Подробности Common-Rail — журнал За рулем

на правах рекламы

И хочется, и колется. Именно эта поговорка часто приходит на ум, когда речь идет о покупке автомобиля с дизельным двигателем. Дизель особенно ценят в России за его экономичность, мощность, выносливость…

Ряд преимуществ можно продолжать, но на другой чаше весов лежат и недостатки, главные из которых — сложность ремонта, стоимость запчастей и проблема некачественного топлива. И если с топливом ситуация в последние годы существенно улучшилась, то как быть с возможными проблемами с ремонтом?

Перейдем от поговорок к пословицам. Не так страшен черт, как его малюют! Да, дизельный двигатель — это очень сложная система. Каждая поломка требует тщательной диагностики. Топливные фильтры, форсунки, насосы — все эти элементы системы отлично известны владельцам дизельных моторов. Но когда за дело берутся профессионалы, все становится намного проще.

Компания Delphi — признанный лидер в производстве дизельных систем. Delphi в мире дизелей — как Intel в мире компьютеров, в первую очередь по своему инновационному и технологическому потенциалу. Для масштаба отметим, что именно Delphi в 1911 году изобрела первый автомобильный радиатор, в 1929 году — первый автоотопитель, а в 1954-м — первый автокондиционер. Уже более 100 лет Delphi поставляет комплектующие для ведущих автопроизводителей по всему миру. Системы дизельного впрыска Delphi установлены на миллионы легковых и грузовых автомобилей и на другие виды техники.

01

Что же обеспечивает дизельному двигателю все те преимущества, о которых мы говорили раньше? Конечно, качественное производство и применение инновационных решений в разработке наиважнейших частей системы: насосов, форсунок, топливопроводов высокого давления, фильтров и так далее. Гордость компании Delphi — это новое поколение дизельных систем Common-Rail с давлением 2200 бар. Системы включают только оригинальные компоненты, которые позволяют двигателю давать наибольший КПД и максимально экономить топливо и вредные выбросы. Системы Common-Rail можно устанавливать чуть ли не на любые автомобили с дизельным двигателем. Citroën, Fiat, Ford, Hyundai, JMC, Kia, Mercedes-Benz, Nissan, Opel, Peugeot, Renault, Seat, Skoda, SsangYong, Volkswagen, Volvo и многие другие марки входят в этот ряд.

02

Главный компонент топливной системы дизельного двигателя, конечно, форсунка. Любая проблема в ее работе — и не видать двигателю ожидаемой от него мощности. Инженеры Delphi смогли достичь практически совершенства в конструкции форсунки для системы Common-Rail. Высочайшая точность изготовления допускает отклонения максимум в несколько микрон. Важно отметить, что вход для подачи топлива допускает давление до 2200 бар, что напрямую влияет на увеличение крутящего момента и мощности двигателя. Оптимальное управление сразу несколькими форсунками обеспечивает двадцатизначный буквенно-цифровой калибровочный код С3i, определяющий точные рабочие характеристики для каждой из них. Упомянем также высокоточный распылитель и расположение соленоида в непосредственной близости от иглы, что влияет на точность дозирования топлива. Одно из проблемных мест любой форсунки — регулирующий клапан — выполнен с алмазоподобным покрытием, что предотвращает его деформацию.

03

Именно незаменимый многолетний опыт Delphi позволяет этой компании быть лидером в производстве запасных частей для дизельных автомобилей. Delphi предоставляет все, что может понадобиться любой автомастерской по ремонту дизелей: от небольших боксов до крупных сервисных центров. Помимо систем Common-Rail, Delphi обеспечивает вторичный рынок многими другими компонентами, которые могут пригодиться при ремонте: сажевыми фильтрами (с использованием карбида кремния), клапанами EGR, электронными форсунками, электронными насосами (форсунками Smart Injector, разработанными для высоконагруженных дизелей), фильтрами, свечами накаливания (с использованием керамики), восстановленными турбонагнетателями (со смазочными материалами и прокладками).

04

Производя только компоненты дизельной системы, пусть и самые совершенные, признание не завоюешь. Delphi известна также производством самого современного диагностического оборудования и обеспечением сервисной поддержки для своей высокотехнологичной продукции. Delphi предлагает диагностическое оборудование с продвинутыми функциями диагностики дизельных систем, включая возможность кодирования форсунок и других компонентов, а также специальное диагностическое оборудование (например, набор с изолированной рампой, позволяющий проверять давление в рампе и обратку). Кроме того, Delphi передает свой огромный опыт через тренинги и техническую поддержку по оригинальным стандартам, а также обеспечивает поддержку авторизованной сервисной сети. Работая с Delphi, сервисные предприятия по ремонту самых разных дизельных двигателей могут рассчитывать на качественное обслуживание в центрах Delphi Diesel. В них, помимо собственно диагностического оборудования и инструментов, можно найти техническую информацию от автопроизводителей, программное обеспечение с самыми новыми калибровочными кодами для форсунок, оригинальные запасные части, действующие программы обмена запасных частей и многое другое. http://am-ru.delphi.com/

Common-Rail — НЕобыкновенный дизель

И хочется, и колется. Именно эта поговорка часто приходит на ум, когда речь идет о покупке автомобиля с дизельным двигателем. Дизель особенно ценят в России за его экономичность, мощность, выносливость…

Common-Rail — НЕобыкновенный дизель

Common-Rail — НЕобыкновенный дизель

И хочется, и колется. Именно эта поговорка часто приходит на ум, когда речь идет о покупке автомобиля с дизельным двигателем. Дизель особенно ценят в России за его экономичность, мощность, выносливость…

Common-Rail — НЕобыкновенный дизель

Наше новое видео

Тест нового китайского кроссовера Skywell ET5

Nissan снаружи, «китаец» внутри — тест нового российского автомобиля

Китайский кроссовер Omoda C5: первый тест-драйв

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем на Яндекс. Дзен

Новости smi2.ru

Что такое система Common Rail

Если вы полагаете, что эволюция автомобильных двигателей зашла в тупик и уже давно не подвергается серьёзным изменениям, то глубоко заблуждаетесь. Типичный пример – массовое внедрение в дизельные силовые агрегаты системы Common Rail. И хотя впервые технология была испробована относительно давно, только сейчас она вышла на промышленный уровень, позволяя уменьшить потребление дизтоплива на 15% и при этом обеспечить прирост мощности мотора на внушительные 40%.

Суть технологии заключается в подаче дизтоплива в форсунки инжекторной системы под высоким давлением (порядка 2500 бар, а модификации последнего поколения преодолели и этот барьер).

Немного истории

Первый работающий прототип топливной системы Common Rail был сконструирован швейцарцем Робертом Хубером в преддверии 70-х годов прошлого столетия. Разработка была улучшена сотрудником цюрихского ФИТ Марко Гансером, но после этого идея почти на полтора десятилетия была предана забвению. И только в середине девяностых двум инженерам японской корпорации Denso, Масахито Мияки и Шохею Ито, удалось внедрить Common Rail в грузовые авто Rising Ranger, после чего патент был продан другим автопроизводителям. Японцы считают себя пионерами в деле массового внедрения технологии, но с этим не согласны в итальянской автомобильной компании Fiat. Представители концерна утверждают, что именно они сумели сконструировать первый автомобиль, силовой агрегат которого был наделён технологией прямого впрыска, и сделали это раньше Denso, в 1987 году. Другое дело, что в те времена финансовое состояние Fiat было крайне нестабильным, и денег на дальнейшее усовершенствование технологии не нашлось. Поэтому фиатовцам пришлось продать патент на инновационную технологию впрыска немцам из Bosch в 1993 году. И именно им удалось довести проект до стадии массового внедрения.

Так что в Fiat этот вынужденный шаг сегодня считают большой ошибкой. Но именно в Италии в 1997 году была представлена первая серийная модель автомобиля с прямым впрыском дизтоплива. Это была Alfa Romeo 156 с силовым агрегатом 1.9 JTD (усовершенствованная технология второй генерации с многоточечным впрыском).

Автомобиль Alfa Romeo 156

Немцы же внедрили Common Rail чуть позже, но зато Mercedes-Benz C 220 продавался куда активнее Alfa Romeo.

Сегодня технология Common Rail вышла далеко за рамки автомобильных двигателей – такие силовые установки активно используют в судостроении, энергетике, на железнодорожном транспорте.

Принцип функционирования Common Rail

Дословный перевод термина – «общая магистраль», но технически более грамотно говорить об общей рампе, в расширенной трактовке Common Rail можно охарактеризовать как обеспечение подачи дизтоплива в форсунки под одинаковым давлением.

Конструкция системы является двухконтурной – сначала топливо подаётся с относительно невысоким давлением до ТНВД (не более 6 бар), после чего оно нагнетается до значений 1300-2500 бар и подаётся до форсунок.

Технически это реализуется по-разному. ТН, расположенный в баке (в некоторых конструкциях – в задней части ТНВД), подает солярку к насосу высокого давления, минуя фильтр и подогреватель горючего. Последний приводится в движение мотором (приводом может быть непосредственно распредвал или ременная передача), и нагнетает дизтопливо под высоким давлением дальше по контуру в рейку. Поскольку рампа оснащается трубками одинаковой длины, на конце которых устанавливаются форсунки, это позволяет распределять давление на одинаковом уровне. Регулятор давления сбрасывает излишки топлива через контур охладителя в бак. Присутствует и датчик давления, передающий показания в ЭБУ, на основании этих данных и осуществляется управление работой системы.

Клапан сброса давления может располагаться непосредственно на трампе или на корпусе ТНВД – подобная схема реализована в системах от Siemens.

Топливные системы Common Rail классифицируются по типу управления давлением на следующие разновидности:

• посредством дозирующего клапана, монтируемого на контуре низкого давления. ЭБУ мотора в зависимости от показаний датчика изменяет сигнал скважности, тем самым подавая на форсунки необходимое количество горючего;
• посредством регулятора давления, устанавливаемого в контуре ВД. Для сброса давления излишки топлива направляются в бак по обратной магистрали;
• комбинированный способ, когда в системе впрыска устанавливается и клапан, и регулятор. Такая схема более сложная, но обеспечивает лучшую и более точную дозировку.

Отметим, что дозирующий клапан также может иметь разное исполнение. В одном случае подаваемый управляющий сигнал пропорционален давлению, а в другом – обратно пропорционален, и эти нюансы нужно знать при проведении диагностики топливной системы.

Узнать о наличии системы впрыска горючего Common Rail на дизеле можно по наличию аккумулятора давления. Сама рампа может иметь разное исполнение и форму – цилиндрическую или похожую на сферическую, литую или кованую. Клапана сброса топлива бывают механическими, но чаще встречаются с электронным управлением. В силовых агрегатах V-образного типа обычно используются 2 или более рейки на блок, практикуется установка на одной рампе регулятора давления, а на второй – датчика. Существуют конструкции с третьей рейкой, которая распределяет топливо на две другие. Конструкция рампы должна обеспечивать поддержку высокого давления неразрушающего действия в контуре и равномерное распределение горючего по форсункам.

В системе впрыска ВД Common Rail задействованы форсунки определённого устройства. Вначале это были форсунки, оснащаемые клапаном соленоидного типа с электрическим управлением иглой в распылителе. Затем, по мере роста рабочего давления, появились форсунки с пъезоэлементами, но в последнее время соленоидный принцип реанимируется, поскольку удалось существенно сократить время реакции на команды, поступающие с ЭБУ мотора, при этом такая конструкция проще, дешевле и легче поддаётся ремонту.

На каких моделях используется система

Если говорить о перспективах впрыска солярки под высоким давлением, то они достаточно радужные – практически у всех автопроизводителей имеются дизели, оснащённые одной из 4 разновидностей Common Rail (Bosh, Denso, Delphi, Siemens).

Правда, сегодня последний тип позиционируется под брендом Continental. Но автопроизводители стараются идентифицировать такие системы или их компоненты под собственными наименованиями (в целях маркетинга, разумеется):

• у BMW это двигатели с символом D.
• в Land Rover Freelander они обозначаются как TD
• Scania использует термин XPI (это совместная разработка с компанией Cummins).
• Daimler именует свои силовые агрегаты CDI.
• Chrysler и Jeep такие же системы обозначают как CRD.
• название JTD (MultiJet, TTiD, Quadra-Jet) используют Fiat, Lancia и Alfa Romeo (это Fiatовская разработка).
• фордовцы обозначают такие моторы аббревиатурой TDCi.
• у Honda встречается обозначение i-CTDi.
• General Motors поставляет системы CDTi для Opel, DTi для Isuzu, VCDi для Chevrolet.
• Обозначение CRDi встречается у Kia и Hyundai.
• Mazda использует аббревиатуру CiTD.
• Mitsubishi применяет обозначение DI-D.
• у Nissan система Common Rail обозначается как dCi.
• концерн PSA использует термины HDI/HDi.
• французы из Renault используют обозначение dCi.
• у Subaru Legacy такие дизели имеют приставку TD.
• Toyota использует аббревиатуру D-4D.
• Volkswagen (заодно и Skoda) обозначает дизеля с впрыском под давлением как TDI.
• у Volvo можно встретить обозначения D3/D4/D

Впрочем, запомнить все эти аббревиатуры – удовольствие сомнительное, тем более, что каждый год в этом списке случаются изменения.

Надеемся, что вы поняли, как работает система Common Rail. И если в будущем планируете приобрести новое авто, то эта информация поможет вам сделать более осознанный выбор.

CRDI (COMMON RAIL DIRECT INJECTION) и его история

CRDi расшифровывается как Common Rail Direct Injection, что означает непосредственный впрыск топлива в цилиндры дизельного двигателя через единую общую линию, называемую общей топливной рампой, которая подключена ко всем топливным форсункам.

В то время как обычные дизельные системы с непосредственным впрыском топлива должны создавать давление заново для каждого цикла впрыска, новые двигатели Common Rail (рядные) поддерживают постоянное давление независимо от последовательности впрыска.

Затем это давление остается постоянно доступным по всей топливной магистрали. Электронная синхронизация двигателя регулирует давление впрыска в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки. Электронный блок управления (ECU) точно и по мере необходимости изменяет давление впрыска на основе данных, полученных от датчиков на кулачке и коленчатом валу. Другими словами, сжатие и впрыск происходят независимо друг от друга. Этот метод позволяет впрыскивать топливо по мере необходимости, экономя топливо и снижая выбросы.

Более точное измерение и синхронизация распыления смеси в камере сгорания, что значительно снижает количество несгоревшего топлива, позволяет CRDi соответствовать будущим нормам по выбросам. Двигатели CRDi теперь используются почти во всех автомобилях Mercedes-Benz, Toyota, Hyundai, Ford и многих других дизельных автомобилях.

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 1960-х Робертом Хубером из Швейцарии, а технология получила дальнейшее развитие у доктора Марко Гансера в Швейцарском федеральном технологическом институте в Цюрихе, позже принадлежащем Ganser-Hydromag AG (оценка 1995) в Оберэгери.

Первое успешное использование в серийных автомобилях началось в Японии в середине 1990-х годов. Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Denso Corporation, японского производителя автозапчастей, разработали топливную систему Common Rail для большегрузных автомобилей и применили ее на практике в своей системе Common Rail ECD-U2, установленной на грузовике Hino Ranger и продан для общего пользования в 1995 г.[3] Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995 году.

Современные системы Common Rail, хотя и работают по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем (ECU), который открывает каждую форсунку электрически, а не механически. Это было широко прототипировано в 1990-х годах в сотрудничестве с MagnetiMarelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После исследований и разработок, проведенных Fiat Group, дизайн был приобретен немецкой компанией Robert Bosch GmbH для завершения разработки и доработки для массового производства. Оглядываясь назад, можно сказать, что продажа стала для Fiat стратегической ошибкой, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной.

У компании не было иного выбора, кроме как продать Bosch лицензию, поскольку в то время она находилась в плохом финансовом состоянии и не имела ресурсов для самостоятельного завершения разработки. В 1997 они расширили его использование для легковых автомобилей. Первым легковым автомобилем, в котором использовалась система Common Rail, была модель Alfa Romeo 156 2.4 JTD 1997 года, а позже в том же году Mercedes-Benz представил ее в своей модели W202.

Двигатели Common Rail уже некоторое время используются в судах и локомотивах. Cooper-Bessemer GN-8 (около 1942 г.) является примером дизельного двигателя с гидравлическим приводом Common Rail, также известного как модифицированный Common Rail.

Что нужно знать о топливной системе Common Rail дизельного двигателя

Последние достижения в области технологии впрыска топлива превратили дизельные двигатели в тихие, экологически чистые и эффективные электростанции. Система впрыска дизельного топлива Common Rail, используемая в настоящее время в подавляющем большинстве современных дизельных двигателей, является единственным наиболее важным фактором повышения эффективности и производительности дизельного цикла сгорания.

Исторически сложилось так, что в дизельных двигателях использовалась система впрыска топлива и топливная система типа распределителя/насоса в линии PLN. Эти старые системы имели основные недостатки: во-первых, они имели кулачковый привод, в результате чего максимальное давление для впрыска топлива достигалось только при высоких оборотах двигателя. Во-вторых, они были ограничены в количестве впрысков, которые они могли произвести за цикл сгорания.

В дизельных системах с системой впрыска Common Rail используется технология прямого впрыска, которая позволяет впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Системы впрыска Common Rail используют рампу для хранения топлива под давлением более 2000 бар. Эта магистраль является общей для всех цилиндров, отсюда и название Common Rail. Common Rail обеспечивает постоянную подачу топлива под высоким давлением независимо от частоты вращения двигателя. Перекачивающий насос активируется электроникой для поддержания оптимального давления в рампе.

Ранние поколения форсунок Common Rail использовали электромагнитные соленоиды для управления впрыском топлива в цилиндры.

В форсунках Common Rail последнего поколения для управления впрыском топлива используются пьезоэлектрические приводы. В этих новых приводах используются сотни пьезокристаллических пластин, которые очень быстро расширяются при подаче тока. Пьезоэлектрические встроенные приводы могут быть встроены очень близко к игле форсунки, обеспечивая движение без трения. Эти форсунки обеспечивают гораздо более точное время впрыска топлива с более коротким временем отклика, а также улучшенное распыление топлива.

Дизельные системы впрыска Common Rail имеют несколько основных преимуществ по сравнению с более старыми системами впрыска топлива. Подача топлива под высоким давлением из рампы позволяет быстро и под высоким давлением впрыскивать топливо в цилиндры. Это позволяет электронному блоку управления дизельным двигателем (EDU) очень точно управлять впрыском топлива.

Такой точный контроль позволяет осуществлять до 5 впрысков топлива на такт сгорания («пилотный», «предварительный», «основной», «после» и «после» впрыска). «Пилотный» впрыск, который происходит перед зажиганием, обеспечивает хорошую топливно-воздушную смесь. Последующий «предварительный» впрыск сокращает задержку основного впрыска, резко снижая выбросы NOx, вибрации и другие шумы. «Последний» впрыск, происходящий сразу после «основного» впрыска, обеспечивает сгорание всего вещества частиц. Наконец, «пост» впрыск позволяет контролировать температуру выхлопных газов, повышая эффективность доочистки.

Общий результат использования усовершенствованных систем впрыска дизельного топлива с общей топливной рампой — двигатель, который работает более эффективно и способен превзойти по характеристикам бензиновый аналог.

Практически все прежние недостатки эксплуатации дизельных двигателей, такие как шум, низкая производительность, вибрации и выбросы твердых частиц, были устранены с помощью технологии дизельных двигателей с непосредственным впрыском Common Rail.

Электронный блок управления (ECU)

ECU для EDC (электронного управления дизельным двигателем) использует микроконтроллер, программу и хранилище данных с использованием флэш-технологии. Его основными задачами являются управление созданием высокого давления, а также началом и продолжительностью закачки. Кроме того, ECU отвечает за ряд других функций, таких как управление накалом (GZS) и мониторинг системы.

С помощью CAN (локальной сети контроллеров) можно легко подключить ECU к другим системам автомобиля. Например, с электронной системой переключения передач, антиблокировочной тормозной системой (ABS) или системой кондиционирования воздуха

Датчики:

Датчик скорости — В сочетании с сигналом датчика кулачка датчик скорости передает абсолютное положение коленчатого вала в камеру сгорания. ВМТ первого цилиндра. Датчик скорости работает по принципу переменного магнитного сопротивления.

Датчик фазы — Датчик положения распределительного вала на эффекте Холла определяет положение распределительного вала в двигателях внутреннего сгорания. Вместе с сигналом датчика частоты вращения сигнал датчика распределительного вала обеспечивает абсолютное угловое положение коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ) первой сгоревший цилиндр двигателя.

Модуль педали акселератора — используется для измерения угла наклона педали акселератора. Он оснащен датчиком, встроенным в педаль акселератора, который распознает команду водителя и передает соответствующий сигнал на блок управления.

Датчик температуры воды: Датчик температуры измеряет температуру двигателя, т.е. в водяном контуре охлаждающей жидкости.

Датчик температуры топлива — Датчик температуры измеряет температуру топлива, т.е. в топливном фильтре

Датчик давления наддува — Датчик давления наддува используется для измерения давления всасываемого или наддувочного воздуха во впускном коллекторе с системой впрыска с регулируемым давлением.

Термопленочный расходомер воздуха — Термопленочный расходомер воздуха служит для измерения массы воздуха, всасываемого двигателем дизельных систем впрыска, независимо от атмосферного давления и температуры

Датчик давления в рампе — Датчик высокого давления служит для измерения давления топлива в топливном аккумуляторе (распределителе высокого давления) дизельных двигателей с системами впрыска Common Rail.

История

1997 г. Первая система Common Rail в легковых автомобилях – 1350 бар (Mercedes)

1999 г. Первая система Common Rail в грузовых автомобилях – 1400 бар

2001 г. Common Rail второго поколения – 1600 бар (Volvo, BMW)

2 0003 Поколение Common Rail с пьезоинжектором — 1600 бар (Audi)

2006 Улучшения третьего поколения-на 1800 бар. Более высокая эффективность

Общие железнодорожные названия двигателя от производителя:

Audi: TDI

BMW: D-Engines

Daimler: CDI

Fiat Group: JTD

для для Форма

для для Форма

для для. : TDCI Duratorq и PowerStroke

GM Opel/Vauxhall: CDTI и DTI

Gm Daewoo/Chevrolet: VCDI

Honda: I-CDTI

Hyundai/Kia: CRDI

0003

Mazda: CITD

Mitsubishi: DI-D

Nissan: DCI

Peugeot: HDI или HDI

Renault: DCI

Volkswag: TD

Vol. D и D5 

Насосы Common Rail, форсунки от производителей Bosch, Continental, Delphi, Denso

По вопросам обучения обращайтесь по телефону

Vijay Tharad, мобильный 8801282689, эл.