Все технические характеристики топливной системы Common Rail

12.05.2023

42

 

На сегодня наиболее распространенным типом топливных систем, используемых на легковых авто с дизельными двигателями является Common Rail. Встречается она и у грузового автотранспорта.

 

Детальный видеообзор системы вы можете найти на YouTube-канале нашего проекта.

 

 

Купить с доставкой любые запчасти наши клиенты могут через каталог контрактных запчастей.

 

Ниже будет дано краткое описание данной системы, ее технические особенности и нюансы эксплуатации топливного оборудования от различных производителей, а выпуском Common Rail занимаются бренды Denso, Delphi, Bosch и ряд других.

 

Максимальная простота Common Rail

На фоне всех предшествующих систем топливной подачи Common Rail обладает минимальным количеством деталей, и как результат она оказывается значительно надежней и удобней в процессе выполнения ремонта.

 

Подкачка топлива в большинстве случаев здесь осуществляется посредством электронасоса, монтируемого непосредственно в баке автомобиля. Более редкие схемы с расположением элемента под днищем авто или в подкапотном пространстве. Авто без такого насоса большая редкость. В качестве альтернативы или дополнительно дизель может получить механический насос для подкачки. Такая схема применяется на системах от Denso или Delphi, а Siemens зачастую интегрирует функционал подкачки топлива непосредственно в ТНВД. Для Common Rail от компании Bosch механический насос размещают вместе с ТНВД, но не внутри корпуса, а снаружи. Если же говорить о наиболее новых моделях авто, то здесь повсеместно распространены погружные насосы непосредственно в баке.

 

ТНВД для Common Rail нужен исключительно для формирования в системе необходимого рабочего давления. Он не принимает участия в распределении потоков топлива на форсунки, не управляет впрыском и другими действиями.

С точки зрения своей вовлеченности в процессы это максимально простая система, ответственная только за подачу топлива, никаких «умных» функций не предусматривается. Отсюда и в разы меньшее количество поломок.

 

ТНВД первой генерации в зависимости от компании-производителя могли различаться приводами и плунжерами. Наиболее необычные конструкции предлагали специалисты Denso и Delphi. Например, модель Denso HP2 предусматривает пару секций высокого давления и пару плунжеров на каждую. Вращение подвижных элементов обеспечивается по эллипсу. Для ТНВД Delphi подвижность плунжеров обеспечивается вращающейся обоймой с обкаткой опорных частей кулачковым профилем.

 

Компании Bosch и Siemens такие сложные конструкции не создавали, их насосы больше напоминают звездообразные авиационные моторы. В них плунжеры имеют радиальное расположение с опорой на толкающую муфту. Внутри нее предусмотрен эксцентрик, за счет чего плунжеры поочередно получают ускорение. В дальнейшем такой тип работы плунжеров стал стандартным и для других производителей аппаратуры Common Rail. Соответственно на наиболее новых авто конструкция ТНВД не имеет серьезных отличий, какая бы компания его не выпустила. Из последних инженерных доработок, например, на насосах Denso DFP6/Bosch CP4 замена эксцентриков на кулачки. Сокращается и количество плунжеров, чаще всего в ТНВД имеется единственная нагнетательная секция.

 

Подобрать под заказ запчасти на авто по выгодным ценам позволяет наш каталог контрактных запчастей.

 

Регулирующие клапаны

Для всех производителей Common Rail характерно использование регулирующих клапанов. Чаще всего распространена схема с двумя подобными регуляторами, один из которых располагается непосредственно на ТНВД, а другой на топливной рейке. Такую схему в частности использует для своей топливной аппаратуры компания Bosch. Они работают одновременно в зависимости от режима работы силового агрегата. Клапан на рампе необходим для устранения избыточного давления, путем вывода части топлива в «обратку».

 

Клапан на корпусе ТНВД сегодня используют все производители, его основная задача – управление объемом топлива в плунжерах, а также частичное устранение избыточного давления в системе. В результате, ЭБУ посредством регулирующих клапанов изменяет производительность топливной системы. Для управления применяют ШИМ-сигналы.

 

Компании Bosch и Denso иногда не ставят на ТНВД регулятор, заменяя его аварийным клапаном, имеющим механический прибор управления, и сбрасывающим излишнее давление в системе. Вот только надежность данного клапана минимальная, достаточно нескольких сработок чтобы потребовалась его замена на новый.

 

Компания Delphi в ряде случаев вообще не устанавливала никаких регуляторов избыточного давления на своих топливных рейках. В них выравнивание давления осуществляется непосредственно через форсунки.

 

Иные датчики

В зависимости от конкретного типа дизеля используется собственная система управления. Фактически именно Common Rail становится центральным элементом всей системы, в привязке к ней и в зависимости находятся стартер, ЭБУ, акселератор газа и другие элементы. В результате в процессе ремонта совместить элементы топливных систем нескольких производителей, не получится. Например, форсунки Bosch при всем желании не будут работать с регулятором давления от компании Delphi. Исключение составляют случаи, когда изначально на этапе создания автомобиля разработчики используют в топливной системе элементы от нескольких производителей, те же Delphi и Bosch.

 

Форсунки

Идентичными по конструкции для системы Common Rail выступают и форсунки, кто бы не был их производителем. Оно накапливается в сжатом состоянии в рампе, откуда подается в цилиндры. Соответственно в данной системе форсунки не участвуют в процессах сжатия или регулирования давления.

 

После поступления в форсунки топливо делится между двумя каналами. Первый оканчивается распылителем, второй — управляющей камерой. В пространстве между ними располагается управляющий поршень. В закрытом состоянии форсунки на него действует давление с обеих сторон.

 

ЭБУ двигателя дает команду, после чего открывается запорный механизм и солярка из управляющей камеры выводится в «обратку». Под действием давления топлива происходит подъем иглы распылителя, топливо оказывается в камере сгорания. Остановка впрыска осуществляется отключением подачи напряжения к форсунке, запорный элемент возвращается в свое первоначальное положение под воздействием механической пружины. В управляющую камеру поступает топливо, распылитель находится в закрытом состоянии.

 

Данный принцип соответствует системе Common Rail легкового автотранспорта, вне зависимости от производителя оборудования.

 

Подобрать по выгодным ценам форсунки позволяет каталог контрактных запчастей «АвтоСтронг-М».

 

Основные преимущества системы

На сегодня просто нет более эффективной топливной системы для легковых авто с дизелем, чем Common Rail. В чем же ее реальные сильные стороны? Во-первых, управление электроникой способствует гибкости, когда момент впрыска подбирается системой в соответствии с фактической нагрузкой на силовой агрегат. В целом же система полностью независима по производительности от скорости, с которой работает дизель. В результате добиться максимальных значений впрыска можно даже на небольших оборотах. Среди других достоинств системы – быстродействие и меньшие затраты энергии. Используемые в системе ТНВД с тремя плунжерами, требуют энергии в девять раз меньше, чем системы, в которых конструктивно используются ТНВД распределительного типа.

 

Количество впрысков

В процессе впрыска топлива существует несколько этапов. Во-первых, пилотные впрыски (до 2-х). Они делаются максимально рано, но это имеет свою цель.

Первые порции топлива минимальны по объему, их воспламенение происходит перед основным воспламенением, прогревая камеру, и обеспечивая оптимальное давление для лучшего сгорания основной порции солярки, попадающей в камеру. Воспламенение топлива в холодной камере способствует охлаждению газов, в результате чего воспламенение будет происходить более медленно.

 

Наличие необходимого давления также оптимизирует процессы горения с точки зрения плавности достижения рабочего давления газов, что в свою очередь оптимизирует плавность хода силового агрегата, снижает его шумность.

 

Основной впрыск предусматривает минимальную задержку, причем его продолжительность определяет ЭБУ с учетом фактических нагрузок. Для Common Rail время топливного впрыска достигает до 36° ПКВ после ВМТ. Это во многом и определяет повышенный крутящий момент, характерный для дизелей.

 

В процессе догорания остатков топлива система производит еще один, небольшой по объему впрыск. Оно необходимо для дожигания, сажи, образующейся в процессе горения. Впрыск топлива в нижнем положении поршня предназначен для прожигания сажевого фильтра. Его сгорание нагревает выхлопные газы, поступающие в фильтр через систему выпуска.

 

Недостатки Common Rail

При всех своих достоинствах система не лишена определенных слабостей и моментов, на которые необходимо обращать повышенное внимание в процессе эксплуатации.

 

Для элементов Common Rail характерно минимальное распространение пар трения, но вместе с этим сама система очень зависима от качества дизельного топлива. Наличие примесей или недостаточная очистка от серы станут причиной ускоренного износа пар трения. Страдают от такого топлива и форсунки, в результате чего в седле запорного элемента появляются характерные канавки, быстро изнашивается распылитель.

 

В случае износа форсунки Common Rail начинают выдавать значительную часть топлива в обратку. Они просто не могут удерживать его в управляющей камере. Как результат, топливо попадает в обратные патрубки на всех этапах работы форсунки. При значительной степени износа форсунок начинает страдать распылитель, в связи с чем страдают его отверстия, возможно появление утечек или просто заклинивание.

 

Недостатки ТНВД

Для ТНВД также характерна зависимость от качества топлива, но в данном случае ускоренный износ наступает куда медленнее. В основном страдает секция насоса, ответственная за подкачку топлива.

 

Пример, ТНВД Delphi DFP1. В этом насосе секция подкачки получилась сложная по конструкции, количество лопастей внутри – четыре. Наличие влаги в солярке или твердых загрязнителей просто губительно. В секции появляется в большом количестве металлическая стружка, разносимая по всей системе топливом. Стоит отметить, что именно аппаратура Delphi всегда предъявляла наиболее строгие требования к топливу, поэтому оригинальные фильтры здесь обязательны.

 

Схожую конструкцию подкачки имеет и модель ТНВД Denso HP2. При этом она немного более устойчива к образованию стружки из-за низкокачественного топлива. Схожая проблема наблюдается и у Denso HP3, где используется шестеренчатый насос подкачки.

 

Проблемы со стружкой наблюдались и у Siemens, пожалуй, только топливные насосы от Bosch демонстрировали отменную стойкость  к последствиям работы на плохом по качеству топливе, пусть и они полностью не исключили появление металла. К сожалению, это характерно только для моделей CP1 – CP3, в более новом ТНВД CP4 проблема стоит крайне остро, воздух в топливе приводит к нарушению положения ролика плунжера, после чего начинается активное трение металла со всеми вытекающими последствиями.

 

Учесть необходимо и более качественное сервисное обслуживание Common Rail последних лет выпуска, например, топливные фильтры меняют по срокам производителя. Необходимо соблюсти и технологию замены, например, подкачивать топливо диагностическим сканером, это отражено в инструкции, а не «народными» методами. В противном случае ремонт топливной системы обойдется владельцам в серьезную сумму.

 

Купить с доставкой ТНВД не сложно, если обратиться в «АвтоСтронг-М», в каталоге контрактных запчастей всегда есть выбор вариантов.

 

Когда требуется обращение к специалистам СТО?

Как же понять, что в работе топливной системы появились неисправности? Обратиться за помощью специалистов по топливным системам стоит в следующих случаях:

• двигатель не заводится, но стартер крутится;
• на холодную пуск оказывается долгим и проблемным;
• на горячую также есть проблемы с запуском;
• холостой ход отличается неравномерностью;
• выхлопные газы имеют сизый цвет с запахом соляры на малых оборотах;
• наличие черной копоти в выхлопных газах;
• неожиданно глохнет мотор при работе с нагрузкой;
• появление ошибок по давлению топлива.

 

Возможные проблемы топливной системы

Сразу необходимо сказать, невозможность пуска дизеля зачастую связана с отсутствием подачи топлива, а она вызвана низким давлением в системе (требуется минимум 200 бар). В свою очередь давление формируется полноценной подкачкой топлива. В редких случаях владельцы авто могут столкнуться с поломкой регулятора давления или появлением просечки рампы.

 

Нестабильная работа дизеля может свидетельствовать о слабом топливном давлении в рампе. В большинстве случаев связано это с излишне большими объемами солярки, выбрасываемой в обратную магистраль. Особенно актуально это для форсунок Denso при наличии у них значительного износа.

 

Наличие сизого дыма указывает на изношенные распылители, а вот дым черного цвета на дефицит воздуха в смеси, при этом никаких проблем с компрессией у двигателя нет. Не исключено, что появляется он в результате некачественной работы форсунок.

 

Отключение двигателя под нагрузками может происходить из-за превышения давления, когда силовой агрегат переходит в аварийный режим. Или обратная ситуация, давление недостаточно. Такое отключение характерно для моторов, не оснащенных аварийными клапанами выравнивания давления. Появление информации о превышении давления указывает на возникновение ошибок в работе регулятора. Его придется менять.

 

Редко для дизелей с Common Rail можно встретить ситуацию, когда никаких ошибок электроника не выдает, но при этом двигатель дымит, не выдает мощности. Чаще всего случается это после переустановки форсунок и связано с ошибками мастеров. Использование огнеупорных шайб большей толщины или нескольких шайб ведет к перемещению распылителя вверх, в результате чего топливо просто промахивается мимо камеры сгорания. При этом подобные «мастера» умудряются еще и настолько сильно затянуть прижимные планки, что страдают крепежи трубок высокого давления. В общем проблема это исключительно «человеческая», а не заводская.

 

Выгодно купить по демократичным ценам запчасти в магазине «АвтоСтронг-М» поможет каталог контрактных запчастей.

 

Ремонтопригодность

Многое во время эксплуатации топливной аппаратуры зависит не только от степени ее надежности, но и ремонтопригодности. Здесь необходимо учесть наличие соответствующих технических возможностей автосервиса. Если говорить о форсунках компании Bosch (электромагнитные), то они хорошо ремонтируются, доступны оригинальные запчасти, отработаны технологии выполнения ремонтных работ.

 

Для пьезофорсунок немецкого производителя с оригинальными запчастями беда, но доступные на рынке аналоги имеют вполне достойное качество. Пьезоэлементы же отсутствуют на рынке полностью, поэтому в случае его выхода из строя потребуется полная замена форсунки или попытка поиска б/у элемента на разборках. Схожая ситуация и с форсунками Delphi, причем обоих типов, и пьезоэлектрическими, и электромагнитными.

 

Достаточной ремонтопригодностью обладают и форсунки от Denso. Оригинальные запчасти обойдутся в копеечку, но на рынке есть неплохие аналоги, а одной из особенностью компании является открытый доступ к технологиям ремонта, поэтому при желании в СТО можно организовать ремонт форсунок по технологиям производителя. Конечно, определенные особенности и нюансы есть, например, привязка к конкретному региону, но это не мешает при должном подходе обеспечить качественный ремонт.

 

Нет проблем найти детали и на форсунки Siemens/Continental, причем в последнее время они предлагались на рынке только в исполнении с пьезоэлементами. Они полностью ремонтопригодны, использовать можно оригинальные запчасти или их аналоги, но пьезоэлементы и для форсунок этих производителей никто не выпускает.

 

В процессе ремонта форсунок предусматривается их регулировка, проведение стендовых испытаний, генерация корректировочного кода. В нормальных автомастерских специалисты должны успешно решать вопросы с привязкой форсунок к ЭБУ после их восстановления. При этом в каждом случае имеются свои нюансы.

 

В целом для систем Common Rail ремонтировать можно только форсунки и ТНВД. Регуляторы можно почистить (удалить стружку), но значительного эффекта такая технология ремонта не дает. Исключение составляют только регуляторы, устанавливаемые компанией Denso на ТНВД HP3. Для него предусматривается возможность разборки и полировки золотника, чтобы повысить эффективность работы топливной системы и стабильность работы двигателя.

 

Топливная коррекция

Одной из процедур, зачастую используемых для оптимизации работы дизельных двигателей, является топливная коррекция. Она позволяет провести оценку состояния двигателя или топливной системы, опираясь на данные наименее изношенного из цилиндров. В современных авто ЭБУ получает данные по производительности цилиндров по данным датчика положения коленвала. Каждый поджиг топлива сопровождается, ускорением, передаваемым на коленвал. Но вместе с этим показатели производительности находятся в зависимости и от состояния элементов, как форсунок, так и цилиндров. Именно здесь на помощь и приходит топливная коррекция.

 

Проводится процедура только на холостых ходах, при наличии нагрузки на двигатель показатели коррекции стремятся к нулевым значениям.

 

Что же представляет из себя топливная коррекция? Это процедура управления подачей топлива  с целью выравнивания показателей производительности между цилиндрами. В оптимальном состоянии при холостом ходу двигателя размер коррекции равен 0. Данное утверждение верно для всех производителей Common Rail, за исключением Siemens/Continental. В зависимости от размеров силового агрегата размер коррекции может достигать 5-6 единиц. Для оборудования Siemens распространена практика с корректировкой значений в процентах.

 

Коррекция «-» указывает» на снижение поступления топлива, а «+» на необходимость ее увеличения. Чтобы увидеть реальную работоспособность цилиндров необходимо в процессе проведения операции затребовать на СТО распечатку данных по цилиндрам или (хотя бы) продемонстрировать параметры на экране. Проводится корректировка ЭБУ, то есть стандартный диагностический сканер вполне достаточен для отражения всех корректировок, проводимых электроникой.

 

Какая из систем будет лучше?

Еще десять лет назад при рассмотрении Common Rail можно было формировать рейтинги надежности по компаниям-производителям, занимающейся выпуском подобной аппаратуры. Сегодня подобные вопросы потеряли свою актуальность. Каких-либо принципиальных отличий между производителями нет. Вне зависимости от компании, Common Rail уверенно ремонтируются, да и цены в большинстве случаев остаются вполне доступными и схожими по размеру.

 

В свое время разработчики успешно справились с детскими болезнями первых Common Rail. В последние годы в России стало значительно меньше проблем с продажами низкокачественного топлива, повысилось качество сервисного обслуживания. Оно, кстати, важный элемент успешной эксплуатации топливной аппаратуры, особенно в контексте проведения смены топливных фильтров.

 

Если же какие-либо проблемы у дизелей с подобной системой и возникают, то вызваны они сплошь и рядом неправильной эксплуатацией и игнорированием простейших правил содержания и обслуживания оборудования.

 

Выводы

Со стороны может показаться, что о Common Rail теперь известно все, но это лишь малая часть ее секретов и тайн. Можно предположить, что в дальнейшем дизелей с такой системой будет становиться только больше на российском рынке.

 

Выбрать качественные запчасти на привлекательных условиях можно в каталоге контрактных запчастей.

 

Перейдя по ссылкам, вам будут доступны авто с разборок, доступные для заказа с них различных запчастей и деталей.

 

Вернуться к списку новостей

12.05.202342

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.

Общая магистраль | Автопедия | Фэндом

в: Технология дизельных двигателей, Технология топливной системы двигателя

Система прямого впрыска топлива Common Rail — современный вариант системы непосредственного впрыска топлива для бензиновых и дизельных двигателей.

На дизельных двигателях он оснащен топливной рампой высокого давления (более 1000 бар / 15 000 фунтов на квадратный дюйм), питающей отдельные электромагнитные клапаны, в отличие от форсунок блока питания топливного насоса низкого давления (Pumpe Düse или насос-форсунки). Дизели с системой впрыска Common Rail третьего поколения теперь оснащены пьезоэлектрическими форсунками для повышения точности и давлением топлива до 1800 бар.

В бензиновых двигателях используется в бензиновых двигателях с непосредственным впрыском топлива.

Содержание

• 1 История
• 2 Common Rail сегодня
• 3 принципа
• 4 См. также
• 5 Внешние ссылки

История[]

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 1960-х годов Робертом Хубером из Швейцарии, а технология была усовершенствована доктором Марко Гансером 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 автомобильных запчастей, разработали топливную систему Common Rail для большегрузных автомобилей и применили ее на практике в своей системе Common Rail ECD-U2, установленной на грузовике Hino Rising Ranger. и продана для общего пользования в 1995 году. ^[1] Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995. ^[2] Современные системы Common Rail, работающие по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем (ECU), который открывает каждую форсунку электронным, а не механическим способом. Он был тщательно разработан в 1990-х годах в сотрудничестве с Magneti Marelli, 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, продажа оказалась тактической ошибкой Fiat, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной. Однако у компании не было иного выбора, кроме как продать, поскольку в то время она находилась в плохом финансовом состоянии и не имела ресурсов для самостоятельного завершения разработки. ^[3] В 1997 году они расширили его использование для легковых автомобилей. Первым легковым автомобилем, в котором использовалась система Common Rail, была модель 1997 года Alfa Romeo 156 1.9 JTD, ^[4] , а позже в том же году Mercedes-Benz C 220 CDI.

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.

Компания Vickers использовала систему Common Rail в двигателях подводных лодок около 19 г.16. Doxford Engines Ltd. ^[5] (тяжелые судовые двигатели с оппозитными поршнями) использовала систему Common Rail (с 1921 по 1980 год), в которой многоцилиндровый поршневой топливный насос создавал давление примерно 600 бар, а топливо хранилось в аккумуляторе. бутылки. Регулирование давления осуществлялось с помощью регулируемого хода нагнетания насоса и «сливного клапана». Механические распределительные клапаны с распределительным валом использовались для питания подпружиненных форсунок Brice / CAV / Lucas, которые впрыскивали через боковую часть цилиндра в камеру, образованную между поршнями. Ранние двигатели имели пару кулачков синхронизации, один для движения вперед, а другой для движения назад. Более поздние двигатели имели две форсунки на цилиндр, а последние серии двигателей с турбонаддувом постоянного давления были оснащены четырьмя форсунками на цилиндр. Эта система использовалась для впрыска как дизельного топлива, так и мазута (600 сСт, нагретого до температуры примерно 130°C).

Система Common Rail подходит для всех типов дорожных автомобилей с дизельными двигателями, начиная от городских автомобилей, таких как Fiat Nuova Panda, и заканчивая автомобилями представительского класса, такими как Volvo S80.

Common Rail сегодня[]

Сегодня система Common Rail произвела революцию в технологии дизельных двигателей. Robert Bosch GmbH, Delphi Automotive Systems, Denso Corporation и Siemens VDO (теперь принадлежащие Continental AG) являются основными поставщиками современных систем Common Rail. Производители автомобилей называют свои двигатели Common Rail своими торговыми марками:

• D-двигатели BMW (также используются в Land Rover Freelander TD4)
• Cummins и Scania XPI (разработан в рамках совместного предприятия)
• Cummins CCR (насос Cummins с форсунками Bosch)
• Daimler CDI (а на автомобилях Chrysler Jeep просто как CRD )
• Fiat Group (Fiat, Alfa Romeo и Lancia) JTD (также известный как MultiJet , JTDm , Ecotec CDTi , ТиД , ТТиД , ДДиС , Quadra-Jet )
• Ford Motor Company TDCi Duratorq и Powerstroke
• General Motors Opel/Vauxhall CDTi (производства Fiat, Isuzu и GM Daewoo) и ранее DTi
• General Motors Daewoo/Chevrolet VCDi (по лицензии VM Motori; также под торговой маркой Ecotec CDTi )
• Honda i-CTDi
• Hyundai-Kia CRDi
• IKCO EFD , который является одним из членов семейства EF. Поставщик TBD
• Isuzu iTEQ
• Махиндра CRDe
• Mazda MZR-CD (1.4 MZ-CD, 1.6 MZ-CD производства совместного предприятия Ford/PSA Peugeot Citroën) и ранее DiTD
• Mitsubishi DI-D (недавно разработанное семейство двигателей 4N1 использует систему впрыска следующего поколения 200 МПа (2000 бар))
• Ниссан dCi
• Протон SCDi
• PSA Peugeot Citroën HDI или HDi (1.4HDI, 1.6 HDI, 2.0 HDI, 2.2 HDI и V6 HDI, разработанные в рамках совместного предприятия с Ford)
• Renault dCi и более ранние модели dTi
• SsangYong XDi (большинство этих двигателей производится Daimler AG)
• Subaru Legacy TD (по состоянию на январь 2008 г.)
• Тата ДИКОР
• Тойота D-4D
• Volkswagen Group: В двигателях 4.2 V8 TDI и новейших двигателях 2.7 и 3.0 TDI (V6), устанавливаемых на текущих моделях Audi, используется система Common Rail, в отличие от более ранних двигателей с насос-форсунками. 2.0 TDI в внедорожнике Volkswagen Tiguan использует систему Common Rail, как и модель Audi A4 2008 года. Volkswagen Group объявила, что двигатель 2.0 TDI (common rail) будет доступен для Volkswagen Passat, а также для Volkswagen Jetta 2009 года. ^[6]
• Двигатели Volvo 2.4D и D5 (1.6D, 2.0D производства Ford и PSA Peugeot Citroen), двигатели Volvo Penta серии D

Принципы[]

Электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны обеспечивают точное электронное управление временем и количеством впрыска топлива, а более высокое давление, обеспечиваемое технологией Common Rail, обеспечивает лучшее распыление топлива. Чтобы снизить шум двигателя, электронный блок управления двигателем может впрыскивать небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед основным впрыском («пилотный» впрыск), тем самым снижая его взрывоопасность и вибрацию, а также оптимизируя время и количество впрыска в зависимости от изменений в топливе. качество, холодный пуск и тд. Некоторые усовершенствованные топливные системы Common Rail выполняют до пяти впрысков за один ход. ^[7]

Двигатели Common Rail не требуют времени для прогрева и производят меньше шума и выбросов, чем старые системы.

В дизельных двигателях исторически использовались различные формы впрыска топлива. Два распространенных типа включают систему с насосом-форсункой и систему с распределителем/рядным насосом (дополнительную информацию см. в разделе «Дизельный двигатель и насос-форсунка»). Хотя эти старые системы обеспечивали точное управление количеством топлива и моментом впрыска, они были ограничены несколькими факторами:

• Они приводились в действие кулачком, а давление впрыска было пропорционально частоте вращения двигателя. Обычно это означало, что максимальное давление впрыска могло быть достигнуто только при максимальной частоте вращения двигателя, а максимально достижимое давление впрыска уменьшалось по мере снижения частоты вращения двигателя. Это соотношение верно для всех насосов, даже для тех, которые используются в системах Common Rail; однако в системах с блоком или распределителем давление впрыска привязано к мгновенному давлению одного события накачки без аккумулятора, и поэтому взаимосвязь более заметна и проблематична.
• Они были ограничены количеством и временем впрыска, которым можно было управлять во время одного события сгорания. Хотя в этих старых системах возможны множественные инъекции, добиться этого гораздо труднее и дороже.
• Для типичной распределительной/поточной системы начало впрыска происходило при заданном давлении (часто называемом давлением срабатывания) и заканчивалось при заданном давлении. Эта характеристика возникает из-за того, что форсунки-пустышки в головке блока цилиндров открываются и закрываются при давлении, определяемом предварительной нагрузкой пружины, действующей на поршень форсунки. Как только давление в инжекторе достигнет заданного уровня, поршень поднимется и начнется впрыск.

В системах Common Rail насос высокого давления хранит резервуар с топливом под высоким давлением — до 2000 бар (29 000 фунтов на кв. дюйм) и выше. Термин «общая магистраль» относится к тому факту, что все топливные форсунки питаются от общей топливной рампы, которая представляет собой не что иное, как аккумулятор давления, в котором топливо хранится под высоким давлением. Этот аккумулятор питает несколько топливных форсунок топливом под высоким давлением. Это упрощает назначение насоса высокого давления, поскольку он должен только поддерживать заданное давление на целевом объекте (с механическим или электронным управлением). Топливные форсунки обычно управляются ЭБУ. Когда топливные форсунки активируются электрически, гидравлический клапан (состоящий из форсунки и плунжера) открывается механически или гидравлически, и топливо впрыскивается в цилиндры под требуемым давлением. Поскольку энергия давления топлива накапливается удаленно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в аккумуляторе (рампе), что обеспечивает квадратичную скорость впрыска. Если размер аккумулятора, насоса и трубопровода выбран правильно, давление и скорость впрыска будут одинаковыми для каждого из нескольких случаев впрыска.

См. также[]

• Бензин с непосредственным впрыском
• Насос-форсунка
• Агрегатный насос
• Прямой впрыск с турбонаддувом
• Топливный фильтр
• Датчик воды

Внешние ссылки[]

• [1] Эта анимация объясняет работу системы Common Rail

1. ↑ «240 достопримечательностей японской автомобильной техники — Common Rail ECD-U2». Jsae.or.jp. http://www.jsae.or.jp/autotech/data_e/10-8e.html. Проверено в 2009 г.-04-29.
2. ↑ «Впрыск дизельного топлива». DENSO International Австралия . http://www.denso.com.au/products/aftermarket_automotive_components/diesel_fuel_injection. Проверено 30 сентября 2008 г. .
3. ↑ «Fiat: возрождение автопроизводителя». economist.com . 24 апреля 2008 г. http://www.economist. com/opinion/displaystory.cfm?story_id=110
   . Проверено 1 мая 2008 г. .
4. ↑ «Конференция по новым технологиям силовых агрегатов». autonews.com . http://www.autonews.com/files/07_ane_ptc/speakers.html. Проверено 8 апреля 2008 г. .
5. ↑ . http://www.doxford-engine.com/engines.htm.
6. ↑ Тест-драйв Volkswagen Jetta TDI 2009 года: 50 миль на галлон чистого дизеля встречает скромную тягу Prius — Popular Mechanics
7. ↑ (многотактный впрыск) См. брошюру BMW 2009 г. для 3-й серии

Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.

Что нужно знать о топливной системе Common Rail дизельных двигателей

Последние достижения в области технологии впрыска превратили дизельные двигатели в тихие, экологически чистые и эффективные силовые установки. 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 насос-форсунки 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 электронным способом для поддержания оптимального давления в рампе.

Ранние поколения форсунок Common Rail использовали магнитные 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 Первая система Common Rail в пассажирских автомобилях — 1350 бар (Mercedes)

1999 Первая система Common Rail в грузовиках — 1400 бар

2001 Common Rail второго поколения — 1600 бар (Volvo, BMW) 9000 3

2003 Третий Поколение Common Rail с пьезоинжектором — 1600 бар (Audi)

2006 Усовершенствования третьего поколения — более высокий КПД на 1800 бар

   Daimler: CDI

   Fiat Group: JTD

   Ford : TDCi Duratorq и Powerstroke

   GM Opel/Vauxhall: CDTi и DTi

   GM Daewoo/Chevrolet: VCDi

   Honda: i-CDTi

   Hyundai/Kia : CRDi 

   Land Rover: TD5 

   Mazda: CiTD 

   Mitsubishi: DI-D 

   Nissan: dCi

   Peugeot: HDI или HDi

   Renault: dCi

   Subaru: TD 

   Toyota: D-4D 

   Volkswagen: TDI

   Volvo: D и D5

Обычные железнодорожные насосы, производители железнодорожных форсунок — Bosch, Continental, Delphi, Denso

для любого требования к обучению, пожалуйста, свяжитесь с

vijay Tharad, Mobile 8801282689, электронная почта vijay_tharad@yahoo.