Система common rail что это?

Система коммон рейл: устройство и принцип работы

Рад Вас всех снова приветствовать, постоянные читатели и подписчики! В прежних выпусках мы обсуждали принцип работы двухтактного двигателя и устройство системы изменения фаз газораспределения, но речь шла о бензиновых разновидностях ДВС. Пришла пора уделить внимание дизельным силовым агрегатам. Знаете ли Вы, к примеру, что представляет собой система коммон рейл, и основные ее составляющие? Давайте поговорим об этом сегодня.

   Что входит в систему

Начнем с общего описания и технологии действия. Так называемая Com­mon rail является разновидностью системы впрыска горючего для дизельных силовых агрегатов. В переводе этот термин трактуется, как «общая рампа», которая объединяет в одну систему форсунки со всех цилиндров. Процессы введения топлива и создания в цилиндрах высокого давления отделены друг от друга технологически. Для повышения давления используется топливный насос высокого давления, так называемый ТНВД. Горючее накапливается внутри топливной рампы и подается дальше на форсунки через укороченные топливопроводы.

Впрыском управляет отдельная система впрыска, которая предусматривает значительные возможности для создания давления и регулирования параметров, чтобы они соответствовали режиму работы мотора. Создано это было для того, чтобы соответствовать все возрастающим требованиям и нормативам, которые касаются снижения токсичности газов и увеличения экономичности автомобильных двигателей.

Основные компоненты системы коммон рейл следующие:

• насос высокого давления (в аббревиатуре ТНВД);
• насос для беспрерывной подкачки топлива;
• фильтр горючего с клапаном начального (предварительного) подогрева;
• фильтр сетчатый;
• датчик измерения температуры топлива;
• клапан, дозирующий топливо;
• датчик давления дизтоплива с его регулятором;
• клапан редукционный;
• топливная рампа;
• форсунки.

   Роль насоса, форсунок и их устройство

Именно последние вместе с насосом ТНВД являются одними из основных отличительных особенностей системы. Форсунки применяются пьезоэлектрического принципа действия. Такой механизм переключается намного быстрее, чем у форсунок, оборудованных электромагнитным клапаном. У пьезоэлектрической форсунки игла весит на ¾ меньше, чем у ее электромагнитного аналога. Благодаря этому достигаются следующие преимущества:

• быстрота переключения;
• совершение нескольких впрысков на протяжении одного и того же такта;
• точная дозировка.

С высокой скоростью переключения становится возможным точнее корректировать фазы впрыска и дозировать подачу горючего. Именно поэтому впрыск идеально подстраивается под потребности дизель-мотора в том или ином режиме его работы.

Еще одна интересная деталь — ТНВД. Это устройство одноплунжерного типа. Его привод связан  зубчатым ремнем с коленвала, а частота подстроена под частоту оборотов мотора. Он создает высокое давление в агрегате, которое может достигать 1800 бар — именно такое необходимо для эффективного впрыска. Пара кулачков, которые развернуты на 180 градусов способствует созданию скачка давления вместе с впрыском в течение рабочего такта отдельно взятого цилиндра. Благодаря этому формируется равномерная нагрузка привода насоса, а также снижаются колебания давления.

Потом наступает момент работы форсунок. Тот же блок управления дает сигнал об их открытии на определенный период времени. Происходит впрыск необходимого количества горючего, который и обеспечивает движение транспортного средства. Чтобы сделать работу силового агрегата более эффективной, в ходе одного и того же цикла работы может происходить многократное повторение таких впрысков, которые могут быть предварительными, основными и дополнительными.

Предварительный нам необходим для того, чтобы поднять температуру внутри камер сгорания. Это приводит к более полному сгоранию основного объема топлива, снижает токсичность отработанных газов и шумность работы. Основной впрыск является главным при работе мотора, и в это время подается максимальный объем дизельного топлива.

Чтобы улучшить прогорание частиц, попадающих в сажевый фильтр и поднять температуру выхлопных газов, предусмотрен этап дополнительной подачи. Основным предназначением коммон рэйл является обеспечение высокого давления.

Насколько выше оно будет, настолько больше горючего можно впрыснуть в форсунки за один и тот же отрезок времени и увеличить мощностные характеристики.

Вот так приблизительно работает этот интересный механизм. Все рабочие критерии могут корректироваться в зависимости от режима функционирования двигателя. Ремонт таких агрегатов несколько сложнее обычных дизельных движков, поскольку здесь больше количество сложных деталей и узлов. Впереди нас ожидает немало интересных с технической точки зрения материалов, а пока узнайте не убьет ли моторное масло предназначенное для дизеля бензиновый двигатель. Не забывайте регулярно посещать блог, друзья! На этом пока!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Андрей

Источник: http://avto-kul.ru/poleznoe-ob-avtomobile/sistema-common-rail.html

Топливная система Сommon Rail: принцип работы впрыска, двигателя

Система Сommon Rail стала огромным шагом вперед в развитии дизельных двигателей. Рассмотрим принцип работы системы впрыска, а также преимущества и недостатки двигателей с Коммон рейл.

Принципиальное отличие

В отличие от системы распределительного типа, где форсунки открываются при определенном давлении и впрыскивают строго отведенную ТНВД порцию топлива, Сommon Rail предполагает подачу дизельного горючего ко всем форсункам от общего аккумулятора – топливной рамы (common rail с англ. – общая магистраль). Основная роль ТНВД – нагнетание горючего под высоким давлением в топливную рампу, тогда как за впрыск топлива отвечает ЭБУ двигателя. Момент начала впрыска, количество подаваемого топлива и количество впрысков за цикл регулируется моментом и временем открытия форсунок.

Устройство

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

1. Топливоподкачивающий насос.
2. Топливный фильтр.
3. Топливный насос высокого давления.
4. Клапан дозировки.
5. Датчик давлений топлива в рампе.
6. Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
7. Регулятор давления (контрольный клапан).
8. Инжекторы.

Расширенная схема системы питания позволяет понять, какие датчики, исполнительные механизмы и агрегаты задействованы в работе двигателя с системой впрыска Сommon Rail.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять подкачивающая секция, расположенная в корпусе ТНВД либо электрический насос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар к ТНВД, в котором и происходит нагнетание давления топлива. При прокрутке двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя эта величина вырастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации.

Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2 видов.

• Электрогидравлические. Представляют собой обычные электромагнитные форсунки, поднятие иглы распылителя и подача топлива в которых осуществляется после подачи напряжения на электромагнитный клапан. Электромагнитные форсунки очень надежные и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
• Пьезоэлектрические. Пьезокристалл при подаче на него напряжение очень быстро расширяется, позволяя игле подыматься в 3-4 раза быстрее, нежели в случае с электромагнитной форсункой. Это повышает быстродействие форсунки, благодаря чему за такт можно осуществить большее количество впрыска дизеля в камеру сгорания, а также точнее отмерить подаваемую порцию горючего. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностями в ремонте.

ТНВД

Топливная система Сommon Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой и принадлежит основная доля рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 генераций ТНВД Bosch системы Сommon Rail.

• СР1 – трехплунжерный ТНВД с подкачивающей секцией, расположенной в баке. Насос лишен клапана дозирование топлива, его функцию выполняет регулятор давления, вмонтированный в рейку (отличительная черта систем с СР1). Чаще всего СР1 комплектуются электромагнитными форсунками.
• СР1Н – усовершенствованный вариант СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке, в корпус ТНВД вмонтирована механическая подкачивающая секция. особенность – наличие клапана регулировки количества топлива, нагнетаемого в рейку. По сравнению с СР1, обеспечивает большое давление – 1600-1800 бар. Также большая эффективность достигается за счет возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда в большом количества горючего нет необходимости.
• СР2 – ТНВД, предназначенные для тяжелого коммерческого транспорта.
• СР3. Отличительная черта – количество нагнетаемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а еще на подходе к плунжерам путем контроля объема топлива, подаваемого к насосу. СР3 имеет механическую топливоподкачивающую секцию (варианты с электронасосами крайне редки). Двигатели с ТНВД СР3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
• СР4. ТНВД имеет две модификации: одноплунжерный CP 4.1 (создаваемое давление – 1800 бар) и 2-плунжерный CP 4.2 (максимальное давление – 2000 бар). ТНВД имеет встроенный регулятор давления и механическую секцию низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с СР4 оснащаются пьезофорсунками, но существуют системы и с электрогидравлическими инжекторами.

Помимо Bosch, производством компонентов и усовершенствованием системы Сommon Rail занимаются Delfi (Lukas), Densо и др.

Управление

Посредством данных, полученных от датчика положения педали газа, ЭБУ понимает желаемый водителем уровень крутящего момента. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топлива в рампе, электронный блок управления двигателем оценивает фактическую режимную нагрузку на мотор и решает, в какой момент нужно подать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть в цилиндры за цикловую подачу.

В чем секрет эффективности

Разделение цикловой подачи на такты и впрыск топлива под большим давлением – два факторы, обеспечивающие дизельным двигателям с впрыском Сommon Rail мощность, экономичность и дружелюбность к окружающей среде.

ТНВД распределительного типа с электронным управлением, не говоря уже о полностью механических насосах, подавали дизель в цилиндры большими порциями и под сравнительно малым давлением (к примеру, ТНВД Bosch VE мог выдать всего 700 бар при 2400 об/мин). Увеличение давления при распылении позволяет разбить топливо на более мелкодисперсные частицы, увеличив тем самым площадь контакта частиц дизеля с окислителем – кислородом.

Чем меньше распыляемые частицы топлива, тем они быстрее нагреваются и, как следствие, эффективней сгорают. В результате мы получаем большую мощность двигателя, как так топливо сгорает практически полностью, высвобождая большее количество энергии, и меньший расход топлива.

Деление цикловой подачи на такты означает, что за такт впуска форсунка успевает впрыснуть топливо не один, а несколько раз (от 2 до 7 в современных системах). Различают:

• предварительный впрыск – предназначен для поднятия температуры в камере сгорания и лучшего возгорание основного впрыска, на который и приходится большая доля дизельного топлива;
• основной впрыск;
• дополнительный впрыск – может быть использован для прожига сажевого фильтра.

Разделение цикловой подачи позволяет уменьшить характерный шум работы дизельного двигателя, так как давление в камере сгорания нарастает постепенно, поэтому характерный взрыв ТПВС в камере происходит мягче. Количество впрысков определяется ЭБУ и зависит от многих параметров (режима работы двигателя, нагрузки, температуры ОЖ и т.д.).

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

• экономичность;
• приемистость двигателя (эластичность), мощность;
• уменьшение вибраций, шума;
• экологичность.

Как бы это странно не прозвучало, но система впрыска с топливной рейкой не имеет явных недостатков, так как назвать минусом требовательность к качеству топлива было бы неправильно. Согласитесь, что это скорее проблема АЗС и контролирующих органов, нежели системы впрыска дизельного двигателя.

Отрицательными моментами могут стать лишь конструктивные особенности ТНВД, форсунки или датчиков той либо иной модели. К примеру, некоторые насосы имеют довольно мягкий алюминиевый корпус, поэтому со временем они начинают гнать стружку, появление которой чрева выходом из строя форсунок и ускоренным износом ТНВД.

Также всем известно, что пьезоэлектрические форсунки имеют меньший ресурс и часто не поддаются ремонту.

Источник: https://autolirika.ru/teoriya/sistema-common-rail.html

Особенности устройства и преимущества топливной системы Common Rail

Топливная система Common Rail применяется исключительно в дизельных двигателях и считается наиболее прогрессивной на текущий момент. В сравнении с другими 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.

(4 4,25 из 5)
Загрузка…

Вам также может понравиться

Источник: https://TechAutoPort.ru/dvigatel/toplivnaya-sistema/common-rail.html

Изучаем Common Rail: всё путем

Первые серийные автомобили с этой системой, разработанной компанией «Бош», появились в 1996 году. Названием она обязана единой рампе, откуда горючее поступает к форсункам. Главное преимущество системы — достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию в зоне горения и полному сгоранию. Сохранив умеренный аппетит предшественников, дизель CR лучше отвечает экологическим нормам, причем такой автомобиль зачастую динамичнее бензинового и почти так же малошумен.

Сердце системы — топливный насос высокого давления, компактное устройство с одним, двумя или тремя плунжерами и механическим приводом. Корпус ТНВД — из алюминиевого сплава, гильзы плунжеров стальные. Чтобы на холостом ходу и при малых нагрузках насос не гонял топливо зря, на некоторых трех-плунжерных автоматически отключается одна секция, а двухплунжерные регулируются дозирующими устройствами. К самому же ТНВД топливо подается из бака под давлением 6–7 бар подкачивающим насосом. Он либо шестерен

чатый и встроен в корпус ТНВД, либо электрический — в модуле топливозаборника или в магистрали.

Комплект для ремонта форсунок.Комплект для ремонта форсунок.

Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 бар. На минимальных оборотах холостого хода — до 500–600 бар, а при максимальной нагрузке — до 1300–1500 бар. Есть насосы с давлением и до 2000 бар. Его величину задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный электронному блоку управления двигателем. Выдавая команды, ЭБУ опирается на сигналы датчика давления в рампе.

По трубкам высокого давления топливо подается к форсункам, открывающимся под действием электрического сигнала. Есть два варианта конструкции — электромагнитная либо с пьезоэлементом. Первая поначалу не отличалась быстродействием, что и вынудило конструкторов искать альтернативу. В пьезофорсунке напряжение подается на пьезокристалл, который мгновенно расширяется. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу — и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрочем, конструкторы продолжают совершенствовать и электромагнитные устройства, — на современных двигателях успешно работают оба варианта.

Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.

О том, с какой тщательностью специалисты доводили рабочий процесс дизеля, говорит его малошумность. Так, предварительный впрыск перед основной дозой ощутимо смягчил воспламенение смеси — одно это сделало дизели CR молчаливее предшественников. Есть в дизелях CR и «послевпрыск». Его роль служебная — очищать сажевый фильтр. Дополнительная порция топлива, не сгорая в цилиндрах, поступает в фильтр и разогревает его до температур, при которых сажа полностью выжигается.

ДИАГНОСТИРУЕМ

Есть минимум оборудования, без которого приступать к работе неразумно. Диагностика электронных систем начинается со считывания кодов неисправностей, проверки датчиков, исполнительных механизмов. Особых дизельных сканеров нет, есть универсальные, то есть для широкого круга автомобилей, либо дилерские — на определенную марку. Для изучения сигнала с проверяемого устройства нужен осциллограф. Но он дорог, выгоднее купить сканер с дополнительной функцией осциллографа.

Давление топлива проверяют манометрами. Низкое — механическим, со шкалой до 10 бар, а высокое — специальным прибором с переходниками и диапазоном не ниже 2000 бар. А для измерения количества топлива, сливаемого из форсунок, нужен свой набор.

Алгоритм поиска неисправности зависит от характера отказа. Если двигатель не заводится (электронные блокировки и забытые секретки не в счет), проверяем целостность привода ГРМ. Если стартер вращает коленвал с усилием, это неплохо для владельца, а если без сопротивления, порадуются ремонтники: работа предстоит дорогостоящая. Ведь дизельные двигатели «втыковые» — при разрушении привода ГРМ поршни гнут клапаны, а дальше как повезет.

Если привод ГРМ в порядке, переходим к проверке топливоподачи. Электрический подкачивающий насос вступает в работу с поворотом ключа. При износе или повреждении этого насоса меняется потребляемая им мощность, ЭБУ фиксирует это как неисправность и записывает в память системы ее код. Но полностью полагаться на электронику не стоит, поэтому подключаем манометр к магистрали низкого давления. (У механического подкачивающего насоса для удобства контроля есть штуцер.) Если здесь давление в норме, переходим к ТНВД.

Проверим давление топлива в рампе в режиме прокрутки коленвала стартером. Эта часть системы оснащена датчиком давления топлива, — воспользуемся его услугами. Подключаем к диагностическому разъему сканер и находим нужный параметр. Если он ниже нормы, ищем, где скрывается неисправность. Виноваты могут быть форсунки, электромагнитные клапаны (регуляторы) и сам ТНВД.

Схема системы питания дизеля «коммон рейл»:

1 — топливоподкачивающий насос;

2 — топливный фильтр; 3 — ТНВД;

4 — клапан дозировки; 5 — датчик

давления топлива; 6 — топливная

рампа; 7 — регулятор давления

топлива; 8 — форсунки.

РЕМОНТИРУЕМ

Восстановление работоспособности насоса по силам лишь специализированной мастерской — с квалифицированным персоналом и диагностическим оборудованием. Стоимость ремонта — от 7 тыс. руб., дальше зависит от сложности. При некоторых повреждениях разумнее купить новый ТНВД. Обычная цена, около 30 тыс. руб., шокирует прижимистого дизелиста, оттого в ходу отремонтированные или восстановленные изделия.

Дизель CR с большим пробегом часто невозможно пустить из-за неисправности хотя бы одной из форсунок. Утечка топлива через ее клапан не позволяет давлению в рампе подняться до пусковых значений. Для проверки давления при пуске есть специальный диагностический набор. В него входят контрольный манометр, датчик давления, трубки для подключения, заглушки вместо исполнительных механизмов и мерные емкости обратного слива.

ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.

Изношенные форсунки разумно менять комплектом. Разброс цен очень велик: в зависимости от модели и фирмы-производителя, стоят они от 8 тыс. до 25 тыс. руб. за штуку.

Характеристики каждой новой форсунки необходимо записать в память блока управления двигателем, ибо нет двух форсунок с одинаковой производительностью. Разная же не только плохо отражается на равномерности работы двигателя и его динамических нагрузках, но и ухудшает характеристики автомобиля.

Хотя в каждом ЭБУ присутствует динамическая адаптация (постоянная корректировка цикловой подачи топлива для равномерной работы мотора), нужно помнить, что она не может подменить кодировку, если последнюю, например, забыли записать.

Проблема затрудненного пуска дизеля — одна из распространенных. А владелец порой недоволен, например, сниженной мощностью двигателя или дымностью выхлопа. Эти проблемы наиболее сложны, ибо требуют оценки точности измерения расхода воздуха или работы наддува, эффективности работы рециркуляции, системы выпуска отработавших газов, включая сажевый фильтр (DPF) и нейтрализатор. Впрочем, ныне эти технологии отлично освоены мастерами диагностики.

Благодарим компанию «Бош»

за помощь в подготовке материала.

Изучаем Common Rail: всё путемИзучаем Common Rail: всё путем

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/537052-izuchajem_common_rail_vso_putem/

Что такое “система типа Common Rail”?

Дословный перевод названия COMMON RAIL с иностранного языка — Общая магистраль. В отличие от других систем, “Общая магистраль” работает за счет подачи топлива от аккумулятора высокого давления.

Создаваемое повышенное давление в топливной системе является фактором, независящим как от скорости впрыска топлива, так и от того, с какой частотой вращается коленчатый вал. Принцип работы является принципиальным отличием от привычных дизельных двигателей, работающих с помощью топливного насоса высокого давления (ТНВД).

 Форсунки подают топливо при помощи магнитных соленоидов. Их активация происходит за счет получения команды от блока управления.

Упростим для понимания схему работы Common Rail:

1. Двигатель совершает первый оборот.
2. Насос закачивает топливо, готовое к впрыску, в рампу под создаваемым высоким давлением.
3. Под общим давлением топливо непрерывно поступает к форсункам.

Коммон Рэйл нередко называют следующей ступенью “эволюции” систем подачи топлива для разных двигателей, будь то бензиновые или дизельные. К особенностям системы относится использование аккумуляторного узла как ключевого участника процесса подачи топлива. В узле находятся следующие компоненты:

1. Общая рампа.
2. Линия топливоподачи.
3. Форсунки.

Электронный блок управления (ЭБУ), следуя заложенной программе, передает сигнал к соленоиду форсунки, подающей готовое топливо в камеру сгорания. Несравненная точность управления сгоранием топлива и высокое давление впрыскивания достигаются за счет использования в системе разделенного узла, отвечающего за повышение давления (насос высокого давления) и за впрыскивание (электромагнитная форсунка). Система “Общей магистрали” была разработана немецкой компанией Bosch. К заявленным особенностям относятся следующие факторы:

• Система может быть установлена на уже существующие дизельные двигатели без необходимости кардинальных изменений в конструкции.
• Посколько давление топлива не зависит от частоты, с которой обращается коленчатый вал двигателя, система дает возможность увеличить крутящий момент при малых оборотах двигателя.
• Процесс управления впрыском автоматизирован и находится под контролем электроники, что позволяет снизить расходы топлива без ухудшения процесса сгорания.
• Давление впрыскиваемого топлива находится на уровне 130-135 МПа. За счет высоты этого показателя топливо поступает в максимально распыленном виде, сгорает с большей эффективностью и снижает вред, наносимой окружающей среде (за счет меньшего количества вредных веществ в выбросах и пониженной дымности). Использование предварительного впрыска или многократного впрыска во время одного такта позволит добиться еще лучшего сгорания.

Шум, издаваемый двигателем с данной системой, находится на более низком уровне за счет использования электроники. В отличие от прочих систем дизелей, Коммон Рэйл является аккумуляторной топливной системой — топливо под высоким давлением находится в узле (Rail). В качестве основных рабочих элементов системы можно выделить три части: контур давления (низкий и высокий), а также системы датчиков.

 Контур низкого давления состоит из бака с топливом, нагнетающего насоса, топливного фильтра и трубопроводов, соединяющих эти элементы. Контур высокого давления состоит из насоса, заменяющего классический топливный насос высокого давления, с контрольным клапаном; аккумуляторного узла, или рампы с датчиком, осуществляющим контроль над давлением; форсунок и трубопроводов высокого давления, соединяющих элементы системы.

 Аккумуляторный узел изготовлен из двухслойного материала и представляет длинную трубу с поперечными штуцерами для присоединения форсунок. ЭБУ системы Коммон Рэйл получает и обрабатывает данные от следующих датчиков:

• Датчик положения вала (коленчатого и распределительного);
• Положение педали “газа”;
• Давление наддува;
• Температура воздуха и жидкости для охлаждения;
• Расход воздуха;
• Давление топлива.

На основании полученной информации электроника вычисляет, какое количество топлива необходимо подать, после чего подает сигнал для начала впрыска. В контуре низкого давления нагнетающий насос засасывает содержимое топливного бака, фильтрует его и передает на контур высокого давления. Оттуда насос подает топливо в аккумуляторный узел под давлением в 135 МПа.

При получении команды от ЭБУ контрольный клапан открывается и топливо по сливному трубопроводу попадает в топливный бак. Каждая из форсунок соединена с управляющим узлом отдельным трубопроводом высокого давления и содержит электромагнитный клапан. Как только сигнал от электронного блока управления достигает своей цели, форсунка начинает подачу топлива в “свой” цилиндр.

 В чем кроется секрет успеха системы? Почему за последние годы доля автомобилей, использующих Коммон Рэйл в своих двигателях, возрасла почти в три раза? Предпосылок к широкому распространению “Общей магистрали” великое множество.

Основные достоинства системы Common Rail:

1. Классические двигатели с ТНВД имеют серьезные технические ограничения и не способны соблюдать требования к экологичности и уменьшению выброса вредоносных веществ, которые с годами становятся только строже. 2. Экономия топлива. За счет поддерживаемого на высоком уровне давления топлива система добивается распыления впрыска на мельчайшие частицы. Чем выше уровень давления, тем тоньше распыл, что ведёт к повышенной эффективности сгорания топлива с наименьшими потерями энергии и сниженным уровнем шума.

Вместе с этим во время впрыска (в момент, когда форсунка находится в открытом состоянии) можно более точно контролировать дозировку подачи топлива. Традиционные двигатели с ТНВД не приспособлены для подобных целей и по техническим причинам не могут создавать повышенное давление. Более того, из-за особенностей конструкции трубопроводы с топливным насосом высокого давления разрушаются при попытке дозировать потребление топлива. Ограничение давления, присущего ТНВД (не более 300 бар), в Коммон Рэйл не существует.

Система развивает давление до 2000 бар, при этом не нанося вред топливным трубопроводам.

Как и любой механизм, Common Rail не лишена недостатков:

1. Крайне высокие требования к качеству дизельного топлива. Компоненты системы, особенно электроника и разнообразные датчики, повреждаются при контакте с посторонними частицами. При использовании некачественного топлива автовладелец рискует испортить дорогостоящие форсунки, а то и вовсе прийти к необходимости смены системы.
2. Система использует огромное количество разнообразных датчиков. Среди них: датчики давления, потока воздуха, датчики температуры.

   Прочие чувствительные компоненты, например, соленоиды и клапаны, также являются крайне дорогим и требовательным к чистоте оборудованием. Заменить их в случае поломки самостоятельно не представляется возможным.

3. Детали и запчасти системы ввиду высокой точности и сложности изготовления существенно дороже, чем более простые аналоги.
4. Ремонт и даже настройка Коммон Рэйл без помощи автосервиса и специальных инструментов невозможно.

5. Из-за новизны и сложности системы многие владельцы сервисов по обслуживанию автомобилей не могут диагностировать поломки и устранять их.

Источник: http://remTNVD.by/poleznye-stati/28-chto-takoe-sistema-tipa-common-rail

Система Common Rail: принцип работы, неисправности и ремонт

Современное экологическое положение создаёт ужесточённые правила для владельцев автотранспорта. Большое количество выхлопных газов пагубно влияет на нашу атмосферу, поэтому всё чаще в машинах используется система Common Rail, принцип работы и возможные неисправности будут рассмотрены в этой статье.

Что представляет собой эта технология?

Common Rail — это специальная технология впрыскивания горючего, используя высокое давление. Она использует аккумуляцию топлива и применяется в двигателях дизельного типа. Со временем использования для «дизелей» непосредственного впрыска многие детали технологии перешли к таким моторам (ТНВД). Основным элементом Common Rail считается топливный аккумулятор, работающий под воздействием высокого давления.

История устройства

Первым прототипом для системы аккумуляторного впрыскивания была построенная модель Робертом Хубером в 64-м году прошлого века. В то время электроника ещё не имела широкого развития, поэтому разработку быстро забросили. Это же случилось и с трудами инженеров Коломенского завода, которые также не получили признания.

В 1994 году компания Denso из Японии установила первую рабочую модель технологии аккумуляторного впрыскивания на грузовик серийного производства от Toyota. Через год эту технологию начали использовать и итальянцы. Уже в 1998 году рынок увидел флагман Mercedes Benz модели E220 CDI с этой системой.

Принцип работы

Система впрыска Common Rail использует для своей работы форсунки, внутрь которых поступает горючее. Оно направляется от аккумуляторов под воздействием высокого давления — топливной рампы. Подача давления осуществляется независимо от того, вращается ли вал, или от количества поступающего топлива. Форсунки начинают впрыскивать топливо после команды контроллера EDC с помощью магнитных соленоидов, которые активируются через блок управления.

Главной особенностью Common Rail является применение аккумуляторного узла с разделительными каналами, которые служат линиями подачи топлива. Это достаточно точный процесс, ведь используется разделение узла и впрыскивания, которые улучшают управление процессом и увеличивают давление на устройство.

Диагностика системы

После длительного износа механизм может иметь нарушения в работе или вовсе выйти из строя. Нужно заблаговременно определить неисправности, так как ремонт обходится в большие деньги. В первую очередь нужно протестировать датчики и механизмы, показывают ли они сбои в работе. Поскольку сканеров для дизельных моторов не существует, рекомендуют использовать универсальное оборудование с функцией осциллографа.

Частой проблемой в системах Common Rail является падение давления. Его проверяют с помощью манометра со шкалой 10 бар. Для высокого давления используют специальный прибор с диапазоном до 2000 бар. Также важно проверить дозировку форсунок. Они управляются через специальные электрические импульсы в 80 вольт, что поступают с пульта управления.

Вся диагностика зависит от самой поломки. Когда двигатель не запускается, нужно сделать проверку привода ГРМ. Признаком его выхода из строя является малая нагрузка для стартёра. После этого осматривают топливоотдачу. Это делается со специальными датчиками и манометром. При отсутствии поломок исследуют ТНВД — давление топлива измеряется специальными сканерами.

Починить поломку

У многих автомобилистов бывают ситуации, когда форсунки «закипали». В таком случае они требуют срочной замены. Необходимо провести продув посадочных гнёзд и залить их маслом. Если топливная система Common Rail требует ремонта, этим должны заниматься специальные службы сервиса. Минимальная стоимость будет составлять 7000 рублей, а средняя цена на новый насос обходится в 30 тысяч рублей. По этой причине часто встречаются подержанные механизмы.

Если из строя выходят несколько форсунок, то есть смысл заменить весь набор. Это связано с тем, что стоимость отдельных элементов выше, чем всех сразу, и старые форсунки могут сбить ритм подачи топлива. При наблюдении затруднённого спуска или повышенной дымности выхлопной трубы, проверяется наддув воздуха и его расход.

Сегодня дизельная система Common Rail стала главным двигателем в развитии дизельного автомобилестроения. Её современное выполнение позволяет получить отличный прирост к мощности и скорости движения, а затраты топлива сводятся к минимуму. Она щадяще относится к экологии, поэтому набирает большую популярность. Но такой системе требуется своевременная диагностика и грамотный ремонт, так как это сложная технология.

Если вы используете в дизельных двигателях систему Common Rail, тщательно следите за работоспособностью всех механизмов. Очень важно не допустить поломки, потому что ремонт обойдётся очень дорого. Это же касается и топлива, которое всегда должно быть наилучшего качества.

Источник: https://CarExtra.ru/obzory/sistema-common-rail.html

Система впрыска топлива Common Rail

Система впрыска топлива Common Rail применяется на дизельных двигателях. Требования, предъявляемые к системам впры­ска топлива, непрерывно возрастают. Возрос­шие давления, малое время переключения и адаптация количества подаваемого топлива к условиям работы двигателя сделали двигатель экономичным, чистым и мощным. Вот о том, как работает и из каких компонент состоит система впрыска топлива Common Rail, мы и поговорим в этой статье.

Преимущества системы впрыска топлива Common Rail

Основным преимуществом системы впрыска топлива с общей топливной рампой (Common Rail) является ее способность в широком диа­пазоне изменять давление впрыска топлива, а также момент впрыска и  его продолжительность. Это достигается за счет разделения систем создания давления (в насосе высокого давления) и впрыска топлива (форсунки). Здесь в качестве аккумулятора дав­ления действует топливная рампа (см. рис. «Часть системы управления двигателем, относящаяся к системе Common Rail» ).

Система впрыска топлива Common Rail является чрезвычайно гибкой системой, по­зволяющей адаптировать процесс впрыска топлива к двигателю. Это достигается за счет:

• Адаптации давления впрыска к условиям работы двигателя (200-2 200 бар);
• Регулирования момента начала впрыска;
• Возможности использования многоступен­чатого впрыска топлива (в том числе вто­ричного впрыска топлива со значительным запаздыванием).

Таким образом, система впрыска топлива Common Rail для дизельных двигателей по­зволяет повысить эффективную мощность двигателя, снизить уровень шума и содержание вредных веществ в отработавших газах.

Система Common Rail в настоящее время яв­ляется наиболее распространенной системой впрыска топлива для современных легковых и коммерческих автомобилей с дизельными двигателями.

Конструкция системы Common Rail

Система впрыска топлива Common Rail вклю­чает следующие основные функциональные группы (см. рис. «Часть системы управления двигателем, относящаяся к системе Common Rail» ):

• Систему низкого давления, включающую компоненты системы подачи топлива,
• Систему высокого давления, вклю­чающую насос высокого давления, топливную рампу, форсунки, топливопроводы высокого давления и электронную систему управления дизельным двигателем (EDC).

Основными компонентами системы Common Rail являются форсунки, соединенные с то­пливной рампой. Форсунка снабжена быстро­действующим клапаном (электромагнитным клапаном или клапаном с пьезоэлектрическим приводом), который открывает и закрывает сопло. Это позволяет управлять процессом впрыска топлива в каждый цилиндр.

Подача топлива в системе Common Rail

В системах впрыска топлива Common Rail для легковых автомобилей и легких коммерческих автомобилей для подачи топлива к насосу высо­кого давления используются электрические или шестеренчатые топливные насосы. На тяжелых коммерческих автомобилях используются ис­ключительно шестеренчатые топливные насосы (см. «Подача топлива»).

Система подачи топлива с электрическим топливным насосом

Электрический топливный насос устанавлива­ется в топливном баке или встраивается в ли­нию подачи топлива. Насос всасывает топливо через фильтр грубой очистки и подает его к насосу высокого давления под давлением 6 бар (см. рис. «Системы впрыска топлива Common Rail для легковых автомобилей«, а и  с). Максимальная про­изводительность насоса составляет 190 л/ч. Для обеспечения быстрого пуска двигателя насос включается, как только водитель вклю­чает зажигание.

Система подачи топлива с шестеренчатым топливным насосом

Шестеренчатый топливный насос крепится на фланце к насосу высокого давления и приво­дится во вращение его входным валом (см. рис. Ь, «Системы впрыска топлива Common Rail для легковых автомобилей» ). Отсюда следует, что шестеренчатый топливный насос начинает действовать только после пуска двигателя. Производительность на­соса зависит от частоты вращения коленчатого вала и достигает 400 л/ч при давлении до 7 бар.

Комбинированные системы подачи топлива

Существуют также системы с насосами обоих типов. Электрический топливный насос улучшает условия пуска двигателя, в особенности прогре­того, поскольку, горячее топливо имеет низкую вязкость, при которой производительность шестеренчатого топливного насоса снижается. Кроме того, как уже говорилось, шестеренчатый насос имеет низкую производительность при малых скоростях вращения.

Фильтрация топлива в системе Common Rail

В отличие от легковых автомобилей, на ком­мерческих автомобилях топливный фильтр (фильтр тонкой очистки) устанавливается на стороне нагнетания. По этой причине требуется впуск топлива в топливный фильтр снаружи, в частности, когда шестеренчатый топливный насос крепится на фланце к насосу высокого Давления (см. рис. «Система впрыска топлива Common Rail для коммерческих автомобилей» ).

Создание давления в системе Common Rail

В аккумуляторных системах впрыска топлива Common Rail функции создания давления и впрыска топлива разделены. Давление впры­ска создается независимо от частоты вращения коленчатого вала и количества впрыскиваемого топлива. Управление всеми компонентами осу­ществляет электронная система управления дизельным двигателем (EDC).

Функции создания давления и впрыска то­плива разделяются аккумуляторным объемом топливной рампы. Топливо под давлением, го­товое к впрыску, находится в аккумуляторной топливной рампе.

Требуемое давление впрыска создается непрерывно работающим насосом высокого давления с приводом от двигателя. Давление в топливной рампе поддерживается независимо от частоты вращения коленчатого вала.

Насос высокого давления представляет собой радиально-поршневой насос. На ком­мерческих автомобилях иногда устанавлива­ется проходной топливный насос высокого давления.

Регулирование давления в системе Common Rail

Регулирование давления может осущест­вляться различными способами.

Регулирование давления на стороне высокого давления

Требуемое давление в топливной рампе регу­лируется на стороне высокого давления при помощи клапана регулирования давления (см. рис. а, «Системы впрыска топлива Common Rail для легковых автомобилей» ). Через клапан регулирования давления топливо, которое не требуется для впрыска, возвращается в контур низкого давления. Такая система регулирования обе­спечивает быструю реакцию на изменения условий работы двигателя (например, изме­нения нагрузки).

Регулирование давления подачи топлива на стороне всасывания

Другим способом регулирования давление в топливной рампе является регулирование по­дачи топлива на стороне всасывания (см. рис. b, «Системы впрыска топлива Common Rail для легковых автомобилей» и «Система впрыска топлива Common Rail для коммерческих автомобилей» ). Дозатор, установленный на фланце насоса высокого давления, обеспечивает по­дачу топлива в топливную рампу в строгом соответствии с требуемым давлением впры­ска. В случае неисправности дозатора клапан сброса давления предотвращает превышение максимально допустимого давления.

Регулирование подачи топлива на стороне всасывания позволяет уменьшить количе­ство топлива, находящегося под давлением, и мощность насоса. Это положительно влияет на расход топлива. В то же время температура возвращаемого в топливный бак топлива ниже по сравнению с регулированием на стороне высокого давления.

Комбинированная система регулирования давления

Комбинированная система регулирования давления (см. рис. с, «Система впрыска топлива Common Rail для коммерческих автомобилей» ) сочетает регулирование на стороне всасывания при помощи дозатора с регулированием на стороне высокого давления при помощи клапана регулирования давления, что позволяет использовать преимущества каждого из этих способов.

Еще одним преимуществом по сравнению с регулированием только на стороне низкого давления является то, что на холодном двигателе в этом случае контролируется также сторона высокого давления. Насос высокого давления подает больше топлива, чем требуется для впрыска, и давление регулируется клапаном регулиро­вания давления.

В результате сжатия топливо нагревается, что исключает необходимость в дополнительном подогревателе топлива.

Источник: http://press.ocenin.ru/sistema-vpriska-topliva-common-rail/

Common Rail: области применения

Создание в 1927 году первого серийного многоплунжерного рядного ТНВД обозначило начало промышленного производства дизельных топливных систем фирмой Bosch. Основной областью применения рядных многоплунжерных ТНВД до сих пор остаются дизели различных размерностей для коммерческих автомобилей, стационарные, тепловозные и судовые дизели. Топливные системы, обеспечивающие давление впрыска топлива до 1350 бар, используются для достижения цилиндровой мощности порядка 160 кВт/цилиндр.

С течением лет широкий спектр требований, связанных, в частности, с установкой дизелей с непосредственным впрыском топлива (DI) на небольшие коммерческие и легковые автомобили, привел к созданию различных дизельных топливных систем, соответствующих требованиям конкретного применения. Наиболее важными достижениями, связанными с созданием таких систем, являются не только увеличение удельной мощности двигателей, но также снижение расхода топлива, уровня шума и эмиссии вредных веществ с ОГ.

По сравнению с обычными топливными системами (ТНВД с кулачковым приводом), топливная система Bosch «Common Rail» (CR) для дизелей с непосредственным впрыском топлива обеспечивает значительно более высокую гибкость при адаптации топливной системы к двигателю, как например: — широкая область применения (легковые и легкие коммерческие автомобили с ци линдровой мощностью до 30 кВт/цилиндр, как и форсированные автомобильные, теп ловозные и судовые дизели цилиндровой мощностью до 200 кВт/цилиндр); — высокое давление впрыска до 1400 бар; — переменный угол опережения впрыска; — возможность формирования процесса двухфазного и многофазного впрыска; — соответствие давления впрыска скоростному и нагрузочному режимам.

Основные функции

Состоят в правильном управлении процессом впрыска дизельного топлива в нужный момент и в требуемом количестве, а также при необходимом давлении впрыска. Это обеспечивает плавную и экономичную работу дизеля.

Дополнительные функции

Дополнительные функции управления с учетом и без учета обратной связи служат для улучшения характеристик по снижению эмиссии вредных веществ с ОГ и расхода топлива или используются для повышения безопасности, комфорта и удобства управления. В качестве примеровможно привести систему рециркуляции ОГ, регулирование давления наддува, систему поддержания постоянной скорости автомобиля (Cruise Control), электронный иммобилайзер.

Система передачи данных CAN позволяет проводить обмен данными между различными электронными системами автомобиля (например: антиблокировочной системой тормозов (ABS), системой управления коробкой передач).
Системы с аккумулятором делают возможным объединение системы впрыскивания топлива дизеля с различными дистанционно выполняемыми функциями и в то же время позволяют повышать точность управления процессом сгорания топлива.

Отличительная характеристика системы с общим трубопроводом заключается в разделении узла, создающего давление, и узла впрыскивания. Это делает возможным повысить величину давления впрыскивания топлива.

Система впрыскивания с общей рейкой и аккумулятором давления: 1 — топливный бак; 2 — фильтр; 3 — топливоподкачивающий насос; 4 -насос высокого давления; 5 — редукционный клапан; 6 — датчик давления; 7- аккумулятор; 8 -форсунки; 9 — ввод данных от измерительных датчиков; 10 – ECU

Конструкция системы Common Rail

Основу системы составляет резервуар (аккумулятор). Этот резервуар включает компоненты распределительного трубопровода (общая рейка), линии подачи топлива и форсунки.

Плунжерный насос высокого давления (линейный насос на грузовых автомобилях, радиальное плунжерное устройство на легковых автомобилях) создает давление; этот насос может предназначаться для работы при низких значениях крутящего момента в целях существенного уменьшения потребности в тяговом усилии.
Давление системы, создаваемое ТНВД, распространяется через аккумулятор и топливопроводы к форсунке.

Форсунка обеспечивает подачу нужного количества топлива в камеру сгорания. В точно установленный момент ECU передает сигнал возбуждения к соленоиду форсунки, означающий начало подачи топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется периодом открытия распылителя и давлением в системе.

Перспективы системы Common Rail

Эта система расширяет область оптимизации процесса сгорания посредством разделения функций создания давления и впрыскивания.Давление,необходимое для впрыскивания топлива, в основном, базируется на выборе какой-нибудь точки набора заданных параметров. Дополнительно давление впрыскивания остается постоянным на период продолжительности процесса впрыска топлива при давлении (с минимальными отклонениями) 1400 бар.

Такая способность управлять характером сгорания может использоваться для многоимпульсного впрыскивания в целях уменьшения вредных компонентов отработавших газов; также это может обеспечить снижение шума. Система с одной рейкой позволяет контролировать движение иглы форсунки, а вместе с ней и схему впрыскивания в пределах определенного диапазона.

Для многоимпульсной подачи топлива система включает электромагнит несколько раз.

Применение системы Common Rail

Для приспособления к работе системы с общей рейкой в дизеле создавать его модификации не требуется. Насос высокого давления заменяет ТНВД, а форсунка устанавливается в головке блока цилиндров так же, как и обычный комплект насосфорсунка. Все это позволяет применять схему с общей рейкой как отдельный вариант системы впрыскивания топлива.

Популярность применения дизельных легковых автомобилей в Европе быстро растет. В 2000 году их доля продаж достигла рекордных 32% и наверняка увеличится в 2001 году. В конце XX века конкуренция между бензиновыми и дизельными двигателями заметно обострилась. Создатели бензиновых моторов добились отличных результатов, выпустив на рынок новейшее поколение двигателей с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания.

Их экономичность почти достигла «дизельных» величин… но не тут-то было. Почти все европейские и японские разработчики легких дизелей, работая в тесном контакте с фирмой Bosch — мировым лидером в производстве топливной аппаратуры, подготовили «бомбу»: принципиально новую схему подачи топлива, дающую дизелю буквально «второе дыхание» и новые силы для борьбы за существование.

Речь идет о системе common rail (в переводе с английского — общая магистраль).

В обычных системах питания для впрыска каждой порции топлива ТНВД должен повышать давление в соответствующем топливопроводе и форсунке. Поскольку производительность насоса зависит от числа оборотов кулачкового или, что то же самое, коленчатого вала, результат в каждом конкретном случае получается далеко не оптимальным. Отметим, что также далека от идеальной и работа форсунки. Ее запорная игла открывается под действием ударной волны в топливной магистрали, а закрывается под действием пружины. В новой системе все иначе.

Топливо постоянно находится под высоким давлением в общей для всех форсунок топливной магистрали (отсюда и название принципа работы common rail). В ней блок управления дизелем поддерживает, меняя производительность насоса, давление, к примеру, для дизелей Peugeot на уровне 1350 бар (для двигателей других фирм давление может несколько отличаться, но оно всегда превышает 1000 кгс/ кв. см) при различных режимах работы двигателя, то есть независимо от его оборотов и нагрузки при любой последовательности впрыска по цилиндрам.

Форсунки также претерпели существенные изменения. Они оснащены специальными электромагнитными (у дизелей Mercedes-Benz — пьезоэлектрическими) клапанами и управляются по гибкому алгоритму в соответствии с конкретными условиями работы дизеля. Высокое давление, под которым топливо впрыскивается в цилиндр, создается уже при самом малом числе оборотов коленвала.

Благодаря ему, а также электронному управлению процессом впрыска достигается значительно лучшая подготовка смеси в цилиндрах, что приводит к уменьшению расхода топлива и снижению токсичности выхлопных газов. В системе common rail электроника регулирует момент впрыска, количество впрыскиваемого топлива и сам закон его подачи. Именно этим и достигается оптимальный на каждом конкретном режиме работы дизеля результат.

Любопытно, что работа топливного насоса с разной производительностью, малой при низких оборотах и высокой на больших, сказалась на уровне шума, производимого дизелем. Замеры показали, что переход на систему common rail позволил уменьшить его на 10%.

Кстати, концерны PSA и DaimlerChrysler на своих дизелях, оборудованных новой системой топливоподачи, пошли в отношении снижения шума еще дальше. Их предложение — переход на так называемый пилотный впрыск. Он происходит за доли секунды перед впрыском основной порции топлива и нужен для предварительного разогрева камеры сгорания.

В этом случае топливо быстрее воспламеняется, а давление и температура возрастают не так быстро, что снижает «жесткость» работы двигателя и его шум.

Источник: https://kovsh.com/library/diesel_fuel_system/fuel_injection_systems/common_rail/common_rail_oblasti_primeneniia