Common Rail — DIP Motors
Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ. Расскажем, что такое «коммон рейл», её устройство и принцип работы.
ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает на 40 процентов
Это не все достоинства.
Отмечается уменьшение шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и каждый второй современный автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой.
К недостаткам относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему авто, которая выполнена с большой точностью, управляемые форсунки могут выйти из строя.
Поэтому в дизелях «коммон рейл» использование качественного топлива является обязательным условием.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленвала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC (Electronic Diesel Control), посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления
Особенность Common Rail — использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ (электронный блок управления) по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания.
УСТРОЙСТВО. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ
Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого и высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.
Контур высокого давления состоит из насоса (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов. Рампа представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.
Электронный блок управления авто получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.
В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.
В контуре высокого давления насос подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с рампой отдельным трубопроводом, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).
При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.
Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в рампе топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.
Благодаря высокой точности электронного управления и повышенному давлению впрыска, сгорание топлива в моторе происходит с максимальной отдачей. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопа. Common Rail повлёк развитие дизелей, т.к. экологические нормы по токсичности повышаются и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.
на какой системе выгоднее содержать авто?
Современные дизельные автомобили практически в 2 раза экономичнее своих бензиновых собратьев. И это неудивительно, ведь КПД бензинового двигателя редко дотягивает до 30%, в то время как турбированный дизель выдает 50% и больше.
Залог такой эффективности (кроме турбокомпрессора) — современная система впрыска.
Самые популярные сегодня системы питания — Common Rail и насос-форсунки. Принцип их работы отличается кардинально, но схожая эффективность заставляет многих водителей раздумывать, на какой системе выгоднее содержать авто? Давайте разбираться.
Плюсы и минусы форсунок Common Rail
Эта система питания имеет наибольшее распространение во многом благодаря тому, что постоянно развивается и с каждым годом становится все производительнее. С момента первого запуска в 1997 году, сменилось уже несколько поколений Коммон Рэйл, каждое из которых работает под большим давлением. Четвертое поколение устройств способно развивать 220 МПа.
Достоинства Common Rail:
— работает очень экономично и тихо. Впрыск топлива, благодаря постоянному давлению в рампе, разбивается на несколько этапов. Это обеспечивает плавную работу двигателя, меньшую шумность и сгорание сажи;
— производит малое количество выбросов;
— форсунки хоть и имеют сложную конструкцию, но поддаются ремонту.
Недостатки:
— солярка должна быть очень чистой, особенно важно отсутствие воды;
— дороговизна обслуживания и замены системы;
— если одна форсунка вышла из строя, система полностью останавливается.
Плюсы и минусы двигателя с насос-форсунками
Вторая популярная система прямого впрыска, которая используется в современных дизельных двигателях — насос форсунка. Такое устройство совмещает в себе сразу два узла: и насос высокого давления, и форсунку. Принцип её работы следующий:
— устанавливается отдельно на каждый цилиндр;
— подключается к распредвалу и набирает необходимое давление от него в камеру высокого давления с помощью плунжерного насоса;
— при помощи электромагнитного или пьезоэлектрического клапана регулируется дозированная подача топлива.
Плюсы этой системы в гибком управлении сгорания топлива и отсутствии дополнительного насоса. Работая под давлением 200-220 МПа, насос-форсунка обеспечивает очень высокую экономичность и чистоту выхлопа.
При этом двигатель работает также тихо и ровно, как бензиновый.
Но система имеет и явные недостатки:
— быстрый износ насосной части. По статистике сервисного центра Турбомикрон, который занимается обслуживанием системы питания дизелей, ремонт насос форсунок требуется чаще, чем Коммон Рэйл;
— высокие требования к качеству солярки;
— плохая ремонтопригодность. Восстановлению поддаются насосные секции и плунжерные пары. Если проблема сложнее, придется купить достаточно дорогую новую насос-форсунку.
Словом, каждая из систем имеет свои достоинства и недостатки. Но благодаря постоянному развитию Common Rail и разработке 4 поколения насосов, развивающих давление в 220 МПа, рынок дизельных автомобилей на 80% состоит именно из таких представителей. Однако, окончательный выбор за вами!
Системы Common Rail | Ganser CRS « Ganser CRS AG, Винтертур, Швейцария – Willkomen! — Добро пожаловать!
Мы предлагаем вам комплектные системы Common Rail, изготовленные по индивидуальному заказу, включая форсунки, насосы высокого давления, трубопроводы высокого давления и электронный блок управления из одних рук.
Мы разрабатываем и производим системы впрыска Common Rail для OEM-производителей дизельных, двухтопливных и мазутных двигателей.
Микропилотная система Common Rail для двухтопливных двигателей
Инновационная система Common Rail Micro Pilot для зажигания газа в двухтопливных двигателях для судовых и стационарных двигателей. Благодаря нашей запатентованной системе волновой динамики и демпфирования (WDD) система впрыска может быть построена без рампы высокого давления и оснащена трубами высокого давления. Насос высокого давления приводится либо непосредственно двигателем, либо электродвигателем. Все трубопроводы высокого давления имеют двойные стенки для повышения безопасности.
- Количество цилиндров: от L6 до V20
- Давление в системе Common Rail: от 1000 до 1200 бар
- Объем впрыска Diesel Micro Pilot: только от 0,5 до 3% от номинальной мощности цилиндра
Все наши системы впрыска Common Rail для модернизации существующих типов двигателей имеют следующие особенности:
Форсунки Common Rail уникальной конструкции для этих двигателей идеально подходят к существующей головке блока цилиндров без каких-либо модификаций.
Система Common Rail для модернизации двигателей локомотивов GE 7FDL
Полная система впрыска Common Rail для модернизации двигателей GE 7FDL, которые в основном используются для приведения в движение локомотивов.
- Количество цилиндров: V12 или V16
- Мощность двигателя на коленчатом валу: от 3200 до 4400 л.с.
- Давление в системе Common Rail: 1600 бар
- Экономия топлива по всем точкам нагрузки (в совокупности): от 6 до 7%
- Снижение выбросов черного дыма во всех точках нагрузки: с 50 до 90%
- Снижение выбросов NOx при полной нагрузке: от 20 до 30 %
- Снижение выбросов CO при полной нагрузке: 90 %
- Увеличенный срок службы трансмиссии двигателя и всей силовой установки благодаря точному и оптимизированному электронному управлению параметрами впрыска в каждой точке нагрузки
Система Common Rail для модернизации двигателей локомотивов ALCO мощностью 3100/3300/3600 л.
с. - Количество цилиндров: V16
- Мощность двигателя на коленчатом валу: 3100/3300/3600 л.с.
- Давление в системе Common Rail: 1600 бар
- Экономия топлива по всем точкам нагрузки (в совокупности): от 5 до 10 %
- Снижение выбросов черного дыма во всех точках нагрузки: от 50 до 90 %
- Снижение выбросов NOx при полной нагрузке: от 20 до 30 %
- Снижение выбросов CO при полной нагрузке: 90 %
- Увеличенный срок службы трансмиссии двигателя и всего силового агрегата благодаря точному и оптимизированному электронному управлению параметрами впрыска в каждой точке нагрузки
Система впрыска Common Rail для модернизации двигателей DEUTZ 616 и 628
Полная система впрыска Common Rail для модернизации двигателей DEUTZ серий 616 и 628, которые широко используются в морских и стационарных силовых установках.
Преимущества перехода на нашу систему впрыска Common Rail были опубликованы компанией DEUTZ в докладе № 233 на конгрессе CIMAC 2004 г.
в Киото.
- Количество цилиндров: от L6 до V16
- Давление в системе Common Rail: 1600 бар
- Экономия топлива по всем точкам нагрузки: от 5 до 15%
- Расход топлива: менее 190 г/кВтч при полной нагрузке
- Снижение выбросов черного дыма во всех точках нагрузки: от 50 до 90 %
- Снижение выбросов NOx при полной нагрузке: от 20 до 30 %
- Снижение выбросов CO при полной нагрузке: 90 %
- Увеличенный срок службы трансмиссии двигателя и всего силового агрегата благодаря точному и оптимизированному электронному управлению параметрами впрыска в каждой точке нагрузки
Система прямого впрыска Common Rail
Меню:
ГлавнаяО нас— Краткий обзор медхи— Наша философия—— Видение Миссия Ценности— Инфраструктура—— Центр исследований и разработок—— Производственное подразделение— Наши обязательства— Социальная ответственность— Обеспечение качества— Вехи— Совет директоровПродукция— Силовые установки—— Системы управления транспортными средствами—— Тяговые преобразователи — Тяговые генераторы — Тяговые двигатели — Вспомогательные преобразователи — Оборудование подвижного состава — Электронный регулятор — Устройство контроля бдительности — Регистраторы скорости и событий — Консоли водителя — ЖК-дисплеи TFT — Информационная система для пассажиров — Пульт дистанционного управления Мониторинг — Распределенное управление мощностью — Преобразователи нагрузки для отелей — Двигатели переменного тока с инверторами — Решения для экономии топлива — Вспомогательная силовая установка — Консультативная система водителя — Непосредственный впрыск Common Rail — Сигнализация — Электронная блокировка — Система управления поездом —— Счетчики осей——— SSDAC——— MSDAC——— Счетчики осей для проверки блоковПрименения— Тепловоз—— Тяга переменного тока—— Тяга постоянного тока—— Многодвигательный локомотив— Электровоз—— Тяга переменного тока—— Двухрежимный локомотив— Электропоезд—— EMU— Метро—— Поезда метро— DEMU—— 1600 л.
CRDI включает в себя блок управления двигателем, топливные форсунки, насосы высокого давления и различные датчики.
Насос с приводом от распределительного вала подает топливо под высоким давлением ко всем форсункам. Этот уровень давления контролируется ЭБУ в зависимости от рабочей скорости/мощности. Каждая форсунка имеет электромагнитный клапан для точного контроля начала и продолжительности впрыска топлива. ЭБУ управляет этими параметрами в зависимости от условий работы, таких как скорость, мощность, нагрузка, давление наддува, температура охлаждающей жидкости и т. д. Эта непрерывная оптимизация на основе различных условий работы выполняется для снижения расхода топлива и одновременного сокращения выбросов.
В системе механического впрыска топлива невозможно независимо контролировать начало и продолжительность впрыска для различных рабочих скоростей/мощностей.
Независимое управление форсунками дает дополнительные преимущества, недоступные системе механического впрыска. Пропуск цилиндров, при котором только в некоторые цилиндры будет впрыскиваться топливо с более низкими ступенями / мощностью, чтобы сгорание топлива было более эффективным и, следовательно, снижалось потребление топлива. Многократный впрыск (например, предварительный, основной и дополнительный впрыск) снижает вредные выбросы, такие как NOx.
Команды Notch от компьютера локомотива принимаются ЭБУ и преобразуются в требуемую команду частоты вращения двигателя. Измеряются фактическая частота вращения двигателя и угол поворота коленчатого вала. Точно настроенный ПИД-регулятор обеспечивает достижение желаемой скорости за счет управления впрыском топлива.
CRDI (непосредственный впрыск Common Rail)
В комплект поставки входят форсунки, насосы, ЭБУ (блок управления двигателем), датчики и соединительные кабели.