Common Rail — устройство и преимущества топливной системы Common Rail
В современных автомобилях используются топливные системы с принудительным впрыском. Если раньше такая модификация была только в дизельных силовых агрегатах, то сегодня многие бензиновые двигатели получают одну из разновидностей впрыска. Подробно они описаны в другом обзоре.
Сейчас сосредоточимся на разработке, которая получила название Common Rail. Посмотрим, как она появилась, в чем ее особенность, а также какие в ней достоинства и недостатки.
Что такое топливная система Common Rail
Словарь переводит понятие Common Rail, как «аккумуляторная топливная система». Ее особенность в том, что забор порции дизтоплива производится из резервуара, в котором топливо находится под большим давлением. Рампа расположена между ТНВД и форсунками. Впрыск осуществляется за счет того, что форсунка открывает клапан, и топливо под давлением высвобождается в цилиндр.
Данный тип топливной системы является самой последней ступенью в эволюции дизельных силовых агрегатов. По сравнению с бензиновым аналогом дизель более экономичен, так как впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр, а не во впускной коллектор. А с данной модификацией эффективность силового агрегата повышается в разы.
Топливный впрыск «коммон рейл» позволил повысить экономичность автомобиля на 15% в зависимости от настроек режима работы ДВС. При этом обычно побочным эффектом экономичности мотора является снижение его производительности, но в данном случае мощность агрегата наоборот увеличивается.
Причина тому кроется в качестве распределения топлива внутри цилиндра. Всем известно, что КПД двигателя напрямую зависит не столько от количества поступающего горючего, сколько от качества его смешивания с воздухом. Так как во время работы мотора процесс впрыска происходит за считанные доли секунды, необходимо, чтобы горючее максимально быстро смешалось с воздухом.
Для ускорения этого процесса используется распыление топлива. Так как магистраль за топливным насосом имеет высокое давление, дизтопливо распыляется через форсунки более эффективно. Сгорание воздушно-топливной смеси происходит с большей эффективностью, от чего двигатель демонстрирует увеличение КПД в несколько раз.
История
Внедрению данной разработки послужило ужесточение экологических стандартов для автопроизводителей. Однако основополагающая идея появилась еще в конце 60-х гг прошлого столетия. Ее прототип разработал швейцарский инженер Роберт Хубер.
Немного позже эту идею доработал сотрудник Федерального института технологий Швейцарии, Марко Гансер. Эту разработку использовали сотрудники компании Denzo и создали топливную систему с рампой. Новинка получила незамысловатое название Common Rail. В последние годы 1990-х разработка появилась в коммерческом транспорте на моторах EDC-U2. Такую топливную систему получили грузовые автомобили Hino (модель Rising Ranger).
В 95-м году другим производителям тоже стала доступная эта разработка. Инженеры каждого бренда дорабатывали систему и адаптировали под особенности собственной продукции. Однако первопроходцем в применении данного впрыска на автомобилях компания Denzo считает себя.
Это мнение оспаривает другой бренд, FIAT, который в 1987-м году запатентовал прототип дизельного двигателя с непосредственным впрыском (модель Chroma TDid). В том же году сотрудники итальянского концерна начали вести работу над созданием электронного впрыска, который имеет схожий принцип работы с коммон рейл. Правда, система получила название UNIJET 1900сс.
Современный вариант впрыска функционирует по тому же принципу, что и первоначальная разработка, независимо от того, кто считается ее изобретателем.
Конструкция
Рассмотрим устройство данной модификации топливной системы. Контур с высоким давлением состоит из следующих элементов:
- Магистраль, способная выдержать большое давление, во много раз превышающее показатель компрессии в двигателе. Она выполнена в виде цельных трубок, к которым подсоединены все элементы контура.
- ТНВД – насос, создающий нужный напор в системе (в зависимости от режима работы двигателя этот показатель может составлять больше 200 МПа). Этот механизм имеет сложное устройство. В современном исполнении его работа основана на плунжерной паре. Подробно о ней рассказывается в другом обзоре. Об устройстве и принципе работы топливного насоса также рассказывается отдельно.
- Топливная рейка (рампа или аккумулятор) – небольшой резервуар из толстостенного материала, в котором накапливается горючее. К ней при помощи топливопроводов подсоединяются форсунки с распылителями и другое оборудование. Дополнительная функция рампы – демпфировать колебания горючего, возникающие в процессе функционирования насоса.
- Датчик давления топлива и регулятор. Эти элементы позволяют контролировать и поддерживать нужный напор в системе. Так как насос постоянно работает, пока заведен мотор, он постоянно закачивает солярку в магистраль. Чтобы ее не разорвало, регулятор осуществляет сброс излишка рабочей среды в обратку, которая соединена с баком. Подробно о том, как работает регулятор давления, рассказывается здесь.
- Форсунки подают необходимую порцию топлива в цилиндры агрегата. Разработчики дизельных двигателей решили расположить эти элементы непосредственно в головке блока цилиндров. Этот конструктивный подход позволил одновременно решить несколько сложных вопросов. В-первых, это минимизирует потери топлива: во впускном коллекторе системы распределенного впрыска незначительная часть горючего остается на стенках коллектора. Во-вторых, дизель воспламеняется не от свечи накала и не от искры, как в бензиновом моторе – его октановое число не позволяет применить такое зажигание (что такое октановое число, читайте здесь). Поршень сильно сжимает воздух, когда выполняется такт сжатия (закрыты оба клапана), в результате чего температура среды повышается до нескольких сотен градусов. Как только форсунка распыляет топливо, от высокой температуры оно самовоспламеняется. Так как в этом процессе нужна идеальная точность, устройства оснащаются электромагнитными клапанами. Они срабатывают от сигнала, поступающего с эбу.
- Датчики следят за работой системы и подают соответствующие сигналы на блок управления.
- Центральным элементом в Common Rail является ЭБУ, который синхронизируется с «мозгами» всей бортовой системы. В некоторых моделях авто он интегрирован в главный блок управления. Электроника может фиксировать не только показатели мотора, но и других узлов авто, благодаря чему более точно рассчитывается количество воздуха и топлива, а также момент распыления. Электроника программируется на заводе. Как только ЭБУ получает от датчиков нужную информацию, активируется заданный алгоритм, и все исполнительные механизмы получают соответствующую команду.
- Любая топливная система в своей магистрали имеет фильтр. Он устанавливается перед топливным насосом.
Дизельный ДВС, оснащенный данным типом топливной системы работает по особенному принципу. В классическом исполнении производится впрыск всей порции топлива. Наличие топливного аккумулятора позволяет обеспечить распределение одной порции на несколько частей, пока мотор выполняет один цикл. Эта методика называется многократным впрыском.
Ее суть сводится к тому, что перед подачей основного количества солярки производится предварительный впрыск, который еще сильнее разогревает рабочую камеру, а также повышает в ней давление. Когда распыляется остальная часть горючего, оно более эффективно воспламеняется, благодаря чему ДВС с системой коммон рейл демонстрирует высокий крутящий момент, даже когда уровень оборотов коленвала низкий.
В зависимости от режима работы часть топлива будет поступать один раз или два. Когда двигатель работает на холостых оборотах, прогрев цилиндра осуществляется благодаря двойному предварительному впрыску. Когда повышается нагрузка, осуществляется один предвпрыск, благодаря чему на основной цикл остается больше горючего. Когда двигатель работает на максимальной нагрузке, предварительный впрыск не выполняется, а задействуется вся порция топлива.
Перспективы развития
Стоит отметить, что данная топливная система совершенствовалась по мере повышения компрессии силовых агрегатов. На сегодняшний день автовладельцам предлагается уже 4-е поколение Common Rail. В нем топливо находится под напором в 220 МПа. Эта модификация устанавливается на автомобили, начиная с 2009-го года.
Предыдущие три генерации имели такие параметры давления:
- Начиная с 1999-го, давление в рампе составляло 140МПа;
- В 2001-м году этот показатель увеличился на 20МПа;
- Спустя 4 года (2005г.) автомобили начали комплектоваться третьим поколением топливных систем, которые были способны создавать напор в 180МПа.
Увеличение давления в магистрали позволяет осуществить впрыск большего объема дизтоплива за тот же промежуток времени, что и в предыдущих разработках. Соответственно, это повышает прожорливость машины, но и прирост мощности заметно увеличивается. По этой причине некоторые рестайлинговые модели получают мотор, идентичный предыдущему, но с увеличенными параметрами (о том, чем рестайлинг отличается от модели следующего поколения, рассказывается отдельно).
Повышение эффективности такой модификации осуществляется за счет более точной электроники. Такое положение вещей позволяет заключить, что четвертое поколение это еще не вершина совершенства. Однако повышение эффективности топливных систем спровоцировано не только стремлением автопроизводителей удовлетворить запросы экономных автомобилистов, но в первую очередь повышением экологических стандартов. Данная модификация обеспечивает более качественное сгорание дизеля, благодаря чему автомобиль способен пройти контроль качества, прежде чем сойдет с конвейера.
Достоинства и недостатки системы Common rail
Современная модификация данной системы позволила повысить мощность агрегата за счет распыления большего количества топлива. Так как в современных авто производители устанавливают большое количество всевозможных датчиков, электроника стала более точно определять количество дизтоплива, необходимого для работы ДВС на конкретном режиме.
Это основное преимущество коммон рейл перед классическими модификациями ТС с насос-форсунками. Еще один плюс в пользу инновационному решению – ее легче ремонтировать, так как она имеет более простое устройство.
К недостаткам относится дороговизна установки. Также она требует более качественного топлива. Еще один минус в том, что форсунки имеют более сложную конструкцию, поэтому у них меньший рабочий ресурс. Если выйдет из строя какая-то из них, клапан в ней будет постоянно открыт, из-за чего нарушится герметичность контура и система отключится.
Более подробно об устройстве и разных вариантах исполнения топливного контура высокого давления рассматривается в следующем видео:
Принцип работы компонентов топливного контура системы Common Rail. Часть 2
Watch this video on YouTube
Вопросы и ответы:
Какое давление в Коммон Рейл? В топливной рампе (трубка-аккумулятор) топливо подается под низким давлением (от вакуумного до 6 Атм.) и во втором контуре под высоким давлением (1350-2500 бар.)
Чем отличается Коммон Рейл от тнвд? В топливных системах с ТНВД насос сразу распределяет топливо по форсункам. В системе Common Rail топливо закачивается в аккумулятор (трубку), и из него распределяется по форсункам.
Кто придумал Коммон Рейл? Прототип топливной системы типа Common Rail появился на закате 1960-х годов. Ее разработал швейцарец Роберт Хубер. В последствии технологию развивал Марко Гансер.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Система впрыска Common Rail
Одной из самых современных систем впрыска на дизельных автомобилях является Common Rail. Принцип ее действия заключается в том, что топливо под высоким давлением подается к форсункам от общего аккумулятора, в котором топливо находится под высоким давлением. В переводе Common Rail означает «общая рампа». Данная система разрабатывалась специалистами известной во всем мире компании Bosh.
Реализация данной системы позволила добиться существенного снижения расхода топлива, токсичности выпускных газов, а также уровня шума при работе двигателя. Топливная система дизельного двигателя позволяет осуществлять контроль давления в топливной системе еще до того момента, когда оно впрыскивается в цилиндры. Это возможно благодаря разделению систем впрыска и создания давления.
Система впрыска включает в себя топливный контур с высоким давлением. В системе Common Rail реализован непосредственный впрыск в цилиндры ДВС. В состав Common Rail входят следующие элементы: насос высокого давления, дозировочный клапан, регулятор давления, форсунки и собственно саму топливную рампу, которая объединяет все элементы в одну систему.
Common Rail: схема системы
- ТНДВ – топливный насос высокого давления увеличивает давление топлива в системе. В их конструкции предусмотрены плунжеры.
- Дозировочный клапан позволяет нормировать количество подаваемого к топливному насосу топлива. Он объединяется с ТНВД в одну систему.
- Регулятор давления контролирует давление топлива, ориентируясь на текущей нагрузке на двигатель.
- Рампа выполняет сразу несколько задач: накапливает топливо под высоким давлением, смягчает скачки давления, образуемые в результате пульсаций от ТНДВ. Также она равномерно распределяет горючее между форсунками.
- Одним из главных элементов в системе является форсунка. Она обеспечивает равномерное поступление топлива в камеру сгорания ДВС. Форсунка соединяется с рампой при помощи топливоприводов, выдерживающих высокое давление в системе. Применяются пьезофорсунки или электрогидравлические форсунки.
Принцип ее действия основан на работе установленного в них электромагнитного клапана. Важным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, которые существенно увеличивают скорость ее работы.
Управление всей системой Common Rail осуществляется специальным блоком управления, в состав которого входят датчики и исполнительные механизмы.
В системе предусмотрены следующие датчики: датчик оборотов ДВС, положение педали газа, расходомера воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха в системе, а также лямбда-зонд.
В роли исполнительного механизма в системе предусмотрены форсунки, клапан дозирования горючего и регулятор, отвечающий за давление горючего.
Как работает система Common Rail
Исходя из получаемых от датчиков сигналов, блок управления двигателем рассчитывает нужное количество горючего, которое подается ТНДВ через клапан дозирования. Насос нагнетает необходимое давление, которое определяется регулятором давления.
В необходимый момент время блок управления подает сигнал к форсункам и происходит их открытие. Время открытия подбирается индивидуально и зависит от режима работы ДВС, степени нагрузки и скорости.
Для увеличения эффективности работы, система имеет возможность осуществлять многократный впрыск за один цикл. Существуют три разновидности впрыска: предварительный, основной и дополнительный.
Суть предварительного впрыска заключается в том, что он производится непосредственно перед основным и предназначен для увеличения давления и температуры в цилиндре. Это улучшает самовоспламенение топлива из основного впрыска. Также снижается уровень токсичности выхлопных газов, двигатель работает тише.
Для каждого режима работы двигателя используется соответствующая схема впрыска:
- На холостом ходу система делает два предварительных впрыска;
- При увеличении нагрузки на ДВС производится один предварительный;
- При максимальной нагрузке на ДВС дополнительных впрысков нет.
В целом, за работу двигателя отвечает основной впрыск.
Стоит отметить, что дополнительное впрыскивание топлива позволяет увеличить температуру выхлопных газов, в результате чего сажевые частицы лучше прогорают в фильтре.
Эволюция развития системы Common Rail шла по пути максимального увеличения давления в системе впрыска:
- Первое поколение используется, начиная с 1999 года и давление в системе составляет 140 МПа;
- 2 поколение используется с 2001 года с давлением 160 МПа;
- 3 поколение используется с 2005 года и давление в системе составляет 180 МПа;
- 4 поколение применяется с 2009 года и давление составляет 220 МПа.
Увеличение давления позволяет впрыснуть максимальное количество горючего в цилиндр, увеличивая тем самым мощность двигателя.
Система Common Rail
Если Вы перешли на данную статью, то это означает, что Вас заинтересовала система common rail. Отвечая на Ваш вопрос, что такое система Common Rail, конечно же, я отвечу Вам стандартно, это топливная система, используемая в дизельных двигателях нового поколения. Некоторые авторы излагают в своих статьях, что появилась она в основном из-за экологических норм Евро (европейских экологических стандартов), но, мы же с Вами должны понимать, что эти экологические стандарты однозначно с каждым обновлением обходятся для нас не дёшево. И вообще никакой смысловой нагрузки не несут. На самом деле для нас, совершенна система не в сокращении выброса выхлопных газов в атмосферу, которое несет в свою очередь увеличение стоимости каждого из элементов системы. Система Коммон Рейл совершила прорыв, именно увеличив все показатели дизельного двигателя. Это мощность, отклик, динамика разгона и уменьшение при этом расхода топлива. Но и как все новейшие разработки данный узел стал не доступен для ремонта без специального оборудования. Поэтому ни при каких случаях поломки не прибегайте к ремонту своими руками любого из узлов системы common rail. Любая декомпрессия любого элемента системы приведет к нерабочему состоянию Вашего двигателя или агрегата. Если я ответил на Ваш вопрос, что такое система common rail, думаю что дальше читать нет надобности, из чего состоит и как устроена система. Но если Вы решили расширить свои познания в данном направлении, тогда читаем далее…
Common Rail – что это?
Итак, мы с Вами определились, что Common Rail — это система подачи топлива в камеру сгорания дизельного двигателя. У истоков разработки, которой стоит не мало известная компания BOSCH, и самые первые двигатели работающие с данной системой впрыска топлива (коммон рейл) были поставлены на конвейер в самом конце прошлого века именно BOSCH. На данный момент времени распространенными системами являются BOSCH, DENSO, DELPHI и SIEMENS.
Почему же она так называется и в чем совершенство и особенности ее работы? Дело в том, что название системы, принцип и особенности ее работы сводятся к одной лишь топливной рампе, кто — то ее называет рейка или магистраль. В ней создается давление, которое передается на форсунки, через которые в свою очередь и происходит подача топлива в камеру сгорания. За счет общей магистрали и названа система. Определить на двигателе стоит ли у Вас система Common Rail можно как раз по рампе, она сразу бросается в глаза после того как вы снимите на двигателе пластиковую защиту.
Принцип и особенности работы системы Common Rail
Принцип работы такой же как и во всех дизельных системах. Подача дизельного топлива осуществляется под давлением в камеру сгорания цилиндра и под силой сжатия воспламенения его. А вот главной особенностью и преимуществом системы Common Rail является большой диапазон регулировок впрыска и давления топлива на моменте подачи топлива в камеру сгорания, что осуществляется в топливной рампе при помощи подачи и регулировок подачи топлива датчиком подачи топлива в рампу и контрольным клапаном установленными на самой магистрали.
Конструктивная особенность системы Коммон Рейл
Сложность всей системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска. Так же стоит отметить, что в системе за один цикл работы двигателя производится многократный впрыск топлива. Существует три вида впрыска топлива, один из которых является основным, который обеспечивает работу двигателя. Так же есть предварительный и вспомогательный, из которых, первый отвечает за увеличение температуры и давления в камере сгорания. Второй служит для максимального сгорания топлива и сажи в сажевом фильтре после прохождения цикла работы двигателя.
Для того чтобы Вы представляли себе эту систему целиком, распишу из чего она состоит перечислив все основные элементы системы.
- Основной элемент в системе – ТНВД (Топливный насос высокого давления) который как и на всех дизельных автомобилях устанавливается и в автомобилях с системой Коммон Рейл, данный элемент из низкого давления переводит топливо в контур высокого давления и при помощи дозирующего клапана избытки топлива отправляет его обратно в топливный бак;
- Топливная рампа – она и называется аккумулятором потому что в ней создается и аккумулируется давление, перераспределяя его по форсункам;
- Распределение и регулировка давления происходит при помощи клапана регулятора, который дозирует порции топлива в топливную рампу;
- Форсунка, является неотъемлемым элементом системы. А в данной системе форсунки управляют объемом топлива поступающего в цилиндр. Является форсунка одной из дорогих частей системы. Во первых этих элементов ровно столько, сколько в двигателе цилиндров и сложив все стоимости форсунок, вытекает не маленькая сумма. Используется два вида форсунок в зависимости от производителя:
- Пьзофорсунка;
- Электрогидравлическая форсунка.
Достоинства и недостатки системы Коммон Рейл
Достоинства Common Rail
Главным преимуществом, бесспорно, является уменьшение расхода дизельного топлива автомобилем. Для любого владельца дизельного автомобиля в настоящее время, когда бензин стал стоить дешевле, чем дизельное топливо, уменьшение расхода дизельного топлива является ощутимым преимуществом.
Наряду с уменьшением расхода топлива, неоспоримым преимуществом считается динамика автомобиля и увеличение мощности при меньшем потреблении солярки.
Так же стоит отметить уменьшение шума работы двигателя и уровня токсичности выхлопа.
Вроде бы всё хорошо. Кушает наш автомобиль мало, едет лучше, работает тише да и меньше оказывает воздействия на окружающую среду. Но как говорят, если где то прибавилось, то где-то должно убыть. Перейдем к недостаткам.
Недостатки системы Common Rail
А убыло у нас в деньгах. Все элементы системы перешли на более совершенный уровень, соответственно, и ремонтироваться стали дороже. Для ремонта теперь требуется специализированный автосервис. Но для того чтобы все элементы системы Common Rail работали как можно дольше требуется высококачественное топливо с которым у нас в России дела обстоят не очень хорошо. Вот именно в такие автомобили все советуют лить присадки для сажевых фильтров и улучшения качества топлива, что и мы Вам советуем. В ближайшее время мы напишем статью про присадки добавляемые в топливный бак, но пока речь не об этом.
Требования по эксплуатации системы Common Rail
Надеюсь доходчиво и понятно вкратце описана вся система CR Common Rail. То есть вы понимаете, что данная система очень сложная и не стоит не имея опыта с ремонтом данной системы туда вносить какие то свои доработки. Так же имейте ввиду, что нарушив герметичность одного из элементов системы, вся система перестанет работать.
Всегда обращайте внимание на то, что заливается в топливный бак. Не используйте топливо с тракторов и не заливайте корабельную солярку. Используйте рекомендованные присадки для топлива с отечественных заправок. Не стоит надеяться на качественные топливные фильтры при использовании некачественного дизельного топлива.
Если уж Вам не повезло и какой-то из элементов вышел из строя, рекомендую ремонтировать данный элемент только у квалифицированных и профессиональных специалистов. Мы предоставляем своим клиентам данную услугу и ремонтируем элементы топливной системы только на специально предназначенном для этого оборудовании. Ремонт производится в авторизованных центрах по ремонту топливной аппаратуры в странах Евросоюза.
Система Коммон Рейл совершила прорыв, именно увеличив все показатели дизельного двигателя. Это мощность, отклик, динамика разгона и уменьшение при этом расхода топлива.Принцип работы форсунки Common Rail
Форсунки Common Rail связаны с топливным аккумулятором высокого давления магистралями из толстостенных трубок, способных выдерживать давление до 2 500 бар. Форсунки системы Common Rail по аналогии с форсунками на дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива устанавливаются с зажимными скобами в головке цилиндра. Тем самым допускается возможность установки форсунок указанной системы на дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива без кардинальной модернизации головки блока цилиндров.
Необходимые время начала впрыска и величина подачи топлива (продолжительность впрыска) обеспечиваются открытием электромагнитного клапана каждой форсунки посредством команды от электронного блока управления ДВС, получающего сигналы о положении коленчатого вала и частоты его вращения через соответствующие датчики. Форсунка состоит из следующих основных функциональных блоков:
- распылительный узел
- система гидропривода
- клапанный узел
Принцип действия форсунки
| А – форсунка в состоянии покоя | B – форсунка открыта | C – форсунка закрыта |
1 – обратная топливная магистраль; 2 – катушка электромагнита; 3 – якорь электромагнита; 4 – шарик клапана; 5 – камера управляющего давления; 6 – конус иглы распылителя; 7 – сопловые отверстия распылителя; 8 – дроссельное отверстие отвода топлива; 9 – магистраль высокого давления; 10 – дроссельное отверстие подачи топлива; 11 – мультипликатор;
Форсунка в «состоянии покоя» (Рис А). Топливо подается по магистрали 9 высокого давления (см. рис. А) через подводящий канал к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 подачи топлива — в камеру 5 управляющего клапана. Через дроссельное отверстие 8 отвода топлива, которое может открываться электромагнитным клапаном, камера соединяется с обратной топливной магистралью 1. При закрытом дроссельном отверстии 8 гидравлическая сила, действующая сверху на мультипликатор 11 управляющего клапана и усилие пружины (ориентировочно, в зависимости от моделей ~30Н), превышает силу давления топлива снизу на конус 6 иглы распылителя. Вследствие этого игла прижимается к седлу распылителя и плотно закрывает сопловые отверстия 7 распылителя. В результате топливо в камеру сгорания не попадает.
Форсунка открыта, процесс впрыска (Рис В). При срабатывании электромагнитного клапана якорь электромагнита сдвигается вверх (на рис. 8), открывая дроссельное отверстие. Соответственно снижаются как давление в камере управляющего клапана, так и гидравлическая сила, действующая на мультипликатор. Под действием давления топлива на конус 6 игла распылителя отходит от седла и топливо через сопловые отверстия 7 впрыскивается в камеру сгорания цилиндра. Применение такого непрямого управления иглой вызвано тем, что непосредственного усилия электромагнитного клапана для быстрого подъема распылителя недостаточно. Также дополнительно для увеличения моментов (уменьшения времени срабатывания) применяются промежуточные вставки между мультипликатором и иглой распылителя — упругие стержни, способные сжиматься-распрямляться. А для исключения явления «отскока» шарика клапана в форсунках применяются демпфирующие устройства.
Форсунка закрывается/ закрыта (Рис. С). После закрытия клапана давление над мультипликатором повышается, вследствие чего он перемещается вниз и через упругий стержень воздействует на иглу распылителя. Благодаря упругому стержню (за счет его распрямления) скорость перемещения иглы увеличивается, а время опускания уменьшается. Игла полностью опускается и перекрывает доступ к сопловым отверстиям распылителя.
Более подробно и наглядно принцип работы форсунки Common Rail описан в анимационном ролике «Как работает форсунка Common Rail», размещенном на сайте нашей компании в разделе «Видеотека».
Common Rail — что это такое? Принцип работы
В последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, особенно в странах Европы. Наверняка каждый из нас слышал о такой системе, как Common Rail. Что это такое и как она устроена, рассмотрим в нашей статье.
Характеристика
«Коммон Райл» — это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы.
Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.В чем особенность?
Главная отличительная черта системы – способность выдавать нужную мощность при минимальном потреблении топлива. Также топливная Common Rail способна снизить уровень токсичности выхлопных газов. Отзывы автомобилистов говорят, что машина с такой системой впрыска работает гораздо тише (нет такого характерного «рокота», как на старых дизелях). «Коммон Рейл» обладает широким диапазоном регулирования давления горючего и моментов начала впрыска.
Устройство
По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления.
Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.Насос
Итак, ТНВД. Данный механизм служит для создания высокого давления жидкости. Уровень зависит от загруженности двигателя и оборотов коленчатого вала. Как известно, на дизелях обороты регулируются не открытием дроссельной заслонки, а именно порцией подаваемого топлива. За это и отвечает ТНВД. Устройство довольно сложное, поэтому данный элемент – самая дорогая составляющая в дизельном автомобиле (кончено, за исключением основных агрегатов, таких как ДВС и КПП).
Регулятор и клапан Common Rail
Что это за элемент? Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу.
Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.Рампа
Данный узел выполняет сразу несколько функций. Это накопление горючего под высоким давлением, смягчение колебаний давления и распределение топлива по форсункам. Является частью системы впуска.
Форсунки
Стоит отметить, что таковые устанавливаются как на бензиновые (инжектор), так и на дизельные двигатели. Однако их главное отличие – это давление, которое они создают. В нашем случае форсунка «Коммон Рейл» еще и управляет количеством топлива, что подается непосредственно в цилиндр. Элемент связан непосредственно с рампой. На данный момент используется два вида форсунок:
- Пьезофорсунки («Бош»).
- Электрогидравлические (основной производитель – «Дэлфи»).
В последнем случае подача топлива производится за счет работы электромагнитного клапана.
В пьезофорсунках за это отвечают специальные кристаллы. Скорость работы таких элементов на порядок выше, поэтому они более распространены. Однако ремонт Common Rail (форсунок) произвести своими руками невозможно из-за сложности конструкции и точных настроек. Поэтому все работы по обслуживанию системы осуществляются только на специализированных СТО. Это и есть главный недостаток таких автомобилей.Как работает?
Работа системой впрыска контролируется системой управления дизелем. В последнюю входят исполнительные механизмы, датчики и ЭБУ. Учитываются все параметры – положение педали газа, температура охлаждающей жидкости, количество подаваемого воздуха и даже состав выхлопных газов (лямбда-зонд). Что касается исполнительных механизмов, ими и являются вышеперечисленные форсунки, рампа, ТНВД, регулятор и клапаны.
Итак, как действует данная система? На основании сигналов, что воспринимают контролирующие датчики, системой формируется нужное количество топлива. Оно подается через дозирующий клапан. Горючее попадет в насос, а затем под давлением идет на рампу. Нужное давление в ней удерживается специальным регулятором. В определенный момент от ЭБУ поступает сигнал на форсунки, и те осуществляют открытие каналов на определённый промежуток времени. В зависимости от режима работы двигателя, количество топлива и давление может автоматически меняться системой на основании данных из кислородного датчика. Однако разбег должен быть небольшим. Существенные отклонения говорят о неисправностях с системой «Коммон Рейл».Типы впрыска Common Rail
Что это такое? Различают несколько типов впрыска топлива в системе:
- Предварительный.
- Основной.
- Дополнительный.
Первый производится перед основным с целью повысить давление и температуру в камере сгорания. Так осуществляется ускоренное самовоспламенение основного заряда и снижение шума работы двигателя. Предварительный впрыск может быть разным, в зависимости от режима работы двигателя. Так, на холостом ходу он производится дважды. При повышении нагрузки – единожды. При полной нагрузке предварительный впрыск не осуществляется.
Цель основного впрыска – обеспечить непосредственно работу двигателя. На подтипы он не подразделяется. Дополнительный впрыск служит для снижения уровня токсичности отработавших газов. Так, с кислородного датчика поступает информация на ЭБУ, после чего подается еще одна порция топлива. Вредные вещества дожигаются в каталитическом нейтрализаторе (еще его называют сажевым фильтром).Поколения «Коммон Рейл»
Стоит отметить, что первое поколение системы появилось в 1999-м году. Она выдавала давление в 145 МПа. Через два года появилось следующее поколение системы (160 МПа). Common Rail 3 разработано в 2005-м году. На данный момент автомобили оснащаются системой «Коммон Рейл» четвертого поколения. Форсунки работают под давлением 220 МПа. Почему такое внимание уделяется давлению? Чем выше данный показатель, тем больше горючего впрыскивается в цилиндр. Соответственно, за определенный промежуток времени реализуется больше мощности, возрастает КПД двигателя.
Заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет система непосредственного впрыска, как она устроена и как работает. Стоит отметить, что «Коммон Рейл» используется на большинстве дизельных автомобилей, в частности, европейского производства. Система, несмотря на ее сложность, имеет огромный потенциал.
Isuzu Common Rail или работа дизельного двигателя на принципе СЛОЖЕНИЯ СИЛ
Правда, однажды мой Редактор Богдан звонил из Москвы и кроме всего прочего говорил, что есть, что появилась такая система впрыска топлива на дизельных двигателях : «впрыск при помощи давления масла».
Посмотрим на рисунок :
« как оно все там внутри крутится».
Нарисовано только «общее», не приведено и не разрисовано много датчиков и сенсоров, без которых, конечно, вся эта Система работать не будет. Не показано, как и каким образом форсунка вставляется в головку блока и саму «рейку», но из дальнейшего описания, как мне кажется, многое можно понять и самому домыслить. Главное — дать толчок этим мыслям. Остальное приложится?
Обозначения:
ЭГМ-форсунка вставляется вертикально в головку блока цилиндров таким образом, что бы совпали отверстия ( на рисунке они обозначены красным и синим на «теле» форсунки) на форсунке и отверстия на «топливо-масляной рейке». Далее «легким движением руки» форсунка «защелкивается» на два уплотнения и крепится «болтиком на 12». Все очень просто и доступно. На рисунке выше приведен немного другой тип форсунок системы Common Rail.
Давление как топлива, так и масла.
Топливо через систему фильтров забирается из топливного бака, а масло — из картера, через такую же систему фильтров.
( происходит так называемое гидроусиление электромагнитного клапана).
Если не будет выполнено хотя бы одно условие, то форсунка не сработает. Или сработает «неправильно», топлива тогда будет впрыснуто или больше, или меньше. То есть – «нерасчетное» количество.
Разработчики Isuzu пошли традиционным для себя путем – в свой блок управления ( на рисунке) они как обычно «запихнули» все системы : управление двигателем, систему ABS, климат-контроль и так далее и так далее. Одних процессоров внутри – много…
Система опережения зажигания регулируется «чисто» электроникой, так что уже не придется «крутить-вертеть» насос в поисках нужного угла.
Мне уже прислали ссылки ( krash ), за что ему большое спасибо! В конечном итоге — не для себя стараюсь, а для того, что бы «живоописать» эту Новую пока для всех систему, что бы стало все немного понятнее и яснее, и когда ТАКОЕ придет на ремонт — уже можно думать с чего начинать…
За исключением злобной и высокопарной критики – воспримется все
( примеры такой «критики» уже есть…в сторону какого города я посмотрел?.. потому что, как мне думается, критиковать если — так критиковать легко и спокойно, «скользяще», я бы так еще сказал…).
**** Если Зимой двигатель будет не запускаться, то не стоит пытаться его запускать «традиционными» методами, при помощи, эфира, каких-то присадок и так далее. Сначала надо разобраться в причине «незапуска», потому что применение «присадок для облегчения запуска» может привести к самым неожиданным последствиям. Например, двигатель может «пойти в разнос» и тогда его уже не остановить… Примеры этому уже были. Но конкретно пока назвать причину «ухода в разнос» — увы, не получается. Только предположения. Например, из-за грязного масла. Или из-за сложения двух причин : замыкание проводки на форсунку, из-за чего она была постоянно открыта и из-за того, что грязное масло заклинило редукционный клапан и он стал «работать напрямую». А может и какие-то другие причины, Бог его знает. С этой системой еще разбираться и разбираться…
Вот почему все это так и хочется назвать просто : «топливный акуумулятор». Приводится в действие через шестеренчатый привод с лобовины двигателя и внутри, скорее всего, разделен на две части : камера нагнетания высокого давления для топлива и точно такая же — для масла.
**** Нашел вот интересную заметку по данному вопросу, читайте :
«Центральное место в экспозиции ОАО «Заволжский моторный завод» на Московской международной выставке «Мотор-шоу 2002» займет дизельный двигатель ЗМЗ-5148.10 с системой Common Rail. Об этом «НТА Приволжье» сообщили в пресс-службе завода.» Комментарий пока нет. Но весьма интересно будет посмотреть на «Запорожец» с дизельком и системой Common Rail. Посмотрим?
**** Особенно надо отметить, что описываемая выше система Common Rail отличается от описываемых подобных систем в Интернете. А таких систем уже становится все больше и больше. Например, существуют уже и работают системы с так называемыми «насос-форсунками», где топливо подается непосредственно в саму форсунку под относительно небольшим давлением в несколько килограмм, а далее «насос-форсунка» приводится в действие от распредвала и самостоятельно нагнетает и распыляет нужную порцию топлива в нужный момент. Но здесь, как мне лично кажется, не достигается той «электронной» точности, которая бы требовалась. Механика — она и есть механика.
«Товарищи немцы» пошли , наверное, далее всех, и уже сейчас на Mercedes применяются так называемые » форсунка — ТНВД», где каждая форсунка являет собой миниатюрный ТНВД с мощным и быстродействующим электромагнитным клапаном. И если думать по аналогии с двигателями системы GDI, то для управления всем этим должен быть отдельный блок.
****,- к сожалению, после того, как «товарищи сволочи» украли у меня мой рабочий компьютер с АЦП и всеми программами, у меня не было возможности посмотреть «как оно и что там внутри крутится». То есть, не было возможности просмотреть сигналы управления на форсунки. Но по всей видимости здесь может быть применена технология GDI.
Что имеется в виду :
— для уменьшения шумности работы, экономии топлива, точности фазировки подачи топлива для каждого режима работы ( и так далее…) — применение многоимпульсного вида впрыска.
— возьмем (например) общее время впрыска топлива равное 100 процентам.
— отведем 20% для первого импульса, во время которого в камеру сгорания впрыскивается (например), расчетные 10% топлива для того, что бы эти 10% воспламенились и сгорели практически мгновенно и «нагрели» бы камеру сгорания и создали бы отличные условия для того, что бы впрыснутые во время второго импульса
( 80% времени) оставшиеся 90% топлива «работали» бы уже «на мощность» и на все остальное.
Говоря проще, — многоимпульсный впрыск топлива , это впрыск топлива разделенный по времени на две части ( но может быть и более, все зависит от быстродействия электронно-механических компонентов и технологии, правильно?).
**** У системы Common Rail есть несомненное преимущество перед «обычным» дизельным двигателем, а именно — точность подачи топлива в определенный бортовым компьютером момент.
Согласитесь, что «обычный» ТНВД обеспечивает при своей работе довольно относительную и приблизительную точность, потому что — «механика есть механика» : «обычный» ТНВД «работает» с топливом с точностью до десятков, а иногда и сотен миллисекунд.
И совершенно другое дело — электроника ( например, Common Rail ), обеспечивающая точность до десятков микросекунд, что на два порядка точнее.
Согласны?
Кстати, сканер SY 280 именно с Isuzu по протоколу OBD2 работает особенно четко и точно, что немного удивительно, потому что всегда и везде «впереди планеты всей» была Toyota.
**** Давление : не знаю, но придется, наверное, пожалеть тех ребят, которые привыкли работать с дизелями «по давлению» путем подкладывания регулировочных шайб или подпиливания пружин в форсунках. Здесь, увы, этого не получится. Потому что все регулируется электроникой. Одних датчиков давления — две штуки
( на некоторых Системах — по одному на каждую форсунку).
Так что придется искать какие-то другие входы-выходы или останавливаться исключительно на диагностике и дальнейшей замене форсунки.
**** Особое значение приобретает MAF-sensor, потому что именно он и «говорит» ECU о том, «сколько топлива подать» в камеру сгорания в определенный момент работы двигателя. То есть, полнейшая аналогия с нашими любимыми бензиновыми двигателя со впрыском топлива.
**** Датчик кислорода : на один не рассчитывайте. Может стоять как два, так и три Oxygen sensor. Кстати, на многих Di-Diesel
(непосредственный, прямой впрыск топлива) стоит именно ТРИ датчика кислорода. Так «сказал» сканер, а ему в этом случае доверять можно.
**** Система Common Rail обеспечивает экономию топлива за счет повышенного ( по сравнению со «старыми» системами) давления топлива и, значит, более тончайшего распыла топлива в камере сгорания. Хорошо, спросите вы, а почему бы не сделать такое же «повышенное» давление в «обычном» ТНВД и всей этой системе?
Увы, не получится. Потому что есть такое понятие, как «волновое гидравлическое давление«. При любом изменении расхода топлива в трубопроводах от ТНВД к форсункам возникают волны давления, «бегающие» по топливопроводу. И чем сильнее давление, тем сильнее эти волны. И если далее повышать давление, то в какой-то момент может произойти обыкновенное разрушение трубопроводов. Потому и существует максимальное ограничение давления, развиваемое ТНВД. Согласитесь, что вы ни разу не встречали ТНВД, который бы развивал давление на форсунки более ( например), 300 бар ( это чуть более 300 кг\см2 ). Система же Common Rail способна развивать давление в несколько раз более, потому что вся работа происходит внутри форсунки, и при открытии и закрытии форсунки эффект волнового гидравлического давления — отсутствует…(точные данные пока не приводятся, потому что информация пока что закрытая?).
Технология Common Rail, как вы понимаете , избавлена от подобных недостатков «обычных» дизелей.
Как только двигатель начал вращаться — все, «давление уже стоит перед форсункой», и остается только ее открыть, что бы произошел тончайший впрыск топлива
( одно,-двух,-многоимпульсный…).
А тонкий ( правильный ) распыл топлива — это и есть экономия топлива.
А так же отсутствие «обычного» звука работы дизеля : этот Новый дизель работает очень и очень тихо. И уже в трех метрах от машины с Common Rail можно перепутать что работает : дизель или бензиновый двигатель.
**** Как пишет Интернет — пресса, использование технологии Common Rail позволит увеличить мощность двигателя на 35 — 45 % и на 8-15% уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Что и требуется по нормам токсисочности отработавших газов ЕВРО-3.
**** Очистку инжекторов ( форсунок) системы Common Rail можно производить при помощи специальной присадки :
**** Крайне интересно устроена система EGR!
Как мы уже знаем, данная система предзназначена для рециркуляции отработавших газов. То есть, при определенных условиях определенная часть отработавших газов снова поступает во впускной коллектор для дожигания, чем и достигается выполнение норм токсичности ЕВРО-3.
**** Другая схема системы Common Rail, здесь все еще «прощее» : нет «управления» от масляной системы, применена, скорее всего, или схема «насос-форсунка», или схема быстродействующего клапана, смотрим:
,- надо сказать, что все приведенные здесь рисунки просто — напросто сворованы с сайтов наших иноговорящих«товарищей». Но думаю, что ТАМ они в обиде не будут? Перевесят положительные эмоции русскоговорящих товарищей.
Подробную информацию по ремонту двигателей Isuzu
вы найдете в книге «Легион-Автодата»:
|
ISUZU двигатели
Диагностика. Ремонт. Техническое обслуживание. |
Как это работает: дизельный двигатель. Часть 2.
В прошлой статье про дизельный двигатель мы говорили о основах работы дизеля и про камеры сгорания. Тогда материал мог показаться скучным (хотя был важным), зато сегодняшний компенсирует интерес сполна.
В этот раз вы узнаете, откуда взялись и что обозначают аббревиатуры дизельных двигателей CDI, TDI, HDI, SDI, CRDI и ЕСОТЕС TDI. А так же поймете, что такое система Common Rail и как она дала второе дыхание дизелю!
Итак, когда дизельные двигатели обозначались одной буквой D – это были громкие и медленные двигатели. Тогда в двигателях были разделенные камеры сгорания. С изобретением неразделенной камеры сгорания (так называемый непосредственный впрыск) в развитии дизелей наметился прогресс: расход топлива стал уменьшаться.
Однако, управлять процессами в дизельных двигателях с непосредственным впрыском было не возможно при оборотах коленчатого вала свыше 2500 в минуту.
Новую жизнь для дизелей открыла фирма BOSCH, которая в 1993г, благодаря развитию микропроцессоров, изобрела систему Common rail !
Common rail (от англ.общая магистраль) – это современная технология систем подачи топлива в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива.
До Common rail роль управляющей электроники в легковых дизельных двигателях сводилась к управлению топливным насосом, давлением наддува, стартовой процедурой и регулированием холостого хода. Давление в системе практически постоянно, топливный насос высокого давления (ТНВД) варьирует лишь количество топлива, что подается в цилиндр за один ход, а бездумная форсунка открывается под действием ударной волны в топливе (жидкость практически несжимаема) и закрывается под действием пружины.
В «коммон рейл» все обстоит иначе – можно непосредственно регулировать момент впрыска, количество топлива и закон его подачи, даже давление в магистрали. Иными словами, всегда обеспечивать оптимальные условия работы. Принципиальное отличие системы в том, что ТНВД (топливный насос высокого давления) подает топливо не в индивидуальные трубопроводы к форсункам, а в «общую магистраль», оборудованную датчиком давления и обратным клапаном, сливающим лишнее топливо в бак. Форсунки остались прежними, механическими (ничего другого пока не придумали), но вот к каждой добавился пьезоэлектрический клапан, открыванием и закрыванием которого управляет электронный блок. Он же управляет ТНВД, обеспечивая различную подачу топлива и давление в «общей магистрали». Так, давление на холостом ходу минимально, что позволяет снизить шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне с низких оборотов – максимально, что обеспечивает наилучшую приемистость.
Устройство топливной системы Common Rail — Коммон Рейл
Схема компонентов системы «Common rail» фирмы «BOSCH»
1 – топливный насос высокого давления;
2 – электронный блокуправления;
3 – датчик давления;
4 – собственно «общий путь» – коллектор;
5 – обратный клапан;
6 –форсунка с электронным управлением;
7 – топливный бак.
Оснащенные данной системой автомобили, получили уменьшенный расход топлива на 15 процентов, в то время как мощность двигателя выросла почти на 40 процентов, шум снизился на 10 дБ (как можно вспомнить, минусом неразделенной камеры сгорания был повышенный шум). Все это притом, что крутящий момент дизеля был также увеличен.
BOSCH внедрила Common rail на серийные автомобили лишь в 1997 году. Первыми автомобилями с данной системой были Mercedes-Benz 220 CDI и Alfa Romeo 156 JTD. На данное время, каждый второй автомобиль с дизельным двигателем оснащен именно этой системой впрыска и каждый производитель обозначает эту систему по-своему:
Например, Mercedes-Benz обозначил свои моторы с технологией Common Rail аббревиатурой CDI.
Мировой лидер в производстве дизельных двигателей — концерн PSA Peugeot Citroen спрятал технологию Common Rail под шильдиком HDI. HDI экономичны и очень тяговиты, но cложны в ремонте. Межсервисный интервал этих моторов составляет 30 тыс. км и они считаются одними из самых тихих. О успехах французских дизелей говорит тот факт, что Франция – одна из самых «дизелизованных» стран: 85% новых легковушек работают на солярке.
Отличительный знак французских дизелей
Аббревиатура SDI используется для обозначения атмосферных (безнаддувных — нет турбины) дизелей с непосредственным впрыском топлива. Это самые простые дизели, которые не боятся больших пробегов и прочно держат свою позицию в рейтинге надежности. Система разработана VW.
Аббревиатура CRDI расшифровывается как Common Rail Diesel with Intercooler (Интеркулер — это система охлаждения подачи воздуха подробнее).
Чтобы картина была полной, необходимо упомянуть про изобретение турбонаддува, которое привело к увеличению мощности двигателя без увеличения расхода топлива. Если опираться на цифры, то мощность двигателя с турбиной вырасла на 20-50%, а удельный расход топлива снизился! на 5-20%, что говорит о значительном повышении КПД двигателя. Аббревиатура TD как раз таки и означает, что двигатель оборудован турбиной (подробно и доходчиво узнать про работу турбонаддува можно здесь).
Volkswagen применил аббревиатуру TDI для обозначения дизелей с системой Коммон Рейл и турбонаддувом. TDI с объемом 1,2 л модели Volkswagen Lupo держит мировой рекорд среди легковых автомобилей по коэффициенту полезного действия.
С появлением турбонаддува и Common Rail, Adam Opel AG не заставил долго ждать и своих инноваций. Фирма выпустила семейство двигателей ЕСОТЕС TDI: непосредственный впрыск, головка блока с четырьмя клапанами на цилиндр при одном распределительном вале, турбонаддув с промежуточным охлаждением, управляемый электроникой топливный насос с повышенным давлением, форсунки, обеспечивающие высокую дисперсность топлива при распылении в комбинации с характерным завихрением всасываемого воздуха. Все это позволило снизить расход топлива на 17% (относительно обычного турбонаддувного дизеля) и уменьшить уровень выбросов на 20%.
Технологии CDI, TDI, HDI, CRDI, SDI строятся вокруг системы Common Rail третьего поколения, поэтому по сути своей мало чем различаются. То, что мы сейчас видим, – всего лишь отличительный знак производителей. Выявить лидера в этой гонке не представляется возможным, т.к. речь идет о вкусах и предпочтениях.
P.S. Есть и другие двигатели, на основе Коммон Рейл, например, JTD (в основном японцы) или XTD (китайцы), но они не так распространены в Беларуси.
P.P.S. Следующим шагом в развитии дизельных двигателей стало изобретение «Насос-форсунки». Об этом будем рассказывать в будущем.
Спасибо за внимание!
Как работает дизельный двигатель с системой Common Rail?
Чтобы понять, как работают дизельные двигатели с общей топливной магистралью, лучше всего сначала начать с того, как работают традиционные дизельные заводы: топливный насос подает дизельное топливо в топливные форсунки каждого цилиндра, и двигатель начинает вращаться. Это простой процесс, но не очень эффективный. Эти традиционные топливные насосы работают при низком давлении и запускаются просто от оборотов двигателя.
Дизельные двигателиCommon Rail более эффективны, потому что они поддерживают высокое давление в топливном насосе, а компьютеризированные компоненты регулируют давление в соответствии с потребностями двигателя.Поскольку давление топлива высокое, топливо лучше распыляется и, следовательно, распределяется более эффективно.
Трудно представить это? Сравните это с тем, как можно мыть машины:
Старая дизельная техника — все равно что пользоваться краном и шлангом. Кран — это топливный насос: по нему течет вода. Он также выполняет функцию инжектора: вы контролируете, сколько воды вам нужно в самом кране. Если вам нужно больше воды, вы открываете кран чаще, и наоборот. Смесители также относительно низкого давления; вы не сможете сразу смыть грязь из шланга, поэтому в конечном итоге вам придется широко открыть кран и использовать больше воды (вот почему старые дизели изрыгивают дым всякий раз, когда вы резко нажимаете на педаль акселератора).
Дизельное топливо с общей топливораспределительной рампой похоже на использование мойки высокого давления: имеется источник воды под высоким давлением, а регулируемая форсунка омывателя похожа на инжектор с компьютерным управлением — повернув его, вы можете получить широкую и мягкую струю. , или тонкая сфокусированная струя. При необходимости вы даже можете мгновенно отключить его. Этот более высокий уровень мощности и контроля означает, что вы используете меньше воды или, в случае дизельного двигателя, меньше топлива.
Так же, как за мойкой высокого давления требуется более тщательный уход, чем за обычным смесителем, рекомендуется использовать специально разработанное моторное масло для защиты современного дизельного двигателя.В дизельных двигателях масло со временем густеет из-за грязи и нагара. И дизельные двигатели с общей топливной магистралью, которые сегодня используют многие современные дизельные автомобили, не освобождаются от этого. Castrol Magnatec Diesel — это новый продукт, разработанный специально с учетом совместимости с системой Common Rail. Проверенная технология защиты дизельных двигателей Castrol поддерживает эффективность и маневренность дизельных двигателей с общей топливной магистралью. Он также сочетается с интеллектуальными молекулами для дополнительного уровня защиты, снижающего износ во время критического периода прогрева.А благодаря отличным характеристикам обработки сажи вы можете быть уверены, что загустение масла будет сведено к минимуму. Это означает, что ваш дизельный автомобиль (при правильном и регулярном обслуживании) потенциально может работать более эффективно и дольше.
Чтобы узнать больше о Castrol Magnatec, посетите страницу Castrol в Facebook.
Купите предметы из этой истории!
3 преимущества дизельного двигателя Common Rail (и 2 минуса)
Последнее обновление 15 октября 2021 г.
Дизельные двигатели, безусловно, изменились за последние пару десятилетий.Ранее они использовали систему впрыска топлива для подачи топлива в двигатель. Это было сделано через серию насосных форсунок, которые перекачивали топливо под низким давлением в топливные форсунки.
Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.
Обратной стороной этой дизельной системы является то, что она производит больше выбросов углерода. Поскольку общество стало более экологически чистым, это привело к созданию дизельного двигателя Common Rail.
Если сегодня вы видите на дороге автомобиль с дизельным двигателем, скорее всего, в нем установлен дизельный двигатель с системой Common Rail.Эти типы дизельных двигателей производят меньше выбросов углерода благодаря технологии Common Rail.
Это особый тип системы впрыска топлива, который состоит из распределительной магистрали высокого давления и нескольких электромагнитных клапанов. Каждый клапан получает топливо из магистрали, откуда оно попадает в камеру сгорания.
Может показаться, что дизельный двигатель с общей топливораспределительной рампой лучше из-за его экологичности. Но это не обязательно лучший дизельный двигатель для вас. Давайте посмотрим на плюсы и минусы этого движка, чтобы понять, что это такое на самом деле.
Связано: 10 лучших дизельных двигателей
Преимущества дизельного двигателя Common Rail
# 1 — Меньше выбросов
Как указывалось ранее, дизельный двигатель Common Rail производит меньше выбросов. Фактически, это была основная причина создания двигателя.
После того, как правительство начало принимать дополнительные правила для производителей автомобилей по сокращению выбросов углерода, они придумали для этого систему дизельного двигателя с общей топливной магистралью.Именно поэтому вы больше не видите слишком много черного дыма, вырывающегося из выхлопной трубы грузовика.
# 2 — Больше мощности
Еще одно преимущество дизельного двигателя с общей топливной магистралью заключается в том, что он более мощный. По сравнению с обычным дизельным двигателем с впрыском топлива мощность Common Rail увеличена на 25%. Вы по достоинству оцените эти превосходные характеристики двигателя, управляя автомобилем по дороге.
Между тем, общие впечатления от вождения тоже улучшатся.Вы не услышите столько шумов, исходящих от двигателя, как при работе с дизельным двигателем с впрыском топлива. К тому же вибрации тоже не будут такими сильными.
# 3 — Лучшая экономия топлива
Но больше всего вы, вероятно, будете заботиться о расходе топлива. Что ж, вы будете счастливы узнать, что дизельный двигатель Common Rail имеет больший расход топлива, чем дизельный двигатель с впрыском топлива. Это означает, что вы сможете проехать больше миль и меньше останавливаться на заправке.
См. Также: Средняя экономия топлива двигателей Duramax
Недостатки дизельного двигателя Common Rail
У дизельного двигателя Common Rail не так много минусов, как плюсов.Но вы должны знать о минусах на тот случай, если они для вас важнее.
# 1 — Стоимость
Возможно, самый большой недостаток дизельного двигателя с системой Common Rail — это стоимость. Поскольку это более сложный тип дизельного двигателя, он стоит намного дороже, чем двигатель с впрыском топлива.
Цена двигателя будет отражена в цене автомобиля, который вы покупаете, с этим двигателем. И если двигатель когда-либо будет работать со сбоями или будет иметь какие-либо дефектные компоненты, замена этих компонентов также будет стоить больше денег.
# 2 — Дополнительное обслуживание
Вы можете подумать, что техническое обслуживание вашего автомобиля предотвратит появление дефектных компонентов в двигателе. Что ж, вам нужно будет регулярно обслуживать свой двигатель, потому что дизельный двигатель Common Rail требует большего обслуживания, чем двигатель с впрыском топлива. Это обслуживание также будет более дорогостоящим и потребует больше вашего времени.
Идеальным вариантом будет работа в коммерческой компании, которой принадлежит ваш автомобиль. Таким образом, они могут позаботиться о ремонте и обслуживании автомобиля, а вам не придется этого делать.Но если вы покупаете автомобиль для себя или своего бизнеса, будьте готовы к большим дополнительным расходам с этим дизельным двигателем Common Rail.
Объяснение системы впрыска Common Rail дизельного двигателя
Мы много говорили о проблемах, которые могут возникнуть при использовании форсунок Common Rail дизельного двигателя. Но дело не только в проблемах! Вы также получите много преимуществ, если у вас будет такая система впрыска топлива в вашем дизельном двигателе.
Итак, сегодня мы познакомим вас с принципом работы системы впрыска Common Rail в вашем дизельном двигателе и некоторыми преимуществами, которые она дает.
Хотите узнать больше о том, как определить проблемы с форсунками Common Rail? Ознакомьтесь с нашим блогом «Углубленный взгляд на проблемы топливных форсунок Common Rail дизельного двигателя».
Вы также можете посмотреть наше видео, чтобы узнать больше о том, как форсунки Common Rail работают в вашем дизельном двигателе:
Нужны запасные части для вашего дизельного двигателя? У нас есть сертифицированные технические специалисты ASE, которые вместе с вами подберут нужные детали!
Позвоните нам!Как работает система впрыска Common Rail?
Как вы, наверное, догадались, система форсунок Common Rail работает немного иначе, чем обычные форсунки.В этих форсунках используется распределитель высокого давления, который подает топливо к отдельным форсункам с постоянным давлением.
Система Common Rail состоит из вашего насоса высокого давления или вашего насоса Common Rail. На этом насосе есть дозирующий клапан — MPROP или регулятор давления. Он будет питать вашу общую рейку, которая представляет собой трубку с датчиком рейки на ней.
Датчик рельса просто измеряет давление в рельсе. Итак, если у вас высокое давление или низкое отклонение давления, он выдаст код вашему ECM.
От шины он идет по трубке или инжекторным линиям к инжекторам, которые запускаются модулем управления двигателем. Способ срабатывания форсунки и скорость ее сгорания при более высоком давлении обеспечивает более быстрое и чистое сгорание внутри двигателя, особенно по сравнению с обычными форсунками.
Знаете ли вы разницу между различными типами систем форсунок? Прочтите наш пост о различиях между Common Rail и насос-форсунками.
Каковы преимущества форсунок Common Rail?
Как и любая другая система в вашем дизельном двигателе, форсунки Common Rail имеют свои преимущества, особенно когда речь идет о нормах выбросов.
Основными преимуществами Common Rail являются топливная экономичность, мощность и выбросы. Топливная эффективность и выбросы идут рука об руку. У вас есть много микровзрывов в определенное время, которые создают больше мощности, большую топливную экономичность и меньше выбросов.
Power может быть одним из лучших преимуществ системы впрыска Common Rail. Чем больше давление, тем чище он будет и тем больше мощности вы получите, особенно по сравнению с обычными форсунками. С обычными форсунками вам может сойти с рук немного больше, если вы используете более грязное топливо, но вы никогда не получите ту мощность, которую вы получаете от инжектора Common Rail.
Итак, если вам интересно узнать о топливных форсунках Common Rail и подходят ли они для вашего дизельного двигателя, Highway & Heavy Parts может помочь!
На рынке новых форсунок? Наши сертифицированные специалисты ASE готовы помочь вам найти то, что вам нужно для вашего дизельного двигателя! Позвоните нам по телефону 844-304-7688 или запросите расценки онлайн!
| Для всех энтузиастов 4WD! Что вам следует знать о
Дизельная технология Common Rail? Дизельные двигатели больше не изрыгающие дым примитивные двигатели, которые мы помним по в прежние времена, превратившись из надежного, но изысканного варианта в выбор вариант, особенно в европе.С такими инновациями, как Common Rail Direct Fuel впрыск, современные дизельные двигатели часто превосходят бензиновые аналогичного размера аналоги по мощности / крутящему моменту, экономии топлива и выбросам.
|
|
Common Rail Systems — Двигатель с улучшенными характеристиками
О технологии Common Rail
Технология Common Rail была разработана для дизельных двигателей с целью повышения производительности и снижения токсичных выбросов и теперь используется в легковых автомобилях, грузовиках, автобусах и многих других дизельных двигателях..
ТехнологияCommon Rail за последние несколько десятилетий привела к резкому росту использования дизельных двигателей в легковых автомобилях благодаря значительному снижению уровней выбросов выхлопных газов, значительному увеличению мощности и производительности, снижению шума при работе двигателя и снижению расхода топлива.
Как работает система впрыска топлива Common Rail?
Современные дизельные системы Common Rail обычно достигают чрезвычайно высокого давления, примерно 2 800 бар или 40 000 фунтов на квадратный дюйм. В то время как традиционные системы впрыска дизельного топлива полагались на механические регуляторы и гидравлическое давление для управления количеством и синхронизацией впрыска, системы Common Rail точно управляются электронным способом с помощью электронного модуля управления (ECM).Контроллер ЭСУД получает данные от ряда датчиков двигателя и его подсистем. После получения этих входных данных контроллер ЭСУД рассчитывает оптимальное количество впрыска топлива и синхронизацию, чтобы обеспечить оптимальные рабочие характеристики, экономию топлива, выбросы и уровень шума.
Обслуживание Common Rail
Для диагностики и ремонта этой технологически совершенной топливной системы требуются специальные знания. Для создания таких высоких давлений в форсунках компоненты системы производятся с очень жесткими допусками, что требует использования герметичной «чистой комнаты» с высокоэффективными системами фильтрации для всех монтажных работ.Оборудование, которое обслуживается в неконтролируемой среде, подвержено преждевременному выходу из строя. В 2009 году компания Cornells взяла на себя существенные финансовые обязательства по инвестированию в помещения, оборудование и обучение, чтобы соответствовать строгим требованиям, необходимым для обслуживания и ремонта систем Common Rail, и поэтому была назначена эксклюзивно DENSO в Австралии для восстановления форсунок Common Rail. В 2016 году Cornell’s поднял планку, построив ультрасовременный сервисный центр, в котором полностью соблюдаются условия чистых помещений и строгий контроль температуры во всех помещениях для сборки и тестирования, что позволило выйти на уровень, намного превосходящий требования производителя.
Топливные системы Common Rail — как это работает
Топливные системы Common Rail устанавливаются на все дизельные полноприводные и легковые автомобили последних моделей.
Как работает впрыск дизельного топлива Common RailПрямой впрыск топлива Common Rail — это система прямого впрыска топлива для вашего двигателя
Он оснащен насосом высокого давления, обеспечивающим подачу топлива под давлением более 1000 бар, 100 МПа или 15000 фунтов на квадратный дюйм в узел Common Rail, который подает топливо постоянного высокого давления к каждой форсунке.Электромагнитный клапан на каждой форсунке точно контролирует подачу топлива под высоким давлением в каждый цилиндр.
Системы впрыска дизельного топлива Common Rail очень сложны и могут быть очень чувствительны к загрязнению топлива.
Некоторые признаки / симптомы того, что ваш насос высокого давления, форсунки или топливная рампа могут быть неисправны:
- Коды неисправностей на диагностическом приборе
- Фары двигателя автомобиля
- Автомобиль с жестким пуском
- Автомобиль не заводится
- Дыхание
- Детонация автомобиля
- Большой расход топлива
** ПРОВЕРЬТЕ НАШИ ОБЩИЕ ЗНАНИЯ О ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ **
Если у вас возникнут какие-либо из этих проблем и вы хотите получить совет о том, что делать дальше, вы можете бесплатно позвонить нам по номеру 1300 305 359, наши ребята любят, чтобы их протестировали!
Мы можем предложить ряд решений, которые помогут вам с вашим дизельным автомобилем с системой Common Rail, если он вам нужен.
- Дизельные топливные насосы Common Rail — ПОДЛИННЫЕ, новые и замененные
- Дизельные топливные форсунки Common Rail — ПОДЛИННЫЕ Denso, Bosch, Delphi и другие
- Сборки топливной рампы Common Rail — ПОДЛИННЫЕ Denso, Bosch, Delphi и другие
- Сборки Waterscan — Защитите свою топливную систему Common Rail от самых разрушительных загрязняющих веществ ВОДЫ!
- Диагностическое сканирование вашего автомобиля на месте в нашей мастерской — бесплатный звонок 1300 305 359 или заполните форму ниже, чтобы зарегистрироваться!
Система прямого впрыска Common Rail или CRDI: работает, преимущества
Существует два различных типа систем впрыска в дизельных двигателях или с воспламенением от сжатия (двигатели C I).Одна из них — это система впрыска воздуха, а другая — система безвоздушного или твердого впрыска. В этом посте мы узнаем о системе CRDI системы прямого впрыска Common Rail, которая входит в состав системы твердого впрыска.
В этом посте мы сосредоточимся только на системе прямого впрыска Common Rail .
Схема системы CRDIКомпоненты системы прямого впрыска Common Rail — Система CRDI:
- Топливный бак
- Накопитель [Заголовок]
- Клапан сброса высокого давления
- Пружинно-игольчатый клапан
- Кулачок, толкатель, коромысло и рычаг
- Клин
- Сальник
Прочтите о многоточечной системе впрыска топлива (MPFI) — работает, преимущества
Работа системы CRDI или прямого впрыска Common Rail:
- Как видно на схеме системы CRDI, насос высокого давления используется для подачи топлива в гидроаккумулятор или коллектор из топливного бака.В случае превышения допустимого давления в гидроаккумуляторе, предохранительный клапан высокого давления, подключенный к гидроаккумулятору, помогает снизить давление.
- Теперь это топливо из гидроаккумулятора подается в цилиндры двигателя по топливопроводам с помощью твердотельных форсунок.
- Другой подпружиненный предохранительный клапан высокого давления, используемый для поддержания постоянного давления в системе для бесперебойной работы. Он также возвращает в топливный бак лишнее топливо из гидроаккумулятора.
- На схеме вы видите игольчатый клапан.Он используется для управления открытием и закрытием форсунки во время распыления топлива в цилиндры. Движение сопла вверх и вниз измеряется кулачком.
- Кулачок соединен с пружиной с помощью коромысла и рычага. Во время задержки кулачка пружина с помощью игольчатого клапана предотвращает впрыск топлива в цилиндр.
- Сальник обеспечивает уровень топлива над седлом клапана для лучшего впрыска топлива в цилиндры.
- Основную роль в этой системе играет клин. Он контролирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, в соответствии с мощностью, необходимой для двигателя. Клин управляется регулятором или может управляться вручную в соответствии с требованиями.
Преимущества системы CRDI:
- Система CRDI может управлять подачей топлива в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя.
- Для этой системы требуется только один топливный насос для нескольких цилиндров. Система
- CRDI полезна для окружающей среды, поскольку снижает уровень шума, дыма и твердых частиц.
- Обеспечивает высокую выходную мощность при низких оборотах.
- Главное преимущество системы CRDI — экономия топлива.
Недостатки CRDI System:
- Эта система сложнее системы MPFI и требует хорошей инженерной работы.
- Система CRDI не подходит для обычных двигателей.
- Стоимость обслуживания этой системы выше, чем у других.
- Автомобили с системой CRDI дороже по сравнению с автомобилями без системы CRDI.
Прочтите о карбюраторе Carter: конструкция, работа и схема
Транспортные средства используют систему CRDI:
В настоящее время все автомобили премиум-класса или полу-премиум-класса используют систему CRDI в своих автомобилях, поскольку она дает больше преимуществ по сравнению с другими автомобилями на рынке.