail. Что это такое и как она устроена, рассмотрим в нашей статье.
Характеристика
«Коммон Райл» — это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы.
Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.

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

Устройство
По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления.
Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.

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

Регулятор и клапан Common Rail Что это за элемент?
Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу.
Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.

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

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

Пьезофорсунки («Бош»).
Электрогидравлические (основной производитель – «Дэлфи»).
В последнем случае подача топлива производится за счет работы электромагнитного клапана.
В пьезофорсунках за это отвечают специальные кристаллы. Скорость работы таких элементов на порядок выше, поэтому они более распространены. Однако ремонт Common Rail (форсунок) произвести своими руками невозможно из-за сложности конструкции и точных настроек. Поэтому все работы по обслуживанию системы осуществляются только на специализированных СТО. Это и есть главный недостаток таких автомобилей.

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

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

Типы впрыска Common Rail Что это такое?
Различают несколько типов впрыска топлива в системе:
Предварительный.
Основной.
Дополнительный.
Первый производится перед основным с целью повысить давление и температуру в камере сгорания. Так осуществляется ускоренное самовоспламенение основного заряда и снижение шума работы двигателя. Предварительный впрыск может быть разным, в зависимости от режима работы двигателя. Так, на холостом ходу он производится дважды. При повышении нагрузки – единожды. При полной нагрузке предварительный впрыск не осуществляется.
Цель основного впрыска – обеспечить непосредственно работу двигателя. На подтипы он не подразделяется. Дополнительный впрыск служит для снижения уровня токсичности отработавших газов. Так, с кислородного датчика поступает информация на ЭБУ, после чего подается еще одна порция топлива. Вредные вещества дожигаются в каталитическом нейтрализаторе (еще его называют сажевым фильтром).

Поколения «Коммон Рейл»
Стоит отметить, что первое поколение системы появилось в 1999-м году. Она выдавала давление в 145 МПа. Через два года появилось следующее поколение системы (160 МПа). Common Rail 3 разработано в 2005-м году. На данный момент автомобили оснащаются системой «Коммон Рейл» четвертого поколения. Форсунки работают под давлением 220 МПа. Почему такое внимание уделяется давлению? Чем выше данный показатель, тем больше горючего впрыскивается в цилиндр. Соответственно, за определенный промежуток времени реализуется больше мощности, возрастает КПД двигателя.

Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет система непосредственного впрыска, как она устроена и как работает. Стоит отметить, что «Коммон Рейл» используется на большинстве дизельных автомобилей, в частности, европейского производства. Система, несмотря на ее сложность, имеет огромный потенциал.

Наша компания ссылаясь на богатый опыт убедительно просит вас обслуживать ваше транспортное средство только на «сертифицированных станциях технического обслуживания».

Схема и детали системы

Высокое давление 230-1800 бар.

Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.

Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали.

1. Подкачивающий топливный насос.
Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.

2. Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.
Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.

3. Дополнительный топливный насос.
Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.

4. Сетчатый фильтр.
Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.

5. Датчик температуры топлива.
Измеряет текущую температуру топлива.

6. Насос высокого давления (ТНВД).
Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.

7. Клапан дозирования топлива.
Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.

8. Регулятор давления топлива.
Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.

9. Аккумулятор давления (топливная рампа).
Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.

10. Датчик давления топлива.
Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.

11. Редукционный клапан.
Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.

12. Форсунки.

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы
(аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД).
Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе)
и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам.
Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.

Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.

В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки.

Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном.

Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом.

Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества:

* короткое время переключения
* возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта
* точность дозировки впрыска

Работа пьезофорсунки Common Rail

И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.

Процесс впрыска

Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.

ТНВД

Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.
Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.

Устройство насоса высокого давления

Схематическое представление насоса высокого давления.

Как работает дизельный двигатель с системой комон рейл

Устройство автомобилей

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

ДВИГАТЕЛЬ COMMON RAIL: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильным двигателем с системой впрыска топлива 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?”.

1. Особенности, плюсы и минусы 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 действия системы впрыска топлива Коммон Рейл

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 “умных” форсунок 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.

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.

Источник

Common Rail — устройство и преимущества топливной системы Common Rail

В современных автомобилях используются топливные системы с принудительным впрыском. Если раньше такая модификация была только в дизельных силовых агрегатах, то сегодня многие бензиновые двигатели получают одну из разновидностей впрыска. Подробно они описаны в другом обзоре.

Сейчас сосредоточимся на разработке, которая получила название Common Rail. Посмотрим, как она появилась, в чем ее особенность, а также какие в ней достоинства и недостатки.

Что такое топливная система Common Rail

Словарь переводит понятие Common Rail, как «аккумуляторная топливная система». Ее особенность в том, что забор порции дизтоплива производится из резервуара, в котором топливо находится под большим давлением. Рампа расположена между ТНВД и форсунками. Впрыск осуществляется за счет того, что форсунка открывает клапан, и топливо под давлением высвобождается в цилиндр.

Данный тип топливной системы является самой последней ступенью в эволюции дизельных силовых агрегатов. По сравнению с бензиновым аналогом дизель более экономичен, так как впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр, а не во впускной коллектор. А с данной модификацией эффективность силового агрегата повышается в разы.

Топливный впрыск «коммон рейл» позволил повысить экономичность автомобиля на 15% в зависимости от настроек режима работы ДВС. При этом обычно побочным эффектом экономичности мотора является снижение его производительности, но в данном случае мощность агрегата наоборот увеличивается.

Причина тому кроется в качестве распределения топлива внутри цилиндра. Всем известно, что КПД двигателя напрямую зависит не столько от количества поступающего горючего, сколько от качества его смешивания с воздухом. Так как во время работы мотора процесс впрыска происходит за считанные доли секунды, необходимо, чтобы горючее максимально быстро смешалось с воздухом.

Для ускорения этого процесса используется распыление топлива. Так как магистраль за топливным насосом имеет высокое давление, дизтопливо распыляется через форсунки более эффективно. Сгорание воздушно-топливной смеси происходит с большей эффективностью, от чего двигатель демонстрирует увеличение КПД в несколько раз.

История

Внедрению данной разработки послужило ужесточение экологических стандартов для автопроизводителей. Однако основополагающая идея появилась еще в конце 60-х гг прошлого столетия. Ее прототип разработал швейцарский инженер Роберт Хубер.

Немного позже эту идею доработал сотрудник Федерального института технологий Швейцарии, Марко Гансер. Эту разработку использовали сотрудники компании Denzo и создали топливную систему с рампой. Новинка получила незамысловатое название Common Rail. В последние годы 1990-х разработка появилась в коммерческом транспорте на моторах EDC-U2. Такую топливную систему получили грузовые автомобили Hino (модель Rising Ranger).

В 95-м году другим производителям тоже стала доступная эта разработка. Инженеры каждого бренда дорабатывали систему и адаптировали под особенности собственной продукции. Однако первопроходцем в применении данного впрыска на автомобилях компания Denzo считает себя.

Это мнение оспаривает другой бренд, FIAT, который в 1987-м году запатентовал прототип дизельного двигателя с непосредственным впрыском (модель Chroma TDid). В том же году сотрудники итальянского концерна начали вести работу над созданием электронного впрыска, который имеет схожий принцип работы с коммон рейл. Правда, система получила название UNIJET 1900сс.

Современный вариант впрыска функционирует по тому же принципу, что и первоначальная разработка, независимо от того, кто считается ее изобретателем.

Конструкция

Рассмотрим устройство данной модификации топливной системы. Контур с высоким давлением состоит из следующих элементов:

  • Магистраль, способная выдержать большое давление, во много раз превышающее показатель компрессии в двигателе. Она выполнена в виде цельных трубок, к которым подсоединены все элементы контура.
  • ТНВД – насос, создающий нужный напор в системе (в зависимости от режима работы двигателя этот показатель может составлять больше 200 МПа). Этот механизм имеет сложное устройство. В современном исполнении его работа основана на плунжерной паре. Подробно о ней рассказывается в другом обзоре. Об устройстве и принципе работы топливного насоса также рассказывается отдельно.
  • Топливная рейка (рампа или аккумулятор) – небольшой резервуар из толстостенного материала, в котором накапливается горючее. К ней при помощи топливопроводов подсоединяются форсунки с распылителями и другое оборудование. Дополнительная функция рампы – демпфировать колебания горючего, возникающие в процессе функционирования насоса.
  • Датчик давления топлива и регулятор. Эти элементы позволяют контролировать и поддерживать нужный напор в системе. Так как насос постоянно работает, пока заведен мотор, он постоянно закачивает солярку в магистраль. Чтобы ее не разорвало, регулятор осуществляет сброс излишка рабочей среды в обратку, которая соединена с баком. Подробно о том, как работает регулятор давления, рассказывается здесь.
  • Форсунки подают необходимую порцию топлива в цилиндры агрегата. Разработчики дизельных двигателей решили расположить эти элементы непосредственно в головке блока цилиндров. Этот конструктивный подход позволил одновременно решить несколько сложных вопросов. В-первых, это минимизирует потери топлива: во впускном коллекторе системы распределенного впрыска незначительная часть горючего остается на стенках коллектора. Во-вторых, дизель воспламеняется не от свечи накала и не от искры, как в бензиновом моторе – его октановое число не позволяет применить такое зажигание (что такое октановое число, читайте здесь). Поршень сильно сжимает воздух, когда выполняется такт сжатия (закрыты оба клапана), в результате чего температура среды повышается до нескольких сотен градусов. Как только форсунка распыляет топливо, от высокой температуры оно самовоспламеняется. Так как в этом процессе нужна идеальная точность, устройства оснащаются электромагнитными клапанами. Они срабатывают от сигнала, поступающего с эбу.
  • Датчики следят за работой системы и подают соответствующие сигналы на блок управления.
  • Центральным элементом в Common Rail является ЭБУ, который синхронизируется с «мозгами» всей бортовой системы. В некоторых моделях авто он интегрирован в главный блок управления. Электроника может фиксировать не только показатели мотора, но и других узлов авто, благодаря чему более точно рассчитывается количество воздуха и топлива,  а также момент распыления. Электроника программируется на заводе. Как только ЭБУ получает от датчиков нужную информацию, активируется заданный алгоритм, и все исполнительные механизмы получают соответствующую команду.
  • Любая топливная система в своей магистрали имеет фильтр. Он устанавливается перед топливным насосом.

Дизельный ДВС, оснащенный данным типом топливной системы работает по особенному принципу. В классическом исполнении производится впрыск всей порции топлива. Наличие топливного аккумулятора позволяет обеспечить распределение одной порции на несколько частей, пока мотор выполняет один цикл. Эта методика называется многократным впрыском.

Ее суть сводится к тому, что перед подачей основного количества солярки производится предварительный впрыск, который еще сильнее разогревает рабочую камеру, а также повышает в ней давление. Когда распыляется остальная часть горючего, оно более эффективно воспламеняется, благодаря чему ДВС с системой коммон рейл демонстрирует высокий крутящий момент, даже когда уровень оборотов коленвала низкий.

В зависимости от режима работы часть топлива будет поступать один раз или два. Когда двигатель работает на холостых оборотах, прогрев цилиндра осуществляется благодаря двойному предварительному впрыску. Когда повышается нагрузка, осуществляется один предвпрыск, благодаря чему на основной цикл остается больше горючего. Когда двигатель работает на максимальной нагрузке, предварительный впрыск не выполняется, а задействуется вся порция топлива.

Перспективы развития

Стоит отметить, что данная топливная система совершенствовалась по мере повышения компрессии силовых агрегатов. На сегодняшний день автовладельцам предлагается уже 4-е поколение Common Rail. В нем топливо находится под напором в 220 МПа. Эта модификация устанавливается на автомобили, начиная с 2009-го года.

Предыдущие три генерации имели такие параметры давления:

  1. Начиная с 1999-го, давление в рампе составляло 140МПа;
  2. В 2001-м году этот показатель увеличился на 20МПа;
  3. Спустя 4 года (2005г.) автомобили начали комплектоваться третьим поколением топливных систем, которые были способны создавать напор в 180МПа.

Увеличение давления в магистрали позволяет осуществить впрыск большего объема дизтоплива за тот же промежуток времени, что и в предыдущих разработках. Соответственно, это повышает прожорливость машины, но и прирост мощности заметно увеличивается. По этой причине некоторые рестайлинговые модели получают мотор, идентичный предыдущему, но с увеличенными параметрами (о том, чем рестайлинг отличается от модели следующего поколения, рассказывается отдельно).

Повышение эффективности такой модификации осуществляется за счет более точной электроники. Такое положение вещей позволяет заключить, что четвертое поколение это еще не вершина совершенства. Однако повышение эффективности топливных систем спровоцировано не только стремлением автопроизводителей удовлетворить запросы экономных автомобилистов, но в первую очередь повышением экологических стандартов. Данная модификация обеспечивает более качественное сгорание дизеля, благодаря чему автомобиль способен пройти контроль качества, прежде чем сойдет с конвейера.

Достоинства и недостатки системы Common rail

Современная модификация данной системы позволила повысить мощность агрегата за счет распыления большего количества топлива. Так как в современных авто производители устанавливают большое количество всевозможных датчиков, электроника стала более точно определять количество дизтоплива, необходимого для работы ДВС на конкретном режиме.

Это основное преимущество коммон рейл перед классическими модификациями ТС с насос-форсунками. Еще один плюс в пользу инновационному решению – ее легче ремонтировать, так как она имеет более простое устройство.

К недостаткам относится дороговизна установки. Также она требует более качественного топлива. Еще один минус в том, что форсунки имеют более сложную конструкцию, поэтому у них меньший рабочий ресурс. Если выйдет из строя какая-то из них, клапан в ней будет постоянно открыт, из-за чего нарушится герметичность контура и система отключится.

Более подробно об устройстве и разных вариантах исполнения топливного контура высокого давления рассматривается в следующем видео:

Принцип работы компонентов топливного контура системы Common Rail. Часть 2


Watch this video on YouTube

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Система Common Rail

Если Вы перешли на данную статью, то это означает, что Вас заинтересовала система common rail. Отвечая на Ваш вопрос, что такое система Common Rail, конечно же, я отвечу Вам стандартно, это топливная система, используемая в дизельных двигателях нового поколения. Некоторые авторы излагают в своих статьях, что появилась она в основном из-за экологических норм Евро (европейских экологических стандартов), но, мы же с Вами должны понимать, что эти экологические стандарты однозначно с каждым обновлением обходятся для нас не дёшево. И вообще никакой смысловой нагрузки не несут. На самом деле для нас, совершенна система не в сокращении выброса выхлопных газов в атмосферу, которое несет в свою очередь увеличение стоимости каждого из элементов системы. Система Коммон Рейл совершила прорыв, именно увеличив все показатели дизельного двигателя. Это мощность, отклик, динамика разгона и уменьшение при этом расхода топлива. Но и как все новейшие разработки данный узел стал не доступен для ремонта без специального оборудования. Поэтому ни при каких случаях поломки не прибегайте к ремонту своими руками любого из узлов системы common rail. Любая декомпрессия любого элемента системы приведет к нерабочему состоянию Вашего двигателя или агрегата. Если я ответил на Ваш вопрос, что такое система common rail, думаю что дальше читать нет надобности, из чего состоит и как устроена система. Но если Вы решили расширить свои познания в данном направлении, тогда читаем далее…

Common Rail – что это?

Итак, мы с Вами определились, что Common Rail — это система подачи топлива в камеру сгорания дизельного двигателя. У истоков разработки, которой стоит не мало известная компания BOSCH, и самые первые двигатели работающие с данной системой впрыска топлива (коммон рейл) были поставлены на конвейер в самом конце прошлого века именно BOSCH. На данный момент времени распространенными системами являются BOSCH, DENSO, DELPHI и SIEMENS.

Почему же она так называется и в чем совершенство и особенности ее работы? Дело в том, что название системы, принцип и особенности ее работы сводятся к одной лишь топливной рампе, кто — то ее называет рейка или магистраль. В ней создается давление, которое передается на форсунки, через которые в свою очередь и происходит подача топлива в камеру сгорания. За счет общей магистрали и названа система. Определить на двигателе стоит ли у Вас система Common Rail можно как раз по рампе, она сразу бросается в глаза после того как вы снимите на двигателе пластиковую защиту.

Принцип и особенности работы системы Common Rail

Принцип работы такой же как и во всех дизельных системах. Подача дизельного топлива осуществляется под давлением в камеру сгорания цилиндра и под силой сжатия воспламенения его. А вот главной особенностью и преимуществом системы Common Rail является большой диапазон регулировок впрыска и давления топлива на моменте подачи топлива в камеру сгорания, что осуществляется в топливной рампе при помощи подачи и регулировок подачи топлива датчиком подачи топлива в рампу и контрольным клапаном установленными на самой магистрали.

Конструктивная особенность системы Коммон Рейл

Сложность всей системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска. Так же стоит отметить, что в системе за один цикл работы двигателя производится многократный впрыск топлива. Существует три вида впрыска топлива, один из которых является основным, который обеспечивает работу двигателя. Так же есть предварительный и вспомогательный, из которых, первый отвечает за увеличение температуры и давления в камере сгорания. Второй служит для максимального сгорания топлива и сажи в сажевом фильтре после прохождения цикла работы двигателя.

Для того чтобы Вы представляли себе эту систему целиком, распишу из чего она состоит перечислив все основные элементы системы.

  • Основной элемент в системе – ТНВД (Топливный насос высокого давления) который как и на всех дизельных автомобилях устанавливается и в автомобилях с системой Коммон Рейл, данный элемент из низкого давления переводит топливо в контур высокого давления и при помощи дозирующего клапана избытки топлива отправляет его обратно в топливный бак;
  • Топливная рампа – она и называется аккумулятором потому что в ней создается и аккумулируется давление, перераспределяя его по форсункам;
  • Распределение и регулировка давления происходит при помощи клапана регулятора, который дозирует порции топлива в топливную рампу;
  • Форсунка, является неотъемлемым элементом системы. А в данной системе форсунки управляют объемом топлива поступающего в цилиндр. Является форсунка одной из дорогих частей системы. Во первых этих элементов ровно столько, сколько в двигателе цилиндров и сложив все стоимости форсунок, вытекает не маленькая сумма. Используется два вида форсунок в зависимости от производителя:
    • Пьзофорсунка;
    • Электрогидравлическая форсунка.

Достоинства и недостатки системы Коммон Рейл

Достоинства Common Rail

Главным преимуществом, бесспорно, является уменьшение расхода дизельного топлива автомобилем. Для любого владельца дизельного автомобиля в настоящее время, когда бензин стал стоить дешевле, чем дизельное топливо, уменьшение расхода дизельного топлива является ощутимым преимуществом.

Наряду с уменьшением расхода топлива, неоспоримым преимуществом считается динамика автомобиля и увеличение мощности при меньшем потреблении солярки.

Так же стоит отметить уменьшение шума работы двигателя и уровня токсичности выхлопа.

Вроде бы всё хорошо. Кушает наш автомобиль мало, едет лучше, работает тише да и меньше оказывает воздействия на окружающую среду. Но как говорят, если где то прибавилось, то где-то должно убыть. Перейдем к недостаткам.

Недостатки системы Common Rail

А убыло у нас в деньгах. Все элементы системы перешли на более совершенный уровень, соответственно, и ремонтироваться стали дороже. Для ремонта теперь требуется специализированный автосервис. Но для того чтобы все элементы системы Common Rail работали как можно дольше требуется высококачественное топливо с которым у нас в России дела обстоят не очень хорошо. Вот именно в такие автомобили все советуют лить присадки для сажевых фильтров и улучшения качества топлива, что и мы Вам советуем. В ближайшее время мы напишем статью про присадки добавляемые в топливный бак, но пока речь не об этом.

Требования по эксплуатации системы Common Rail

Надеюсь доходчиво и понятно вкратце описана вся система CR Common Rail. То есть вы понимаете, что данная система очень сложная и не стоит не имея опыта с ремонтом данной системы туда вносить какие то свои доработки. Так же имейте ввиду, что нарушив герметичность одного из элементов системы, вся система перестанет работать.

Всегда обращайте внимание на то, что заливается в топливный бак. Не используйте топливо с тракторов и не заливайте корабельную солярку. Используйте рекомендованные присадки для топлива с отечественных заправок. Не стоит надеяться на качественные топливные фильтры при использовании некачественного дизельного топлива.

Если уж Вам не повезло и какой-то из элементов вышел из строя, рекомендую ремонтировать данный элемент только у квалифицированных и профессиональных специалистов. Мы предоставляем своим клиентам данную услугу и ремонтируем элементы топливной системы только на специально предназначенном для этого оборудовании. Ремонт производится в авторизованных центрах по ремонту топливной аппаратуры в странах Евросоюза.

Система Коммон Рейл совершила прорыв, именно увеличив все показатели дизельного двигателя. Это мощность, отклик, динамика разгона и уменьшение при этом расхода топлива.

Ремонт форсунок Сommon Rail — цена в Москве

Форсунка является одним из функциональных деталей автомобиля. Если этот элемент перестает полноценно выполнять свои задачи, в первую очередь страдает двигатель. Только регулярная диагностика и своевременный ремонт дизельных топливных систем Common Rail позволит избежать серьезных неприятностей. Решением подобных вопросов занимается компания «Белый Сервис», которая уже много лет оказывает услуги по обслуживанию автомобилей разных марок.

Особенности Common Rail

Дизельные форсунки данной модели соединены одним топливным проводом, где горючее всегда находится под давлением. Процесс управления этими элементами происходит посредством электроники.

Система впрыска активизируется по сигналу, благодаря чему обеспечивается экономный расход топлива. Также это способствует увеличению мощности мотора, сокращению объема выхлопных газов и снижению шума.

Common Rail включает в себя несколько датчиков, отвечающих за разные функции:


  • педали акселератора;
  • воздушный поток;
  • контроль температуры двигателя;
  • состояние распредвала и коленчатого вала.

Механизм еще содержит всевозможные регуляторы давления, активаторы, соленоиды, клапаны. Чтобы работа системы была эффективной, производитель рекомендует осуществлять диагностику Common Rail после прохождения автомобилем 150 тыс. км.

Признаки неисправности

Автомобилист не должен оставлять без внимания следующие проблемы в работе двигателя:


  • существенное снижение мощности;
  • нестабильная работа;
  • проблематичный запуск;
  • большой расход топлива;
  • сильный шум работающего мотора;
  • появление черного дыма со стороны выхлопной трубы.

Основная причина износа форсунок является применение некачественного топлива. Не лучшим образом на работе топливной системы сказывается коррозия, наличие инородных предметов и загрязнение разными примесями.

Ремонт Common Rail

При обращении на СТО мастера сразу приступают к диагностике механизмов. В ходе данного исследования они находят существующие недостатки и оценивают степень загрязнения топливной системы.

Чтобы возобновить работу двигателя, иногда достаточно отрегулировать блок управления топливного насоса и настроить электронику. Но далеко не все проблемы решаются так просто. В большинстве случаев ремонт ТНВД сопровождается сложными техническими моментами, в которых сможет разобраться только профессионал.

Ремонт форсунок в ООО «Белый Сервис»

Наш автосервис работает на рынке услуг с 2009 года. Накопленный за это время опыт позволяет нам справляться с поломками любой сложности. В процессе проведения ремонта дизельных двигателей мы используем профессиональное оборудование, благодаря чему всегда добиваемся отменных результатов. Для диагностики форсунок в распоряжении наших мастеров имеется специальный стенд Common Rail.

Среди прочих преимуществ ООО «Белый Сервис» обязательно стоит выделить:


  • применение оригинальных запчастей;
  • гарантия на проделанные работы;
  • прозрачное ценообразование;
  • уникальный подход в обслуживании автомобилей;
  • скидки для постоянных клиентов;
  • устранение неисправностей за короткие сроки.

Нельзя оставлять без внимания профессионализм наших механиков. Они досконально разбираются в устройстве дизельной топливной системы Common Rail и четко понимают, как работают все ее узлы. Поэтому мы можем поручиться за качество конечного результата.

Для уточнения условий сотрудничества с нашей компанией звоните нам по телефону, который указан на сайте. Обращайтесь, и мы сделаем все возможное, чтобы предоставить действительно высококлассный сервис.

Common Rail — что это такое? Принцип работы

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

Характеристика

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

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

В чем особенность?

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

Устройство

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

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

Насос

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

Регулятор и клапан Common Rail

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

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

Рампа

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

Форсунки

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

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

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

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

Как работает?

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

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

Типы впрыска Common Rail

Что это такое? Различают несколько типов впрыска топлива в системе:

  • Предварительный.
  • Основной.
  • Дополнительный.

Первый производится перед основным с целью повысить давление и температуру в камере сгорания. Так осуществляется ускоренное самовоспламенение основного заряда и снижение шума работы двигателя. Предварительный впрыск может быть разным, в зависимости от режима работы двигателя. Так, на холостом ходу он производится дважды. При повышении нагрузки – единожды. При полной нагрузке предварительный впрыск не осуществляется.

Цель основного впрыска – обеспечить непосредственно работу двигателя. На подтипы он не подразделяется. Дополнительный впрыск служит для снижения уровня токсичности отработавших газов. Так, с кислородного датчика поступает информация на ЭБУ, после чего подается еще одна порция топлива. Вредные вещества дожигаются в каталитическом нейтрализаторе (еще его называют сажевым фильтром).

Поколения «Коммон Рейл»

Стоит отметить, что первое поколение системы появилось в 1999-м году. Она выдавала давление в 145 МПа. Через два года появилось следующее поколение системы (160 МПа). Common Rail 3 разработано в 2005-м году. На данный момент автомобили оснащаются системой «Коммон Рейл» четвертого поколения. Форсунки работают под давлением 220 МПа. Почему такое внимание уделяется давлению? Чем выше данный показатель, тем больше горючего впрыскивается в цилиндр. Соответственно, за определенный промежуток времени реализуется больше мощности, возрастает КПД двигателя.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет система непосредственного впрыска, как она устроена и как работает. Стоит отметить, что «Коммон Рейл» используется на большинстве дизельных автомобилей, в частности, европейского производства. Система, несмотря на ее сложность, имеет огромный потенциал.

Common Rail — определение. Принцип работы

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

Характеристика

«Коммон Райл» — это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы. Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.

В чем особенность?

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

Устройство

По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления. Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.

Насос

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

Регулятор и клапан Common Rail

Что это за элемент? Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу. Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.

Рампа

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

Форсунки

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

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

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

Как работает?

Работа системой впрыска контролируется системой управления дизелем. В последнюю входят исполнительные механизмы, датчики и ЭБУ. Учитываются все параметры – положение педали газа, температура охлаждающей жидкости, количество подаваемого воздуха и даже состав выхлопных газов (лямбда-зонд). Что касается исполнительных механизмов, ими и являются вышеперечисленные форсунки, рампа, ТНВД, регулятор и клапаны. Итак, как действует данная система? На основании сигналов, что воспринимают контролирующие датчики, системой формируется нужное количество топлива. Оно подается через дозирующий клапан. Горючее попадет в насос, а затем под давлением идет на рампу. Нужное давление в ней удерживается специальным регулятором. В определенный момент от ЭБУ поступает сигнал на форсунки, и те осуществляют открытие каналов на определённый промежуток времени. В зависимости от режима работы двигателя, количество топлива и давление может автоматически меняться системой на основании данных из кислородного датчика. Однако разбег должен быть небольшим. Существенные отклонения говорят о неисправностях с системой «Коммон Рейл».

Типы впрыска Common Rail

Что это такое? Различают несколько типов впрыска топлива в системе:

  • Предварительный.
  • Основной.
  • Дополнительный.

Первый производится перед основным с целью повысить давление и температуру в камере сгорания. Так осуществляется ускоренное самовоспламенение основного заряда и снижение шума работы двигателя. Предварительный впрыск может быть разным, в зависимости от режима работы двигателя. Так, на холостом ходу он производится дважды. При повышении нагрузки – единожды. При полной нагрузке предварительный впрыск не осуществляется. Цель основного впрыска – обеспечить непосредственно работу двигателя. На подтипы он не подразделяется. Дополнительный впрыск служит для снижения уровня токсичности отработавших газов. Так, с кислородного датчика поступает информация на ЭБУ, после чего подается еще одна порция топлива. Вредные вещества дожигаются в каталитическом нейтрализаторе (еще его называют сажевым фильтром).

Поколения «Коммон Рейл»

Стоит отметить, что первое поколение системы появилось в 1999-м году. Она выдавала давление в 145 МПа. Через два года появилось следующее поколение системы (160 МПа). Common Rail 3 разработано в 2005-м году. На данный момент автомобили оснащаются системой «Коммон Рейл» четвертого поколения. Форсунки работают под давлением 220 МПа. Почему такое внимание уделяется давлению? Чем выше данный показатель, тем больше горючего впрыскивается в цилиндр. Соответственно, за определенный промежуток времени реализуется больше мощности, возрастает КПД двигателя.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет система непосредственного впрыска, как она устроена и как работает. Стоит отметить, что «Коммон Рейл» используется на большинстве дизельных автомобилей, в частности, европейского производства. Система, несмотря на ее сложность, имеет огромный потенциал.

Обзор дизельного двигателя Common Rail

— Информация о детали

Дизельные системы Common Rail теперь могут создавать давление, превышающее 2 000 бар (29 000 фунтов на кв. Дюйм), что дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными дизельными системами.

Такое высокое давление улучшает распыление топлива, улучшая воспламенение и сгорание в двигателе. Помимо повышенного давления, электронное управление значительно улучшает гибкость системы по сравнению с более старыми системами механического впрыска топлива — например, во время одного такта сгорания форсунка может впрыскивать до семи раз на цилиндр за такт.

Топливные системы с электронным управлением были внедрены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а системы Common Rail были внедрены в магистральное производство в конце 1990-х годов.

Помимо снижения выбросов, топливные системы более позднего поколения, в первую очередь Common Rail, дали:

  1. Повышенная производительность
  2. Пониженный расход топлива
  3. Более тихие двигатели

Отмечается эволюция популярности дизельных автомобилей в результате внедрения системы Common Rail и ее преимущества.На дорогах Великобритании стоит более 12 миллионов дизелей, и ожидается, что в ближайшие годы эта цифра будет неуклонно расти.

Система Common Rail

Электронное управление форсунками в системах Common Rail обеспечивает более высокое давление и лучшее распыление топлива по запросу — это позволяет более точный и более частый впрыск с 5-7 впрысками на такт цилиндра по сравнению с однократным впрыском за такт в механической системе.

Системы Common Rail имеют электронное управление, что дает гораздо больше возможностей для настройки и контроля.Эти современные системы представляют собой целый мир, отличный от топливных систем с механической синхронизацией, существовавших в прошлом.

Механические топливные системы старого типа имеют ограничения из-за того, что они имеют очень ограниченную регулировку внутри системы — они в основном полагаются на механическую синхронизацию насоса с двигателем — это не относится к Common Rail.

Дизельные двигатели Common Rail имеют в системе значительное количество электронных компонентов, что позволяет осуществлять широкий диапазон мониторинга с помощью датчиков, что позволяет вносить изменения с помощью исполнительных механизмов.

Датчики отправляют в ЭБУ информацию обо всем: от давления топлива и температуры до того, насколько водитель нажал на дроссельную заслонку, и нажимаются ли тормоза или нет — на самом деле, может отслеживаться более 20 различных переменных!

ЭБУ использует эту информацию и будет управлять различными компонентами от форсунок до охлаждающих вентиляторов и системы рециркуляции отработавших газов для удовлетворения требований входных сигналов, также принимая во внимание другие системные требования от других блоков управления, которые могут быть в системе транспортного средства, т. Е.АБС, кондиционер, АКПП.

Обзор системы Common Rail

Ключевые компоненты в системе Common Rail обозначены на схеме выше:

  1. Электрический питательный насос (присутствует не во всех системах) — подает топливо в насос высокого давления
  2. Фильтр — его необходимо заменять в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить чистоту системы и срок ее службы.
  3. Клапан переполнения — позволяет избытку топлива перетекать обратно в топливный бак
  4. Возвратный коллектор — контролирует возврат топлива обратно в топливный бак
  5. Насос высокого давления — насос высокого давления является сердцем топливной системы.Именно здесь давление в дизельном топливе повышается — оно приводится в действие двигателем, зависит от системы и может генерировать более 2000 бар. Чтобы представить это давление в перспективе, давление в шинах обычного автомобиля будет примерно от 2,5 до 3,5 бар!

Это давление обычно регулируется одним из двух способов:

  1. Регулирование количества топлива, всасываемого в насос высокого давления, ограничение создаваемого давления.
  2. Регулировка создаваемого давления в насосе путем сброса некоторой части давления в возвратные линии обратно в топливный бак.

В любом случае регулирование давления контролируется электронным модулем управления (ECM) после учета различных входных сигналов от датчиков системы и требований водителя. В отличие от механических систем, для этих насосов высокого давления не требуется синхронизация по времени с двигателем, поскольку время впрыска контролируется ECM, запускающим форсунки, а клапан регулирования давления управляется ECU и изменяет давление в рампе в соответствии с нагрузкой.

Допуски, окружающая среда, в которой построены насосы, и качество компонентов, используемых при восстановлении этих насосов, имеют решающее значение для правильной работы транспортного средства и срока службы насоса и системы — если внутренние детали насоса выйдут из строя или сломаются, это может привести к поломке. необходимость полной замены топливной системы. Допуски меньше, чем может увидеть невооруженный глаз!

  1. Клапан управления высоким давлением (присутствует не во всех системах) — электронным образом контролирует давление, создаваемое в насосе (контролируется ECM).
  2. Датчик давления в рампе — контролирует давление в системе
  3. Rail — это «common rail», где топливо хранится и подается в форсунки для впрыска
  4. Форсунки — форсунки в системе Common Rail управляются и управляются контроллером ЭСУД с учетом нескольких входных сигналов датчиков и сигналов.Производственные допуски и компоненты остаются такими же, как у насосов высокого давления, и имеют решающее значение для работы и срока службы инжектора.

Общие проблемы:

Отказы могут быть вызваны неправильным топливом, биотопливом, загрязнением системы, отсутствием обслуживания или неправильными процедурами обслуживания в отношении чистоты рабочих зон, что позволяет загрязнению попасть в систему. Это приведет к повреждению как насосов, так и форсунок.

Проблемы с кодированием форсунок, неправильным вводом данных в диагностический сканирующий прибор, порядком зажигания назад вперед и пропуском этапов при кодировании также являются распространенными неисправностями.

Проблемы с форсункой могут привести к тому, что в худшем случае он не запустится, а в работе на холостом ходу или под нагрузкой возникнут проблемы.

  1. Блок управления EDC — модуль управления двигателем (ECM), который получает обратную связь от различных датчиков в системе и соответственно регулирует давление и впрыск топлива
  2. Датчик температуры топлива — контролирует температуру топлива в системе
  3. Другие датчики — в зависимости от системы и спецификации автомобиля

Общие признаки отказа

1.Неправильная заправка / неправильное топливо, вызывающее износ клапана форсунки

2. Загрязнение через загрязненное топливо

3. Ущерб, причиненный водой из-за отсутствия технического обслуживания (1)

4.Повреждение водой из-за отсутствия обслуживания (2)

5. Общий износ изношенной форсунки

6. Металлическая стружка в системе, вызванная износом или неправильной заправкой бензином, что приводит к плохой смазке металлических компонентов

Краткое описание Common Rail

  • Топливные системы с электронным управлением были внедрены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а в конце 1990-х годов системы Common Rail были внедрены в основное производство.
  • Системы Common Rail обеспечивают улучшенное распыление топлива, тем самым улучшая зажигание и сгорание в двигателе
  • Системы Common Rail также обеспечивают: улучшенные характеристики, пониженный расход топлива, более тихие двигатели
  • Спрос на автомобили с дизельным двигателем (и компоненты Common Rail) растет, и эта тенденция сохранится в ближайшие годы, открывая значительные возможности продаж на вторичном рынке в связи с повышенным спросом на запасные части.

Объяснение системы впрыска Common Rail — GCL Diesel

Ужесточение государственного регулирования и стремление сократить выбросы парниковых газов в последние годы привели к созданию современных систем впрыска высокого давления.Конструкция насос-форсунок и системы Common Rail превратили тяжелые, дымящиеся и неэффективные дизели вчерашнего дня в современные спортивные, экономичные и экологически чистые дизельные автомобили. Это новый чистый дизель.


Система Common Rail, в частности, дает разработчикам двигателей необходимую им свободу для дальнейшего снижения выбросов выхлопных газов, и особенно для снижения шума двигателя. Особая конструкция Common Rail с ее гибким разделением впрыска на несколько предварительных, основных и дополнительных впрысков позволяет оптимально согласовать двигатель и систему впрыска.В аккумуляторной системе впрыска Common Rail создание давления впрыска осуществляется отдельно от самого впрыска.

Дизельное топливо всасывается из топливного бака перекачивающим топливным насосом. После того, как перекачивающий насос заберет топливо из бака, оно пройдет как минимум через один топливный фильтр первичной очистки. Насос высокого давления создает в аккумуляторе — рампе — давление до 1600 бар (определяется настройкой давления впрыска в блоке управления двигателем) независимо от частоты вращения двигателя и количества впрыскиваемого топлива.Топливо подается по жестким трубам к форсункам, которые впрыскивают нужное количество топлива мелкой струей в камеры сгорания. Электронная система управления дизельным двигателем (EDC) чрезвычайно точно контролирует все параметры впрыска, такие как давление в рампе, время и продолжительность впрыска, а также выполняет другие функции двигателя.

Преимущества дизельной системы Common Rail

Система Common Rail с электронным управлением имеет множество преимуществ:

  • Повышенная производительность (больший крутящий момент на низких оборотах двигателя)
  • Пониженный расход топлива
  • Меньше выхлопа и выбросов
  • Двигатель работает тише

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Дизельные топливные системы Common Rail работают под очень высоким давлением и могут вызвать серьезные травмы.Может присутствовать давление топлива до 2000 бар. Никогда не пытайтесь обслуживать или ремонтировать какие-либо системы Common Rail или топливную систему под давлением без надлежащего оборудования и обучения.

Как работает дизельный двигатель с системой Common Rail?

Чтобы понять, как работают дизельные двигатели с общей топливной магистралью, лучше всего сначала начать с того, как работают традиционные дизельные заводы: топливный насос подает дизельное топливо в топливные форсунки каждого цилиндра, и двигатель начинает вращаться. Это простой процесс, но не очень эффективный.Эти традиционные топливные насосы работают при низком давлении и запускаются просто от оборотов двигателя.

Дизельные двигатели

Common-Rail более эффективны, поскольку они поддерживают высокое давление в топливном насосе, а компьютеризированные компоненты регулируют давление в соответствии с потребностями двигателя. Поскольку давление топлива высокое, топливо лучше распыляется и, следовательно, распределяется более эффективно.

Трудно представить это? Сравните это с тем, как можно мыть машины:

Старая дизельная техника — все равно что пользоваться краном и шлангом.Кран — это топливный насос: по нему течет вода. Он также выполняет функцию инжектора: вы контролируете, сколько воды вам нужно в самом кране. Если вам нужно больше воды, вы открываете кран чаще, и наоборот. Смесители также относительно низкого давления; вы не будете мгновенно смывать грязь из шланга, поэтому в конечном итоге вам придется широко открыть кран и использовать больше воды (вот почему старые дизели изрыгают дым, когда вы резко нажимаете педаль газа).

Дизельное топливо с общей топливораспределительной рампой похоже на использование мойки высокого давления: имеется источник воды под высоким давлением, а регулируемая форсунка омывателя похожа на инжектор с компьютерным управлением — повернув его, вы можете получить широкую и мягкую струю. , или тонкая сфокусированная струя.При необходимости вы даже можете мгновенно отключить его. Этот более высокий уровень мощности и контроля означает, что вы используете меньше воды или, в случае дизельного двигателя, меньше топлива.

Так же, как за мойкой высокого давления требуется более тщательный уход, чем за обычным смесителем, рекомендуется использовать специально разработанное моторное масло для защиты современного дизельного двигателя. В дизельных двигателях масло со временем густеет из-за грязи и нагара. И дизельные двигатели с общей топливной магистралью, которые сегодня используют многие современные дизельные автомобили, не освобождаются от этого.Castrol Magnatec Diesel — это новый продукт, разработанный специально с учетом совместимости с системой Common Rail. Проверенная технология защиты дизельных двигателей Castrol поддерживает эффективность и маневренность дизельных двигателей с общей топливной магистралью. Он также сочетается с интеллектуальными молекулами для дополнительного уровня защиты, снижающего износ во время критического периода прогрева. А благодаря отличным характеристикам обработки сажи вы можете быть уверены, что загустение масла будет сведено к минимуму. Это означает, что ваш дизельный автомобиль (при правильном и регулярном обслуживании) потенциально может работать более эффективно и дольше.

Чтобы узнать больше о Castrol Magnatec, посетите страницу Castrol в Facebook.

Купите предметы из этой истории!

В фокусе: дизельные системы впрыска

Все двигатели Cummins ISX имеют систему впрыска Common-Rail XPI, в которой используется насос с приводом от коленчатого вала для поддержания давления в топливной рампе — если смотреть с левой стороны этого ISX объемом 11,9 л — до более 30000 фунтов на квадратный дюйм, обеспечивая полное давление впрыска на соленоид. -активированные форсунки в головке.Такие системы обеспечивают максимальное давление впрыска даже при низких оборотах и ​​устраняют необходимость регулировки коромысел форсунок при выполнении накладных расходов.

Зазоры внутри деталей системы впрыска дизельного топлива меньше, чем у любой другой техники. Плунжеры и игольчатые клапаны в форсунках должны плотно прилегать, чтобы обеспечить точное дозирование и избежать потерь энергии на создание чрезвычайно высокого давления топлива, превышающего 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

В то время как в новой конструкции Common Rail вместо насос-форсунок используются насос высокого давления и форсунки с двухпозиционными клапанами, зазоры в насосе и внутри форсунок остаются такими же малыми по тем же причинам.«Один отпечаток пальца на поршне форсунки XPI связывает форсунку и предотвращает последовательность впрыска», — говорит Зак Эллисон, директор службы технической поддержки Cummins.

По мере ужесточения стандартов на выбросы и без того крошечные отверстия в форсунках стали меньше, чтобы увеличить давление впрыска. Исследования показали, что чем мельче отверстия и чем выше давление, тем меньше сажи будет производить двигатель и тем лучше он будет работать.

Более компактное рабочее пространство также означает, что топливо должно оставаться сухим.Вода не только может смыть смазочное топливо с трудолюбивых деталей форсунки, ее различные характеристики потока также могут сдуть наконечник форсунки.

Используйте фильтр первичной очистки с функцией отделения воды (что означает специально обработанная бумага, не пропускающая воду), резервуар для сбора воды и слив, говорит Пол Бандоли, менеджер Wix Filters по техническим услугам и обучению клиентов.

Большинство двигателей Detroit Diesel оснащено фильтром первичной очистки и водоотделителем Davco.«Не во всех первичных фильтрах есть слив для воды», — говорит Скотт Фэрис, менеджер по техническому обслуживанию. Те, у которых есть дренажные системы, которые обычно называют первичными сепараторами воды / топлива, должны иметь минимальный КПД 93% по эмульгированной воде. «Их следует сливать ежедневно, что легко сделать, поскольку у большинства из них есть удобный клапан на дне фильтра». Все двигатели Series 60, выпущенные после января 2004 года, оснащены системой водоотделения. «Также важно сливать топливо из баков ежемесячно, а не сразу после заправки», — говорит Фарис.

Большинство производителей двигателей определяют начальную настройку накладных расходов на раннем этапе эксплуатации двигателя, сразу после его обкатки и стабилизации. .

Все фильтры DD15 следует менять через 50 000 миль, а фильтр Davco позволяет увеличить интервалы замены до более 100 000 миль в зависимости от качества топлива, говорит Брэд Уильямсон, менеджер по коммуникациям Detroit Diesel по силовым агрегатам. Узел фильтра имеет индикатор воды в топливе, который водитель может проверить во время обычного обхода.

Также используйте указанные первичный и вторичный топливные фильтры для конкретного двигателя; Бандоли называет это «фильтрацией по рецепту». Эллисон говорит, что 15-микронный фильтр используется с системой HPI Cummins, в то время как 10-микронный первичный водоотделитель Davco и 5-микронный вторичный фильтр используются с системой XPI. Топливные фильтры необходимо менять на 25 000 миль в системах HPI и XPI.

Топливные фильтры Caterpillar следует заменять каждые 500 часов, — говорит Джефф Монари, инженер по обслуживанию продукции на дорогах.

Время решает все

Сегодня большинство двигателей большой мощности имеют насос-форсунки с приводом от распредвала. Хотя фактическая синхронизация событий впрыска, поскольку они связаны с положением коленчатого вала, определяется электронным модулем управления (ЕСМ) на всех электронных двигателях, механическое взаимодействие между инжектором, коромыслом и распределительным валом имеет решающее значение, и ЕСМ не может их контролировать. Ответственными сторонами в этой области являются технические специалисты автопарка.

Несмотря на то, что регулировка надземных частей для тяжелых условий эксплуатации довольно стабильна — особенно после обкатки двигателя и первоначальной правильной регулировки, — они меняются со временем.Пренебрежение коромыслами форсунок в конечном итоге означает, что плунжеры форсунок будут вынуждены опускаться из-за неправильной области выступов распределительного вала. Это означает более медленное движение, меньшее количество топлива и более низкое давление впрыска, что часто означает потерю производительности и, возможно, некоторое количество дыма. На Cummins ISX отказ от регулировки также в конечном итоге приведет к задержке времени впрыска.

Большинство производителей двигателей определяют начальную настройку накладных расходов на раннем этапе эксплуатации двигателя, сразу после того, как он сломается и остановится. По словам Монари, клиенты Caterpillar должны делать первоначальную регулировку между первой и четвертой заменой масла, а затем регулировать ее каждые 300 000 миль.Detroit Diesel рекомендует устанавливать накладные расходы на 60 000 миль. «Форсунки электронные и не требуют регулировки, — говорит Уильямсон.

ISX является исключением, без первоначальной регулировки и регулярных регулировок каждые 500 000 миль. Регулировка накладных расходов в соответствии с заводской процедурой поможет гарантировать длительный срок службы форсунки и хорошую производительность. Клапаны регулируются одновременно, а с XPI, как и со всеми системами Common Rail, настраиваются только клапаны.

Уникальность Common Rail

Насос-форсунки перемещают центральный плунжер вниз вместе с распределительным валом и коромыслом. Давление впрыска определяется размером отверстия и скоростью подачи топлива, что означает, что система лучше всего работает при регулируемой скорости. При максимальном крутящем моменте и любых условиях эксплуатации на низких оборотах, особенно при запуске двигателя, давление впрыска ниже идеального.

В качестве решения используется система Common Rail, которая используется в двигателях International MaxxForce Big Bore, Detroit Diesel DD15 и двух его родственных двигателях, а также в обоих двигателях Cummins ISX 2010 года выпуска, которые используют новую систему впрыска XPI и не имеют распределительного вала форсунок.

В системе Common-Rail используется насос высокого давления, который подает топливо в направляющую, в которой содержится достаточно жидкости для стабилизации давления. Поскольку давление может поддерживаться высоким даже в условиях проворачивания коленчатого вала, производительность на низких оборотах и ​​запуск значительно улучшаются. International заявляет, что будет постоянно улучшать свою систему, чтобы двигатели MaxxForce Big Bore 2010 года могли поглощать больше выхлопных газов без образования твердых частиц.

Советы по поиску и устранению неисправностей

В настоящее время поиск неисправностей в большинстве случаев выполняется с помощью блока управления двигателем и его бортовой диагностики, так что дни снятия выпускного коллектора и проверки выхлопа каждого цилиндра прошли.Блок управления двигателем Volvo D13, в котором используется система насос-форсунок с чрезвычайно высоким давлением, сохранит код неисправности, если одна форсунка выдает меньше мощности, чем другие.

На большинстве двигателей последних моделей при замене форсунки технические специалисты должны привязать ее к блоку управления двигателем, чтобы ее можно было идентифицировать в случае возникновения такой проблемы.

В системах с общей топливораспределительной рампой ECM контролирует давление в рампе, управляя мощностью насоса и согласовывая ее с расходом топлива, постоянно получая информацию о давлении через датчик давления на рейке.В системе XPI это достигается за счет регулировки времени, в течение которого клапаны, подающие топливо в каждый цилиндр насоса, открыты.

Топливные системы Common Rail компании Caterpillar не требуют проверки работоспособности насосов. «Контроллер ЭСУД может определять состояние системы и регистрировать диагностический код в случае возникновения проблемы», — говорит Монари.

Диагностика топливной системы

Detroit Diesel предупредит оператора о любых неисправностях форсунок. «Наша диагностическая ссылка имеет высококлассные диагностические возможности и процедуры устранения неполадок, которые можно обновлять в режиме онлайн», — говорит Уильямсон.«Использование кодов неисправностей и диагностической ссылки проведет техника по процедурам поиска и устранения неисправностей, процедурам обслуживания и проверке ремонта».

Устранение неполадок деревьев и обучение технических специалистов имеют решающее значение для точной диагностики, говорит Эллисон. «Коды неисправностей помогают заказчику узнать, что есть проблема, на которую необходимо обратить внимание — могут быть и другие симптомы, — но коды неисправностей являются основным уведомлением для оператора», — говорит он.

COMMON RAIL DIESEL — Объяснение технологий

Для всех энтузиастов 4WD!
Что вам следует знать о Дизельная технология Common Rail?

Дизельные двигатели больше не изрыгающие дым примитивные двигатели, которые мы помним по раньше, превратившись из надежного, но изысканного варианта в выбор вариант, особенно в европе.С такими инновациями, как Common Rail Direct Fuel впрыск, современные дизельные двигатели часто превосходят бензиновые аналогичного размера аналоги по мощности / крутящему моменту, экономии топлива и выбросам.
ЧТО ТАКОЕ ОБЫЧНАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА?

2,5-литровый DI-D от Mitsubishi Triton (Дизель с прямым впрыском) Hyper Common Rail Turbo Двигатель с промежуточным охладителем выполнен по рельсовой технологии. Аккумуляторная топливная система непосредственный впрыск топлива — это современная разработка системы прямого впрыска топлива. система впрыска для дизельных двигателей.Он имеет электронный блок управления (ECU) управляет топливом высокого давления рельсовая подача индивидуальных электромагнитных клапанов или пьезоэлектрических форсунки в новейших двигателях Common Rail. Таким образом, позволяет лучшая точность времени / количества впрыска и лучше Распыление топлива по сравнению с более старым дизельным распределительным насосом двигатели.


По любым вопросам, касающимся моделей Mitsubishi, обращайтесь к нам:
Мы также принимаем заказы от государственных ведомств, корпораций и частных лиц.
Все запросы приветствуются по всей Малайзии, включая
Сабах и Саравак.
Мобильный : 016-3321173 / 016-3321176
Факс : 603-2381-804
Эл. адрес: [email protected]

ПРОДАЖА ДРУГИХ МОДЕЛЕЙ:
Исузу Д-Макс, Тойота, Ниссан, Хюндай, Мазда, Сузуки,
Форд, КИА, БМВ, Мини, Фольксваген, Протон, Perodua & Восстановленное.
Мы также поставляем коммерческие Транспортных средств:
Грузовые автомобили, автобусы / тягачи / холодильные камеры Холодильный, деревянный корпус и стальной корпус.
Система Common Rail
КАК РАБОТАЕТ ОБЫЧНАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА?

Common Rail дизельные двигатели с прямым впрыском, такие как DI-D от Mitsubishi Motors использует насос, который действует как топливный резервуар, в котором хранится топливо при чрезвычайно высоком давлении до 2000 бар.Топливо идет в « рельс », который разветвляется на инжектор, управляемый ЭБУ клапаны, каждый из которых имеет сопло и плунжер, приводимый в движение соленоид.

Эта установка означает, что впрыск процесс тонкой настройки и намного более точен, чем система насосов механического распределителя в старых дизелях. В высокое давление в системе Common Rail также позволяет более мелкое распыление дизельного топлива в цилиндры и лучшее топливо выброс ,.что увеличивает эффективность и сокращает выбросы благодаря более чистому горению.

Чтобы снизить шум двигателя, двигатель ЭБУ может впрыснуть небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед основным событие впрыска, что снижает его взрывоопасность и вибрации, а также для оптимизации времени впрыска и количество при изменении качества топлива, холодный запуск и другие факторы.

ПРЕИМУЩЕСТВА DI-D HYPER COMMON RAIL
ТЕХНОЛОГИЯ
  • Хорошая мощность и высокий крутящий момент
  • Эффективный впрыск и сгорание топлива
  • Снижение вибрации и шума двигателя
  • Сниженные выбросы

Понимание типичных проблем топливных систем Common Rail

Хотя обычные направляющие являются усовершенствованием по сравнению с предыдущими типами топливных систем, они не лишены недостатков.Однако многие из этих проблем проистекают из вещей, не связанных с конструкцией системы Common Rail, о чем должны знать владельцы Common Rail, если они хотят минимизировать дорогостоящий ремонт. Будь то проблемы с общей топливораспределительной рампой Cummins , проблемы с приводом управления подачей топлива, коды с низким давлением в топливной рампе 6,7 и т.п.

Испытательная ячейка Шайда оценивает точность потока насоса CP3 и форсунок Common Rail.Он оценивает частоту вращения насоса и имеет общую топливную рампу с датчиками, поэтому ширину импульса можно отрегулировать до трех или четырех уставок подачи топлива.

Прежде чем вдаваться в подробности, мы должны сначала прояснить, чем Common Rail отличается от других типов впрыска топлива. Затем мы сосредоточимся на нескольких общих проблемах, с которыми сталкиваются на общих рельсах.

Обратите внимание, что место не позволяет охватить все возможные коды неисправности на сканере OBD или обширный список диагностических процедур SAE, поскольку для этого потребуется обширное руководство.Вместо этого мы покажем на прилагаемых фотографиях некоторые из основных шагов и инструментов, используемых для оценки форсунок Common Rail в специализированном магазине Scheid Diesel. Эта известная компания не только обслуживает большое количество трудолюбивых грузовиков, но также создает чемпионы по дрэг-рейсингу и сани. Таким образом, их технические специалисты знают свое дело и являются отличным ресурсом для ремонта и повышения производительности.

СТАРЫЙ VS. НОВЫЙ

Начнем с основ: система впрыска топлива с общей рампой высокого давления (HPCR), используемая в тяжелых пикапах GM и Dodge с начала 2000-х годов, сильно отличается от ранее использовавшихся систем насос-линия-форсунка (PLN). (например, такие, которые можно найти на Cummins с насосом P-Pumped, но не такие, как на двигателях Power Strocks, оснащенных HPOP).Многие старые системы впрыска дизельного топлива создают только половину давления топлива, которое создают современные двигатели, а более старые форсунки направляют топливо через гораздо большие каналы. Кроме того, современные дизельные форсунки с общей топливной магистралью могут срабатывать два или три раза за цикл двигателя, что вдвое увеличивает износ форсунки по сравнению с дизелями прошлого — отсюда необходимость более тщательного обслуживания.

В системе PLN встроенный впрыскивающий насос выполняет следующие функции: подача отмеренного количества топлива под давлением к форсункам один раз для каждого рабочего хода; контроль времени впрыска топлива; регулятор оборотов двигателя и количество подаваемого топлива в зависимости от условий работы двигателя.

ОБЩАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Напротив, в системе HPCR модуль управления двигателем или силовой передачей (ECM или PCM) управляет давлением в рампе, дозированием топлива, синхронизацией впрыска и управлением частотой вращения двигателя . Однако, чтобы подать топливо к форсункам, требуется несколько этапов. В дизелях Duramax или Cummins насос низкого давления сначала всасывает топливо из бака и нагнетает его до давления примерно 10 фунтов на квадратный дюйм.

Затем впускной дозирующий клапан, управляемый PCM (обычно называемый исполнительным механизмом управления подачей топлива или регулятором давления в топливной рампе), регулирует величину давления подачи к насосным элементам высокого давления.На этом этапе регулируется как объем, так и производительность насоса высокого давления (HP).

От насоса HP топливо поступает в рампу, где оно накапливается перед подачей к форсункам. Затем форсунка получает топливо под высоким давлением от рейки и впрыскивает распыленное топливо в камеру сгорания в соответствии с запросом PCM.

1. Чтобы проверить объем потока на обратной линии форсунки этого Duramax, к возвратному штуцеру форсунки присоединяется шланг, который подается в градуированный цилиндр.2. Обратите внимание на отметку 20 куб. См, написанную черным цветом на цилиндре. Если поток превышает это количество в минуту, вероятно, имеется некоторый износ уплотнения высокого давления инжектора.

ВНУТРЕННИЕ ПРОБЛЕМЫ

Учитывая сложность этапов, несколько участков могут быть подвержены сбоям, но часто из-за одной простой проблемы: загрязнителей. Как отмечает Тодд Эммерт, менеджер механического цеха Scheid Diesel, проблема обычно сводится к трем ключевым словам: «Топливо, топливо и топливо.«Он здесь не шутит. Помимо мусора и твердых частиц, «в нем слишком много эмульгированной воды».

Другими словами, тот золотой оттенок, который вы можете увидеть на компонентах топлива, не блестит. На самом деле это пленка или остатки (то, что парни, работающие с бензином, иногда называют «шеллаком» или «лаком» на карбюраторе), образованные коррозией из-за слишком большого количества влаги. Что это делает с форсункой, так это эрозия седла клапана форсунки в узле регулирующего клапана, ухудшая точный поток топлива. Это важный компонент, поскольку в системах Common Rail давление впрыска намного выше, а допуски измеряются с точностью до пяти знаков после запятой.По сравнению с этой крошечной толщиной человеческий волос выглядит как ствол дерева.

В клапанном узле топливо проходит через крошечное отверстие под очень высоким давлением. Отверстие закрывается контрольным шариком диаметром всего 1 мм. Загрязнения из воды и мусора оказывают абразивное воздействие на отверстие, шлифуя поверхность, что быстро и неизбежно приводит к плохому уплотнению между клапаном и обратным шаром. Это, в свою очередь, приводит к плохой работе форсунок, включая проблемы с запуском, снижение расхода топлива и производительности, а также грубую работу.

Присутствие воды также снижает смазывающую способность, что приводит к контакту металла с металлом, отмечает Эммерт. Откуда взялась влага? Он говорит, что биодизель является типичным компонентом большей части дизельного топлива № 2 (независимо от того, обозначен ли он как таковой) и имеет тенденцию притягивать капли воды. Но влага также может поступать из-за конденсации наружного воздуха, негерметичных резервуаров на заправочной станции или даже лужи дождевой воды на верхней части вспомогательного резервуара в кузове пикапа

.

Иногда насос высокого давления ошибочно принимают за причину горячего пуска, низкой мощности (или отсутствия мощности).Чтобы избежать ненужного ремонта, первым делом технический специалист Scheid Дарин Клэпп проверяет наличие диагностических кодов неисправности (DTC). Уровень баланса впрыска будет указывать на низкую компрессию в цилиндре, отображая значения частоты вращения коленчатого вала при ходе поршня вниз.

3. Чтобы диагностировать плохо работающий двигатель, сканер (здесь показан GM Tech3) отображает коды неисправностей OBD, а также может отображать уровень баланса форсунок. Тюнер Edge, установленный на этом Chevy, также предоставляет данные о балансовой скорости впрыска Duramax.5. Здесь показаны все части системы Common Rail, работающие под высоким давлением. Эти форсунки находятся в разном состоянии сборки. В крайнем левом углу (вверху) находятся соленоид, прокладка с воздушным зазором, якорь, клапан с седлом шара, уплотнения и сопло. Вот крупный план седла шара клапана. Присмотритесь, и вы увидите маленький шарик на столе прямо под ним. Эта гранула диаметром 1 мм является важным компонентом в работе инжектора. Если седло для шара даже слегка повреждено (обычно из-за влаги или мусора), инжектор не будет работать должным образом.7. Желтый оттенок седла шара — «Золото дураков». Этот оттенок представляет собой нежелательную пленку, состоящую из остатков топлива и загрязнений, которую необходимо удалить с помощью растворителей и ультразвуковой очистки для правильной работы форсунки.

9.08.10. Обратите внимание на чистый серебристый штифт седла шара. Воздушный манометр измеряет зазор, чтобы он не превышал 6000 фунтов на квадратный дюйм. В противном случае форсунка будет подавать слишком много топлива. Этот датчик измеряет в мегапаскалях (МПа) и числах в столбиках, которые можно преобразовать в более привычное число фунтов на квадратный дюйм.Например, 24 МПа, показанные на манометре, равны 240 бар, что соответствует 3480 фунтам на квадратный дюйм. Типичное рабочее давление в системе Common Rail составляет от 1600 до 1800 бар, или от 23000 до 26000 фунтов на квадратный дюйм.

ПОИСК ПРОБЛЕМЫ

Если система подачи топлива в порядке, он может провести быструю проверку насоса высокого давления. Он начинает с того, что снимает нагнетательную линию высокого давления с насоса, присоединяет к ней шланг и проворачивает двигатель до тех пор, пока не начнет вытекать топливо. Затем он собирает и измеряет расход топлива, трижды проворачивая двигатель на десять секунд.Если частота вращения коленчатого вала составляет около 150 об / мин, собранное количество должно составлять 70 мл, а при 200 об / мин — около 90 мл. Если объем нагнетания низкий, проблема может быть в неисправном насосе высокого давления.

Сканер может указать на короткое замыкание в соленоиде форсунки, указав, что в статоре слишком большое сопротивление. Это может быть вызвано термическим пробоем в верхней части инжектора или «просто невезением», как выразился Клапп. Сломанный соленоид не исправить — его нужно заменить.

Он также проверит систему подачи топлива, измерив возврат топлива из форсунок.Используемый метод довольно прост и четко указывает на проблему с инжектором. Обратный трубопровод отключается и подается в градуированный цилиндр. Если расход слишком велик (не более 20 куб. См в минуту), вероятной причиной является изношенное уплотнение высокого давления.

Однако в некоторых случаях, например, на Cummins 5,9 л, проблема может быть вызвана ослаблением стопорных гаек на HPC (разъем высокого давления; номер детали 4929864), также называемом перекрестной трубкой. Другая возможная проблема, в частности, для 5,9-литрового двигателя Cummins, заключается в том, что уплотнение на переходной трубке на корпусе инжектора можно использовать повторно, если не повреждена область уплотнения наконечника.Повторное использование хорошей трубки HPC не снижает стоимость ремонта, но также может сэкономить время на устранение неполадок.

Большой обратный поток или проблемы с соединительной трубкой / форсункой можно точно определить на конкретный цилиндр, отсоединив одну линию форсунки за раз. Повторная проверка скорости обратного потока, давления в рампе или попытка запуска двигателя могут определить протекающую трубку соединителя или форсунку.

11. Этот датчик установлен на промежуточном узле форсунки для измерения воздушного зазора между соленоидом и якорем, который можно регулировать с помощью прокладки.12. Эти четыре точных датчика используются для оценки воздушного зазора, а также подъема якоря и сопла форсунки. Некоторые компоненты настолько точны, что их нельзя измерять с рук, так как тепло от кожи человека может нарушить калибровку. Вместо этого держатель микрометра измеряет прокладку воздушного зазора (элемент в форме кольца, расположенный вверху по центру). Если воздушный зазор слишком велик, регулировочную шайбу можно немного утончать с помощью ручной притирки зернистостью 2000. На испытательной ячейке Scheid соленоиды хорошо видны в верхней части этих форсунок для 5.Головка Cummins 9L 15. Линии на задней стороне держателей форсунок для испытательной ячейки подключены к дополнительным чувствительным элементам, которые проверяют обратный поток топлива.

ПРОФИЛАКТИКА

Итак, что в целом может сделать энтузиаст дизельного топлива, чтобы предотвратить проблемы на дизельном топливе с общей топливной магистралью ? Эммерт советует заправиться на хорошо посещаемой стоянке для грузовиков известных марок. Топливо наверняка будет свежее и качественнее.

Часто проверяйте топливные фильтры и водоотделители (от 10 000 до 15 000 миль или при каждой другой замене масла).Убедитесь, что фильтр для воды имеет прослойку до нужного микронного уровня. Кроме того, не ждите, пока загорится фиктивный световой индикатор «вода в топливе». Эммерт говорит, что нашел пару чайных ложек воды в сепараторе задолго до того, как увидел какое-либо предупреждение на приборной панели. И сепаратор следует проверять в нерабочем состоянии, желательно после остановки двигателя на ночь.

Рассмотрите возможность использования некоторых водоотталкивающих присадок к топливу. Шайд предпочитает формулы производительности и смазывающей способности Stanadyne отчасти потому, что эта компания производит насосы и знает, как они работают и могут изнашиваться.Он говорит, что Scheid в настоящее время также проводит долгосрочные испытания очистителя Stanadyne для обычных направляющих на соответствие при техническом обслуживании DPF , и компания считает, что добавка также может помочь.

В общем, обеспечить бесперебойную работу вашей системы Common Rail можно так же просто, как отказаться от старой аббревиатуры о компьютерах: «GIGO — мусор на входе, мусор на выходе». Другими словами, чистый (и сухой) дизель — счастливый дизель. DW

16/17. Технический специалист Scheid Дарин Клэпп внимательно следит за работой испытательной ячейки насоса CP3, системы Common Rail и топливных форсунок.18. Цифровой микроскоп позволяет очень крупным планом рассмотреть седло клапана форсунки, чтобы изучить его на предмет возможных повреждений, вызванных водой или мусором.

19/20. Этот сверхчеткий снимок крупным планом с помощью цифрового микроскопа показывает, что вода и мусор могут сделать с седлом клапана инжектора. Новый справа, поврежденный слева. К такого рода повреждениям нет толерантности. Если это плохо выглядит, то это так. Даже небольшое количество царапин на поверхности похоже на отверстие размером с палец в дамбе, которое только и ждет, чтобы перерасти в еще большие проблемы.
 ИСТОЧНИК: 

Scheid Diesel. 800.669.1593 . ScheidDiesel.com

Что такое дизельный насос высокого давления Common Rail и как он работает?

В сегодняшней статье мы поговорим об очень важном компоненте системы впрыска Common Rail, а именно о насосе высокого давления. Большинство водителей наверняка слышали о насосе высокого давления, но большинство не знают, что это за насос, как он работает, какие проблемы могут возникнуть и как его защитить.

Насос высокого давления используется в системе впрыска двигателей немного нового поколения, в которых используется система впрыска Common Rail (CR).

Чтобы лучше понять, я впервые объясню, как работает система впрыска Common Rail. Эта система впрыска намного лучше, чем классическая (насосы PD), потому что впрыск топлива больше не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, поэтому может быть намного проще оптимизировать впрыск, момент и количество топлива, впрыскиваемого в систему. камера сгорания, для каждой рабочей точки двигателя.

В случае систем Common Rail форсунки подключаются к Common Rail (как следует из названия), а не напрямую к насосу.

Это означает, что давление топлива не зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки, поэтому, если электронный блок управления дает команду инжекторам впрыскивать больше дизельного топлива в камеру сгорания, даже если двигатель имеет низкие обороты, они будут делать это, потому что они всегда находятся под давлением, независимо от оборотов двигателя .

Эта независимость от работы двигателя дает много преимуществ, наиболее важными из которых являются высокая производительность и меньший расход.Для тех, кто лучше разбирается в механике, эта система также может разделить впрыск топлива на несколько фаз, а именно: предварительный впрыск , основной впрыск и, наконец, пост-впрыск .

Количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, контролируется электронным блоком управления после сбора дополнительных данных от множества датчиков. Но больше всего на него влияет положение педали акселератора, в зависимости от того, насколько быстро или внезапно водитель ускоряется, поэтому ЭБУ будет заказывать впрыск большего или меньшего количества топлива.

Независимо от того, кто их производит, эти системы впрыска управляются электроникой с помощью ЭБУ, датчиков и других электромагнитных клапанов. Нам нужно знать, что эта система впрыска немного сложнее благодаря тому факту, что она управляется многими электрическими компонентами, такими как ЭБУ, датчик положения распределительного вала (чтобы точно знать, когда топливо должно быть впрыснуто в камеру сгорания).

Датчик частоты вращения двигателя, датчик педали акселератора (чтобы ЭБУ точно знал, сколько мощности нам нужно и насколько сильно мы запросили двигатель, таким образом определяя количество впрыскиваемого дизельного топлива), датчик давления в рампе (он выполняет функцию измерения давление от рельса, чтобы ЭБУ мог дальше управлять насосом высокого давления, если требуется дополнительное давление) и некоторыми другими датчиками температуры и расходомерами.

С «аппаратной» точки зрения система впрыска Common Rail состоит из расходомера воздуха , компьютера впрыска, насоса высокого давления, общей рампы впрыска, форсунок, датчика скорости, датчика температуры, дизельного фильтра и ускорителя. датчик положения педали.

Что ж, как только эти аспекты будут установлены, пора сосредоточить больше внимания на насосе высокого давления. В системе впрыска Common Rail дизельное топливо работает следующим образом. Он поступает из бака под очень низким давлением (нормальное, где-то 1-2 бара) и поступает на фильтр дизельного топлива на очистку.

Оттуда он выходит с немного более высоким давлением (около 4-5 бар) и попадает через шланги высокого давления к высокому насосу. Это немного усложняет ситуацию, потому что высоконапорный насос «проталкивает» через специальный дизельный трубопровод в распределительной рампе с очень высоким давлением, давление, превышающее 1400 бар, может достигать 2500 бар в зависимости от модели.

Насос высокого давления, как следует из названия, обеспечивает высокое давление топлива на рампе независимо от оборотов двигателя. Этот насос приводится в действие коленчатым валом двигателя с помощью вспомогательного ремня или, в зависимости от модели, он устанавливается на ремень или цепь привода ГРМ.

Но преимущество состоит в том, что этот насос не нужно настраивать в том смысле, что его не нужно настраивать, как это требуется в обычных инжекторных насосах . Эти насосы старого поколения ограничены до 3000 об / мин. Дизель под очень высоким давлением подается в рампу, где заправляется каждая форсунка.

В этом типе впрыска форсунки работают более или менее как «краны», которые просто пропускают определенное количество дизельного топлива в определенное время.

Форсунки имеют электрическое управление, поэтому со временем могут возникнуть проблемы.

Какие недостатки у этой системы?

Ну, для начала, он работает с очень высоким давлением, поэтому допуски внутри высокого насоса и не только очень малы.

Поскольку задействовано очень много электроники, все управляется либо датчиком, либо электронным клапаном, нет ничего простого, механически, все с помощью электричества.

Из-за плохого топлива, не такого хорошего качества, мог выйти из строя насос высокого давления.В большинстве случаев отказывает только часть насоса высокого давления.

Когда насос выходит из строя, он производит металлический материал, который загрязняет всю систему подачи, и этот материал достигает резервуара. Более серьезно то, что форсунки заблокируются. В зависимости от материала мы можем выяснить, что именно вышло из строя в насосе высокого давления.

Если материал изготовлен из алюминия, то, скорее всего, подшипник «начал отслаиваться» изнутри. Если материал очень тонкий, в виде очень тонкой нити, поршни или система, перекачивающая топливо под давлением, изнашиваются.

Как узнать, что насос высокого давления выйдет из строя?

Ну, скорее всего, когда он выйдет из строя, сначала он не сможет создать необходимое давление в распределительной рампе, поэтому, скорее всего, покажет «проверьте двигатель» и отключится мощность, чувствуя, что когда мы хотим ускориться .

Автомобиль будет все чаще и чаще проявлять эти плохие симптомы, особенно при резком ускорении. В итоге насос высокого давления откажется полностью и двигатель просто не запустится .Если насос высокого давления выходит из строя, знайте, что у вас есть больше возможностей для ремонта или замены.

Например, вы можете купить новый насос высокого давления с гарантией, но это будет стоить вам небольшого состояния. Некоторые предлагают купить подержанный насос на свалке автомобилей, , который я не рекомендую , потому что у вас может быть несчастье найти насос, жизнь которого была нелегкой.

Лучшим вариантом с нашей точки зрения будет его отремонтировать, многие специализированные службы могут отремонтировать ваш старый насос высокого давления по более низким ценам, чем вы можете себе позволить.

Недостатком, если можно так выразиться, является то, что при ремонте насоса высокого давления мастерская, которая им занимается, также хочет отремонтировать форсунки, очистить рампу и топливопроводы.