24Май

Принцип работы форсунки коммон рейл: Работа форсунок Common Rail

24 Май 2023 alexxlab Комментировать

Содержание

Принцип работы компонентов системы Common Rail

Варианты конструкции топливного контура системы Common Rail

Топливный контур системы Common Rail состоит из следующих компонентов:

 — Топливный бак;
 — Фильтр;
 — ТНВД;
 — Рампа;
 — Форсунки;
 — Обратка.

Подразделяются эти компоненты на следующие контуры:
1. Подкачивающий контур – все, что от бака до ТНВД;
2. Топливный контур высокого давления – все, что выше ТНВД по движению топлива до форсунок. К данному участку относятся сам насос, топливная рампа и форсунки.
3. Топливный контур обратки. Бывает двух типов: с клапаном (рестриктором) и без него.

Варианты подкачивающего контура:
1. Вакуумный контур, когда между ТНВД и баком создается разряжение. Под действием атмосферного давления топливо через фильтр поступает в топливный насос высокого давления. Основные дефекты данного типа подкачивающего контура:

 — «Завоздушенность» из-за подсоса воздуха по линии движения топлива;

— Износ подкачивающего механического насоса.

Причина — плохое качество топлива и наличие воздуха в системе.

  1. Погружной электрический топливный насос в баке. В этом случае между баком и ТНВД создается давление.
    3. Погружной и магистральный электрический подкачивающий насос. Встречается на двигателях с системой Common Rail с пьезофорсунками.
    4. Сочетание электрического погружного насоса и механической подкачивающей секции. Данный вариант в настоящее время практически не встречается на автомобилях.

 

Регулирование давления в рампе

Системы Common Rail могут иметь различные варианты регулирования давления в рампе. В зависимости от варианта, ТНВД может не иметь на себе регулятора давления или иметь регулятор давления на входе в насос. Эти регуляторы бывают двух типов:
 — Нормально открытые;
 — Нормально закрытые.
Также применяется двухточечное регулирование, когда оба регулятора расположены на ТНВД. Такие ТНВД содержат регулятор объемной подачи по входу, по низкому контуру давления и регулятор давления в рампе по высокому контуру.

Такие системы использует компания Siemens.
Существуют ТНВД с одним регулятором по высокому давлению. Регулятор отвечает за стабилизацию давления и управляет давлением в рампе. Такой контур — наименее эффективный, потому что сначала сжимается топливо, а потом с регулятора оно стравливается в «обратку», чтобы управлять давлением в рампе. Такой вариант регулирования несет дополнительные энергетические затраты для системы и увеличивает расход топлива.

 

Топливная рампа.

Топливная рампа может быть выполнена в нескольких конструктивных вариантах:
 1. На рампе стоит только датчик давления топлива. К ней подключены форсунки. Такой вариант был промежуточным этапом развития топливных систем;

 2. Топливная рампа содержит датчик давления топлива и регулятор давления;
 3. На рампе установлены датчик давления топлива и механический аварийный клапан. Чаще всего данный вариант встречается на грузовых автомобилях.

 

Форсунки

Главный управляющий элемент электромагнитной форсунки – это электромагнит. Когда приходит управляющий импульс, анкер поднимается к электромагниту и открывается запорный элемент верхней камеры. В исходном состоянии давление в верхней и нижней камере одинаковое. Пружина запирает иглу распылителя. Как только анкер поднял запорный элемент в верхней камере, давление уменьшается и топливо уходит в «обратку». В этом случае, в нижней камере высокое давление приподнимает толкатель с иглой распылителя и начинается впрыск топлива. Когда электромагнитный импульс закончился, под действием пружины анкер садится на место, запорный элемент запирает верхнюю камеру, которая набирается давлением через дроссель. Давление в камерах выравнивается, пружина запирает иглу распылителя и впрыск заканчивается.

Неисправности в работе электромагнитных форсунок.

 Главный дефект возникает из-за некачественного топлива. В форсунке с микронными зазорами происходит трение металл по металлу. Как только топливо имеет недостаточное смазывающее свойство, металл изнашивается, увеличиваются зазоры и форсунки перестают отвечать заданным требованиям.

Второй дефект – это несоблюдение чистоты либо износ других элементов топливной системы. Например, при неаккуратной работе механика в микронные зазоры форсунок попадают частицы грязи. Форсунки забиваются продуктами износа ТНВД  – металлической стружкой. Она может приводить к подклиниванию движущихся частей, так и царапать их, выводя форсунки из строя.

Пьезофорсунки.
Основный привод  — так называемый «пьезостолб». При подаче на него напряжения он расширяется и через гидромультипликатор нажимает на запорный элемент ниппельного типа. Из верхней камеры топливо уходит в «обратку», давление падает. Поскольку в нижней камере давление есть, то игла распылителя приподнимается и начинается впрыск. Когда мы снимаем напряжение с пьезоэлемента, он сжимается, а мультипликатор расширяется. Тогда запорный элемент садится на место, давление в верхней камере восстанавливается, и игла распылителя возвращается в исходное состояние. Впрыск прекращается.
В некоторых системах перед запуском мотора необходимо накачать давление на мультипликатор. Есть системы, когда мультипликатор набирает давление топлива во время прокрутки стартера и работы ТНВД. Правильным считается вариант наполнения мультипликатора до пуска двигателя.

В «обратке» пьезофорсунок обычно стоит клапан, который обеспечивает в ней давление до 10 Бар. Это давление необходимо для работы мультипликатора.
В пьезофорсунках такие же причины неисправности, как и в электромагнитных : грязь и механический износ от некачественного топлива.

Проверка работоспособности форсунок Common Rail.

На автомобиле есть следующие возможности проверки форсунок:
1. Компьютерная диагностика электронным сканером. Оценивается коэффициент коррекции. Новое форсунки, даже электромагнитные, не описываются этим параметрами. Коэффициенты коррекции могут вписываться в допуск и быть примерно одинаковыми, но форсунки фактически находятся в нерабочем состоянии;

2. Оценка объема «обратки». Самое главное, чтобы объем «обратки» с каждой форсунки был одинаковый, и чтобы производительность ТНВД была достаточной для компенсации утечки из форсунок в «обратку»;
3. Проверка форсунки на стенде по тест-плану завода-изготовителя.

Форсунка установлена на проверочный стенд для диагностики

Бывают случаи, когда засорение клапана «обратки» приводит к выходу из строя системы или к ее неправильной работе.  Для пьезофорсунок неисправность клапана мешает правильной работе форсунок, особенно на высоких оборотах. Проверка работоспособности клапана, обеспечивающего до 10 Бар в «обратке», очень важна и опытные диагносты применяют здесь манометр для контроля давления. В «обратке» очень важно контролировать давление, поскольку этот клапан стоит в автомобиле один на все форсунки. Он не продается отдельно, а только вместе со всеми трубками «обратки», а это совсем недешево.

Если остались вопросы – пишите комментарии под данной статьёй, либо звоните напрямую нашему мастеру по телефону 8 (495) 021-88-28.