Система Common Rail: принцип работы

Разработчики автомобильных двигателей, работающих на углеводородном топливе, прикладывают максимум усилий для улучшения экологичности силовых агрегатов выпускаемых и вновь создаваемых транспортных средств. Особенно большое внимание уделяется дизельным двигателям, выхлопные продукты которых представляют особую опасность для людей, нанося серьезное негативное воздействие на экологию окружающей среды. При этом совершенствуется система впрыска, работа которой во многом определяет полноту сгорания топлива, минимизируя тем самым токсичность продуктов сгорания. Конструкторы немецкого консорциума Robert Bosch GmbH разработали инновационную систему подачи топлива Common Rail, направленную на повышение экологичности дизельных силовых агрегатов.

Содержание

• Конструкция «Коммон Рейл»
• Особенности работы системы
• Особенности работы форсунков Common Rail
• Выводы

Конструкция «Коммон Рейл»

Применение для впрыска дизельного топлива системы «Коммон Рейл» позволяет снизить расход топлива на 15% при одновременном увеличении мощности двигателя до 40%.

Уже сам термин «сommon rail», который переводится, как «общая магистраль», говорит об ее особенностях. Она является составной частью топливного контура дизельного силового агрегата и обеспечивает прямую подачу топливной смеси в цилиндры под избыточно высоким давлением. Основная отличительная особенность Common Rail, обеспечивающая функциональность системы в целом — возможность изменения в широких пределах как топливного давления, так и момента впрыска. Эти функции реализуются путем временного разделения периода формирования давления и момента подачи топливной смеси в камеру сгорания.

Конструктивно дизельная система «Common Rail» включает в себя следующие основные элементы:

• насос плунжерного типа, создающий и поддерживающий заданное давление топлива;
• клапан дозированной подачи «солярки» к плунжерному насосу;
• регулятор давления, обеспечивающий его заданную величину в зависимости от загрузки двигателя;
• распределительную топливную рампу, которая служит, для:

накопления и удержания топлива под избыточным давлением до начала его впрыска в камеру сгорания;
амортизации давления топлива (снижения колебаний уровня) при его подаче плунжером насоса;
распределения и подачи топливной смеси к форсункам, обеспечивающим непосредственно впрыск.

• форсунки, являющиеся основным, функционально важным элементом системы «Common Rail», которые обеспечивают непосредственную подачу топлива внутрь цилиндров;
• топливопроводы, связывающие отдельные элементы «Common Rail» в единое целое.

Особенности работы системы

Для функционирования всех элементов «Common Rail» в едином комплексе предназначена система автоматики, включающая электронный блок и различные датчики, контролирующие уровень заданных параметров и подающие управляющий сигнал, или в нужный момент времени, или при достижении контролируемых параметров заданного уровня. От его надежности зависит не только уровень расхода топлива и экологичность отработанных газов, но и работоспособность самого дизельного двигателя.

Для обеспечения длительной, бесперебойной работы «Common Rail» топливо должно подвергаться предварительной очистке в контуре низкого давления. В его состав входит насос, подающий соляру из топливного бака, и фильтроэлемент. Только после фильтрации топливо может подаваться к плунжерному насосу, формирующему избыточное давление.

Качество соляры определяет надёжность работы и долговечность эксплуатации форсунок. В современных дизельных системах подачи топлива могут использоваться электрогидравлические или пьезоэлектрические приспособления. Исполнительным органом электрогидравлической форсунки является электромагнитный клапан. Приводным элементом пьезоэлектрической форсунки служит пьезокристалл, срабатывающий при подаче на него напряжения.

К достоинствам первой категории форсунок, которые являются фирменной «фишкой» систем «Common Rail» от «Bosch», следует отнести простоту конструкции и низкую стоимость. При возникновении неисправности, этот элемент обычно не подлежит разборке и ремонту, а просто заменяется на новый. Благодаря этому устройства «Bosch Common Rail», считаются более ремонтопригодными и менее критичными к качеству топлива.

Вторая категория (пьезомеханические форсунки) впрыскных устройств имеет большее быстродействие и повышенную надежность. Однако пьезофорсунки компаний Delphi и Bosch считаются не ремонтируемыми, а в изделиях Siemens Continental применяются наконечники, размер фильеры которых можно восстановить.

Стоимость форсунок также зависит от категории. Например, электрогидравлическая ремонтируемая форсунка от Bosch стоит в пределах 200 —250 долларов США, в то время как пьезоэлектрическое изделие этого же производителя обойдется автовладельцу в сумму эквивалентную 300,0 североамериканским долларов. При этом ресурс обеих категорий примерно равен 200 тыс. км. пробега и зависит от модификации дизельного двигателя.

Особенности работы форсунков Common Rail

Как показывает опыт эксплуатации, на качество и долговечность работы (моторесурс) форсунок, во многом определяющих экономичность дизельного движка и токсичность выхлопных газов, оказывает их конструкция и фирма-изготовитель. Поэтому автолюбитель, еще на этапе выбора авто должен знать о преимуществах и недостатках определенных образцов. Например, на некоторые (одни из первых) модели Ford Mondeo III 2.

0 TDCi и Jaguar X-Type 2.0 d установлены силовые агрегаты с системой «Коммон Рейл», форсунки которой имели конструктивные недостатки, что сказалось на востребованности этих авто. На Западе автомобилисты, как огня, избегали покупок транспортных средств Mercedes E250 CDI W212, с форсунками Delphi. Автомобилестроители быстро отреагировали на это и пошли двумя путями:

• повышением качества и надежности впрыскных устройств;
• реализацией возможности установки в топливной системе оборудования от различных производителей.

Турбированный дизель 1.6 HDi/TDCi, при установке на различные модели Citroën, Peugeot и Ford, мог быть укомплектован четырьмя разновидностями форсунок. Победила продукция концерна Robert Bosch GmbH — устройства с электрогидравлическим принципом работы. Однако по мнению многих автовладельцев наиболее долговечными являются японские форсунки от DENSO Corporation. Они устанавливаются на различные типы турбированных дизелей, которые входят в состав силового агрегата различных модификаций Mitsubishi, Mazda и Nissan.

В последнее время, налажено поступление на рынок ремкомплектов и многие сервисные службы осуществляют ремонт этих изделий, что обходится значительно дешевле стоимости новой форсунки, которая составляет около 450 североамериканских долларов.

Выводы

Система подачи дизельного топлива Common Rail на сегодняшний день считается одной из наиболее надежных, применяемых в силовых агрегатах современных легковых авто. Однако ее долговечность и качество эксплуатационных параметров зависит от соблюдения правил эксплуатации и своевременного выполнения регламента технического обслуживания.

 

Особенности системы и принцип работы Common Rail

Конструкторы, занимающиеся проектированием современных автомобильных моторов, стараются максимально оптимизировать работу ДВС. Появление топливной системы аккумуляторного

типа Common Rail (CR) стало одним из решений, полученных в результате их труда. Идея разделения нагнетания давления и собственно ввода горючего стала основополагающей в разработке нового механизма.

Большое давление в «Коммон Рейл» формируется отдельно от числа оборотов вращения коленвала силового агрегата и вырабатывания объема вводимого горючего. Солярка, снаряженная для впрыска, концентрируется под высоким давлением в рампе. Объем вводимого в дизель горючего зависит от действий водителя. Нагнетание введения горючего регулируется электронным блоком управления (ЭБУ), подающим в нужный момент электрический импульс на открытие к электромагнитному клапану, нужной форсунки, через которую происходит ввод топлива в цилиндры ДВС.

В структуру системы подачи топлива «коммон рейл» входят следующие детали электронного регулирования:

• Контроллер числа оборотов коленвала;
• Контроллер числа оборотов распредвала;
• Контроллер позиции педали акселератора;
• Контроллер давления наддува;
• ЭБУ;
• Контроллер давления в топливном аккумуляторе;
• Контроллер температуры жидкости охлаждения.

Устройство ЭБУ с помощью командных импульсов через разомкнутые и замкнутые контуры управляет работой мотора автомобиля.

Основные типы неисправностей Common Rail

Несмотря на высокое качество деталей, входящих в конструкцию CR, она нередко выходит из строя. Главными причинами поломок являются топливо неудовлетворительного качества и естественный износ механизмов в результате длительной эксплуатации. Тревожными сигналами появления дефекта обычно служат следующие явления:

• Нестабильная работа мотора на холостом ходу;
• Силовой агрегат не может развить максимальную мощность;
• Движение авто сопровождается рывками и провалами.

Подобные симптомы иногда сопровождаются повышенным шумом в районе мотора и существенным ростом расхода горючего. Продолжение эксплуатации автомобиля с подобными проблемами может привести к усугублению проблемы и полному выходу из строя системы «коммон рейл». Чтобы избежать неприятностей специалисты рекомендуют незамедлительно обратиться за помощью в ближайшую автомастерскую.

В хороших СТО обследование состояния Common Rail проводится с помощью современных компьютеризированных систем, позволяющих точно выявить проблемный элемент. Доверять проверку системы CR своего автомобиля нужно опытному специалисту, имеющему достаточный стаж работы в данной сфере, и способному легко интерпретировать показания датчиков электронных диагностических устройств.

Диагностировать CR собственными силами

Когда возможность попасть в специализированный ремонтный центр отсутствует, некоторые оценочные действия на предмет выявления неисправности системы «коммон рейл» можно произвести и в гаражных условиях самостоятельно. В случае появления проблем с запуском мотора или его нестабильной работой после включения специалисты рекомендуют первым делом проверить свечи накала.

Испытание на пригодность свечей накала довольно легко провести. Для этого необходимо пропустить через деталь напряжение 12 В, а на выходе подсоединить электрическую лапочку накаливания с тем же U и мощностью до 60 Вт. В случае яркого свечения лампы, свеча считается годной. Если источник света не загорается или тускло мерцает, свеча признается неисправной и требует замены.

Когда при попытке запуска мотора отсутствует воспламенение рабочей смеси, необходимо проверить аккумуляторную систему на наличие топлива и необходимого давления, которое считается нормальным для стабильного включения двигателя, если достигает значения 150 атмосфер и выше. Испытание Common Rail в этом случае происходит по следующему плану:

1. Обследование топливной рейки и всех трубок системы. Если будет найдена утечка горючего, требуется незамедлительно ее устранить;
2. Проверка подачи топлива к форсункам. Слегка отпускается штуцер, и проверяется наличие горючего по появлению течи. Если в системе питания топливо отсутствует, то возникает необходимость проверки ТНВД и насоса подкачки, ведущего подачу горючего из топливного бака.

Специалисты  СТО Дизель Карс все же не рекомендуют заниматься неисправностями Common Rail самостоятельно, а обратиться за помощью к специалистам автосервиса.

Каков принцип работы насосов Common Rail?

В последние годы все больше автомобилистов и водителей отдают предпочтение дизельным автомобилям. Ранее разработанные двигатели устанавливались только на коммерческие автомобили. Однако сейчас он активно используется и на легковых автомобилях.

Каждый из нас знаком с системой Common Rail, но многие ли из нас знают, как она работает? Как он протекает и как устроен? Какова роль насосов Common Rail в системе? Здесь с Мактестом вы найдете ответ.

Почему насосы Common Rail важны в системе?

Главной отличительной чертой системы является возможность обеспечения мощности при минимальном расходе топлива. Кроме того, топливо Common Rail может снизить количество выбросов.

Отзывы водителей показывают, что автомобили с подкачкой Common Rail работают с меньшим шумом. Более того, он имеет широкий диапазон регулирования давления топлива и насосов Common Rail с синхронизацией 9.0006 .

Давление насоса Common Rail

Благодаря своей уникальной конструкции Common Rail представляет собой систему с контуром высокого давления. При работающем двигателе топливо подается напрямую.

Многие элементы относятся к работе системы; один из них — давление насоса Common Rail, что показывает, что раздаточный клапан и регулятор давления также используются в работе.

Назначение насосов Common Rail

Насосы Common Rail служат для создания жидкости под высоким давлением. Уровни зависят от нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала. На дизелях обороты регулируются не открытием дроссельной заслонки, а той частью подачи топлива, которая регулируется насосом Common Rail.

Насос Common Rail очень сложный и чувствительный, что делает его самым дорогим компонентом дизельного автомобиля, не считая основных агрегатов.

Как управлять системой с насосами Common Rail?

Эта система управляется клапаном, который регулирует количество топлива, подаваемого в насос. конструктивно элемент объединен с насосом Common Rail и регулятором давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки благодаря:

Drag System

Здесь происходит накопление топлива под высоким давлением, смягчение колебаний давления и подача топлива к насосам Common Rail.

Насос

Форсунки также контролируют количество топлива, подаваемого непосредственно в цилиндр. Элемент подключается непосредственно к рампе.

Подача

На последнем этапе подача топлива осуществляется с помощью электромагнитного клапана.

Типы существующих насосов Common Rail:

В настоящее время на рынке используются два основных типа насосов Common Rail:

• Пьезонасосы Common Rail
• Электрогидравлические насосы Common Rail

Отрицательная сторона насосов Common Rail

Скорость эти предметы слишком высоки, и они очень распространены. Однако ремонт насоса Common Rail невозможно произвести самостоятельно из-за сложности конструкции и настройки. Поэтому все работы, связанные с обслуживанием системы, проводятся только на специализированных СТО, что является основной отрицательной стороной насосов Common Rail.

Работа насосов Common Rail в системе

Работа насосов Common Rail контролируется системой управления дизельным двигателем. К последним относятся исполнительные механизмы, датчики и электронные блоки управления. Учитываются многие важные параметры, такие как:

• Положение дроссельной заслонки
• Температура охлаждающей жидкости
• Количество подаваемого воздуха
• Состав выхлопных газов

Что касается двигателей, то эти являются вышеупомянутые форсунки, рампа, насосы, регулятор и клапаны.

Итак, как это работает?

На основе сигналов, полученных от датчиков контроля, система вырабатывает нужное количество топлива. Подается через дозирующий клапан. Топливо будет попадать в насос, а потом давление пойдет на рампу.

Необходимое давление поддерживается специальным регулирующим органом. В определенный момент с компьютера поступает сигнал на форсунку, и каналы открываются на определенный промежуток времени.

В зависимости от режима работы двигателя количество и давление топлива могут изменяться системой автоматически на основании данных кислородного датчика. Однако диапазон должен быть небольшим.

Типы процедур для насосов Common Rail

Существует три основных типа процедур для насосов Common Rail, а именно:

Начальный впрыск

Основной целью этого типа является повышение давления и температуры в камере сгорания. Таким образом достигается ускоренное воспламенение основного заряда и снижение шума двигателя.

Начальный впрыск может быть разным, в зависимости от режима работы двигателя. Поэтому на холостом ходу он вырабатывается дважды.

Основной впрыск

Основной впрыск предназначен для обеспечения работы непосредственно от двигателя. Этот тип инъекций не делится на подвиды.

Выборочный впрыск (дополнительный впрыск)

Выборочный впрыск или дополнительный, снижает уровень токсичности выхлопных газов. Итак, информация с кислородного датчика поступает на компьютер, после чего подается очередная порция топлива. В каталитическом нейтрализаторе сгорают вредные вещества.

Насос Common Rail Продукт Мактест

Одним из лучших насосов Common Rail производства Мактест является SM4000, о котором вы можете прочитать все подробности на этом рисунке:

После замены некоторых деталей прокладки, снятые с форсунок, снимаются. часто не используется в одном и том же инжекторе. Благодаря диапазонам от 2 до 10 собранные вами прокладки теперь легко систематизировать.
SM4000 Центр группировки модификационных прокладок предназначен для измерения толщины прокладок и их группировки в контейнеры для непосредственного использования в сборке форсунок.
Скользящее измерительное сиденье позволяет проводить точные измерения при быстрой работе.

Часто задаваемые вопросы о насосах Common Rail

Что такое насосы Common Rail

?

Насос Common Rail является основным элементом системы впрыска топлива.

Где я могу найти лучшие насосы Common Rail

?

Выпускается во многих компаниях, а Мактест является одним из лучших производителей насосов Common Rail в мире.

Руководство по системе Common Rail

Что такое система Common Rail?

Система Common Rail — это система впрыска дизельного топлива, в которой используется впрыск с электронным управлением. Первоначально он был разработан компанией Robert Bosch GmbH в конце 1990-х годов. Он состоит из топливного насоса, рампы, форсунок и электронного блока управления (ЭБУ). ЭБУ контролирует время и количество впрыска топлива и запрограммирован на максимальную эффективность и минимизацию выбросов выхлопных газов. Системы Common Rail обеспечивают более точную подачу топлива, чем традиционные дизельные топливные системы, что приводит к более стабильной работе двигателя и снижению выбросов выхлопных газов. Они используются во многих современных дизельных двигателях, от легковых автомобилей до большегрузных коммерческих автомобилей.

Принцип работы системы Common Rail высокого давления

(1) В системе Common Rail высокого давления используется полость Common Rail большого объема для накопления топлива под высоким давлением, выдаваемого масляным насосом, для устранения колебаний давления в топливо, а затем подайте его к каждой форсунке. Управляя электромагнитным клапаном на форсунке, клапан обеспечивает начало и прекращение впрыска.

Система Common Rail высокого давления в основном состоит из электронного блока управления, масляного насоса высокого давления, аккумулятора давления (трубки Common Rail), топливной форсунки с электронным управлением и различных датчиков. Топливный насос низкого давления подает топливо в топливный насос высокого давления, а топливный насос высокого давления нагнетает топливо в топливную рампу высокого давления (аккумулятор), при этом давление в топливной рампе высокого давления регулируется электронным блоком управления в соответствии с давлением в топливной рампе, измеренным датчиком давления в топливной рампе, и необходимостью. Топливо в топливной рампе высокого давления проходит через топливную трубку высокого давления. В зависимости от рабочего состояния машины электронный блок управления определяет подходящий момент впрыска топлива и продолжительность впрыска топлива. Электронный топливный инжектор, управляемый электрогидравликой, впрыскивает топливо в цилиндр.

Давление впрыска топлива — это давление в общей рампе, и характеристики давления в общей рампе следующие.

(1) Давление в общей топливной рампе может регулироваться насосом подачи масла высокого давления в соответствии с командой давления в общей топливной рампе, выдаваемой ЭБУ.

(2) Давление в общей рампе регулируется по замкнутому контуру.

Устройство для дизельного двигателя системы Common Rail

Supmeaflow, ведущий поставщик профессиональных инструментов для автоматизации процессов, с гордостью сообщает, что теперь он заключил партнерские отношения с более чем 1000 городов и 5000 отличных предприятий в стране и за рубежом.