Что такое топливная система авто Common Rail

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ. Расскажем что такое «коммон рейл», её устройство и принцип работы.

Что это такое

Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает на 40 процентов. Это не все достоинства. Отмечается уменьшение шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и каждый второй современный автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой.

К недостаткам относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему авто, которая выполнена с большой точностью, управляемые форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях «коммон рейл» использование качественного топлива является обязательным условием.

Принцип работы

Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленвала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления. Особенность «коммон рейл» — использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания.

Устройство. Из чего состоит

Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого и высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов. Рампа представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным. Электронный блок управления авто получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с рампой отдельным трубопроводом, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в рампе топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.

Благодаря высокой точности электронного управления и повышенному давлению впрыска, сгорание топлива в моторе происходит с максимальной отдачей. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопа. Common Rail повлёк развитие дизелей, т.к. экологические нормы по токсичности повышаются и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

Система питания Common Rail дизельного двигателя.

Система впрыска Common Rail



Общие сведения о системе питания Common Rail

Система впрыска Common Rail

(Common Rail в переводе с английского — «общий путь», «общая рампа») является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях.
Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году.
В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange).

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой.

В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр.
Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе.

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на

10 %.
Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.
Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания

Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа.
Более подробно о ТНВД радиально-плунжерного типа здесь.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки.

Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

***

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно.

Рассмотрим подробнее работу Common Rail на приведенной ниже схеме (рис. 2).

С помощью топливоподкачивающего насоса (ТПН) топливо закачивается из топливного бака и через фильтр с влагоотделителем подается в радиально-плунжерный насос высокого давления (ТНВД) , который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера.
Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота.
От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор (топливную рампу), откуда поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки, управляемые компьютером.
Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (магистраль обратного слива).

Схему можно увеличить в отдельном окне браузера, щелкнув по ней мышкой.

В нужный момент блок управления (ЭБУ) дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя.
Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие.

Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.



Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений.
Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

• два предварительных впрыска — на холостом ходу;
• один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
• предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке;
• основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

***

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных.

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания.

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С.
В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

***

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения.
В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться.
Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более.

Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

***

Устройство и принцип работы ТНВД системы Common Rail



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Common Rail – что это? Особенности, принцип работы и преимущества

Популярность дизельных двигателей объясняется сочетанием экономичности и высокого КПД. Одной из причин впечатляющих эксплуатационных характеристик стала разработка системы впрыска Common Rail, которая совершенно заслуженно входит в число наиболее прогрессивных и передовых технологий подачи топлива в силовую установку. Сегодня ею оборудованы практически все дизельные ДВС, которые используются на транспортных средствах различного вида, начиная с автомобилей и заканчивая мощными сельскохозяйственными или дорожно-строительными машинами.

 

Определение

 

Common Rail представляет собой систему впрыска топлива для дизельного двигателя. Главной отличительной особенностью выступает общая магистраль или рампа, расположенная между ТНВД и форсунками. Именно она и дала название устройству, так как common rail переводится в английского как «общий путь» или «общая магистраль». Такая конструкция позволяет подавать дизтопливо под давлением, увеличивая общую эффективность работы двигателя.

Датой появления системы считается 1996 год, когда разработка компании Bosch была впервые установлена на серийный автомобиль. Популярность двигателей, оснащенных Common Rail, объясняется способностью достигать требуемой мощности при низком потреблении дизельного топлива. По стандартным оценкам использование системы уменьшает расход солярки на 15% при одновременном увеличении мощности двигателя на 40%.

Дополнительным и в современных условиях весьма важным достоинством рассматриваемой конструкции подачи топлива выступает соответствие современных экологическим стандартам. Заметное уменьшение токсичности выхлопных газов и низкий уровень издаваемое в процессе эксплуатации шума – вот еще две не менее серьезные причины востребованности и широкого распространения дизельных двигателей с использованием Common Rail.

 

Конструктивные особенности

 

Устройство Common Rail в значительной степени напоминает систему подачи топлива в инжекторных бензиновых двигателях. Перед впрыском дизельного топлива в цилиндры происходит аккумулирование давления, в результате чего такую конструкцию нередко называют аккумуляторной топливной системой.

Конструкция Common Rail предусматривает три основных элемента: стандартные для любого дизельного двигателя контуры высокого и низкого давления, а также дополняющий их электронный блок контроля и управления. Контур низкого давления практически не отличается от обычных системы и состоит из стандартного набора частей, включающего:

• топливный бак;
• топливный фильтр;
• подкачивающий насос;
• комплект соединительных трубопроводов.

Основные отличия Common Rail от обычного дизельного двигателя заключаются в устройстве контура высокого давления, состоящего из таких элементов:

• насос, который заменяет стандартный ТНВД и оснащается контрольным клапаном;
• аккумуляторный узел или рампа, также оборудованная датчиком для контроля давления. Она изготавливается в виде достаточно длинной двухслойной трубы, на которой размещаются штуцеры, предназначенные для фиксации форсунок;
• форсунки;
• комплект соединительных трубопроводов.

Важное значение для эффективной эксплуатации рассматриваемой системы имеет работа электронного блока управления или ЭБУ. Он включает в себя несколько датчиков, в автоматическом режиме передающих сигналы о следующих параметрах и характеристиках двигателя:

• положения распределительного и коленчатого вала;
• положение педали «газа»;
• уровень давления наддува;
• температура воздуха и охлаждающей жидкости;
• уровень давления топлива;
• массовый расход воздуха.

Анализ полученных данных производится ЭБУ также в автоматическом режиме, результатом чего становятся определение требуемого количества топлива, времени открытия форсунки и других рабочих параметров системы. После этого подается команда на начало впрыска и цикл повторяется по новой.

 

Принцип действия Коммон Рейл

 

Описанное выше устройство Common Rail обеспечивает простую и при этом эффективную работу двигателя. Сначала подкачивающий насос, входящий в контур низкого давления, засасывает дизельное топливо из бака. Далее оно очищается, проходя через фильтр, и поступает в контур высокого давления.

Затем горючее перемещается в аккумуляторный узел, где его давление повышается. Максимальное значение этого показателя составляет 135 МПа и контролируется автоматикой. После поступления команды от ЭБУ на впрыск контролирующий клапан открывается и топливо поступает бак через трубопроводы, соединенные с форсунками на рампе. На каждой форсунке устанавливается отдельный электромагнитный клапан или соленоид, управляющий ее работой, что является еще одной важной отличительной особенностью системы.

Наличие в системе ЭБУ позволяет с высоким уровнем точности управлять как параметрами давления топлива, так и количеством сжигаемого горючего. Следствием этого выступает максимальная отдача при сгорании топлива, которая сопровождается уменьшением его расхода при одновременном увеличении КПД дизельного двигателя. В качестве приятного и полезного бонуса происходит сокращение токсичности выхлопа.

 

Вывод

 

Популярность и широкое распространение Common Rail объясняется очевидными преимуществами системы перед любыми альтернативными вариантами. Большая часть достоинств уже была озвучена выше, однако, для большей наглядности целесообразно еще раз обратить на них внимание. Итак, наиболее важными плюсами рассматриваемой системы выступают:

• высокий КПД двигателя, который достигается за счет более эффективного сжигания топлива;
• существенное (до 15%) сокращение расхода горючего;
• еще более серьезное (до 40%) увеличение мощности двигателя;
• снижение показателей токсичности выхлопных газов, что позволяет двигателю полностью соответствовать современным экологическим стандартам.

Сочетание настолько впечатляющих характеристик выступает лучшим и весьма наглядным объяснением того, что практически все дизельные двигатели оснащаются сегодня Common Rail. Более того, возможности технологии далеко не исчерпаны, что позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование системы.

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail – это современная система впрыска дизельных двигателей. Работа системы Common Rail заключается в подаче топлива к форсункам от топливной рампы. Система впрыска была разработана специалистами фирмы Bosch.

Система Common Rail обеспечивает снижение расхода топлива, уменьшает шум работы дизельного двигателя и снижает выброс отработавших газов в атмосферу. Основное преимущество системы Common Rail — широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, чего удалось достичь благодаря разделению процессов создания давления и впрыска.

Устройство системы впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет собой контур высокого давления  системы питания дизельного двигателя. Дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из: топливного насоса высокого давления (ТНВД), дозирующего клапана, регулятора давления топлива, топливной рампы и форсунок. Все элементы объединены топливопроводами.

1 — топливный бак; 2 — топливный фильтр; 3 – топливный насос высокого давления; 4 – топливопроводы; 5 — датчик давления топлива; 6 — топливная рампа; 7 — регулятор давления топлива; 8 – форсунки; 9 — электронный блок управления; 10 — сигналы от датчиков; 11 — усилительный блок.

ТНВД предназначен для образования высокого давления топлива в топливной рампе. На современных автомобиля применяют ТНВД плунжерного типа. Регулятор давления изменяет подачу топлива к ТНВД в зависимости от режима работы двигателя.

Дозирующий клапан топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа служит для накопления и поддержания высокого давления топлива, балансировки колебаний давления, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — элемент системы впрыска, который отвечает за впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки соединены с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе Common Rail применяются пьезофорсунки и электрогидравлические форсунки.

Управление системой впрыска Common Rail осуществляет электронная система управления в дизеле, которая состоит из датчиков электронного управления.

Основные исполнительные механизмы системы впрыска Common Rail: форсунки, дозирующий клапан и регулятор давления топлива.

Как работает система впрыска Common Rail

На блок управления двигателя подается сигнал от датчиков, благодаря которым регулируется необходимое количество топлива, которое подается топливным насосом высокого давления через клапан дозирования топлива. ТНВД накачивает топливо в топливную рампу.

В определенный момент блок управления двигателем подает команду открытия клапана форсунки. Таким образом, блок управления управляет системой впрыска в зависимости от режимов работы двигателя.

Чтобы добиться высокой эффективности работы двигателя в системе Common Rail применяют многократный впрыск топлива на протяжении одного цикла работы двигателя. Виды впрысков: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

• два предварительных впрыска — на холостом ходу;
• один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
• предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.

Основной впрыск реализует работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для регенирации сажевого фильтра за счет повышения температуры отработавших газов.

Система следует следующему принципу, чем выше давление, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за один и тот же промежуток времени, что приведет к увеличению мощности.

Топливная система Сommon Rail: принцип работы впрыска, двигателя

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

Принципиальное отличие

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

Устройство

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

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

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

Сommon Rail в действии

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

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

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

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

ТНВД

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

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

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

Управление

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

В чем секрет эффективности

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

ТНВД распределительного типа с электронным управлением, не говоря уже о полностью механических насосах, подавали дизель в цилиндры большими порциями и под сравнительно малым давлением (к примеру, ТНВД Bosch VE мог выдать всего 700 бар при 2400 об/мин). Увеличение давления при распылении позволяет разбить топливо на более мелкодисперсные частицы, увеличив тем самым площадь контакта частиц дизеля с окислителем – кислородом. Чем меньше распыляемые частицы топлива, тем они быстрее нагреваются и, как следствие, эффективней сгорают. В результате мы получаем большую мощность двигателя, как так топливо сгорает практически полностью, высвобождая большее количество энергии, и меньший расход топлива. В случае с единым аккумулятором нет прямой зависимости между оборотами двигателя и давлением топлива в рампе, поэтому даже на холостых оборотах давление достаточное для качественного распыления.

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

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

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

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

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

Как бы это странно не прозвучало, но система впрыска с топливной рейкой не имеет явных недостатков, так как назвать минусом требовательность к качеству топлива было бы неправильно. Согласитесь, что это скорее проблема АЗС и контролирующих органов, нежели системы впрыска дизельного двигателя. Отрицательными моментами могут стать лишь конструктивные особенности ТНВД, форсунки или датчиков той либо иной модели. К примеру, некоторые насосы имеют довольно мягкий алюминиевый корпус, поэтому со временем они начинают гнать стружку, появление которой чрева выходом из строя форсунок и ускоренным износом ТНВД. Также всем известно, что пьезоэлектрические форсунки имеют меньший ресурс и часто не поддаются ремонту.

При эксплуатации дизельного двигателя с системой Сommon Rail следует помнить о высоких требованиях к качеству топлива и строгом соблюдении периодичности замены фильтров.

Что надо знать о дизелях Common Rail и когда их нужно бояться? Рассказывает специалист

Давно минули времена, когда некоторые белорусские дилеры опасались продавать на нашем рынке автомобили, оснащенные дизелями Common Rail, а для покупателя известие, что новая или подержанная машина, которую он собрался приобрести, оборудована таким дизелем, не предвещало ничего хорошего. Моторы Common Rail и впрямь перевернули с ног на голову представление о надежности и неприхотливости дизельной техники, готовой, как казалось до этого многим, безотказно ездить на всем, что горит. По принципу работы Common Rail похож на старые системы питания: подкачивающий насос забирает топливо из бака, подает его к насосу высокого давления (ТНВД), а тот в свою очередь снабжает топливом форсунки, которые в нужные моменты времени распыляют топливо в цилиндры. Что же сделало эту систему гораздо более привередливой к топливу, чем были ее предшественники? Чтобы выяснить, в чем заключались проблемы дизелей Common Rail и в чем они состоят сегодня, какие неприятные сюрпризы Common Rail преподносил и продолжает преподносить, каковы их причины, что должен знать и делать владелец, чтобы Common Rail прослужил как можно дольше, корреспондент abw.by беседует с Сергеем Поповичем, специалистом по топливным системам дизельного центра ООО «Автотехтрак»: — Конструктивная особенность Common Rail — наличие аккумулятора топлива. В старых системах его не было. В Common Rail аккумулятор, или рейка, как его нередко называют, располагается между ТНВД и форсунками. Если раньше ТНВД распределял топливо по форсункам, то в Common Rail насос лишь закачивает топливо под высоким давлением в аккумулятор, а уже из него топливо распределяется по форсункам. Второй момент — если управление старыми системами было механическим или электронно-механическим, то Common Rail управляется электроникой. Впрочем, про электронику сразу надо сказать, что, если не вдаваться в частности по отдельным производителям, она весьма надежна. Другое дело, что в наших условиях эксплуатации обычное явление, когда после определенного пробега удаляют сажевый фильтр, глушат клапан EGR, а чтобы после этого система работала корректно, перепрошивают блок управления. Заводскими применяемые прошивки быть не могут. В зависимости от качества прошивки есть вероятность нарушений в работе блока управления. Если же постороннего вмешательства не было, то относительно количества неисправностей в механической части число выходов электроники из строя — это мизер, на который можно не обращать внимания. Электронное управление и наличие аккумулятора — это особенности, однако главное состоит в том, что отличается Common Rail от старых систем питания существенно более высоким давлением впрыска. Оно определяет качество распыливания топлива, а это и есть ключевой параметр, от которого зависит качество смесеобразования и последующего сгорания, или, другими словами, эффективность работы дизеля. Детали топливной аппаратуры были прецизионными и раньше, но чтобы обеспечить более высокое давление впрыска, потребовалось еще сильнее ужесточить требования к размерам и допускам. А как все, наверное, знают, смазываются трущиеся детали в системе питания топливом. Говоря иначе, то, что для двигателя является топливом, для системы питания — смазка. Опять-таки это было на старых дизелях, это осталось в Common Rail, но в связи с ужесточением размерных параметров требовательность к качеству смазки повысилась значительно. Когда Common Rail только появился и сразу шокировал владельцев своей якобы ненадежностью, именно то, что владельцы относились к эксплуатации и обслуживанию нового поколения топливной системы как к старому, и было основной причиной преждевременных неисправностей. Приведу пример из своей практики, который относится к тому времени. Одна транспортная организация закупила для пассажирских перевозок автобусы «Радзимич». Моторы Евро-3 были оснащены системой Denso. При обслуживании вместо топливных фильтров именно для Common Rail Denso начали устанавливать фильтры от дизелей ЯМЗ с обычной на тот момент системой питания — они были похожи внешне и подходили по монтажным размерам. Кроме того, нарушался регламент замены — фильтры менялись не вовремя, а при большем пробеге. В результате получили быстрый и массовый выход Denso из строя. о же самое происходило и с частными автомобилями. Поясню на примере Ford Mondeo, который сейчас находится у нас в ремонте. Здесь топливная система Delphi. Тонкость отсева, или, другими словами, размер пор в бумаге фильтра Delphi, — 5 микрон. По данным Delphi, после пробега 10 тысяч километров пропускная способность наружной части этого фильтра за счет износа кромок пор инородными частицами, когда они проходят через поры, увеличивается до 15 микрон. Соответственно увеличиваются размеры посторонних включений, которые свободно проходят через фильтр к узлам системы и вызывают их ускоренный износ. Такому фильтру уже не место на двигателе, тянуть с его заменой больше нельзя. А в некачественных топливных фильтрах встречается пропускная способность и вовсе до 50 микрон. То есть такие фильтры вообще нельзя применять в Common Rail. Лет пять, наверное, понадобилось, чтобы люди на своих ошибках поняли, что Common Rail существенно более привередливы к чистоте топлива и не прощают того, что можно было без последствий делать со старыми топливными системами. Поэтому если я скажу, что главное условие долговечности Common Rail — своевременная замена фильтров и использование рекомендованных фильтров, а в идеале — оригинальных фильтров Bosch, Delphi или Denso в зависимости от производителя системы питания, которой оборудован двигатель, то Америки не открою. К сожалению, со временем обнаружилась еще одна проблема, которая влияет на надежность системы, — насосы и топливные аккумуляторы ржавеют изнутри. В насосе могут заклинить плунжеры — продукты коррозии попадают в форсунки и выводят их из строя. Таким образом, к двум указанным выше причинам преждевременных неисправностей Common Rail — пригодности фильтра и периодичности его замены — добавилась еще одна. И она лишний раз подтверждает, насколько Common Rail критичен к качеству топлива. Кроме воды в топливе к коррозии, скорее всего, было причастно и биотопливо. Во всяком случае на время, когда оно продавалось на АЗС, как раз пришелся пик обращений с проблемами, вызванными коррозией, да и сейчас, думаю, на многих машинах, где первопричиной выхода Common Rail из строя является коррозия, — это все еще последствия былых заправок биотопливом. Однако если коррозии удастся благополучно избежать, если систему защищает качественный фильтр и он вовремя будет заменен на такой же фильтр, то прослужит Common Rail столько, сколько ему отмерено производителем, и станет неисправным лишь по естественной причине из-за износа при большом пробеге. Возможны, конечно, случайности. К примеру, мы сталкивались, когда систему выводил из строя кусочек заводского герметика, но это единичный случай. О массовости можно говорить только в отношении прогорающих уплотнительных шайб под форсунками. Вот это действительно беда. Сажа забивает колодец форсунки, корпус форсунки перегревается, при этом выходит из строя распылитель. А дальше очень сложное извлечение форсунок, иногда и невозможное. Если владелец услышал свистящий звук, совпадающий с тактами работы двигателя, надо немедленно ехать на сервис, пока дело не зашло далеко. Но если соблюдать указанные условия и обойдется без случайностей, на легковых автомобилях Common Rail держится без каких-либо проблем 10 лет и даже дольше. А на дизелях для грузовой техники Common Rail рассчитан на еще большие побеги. Видимо, при изготовлении компонентов используются другие материалы. Разница существует даже внутри топливных систем одной и той же марки. Похоже, у производителей есть свои соображения, сколько система питания должна служить на легковых моделях, а сколько на грузовых. И из особенностей той или иной системы, наличия в ней слабых мест вытекают другие проблемы. Например, если продолжить о системе Delphi на моторе Mondeo, которой мы уже коснулись, то в ней главным пострадавшим от смазки некачественно очищенным топливом является подкачивающий насос. Он находится внутри насоса высокого давления. Изнашиваются лопатки подкачивающего насоса, но фильтр-то стоит до него, поэтому после насоса защиты от продуктов износа лопаток нет. А дальше на прямой связи с насосом — топливный аккумулятор и форсунки. Теперь от грязи в топливе страдают уже форсунки. Что стружка, или, вернее, металлическая пудра, в топливе есть, нередко можно увидеть, если заглянуть в бак, куда частички пудры попадают по «обратке». На дне бака они блестят, как звездочки на ночном небе. Сами по себе форсунки имеют большой ресурс, но когда в дело вмешивается стружка, которую гонит подкачивающий насос, и частички ржавчины, долго форсунки не выдерживают. От износа нарушается их гидроплотность, а вслед за неисправностью форсунок начинаются проблемы с запуском, неравномерной работой, дымлением. В Delphi подкачивающий насос — слабое место всей системы. Оно определяет надежность системы, потому что продукты износа подкачивающего насоса выводят из строя все остальные части. Однако что делает владелец? Он приносит в ремонт форсунки. Или как вариант — покупает другие форсунки. Отремонтировать форсунки можно, заменить можно, но ведь долго они не проработают, так как не устранена первопричина. Неважно, подкачивающий насос по-прежнему гонит стружку или виноват ржавый аккумулятор. Важно, что ремонт форсунок без устранения причины их выхода из строя — выброшенные деньги. Диагностика неисправностей — другая серьезная проблема Common Rail, от которой зависит, в какие деньги обойдется ремонт и как долго после него система прослужит. Наши владельцы на диагностике часто стараются сэкономить, а поскольку они не специалисты, то начинают с чего-то легкого, и если результата нет, продолжают постепенно менять что-то еще, затем еще и так далее. А нынче диагностами и вовсе стали все, у кого есть смартфон, в который можно закачать соответствующую программу. Иногда такой подход прокатывает, но чаще бывает наоборот. Например, коррозию аккумулятора, которая привела к неисправности форсунки, с помощью компьютерной диагностики не определишь. Наличие в смартфоне или ноутбуке диагностической программы не дает пользователю тех знаний о тонкостях и нюансах, которые свойственны системе в зависимости от ее марки, года выпуска. Диагностика ведь не заключается в считывании ошибок. Коды подразумевают определенную неисправность, но у нее может быть несколько разных источников. Специалист с помощью диагностического оборудования, которым он располагает помимо компьютера, и собственного опыта найдет конкретную деталь, которая требует замены. И это получится дешевле, чем менять поочередно все подряд. Приведу простейший пример знаний о нюансах. Двухлитровые 8-клапанные моторы HDi идут с начала 2000-х годов. Понятно, что даже при правильной эксплуатации форсунки в них выходят из строя по естественным причинам. Новый распылитель для этой форсунки стоит 40 долларов, а на «разборках» можно найти целую форсунку за 20. Что сделает владелец? Поскольку ремонт своей форсунки экономически нецелесообразен, он купит «бэушную» форсунку. Но вот проблема, которая выявилась только в последние несколько лет, — со временем деформируется распылитель, его как бы раздувает в нижней части. Примечательно, что на самом деле происходит уменьшение диаметра в верхней части из-за то ли эрозии, то ли еще чего-то — неважно. Важно, что это хорошо видно. Тем не менее владелец такую форсунку покупает, несмотря на наличие даже внешне различимого признака, что она плохая. Когда Bosch эту систему разрабатывал, его инженеры, наверное, даже не предполагали, что через 15 с лишним лет такое с распылителями начнет происходить. И подобную проблему мы теперь наблюдаем на дизелях Mercedes. Было бы полезно, чтобы эта информация дошла до читателей. Им не помешает знать, что покупать не надо, потому что сейчас все чаще к нам приносят с «разборок» такие форсунки для проверки. Так вот, если правильное обслуживание и эксплуатация системы позволяют избежать преждевременных выходов ее узлов из строя, то диагностика в специализированной мастерской сохранит в кошельке владельца деньги, которые он в противном случае может потратить впустую… Итак, подводим итог. Если правильно обслуживать Common Rail, то бояться его не надо. Понятно, что узлы системы не вечные, но при грамотном уходе выйдут они из строя по естественным причинам. А вот наличие у той или иной системы особенностей и слабых мест порождает новый вопрос: где слабых мест меньше, что надежнее и предпочтительнее для наших условий эксплуатации — Bosch, Siemens, Delphi или Denso? Вместе с дизельным центром ООО «Автотехтрак» мы постараемся на него ответить — следите за сайтом. Источник материала — www.abw.by

Устройство и принцип работы системы Common Rail

Записаться на диаогнстику системы Common Rail

Система питания

Схема и детали системы:

Высокое давление 230-1800 бар..

Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали..

1 Подкачивающий топливный насос.
Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.

2 Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.
Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.

3 Дополнительный топливный насос
Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.

4 Сетчатый фильтр
Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.

5 Датчик температуры топлива
Измеряет текущую температуру топлива.

6 Насос высокого давления (ТНВД)
Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.

7 Клапан дозирования топлива
Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.

8 Регулятор давления топлива
Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.

9 Аккумулятор давления (топливная рампа) 
Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.

10 Датчик давления топлива
Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.

11 Редукционный клапан
Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.

12 Форсунки

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы
(аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД).
Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе)
и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам.
Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.

Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.

 

Форсунки

В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки.

Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном.

Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом.

Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества:

• короткое время переключения
• возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта
• точность дозировки впрыска

Работа пьезофорсунки Common Rail

 
 
И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.

Процесс впрыска

Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент
времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.

 

ТНВД

Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.
Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.

Устройство  насоса высокого давления

 

Схематическое представление насоса высокого давления

Записаться на диаогнстику системы Common Rail

Как работает система впрыска Common Rail?

Индивидуальные решения для гибкого использования топлива

С повышением уровня технических характеристик систем впрыска возрастают и требования к чистоте и качеству топлива. Таким образом, топливо должно соответствовать заранее определенным значениям вязкости и смазывающей способности, поскольку компоненты насосов и форсунок высокого давления
смазываются топливом. Он также не должен иметь каких-либо загрязнений, которые могли бы привести к абразивному повреждению при применяемом высоком давлении.Поэтому для обеспечения правильной работы двигателя можно использовать только дизельное топливо, одобренное для данного применения и соответствующее применимым стандартам. По запросу клиента mtu проводит анализ для получения одобрения других видов топлива в зависимости от конкретного применения в тесном сотрудничестве с компанией Rolls-Royce Power Systems, брендом L’Orange или альтернативными поставщиками. В некоторых случаях, например, отсутствие смазывающих свойств топлива
может быть компенсировано специальными покрытиями на системе впрыска.Кроме того, mtu помогает клиентам при проектировании бака и топливной системы на объекте. Это представляет большой интерес, например, для горнодобывающих машин, которые подвергаются высокому уровню запыленности.

Резюме

mtu постоянно совершенствует свои двигатели, чтобы гарантировать, что они будут соответствовать жестким будущим стандартам выбросов, при этом потребляя как можно меньше топлива. С этой целью mtu оптимизирует сгорание топлива в цилиндре с помощью своей системы впрыска Common Rail с электронным управлением в сочетании с другими технологиями, такими как рециркуляция выхлопных газов.За счет достижения чистого и эффективного сгорания расходы на системы нейтрализации выхлопных газов могут быть минимизированы, а в некоторых случаях полностью устранены. Компания mtu успешно использовала системы Common Rail еще в 1996 году и постоянно совершенствовала эту технологию в сотрудничестве с брендом L’Orange компании Rolls-Royce Power Systems и другими поставщиками. Благодаря своему обширному опыту в области систем впрыска Common Rail, mtu может оптимально использовать потенциал технологии, чтобы сделать двигатели чрезвычайно экономичными и чистыми.

Внутри системы впрыска Common Rail | Плюсы автосервиса

Ветераны автомобильной промышленности стали свидетелями невероятных технологических изменений за последние три десятилетия. Все началось в середине 80-х с электронной революции, которая со временем только набрала обороты и изменила все, что, как мы думали, мы знали об автомобилях. Если вы так долго зарабатывали на жизнь в автомобильной сфере, снимаю шляпу перед вами, потому что вы действительно стойкий и настойчивый человек!

Элвин Тоффлер написал об этой динамике в своей книге Future Shock , которую он опубликовал в 1970 году.Тоффлер сказал, что «неграмотными в 21 веке будут не те, кто не умеет читать и писать, а те, кто не может учиться, разучиваться и переучиваться». Любой, кто по прошествии 30 лет все еще участвует в автомобильной игре, действительно много раз учился, переучивался и переучивался за свою карьеру. Согласно определению Тоффлера, автомобильный неграмотный будет иметь очень короткий срок годности.

( Фото любезно предоставлено Robert Bosch LLC. ) Компания Bosch завершила разработку системы впрыска HPCR для массового производства.Они продолжили выпуск дизайна для легковых автомобилей в 1997 году.

Техники по дизельным двигателям в последние годы испытали свой собственный частный Future Shock , поскольку серьезные изменения в правилах EPA привели к революции в технологии дизельных двигателей. Когда-то дизели славились своим шумом и черным дымом, что привлекало их фанатов, но всколыхнуло широкую публику. Регулирование выбросов сыграло первостепенную роль в том, чтобы положить конец всему этому, но еще одним важным фактором стало то, что технология стала более привлекательной для неверующих в стремлении увеличить долю рынка.

БЕСПЛАТНАЯ ТЕЛЕМАТИЧЕСКАЯ БЕЛАЯ БУМАГА от CTT
	Будьте впереди отрасли, расширив свои технические знания в области автомобилестроения, загрузив нашу бесплатную техническую документацию.

Конечно, бензиновые двигатели также развиваются, но в целом картина такова, что технологии бензиновых и дизельных двигателей сливаются.Они используют аналогичные электронные элементы управления и бортовую диагностику, что упрощает для специалистов по управлению автомобилем переход на обслуживание дизельных двигателей. Более высокая степень сжатия и прямой впрыск теперь распространены среди бензиновых двигателей, в то время как дизели снижают степень сжатия и используют топливные системы, которые, похоже, черпали вдохновение у своих бензиновых собратьев.

Выполнение последних требований по контролю за выбросами дизельного топлива было бы невозможно без совершенно нового подхода к проектированию топливной системы.Хотя более ранние гидромеханические системы, безусловно, были надежными, требовался новый уровень точности, который мог быть достигнут только с помощью компьютерного управления отдельными форсунками. Помимо этого, давления впрыска должны были быть экспоненциально выше, чтобы достичь целей распыления и проникновения в камеру сгорания. Это сузило круг возможных кандидатов до нескольких избранных, и в конечном итоге победителем стал впрыск Common Rail (HPCR) под высоким давлением.

( Фото любезно предоставлено Ford Motor Company ) Второе поколение 6.В 7-литровом дизельном двигателе Power Stroke используется впрыск HPCR, что помогает соответствовать строгим нормам EPA по контролю за выбросами.

Как мы были

Хотя Рудольф Дизель выполнил львиную долю работ по разработке двигателя, носящего его имя, ему никогда не удавалось заставить свою конструкцию работать должным образом при жизни. Дизельный двигатель завоевал доверие только после того, как Роберт Бош создал первую практическую систему впрыска. В последующие десятилетия оригинальная конструкция насосной линии-форсунки Bosch продолжала жить с постепенными улучшениями, что позволило дизельному двигателю стать рабочей лошадкой в ​​промышленном мире.

Основная идея любой системы впрыска дизельного топлива состоит в том, чтобы дозировать точное количество распыленного топлива в камеру сгорания двигателя в нужное время. Дизельные двигатели известны как двигатели с воспламенением от сжатия (CI), что означает, что они используют теплоту сжатия для воспламенения топлива, а не свечи зажигания. Свежий воздух заполняет цилиндр во время такта впуска поршня, а затем его температура повышается во время такта сжатия. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке (ВМТ), дизельное топливо впрыскивается в перегретый воздух.Топливо воспламеняется после короткого периода задержки, и пламя распространяется по воздушно-топливной смеси, высвобождая огромное количество тепловой энергии. Это вызывает быстрое расширение дымовых газов, что приводит к опусканию поршня во время рабочего хода.

Ранние разработки систем впрыска могли все это сделать, но с некоторыми серьезными ограничениями:

1. Топливо можно было впрыснуть только за один импульс.

2. Давление топлива было низким (около 3000 фунтов на квадратный дюйм), что приводило к образованию более крупных капель топлива, которые плохо распределялись.

Одновременный впрыск всего топлива для заданного цикла сгорания имеет ряд серьезных недостатков. Что на самом деле горит при сгорании, так это испаренное топливо, смешанное с воздухом. Когда дизельное топливо попадает в камеру сгорания, оно не загорается сразу, потому что каплям топлива требуется время, чтобы поглотить тепло, когда они переходят из жидкого состояния в газообразное. Это явление известно как задержка воспламенения, то есть период между первым впрыском топлива и его фактическим воспламенением. Большой объем топлива будет иметь более длительное время задержки воспламенения, потому что для его испарения требуется гораздо больше тепла.По тем же причинам крупные капли топлива, вызванные низким давлением впрыска, также вызывают увеличенную задержку воспламенения.

( Фотография любезно предоставлена ​​компанией Robert Bosch LLC ) Дизельный впрыск Common Rail под высоким давлением имеет много общего с системами прямого впрыска бензина.

Большее время задержки зажигания — это только плохо. Это связано с тем, что впрыскиваемое топливо продолжает смешиваться с вихревым воздухом, когда поршень поднимается, и когда он, наконец, воспламеняется, он горит очень быстро и создает неконтролируемое давление в камере сгорания.Это приводит к знакомому «детонации» сгорания, которым были известны дизели, а также к увеличению выбросов NOx из-за более высоких температур камеры сгорания.

Конструкция системы впрыска имеет решающее значение для снижения выбросов дизельного топлива. Вместо того, чтобы впрыскивать все топливо сразу, почему бы не управлять процессом горения, разбивая его на несколько импульсов? А как насчет создания меньших капель топлива и лучшего их распределения за счет увеличения давления впрыска? Вот где сияют системы впрыска Common Rail высокого давления.

( Фото любезно предоставлено Robert Bosch LLC. ) В старых дизелях использовались форсунки, которые впрыскивали топливо в камеры предварительного сгорания. HPCR используется только с дизельными двигателями с прямым впрыском (DI), которые впрыскивают топливо непосредственно над поршнем.

Как это работает

Системы впрыска Common Rail (HPCR) высокого давления имеют простую конструкцию и поразительно напоминают систему впрыска топлива через порт бензина.Насос низкого давления перекачивает дизельное топливо из бака автомобиля в узел фильтра / водоотделителя. Затем чистое безводное топливо подается в насос высокого давления, который подает топливо под давлением в общую топливную рампу. Современные системы HPCR способны создавать давление в топливе до 29 000 фунтов на квадратный дюйм (2000 бар). Каждая форсунка HPCR прикреплена к общей топливораспределительной рампе линией высокого давления и электронно управляется модулем управления двигателем (ECM). Форсунки расположены в головке блока цилиндров двигателя и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания по команде контроллера ЭСУД.Возвратное топливо отправляется обратно в бак от форсунок, Common Rail, а также насоса высокого давления.

Инжектор HPCR приводится в действие электрическим приводом, либо соленоидом, либо пьезокристаллическим блоком. Хотя пьезоинжекторы имеют более быстрое время отклика и занимают меньше места, они значительно дороже и поэтому менее распространены. Соленоид косвенно управляет иглой форсунки, стравливая давление над регулирующим плунжером и позволяя давлению топлива поднять форсунку с ее гнезда.Топливо проталкивается через отверстия в сопле и распыляется при входе в камеру сгорания. Когда соленоид выключен, он закрывает выпускное отверстие, и давление топлива увеличивает силу на верхнюю часть плунжера, заставляя его закрывать иглу форсунки. Современные конструкции форсунок позволяют производить до 8 отдельных впрысков в течение одного цикла сгорания.

Почему несколько инъекций?

Одновременный впрыск всего топлива для заданного цикла сгорания имеет серьезные недостатки.Системы HPCR могут разбивать эти события на несколько импульсов, чтобы обеспечить совершенно новый уровень контроля над процессом горения. Эта способность снижает шум двигателя и выбросы, а также увеличивает экономию топлива и выходной крутящий момент. Помимо этого, системы нейтрализации выхлопных газов дизельного топлива также полагаются на гибкость HPCR для правильного функционирования. Событие впрыска топлива HPCR начинается с пилотного впрыска. Думайте об этом как о разжигании огня с помощью растопки, а не о попытке зажечь целое бревно.Пилотный впрыск — это небольшое количество топлива, для испарения которого не требуется много тепловой энергии. Это легко воспламеняется (очень короткий период задержки) и подготавливает камеру сгорания к основному впрыску. Тепловая энергия, генерируемая пилотным впрыском, служит для уменьшения задержки зажигания для основного впрыска, который производит большую часть мощности двигателя. События пилотного и основного впрыска могут быть далее разбиты на несколько импульсов, идея состоит в том, чтобы осуществлять точный контроль над повышением давления в цилиндре, чтобы снизить шум двигателя и улучшить общие характеристики двигателя. После того, как был произведен основной впрыск, последним шагом является дополнительный впрыск. Это небольшие количества топлива, которые используются как своего рода «охотник», чтобы помочь очистить оставшееся несгоревшее топливо. Поздний пост-впрыск может использоваться во время такта выпуска поршня, чтобы направить несгоревшее топливо в катализатор окисления дизельного топлива. Целью этого является нагрев выхлопных газов, которые могут инициировать регенерацию дизельного сажевого фильтра (DPF) или разогреть катализатор избирательного каталитического восстановления (SCR).

Контроллер ЭСУД постоянно регулирует давление в общей топливораспределительной рампе в зависимости от условий работы двигателя. В большинстве систем HPCR давление топлива регулируется с помощью соленоида количества топлива (FQS) на насосе высокого давления в тандеме с соленоидом управления давлением топлива, расположенным на общей топливораспределительной рампе. FQS дозирует топливо в элементы высокого давления внутри насоса высокого давления; чем больше топлива, тем выше давление. Электромагнитный клапан управления давлением топлива повышает давление за счет ограничения количества топлива, сбрасываемого в возвратную магистраль из общей топливораспределительной рампы.Контроллер ЭСУД отправляет сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на FQS и соленоид управления давлением топлива, обычно требуя повышения давления, когда двигатель запускается или находится под нагрузкой.

Водоотделитель топливной системы не всегда легко доступен. Тем не менее, не забудьте часто слить воду из водоотделителя — не ждите, пока загорится индикатор WIF!

Контур обратной связи достигается за счет использования датчика давления в топливной рампе, расположенного на общей топливной рампе.Контроллер ЭСУД определяет заданное значение давления топлива на основе входных сигналов датчиков, а затем соответственно подает команду на FQS и соленоиды управления давлением топлива. Датчик давления в топливной рампе сообщает о фактических показаниях, что дает ECM ориентир для целей регулировки. Значительная разница между заданным значением и фактическим давлением топлива может привести к проблемам с управляемостью и возможным диагностическим кодам неисправностей (DTC).

Современные системы HPCR способны корректировать топливную коррекцию аналогично системе долгосрочной коррекции подачи топлива бензинового двигателя (LTFT).Вклад каждого цилиндра измеряется с помощью сигналов скорости от датчика положения коленчатого вала (CKP), а ECM добавляет или вычитает топливо для отдельных цилиндров, чтобы сгладить работу двигателя. Эти значения (+ или -) просматриваются с помощью диагностического прибора и могут помочь технику определить слабые или пропускающие зажигание цилиндры двигателя.

Инжектор HPCR снят с двигателя Ford мощностью 6,4 л. Обратите внимание на резиновую заглушку на открытом топливном штуцере, ограничивающую возможность загрязнения.

Проблемы с обслуживанием

Чистота топлива — это проблема №1 в обслуживании систем впрыска HPCR. Движущиеся части форсунок и насоса высокого давления имеют очень плотную посадку и, таким образом, практически не допускают попадания загрязняющих веществ в топливо. Обязательно выполняйте регулярную замену топливного фильтра и используйте фильтры OEM для достижения наилучших результатов. При замене элемента топливного фильтра убедитесь, что он установлен всухую, а затем заправьте систему с помощью ручного заправщика или электрического топливного насоса автомобиля.В некоторых случаях вы можете заставить электронасос поработать в течение длительного периода, ударив стартером. Если ничего не помогает, с помощью диагностического прибора подайте команду на включение топливного насоса и дайте ему поработать пару минут, чтобы удалить воздух из системы.

Даже если вы не меняете топливные фильтры во время посещения клиента, сделайте ему одолжение и слейте всю скопившуюся воду из водоотделителя. Некоторые люди ждут, пока загорится индикатор воды в топливе (WIF), прежде чем слить воду из водоотделителя. Это ошибка, потому что схемы WIF могут быть менее чем надежными, а вода смертельно опасна для системы HPCR! Обязательно посоветуйте своим клиентам покупать топливо на заправочной станции, где продается много дизельного топлива.Если в топливную систему попадает вода, вы, вероятно, можете рассчитывать на ремонт на тысячи долларов.

(Фото любезно предоставлено Innovative Products of America) Доступны специальные инструменты для очистки отверстия инжектора при замене инжектора HPCR.

Найти цилиндр, пропускающий зажигание на старых дизелях, было так же просто, как ослабить линию впрыска и прислушаться к изменению оборотов двигателя. Если изменений не было, значит, вы нашли неисправный цилиндр.НЕ используйте эту технику на дизельном топливе HPCR! На это есть две причины. Во-первых, открытие линии высокого давления при работающем двигателе приведет только к снижению давления во всех форсунках, что полностью противоречит цели теста. Во-вторых, давление в системе HPCR опасно высокое и может легко привести к заражению крови, если ваши руки находятся где-то рядом с ослабленной линией инъекции. Лучший способ обнаружить утечки на стороне высокого давления системы — это провести вокруг линий с помощью куска тонкого картона.

Уставка Common Rail и PID фактического давления топлива чрезвычайно важны для диагностики управляемости автомобиля. Например, техник, которому поручено диагностировать состояние отсутствия запуска, может использовать диагностический прибор для наблюдения за фактическим PID давления топлива во время проворачивания двигателя. Типичному двигателю HPCR для запуска требуется не менее 1740 фунтов на квадратный дюйм (120 бар), поэтому значение давления топлива ниже указанного может объяснить состояние отсутствия запуска. Существует две основные причины низкого давления топлива в общей топливораспределительной рампе:

1.слабая подача топлива на стороне низкого давления, или

2. Утечка топлива на стороне высокого давления системы

Визуальный осмотр позволит определить, нет ли в автомобиле топлива. Вы слышите, как работает топливный насос в баке? Проведите проверку давления топлива на стороне подачи системы, чтобы сузить причину отсутствия запуска. О высоком уровне возврата топлива вам скажет многое. Для отдельных форсунок возможна внутренняя утечка, достаточно серьезная, чтобы двигатель не запускался.Некоторые двигатели HPCR имеют комплекты для измерения обратного топлива от отдельных форсунок, которые могут помочь диагностировать всевозможные проблемы с управляемостью. Как упоминалось ранее, значения корректировки подачи топлива для каждого цилиндра также могут быть очень полезны.

Код коррекции расположен на корпусе форсунки HPCR и должен быть запрограммирован в блоке управления двигателем для конкретного цилиндра, в который устанавливается форсунка.

Если вам все же необходимо заменить одну или несколько форсунок, обязательно тщательно очистите отверстие форсунки специальной щеткой.Проверьте служебную информацию, чтобы определить, можно ли использовать топливопроводы высокого давления повторно (они могут быть только одноразовыми). Кроме того, не забудьте запрограммировать код коррекции новой форсунки в ECM, чтобы обеспечить быстрый запуск и плавную работу.

Будущее

По мере ужесточения правил контроля выбросов, грядущие поколения HPCR будут повышать производительность, поскольку давление возрастает до 36 000 фунтов на квадратный дюйм (2500 бар) и выше, а также до 9 впрысков на цикл сгорания.Инструменты сканирования продолжают приобретать все большее значение не только для диагностики, но и для сервисных функций. Удачи вам в ваших будущих приключениях в сфере обслуживания дизельных двигателей!

Система впрыска Common-Rail

Система впрыска Common-Rail

Система подачи топлива, в которой два или более насоса высокого давления питают общий коллектор или магистраль. Клапаны газораспределения определяют время и объем подачи топлива к форсункам цилиндров. Преимуществами технологии Common Rail являются бездымная работа, более низкие стабильные рабочие скорости (примерно до 10 об / мин для 2-тактных двигателей) и уменьшенный расход топлива при частичной нагрузке.

В системах механического впрыска давление впрыска топлива зависит от частоты вращения и нагрузки двигателя. Когда давление впрыска падает при более низких нагрузках, капли топлива становятся больше, и не хватает времени для полного сгорания этих капель. Результат — облако дыма. Технология впрыска Common Rail дает возможность поддерживать высокое давление впрыска вплоть до холостого хода и добиться «отсутствия дыма при любой нагрузке».

Common Rail — это коллектор, проходящий по длине двигателя чуть ниже уровня крышки цилиндра.Он обеспечивает определенный объем для хранения жидкого топлива и имеет приспособление для гашения волн давления. Топливо подается от Common Rail через отдельный блок управления впрыском для каждого цилиндра двигателя к стандартным клапанам впрыска топлива. Блоки управления регулируют время впрыска топлива, регулируют объем впрыскиваемого топлива и задают форму схемы впрыска. Три клапана впрыска топлива в каждой крышке цилиндра управляются отдельно, поэтому их можно запрограммировать на работу по отдельности или в унисон, если это необходимо.

Крупный морской знак прошел 18 сентября 2001 года, когда были успешно завершены ходовые испытания нового сухогруза GYPSUM CENTENNIAL дедвейтом 47 950 тонн. Судно приводится в движение первым в мире тихоходным дизельным двигателем с системой впрыска Common-Rail: Wärtsilä Sulzer 6RT-flex58T-B, развивающим 11 275 кВт при 93 об / мин. Этот двигатель не имеет стандартного распределительного вала и его зубчатой ​​передачи, топливных насосов впрыска, насосов привода выпускных клапанов и реверсивных серводвигателей. Он оснащен системой Common-Rail для впрыска топлива и срабатывания выпускного клапана, а также полного электронного управления этими функциями двигателя.Первый коммерческий 4-тактный двигатель с системой Common Rail был введен в эксплуатацию в начале 2001 года — Wärtsilä 9L46D на борту круизного судна CARNIVAL SPIRIT.

8 Плюсы и минусы дизельного двигателя Common Rail

(Обновлено 27 ноября 2019 г.)

Дизельные двигатели Common Rail — это современная версия дизельных двигателей. В большинстве автомобилей с дизельным двигателем, которые вы видите сегодня, используется технология Common Rail. Если вы не знакомы с Common Rail, это термин, который определяет систему впрыска топлива, используемую в этих двигателях.

В Common Rail используется магистраль высокого давления для подачи топлива к каждому электромагнитному клапану. Это отличается от традиционной системы прямого впрыска топлива, в которой используются форсунки насоса низкого давления для подачи топлива с одновременным увеличением выбросов.

Связано: Плюсы и минусы дизельного двигателя Duramax

5 главных преимуществ дизельного впрыска Common Rail

Дизельный двигатель Common Rail позволяет лучше контролировать выбросы и расход топлива и мощности. Другими словами, дизельные двигатели Common Rail могут передавать больше мощности автомобилю, потребляя меньше топлива и производя меньше выбросов.

По этим причинам он соответствует государственным регулирующим органам, которые хотят ограничить объем выбросов углерода, производимых транспортным средством. Вот пять преимуществ дизельного топлива с системой Common Rail перед прямым впрыском.

1) Более низкие выбросы

Одной из причин, по которой дизельные двигатели с системой Common Rail были изобретены производителями автомобилей, было то, что правительство ввело более строгие правила в отношении выбросов углерода. Помните, когда большие дизельные грузовики выпускали в воздух много черного дыма?

Вы вряд ли заметите это, потому что дизельный двигатель с общей топливораспределительной рампой спроектирован таким образом, чтобы уменьшить эти выбросы.Это лучше для окружающей среды, независимо от того, верите вы в глобальное потепление или нет.

Связано: Как уменьшить количество черного дыма в дизельных двигателях

2) Больше мощности

Исследования показали, что автомобили с дизельным двигателем Common Rail производят на 25% больше мощности, чем традиционный дизельный двигатель. Это означает, что общие характеристики дизельного двигателя будут улучшены.

3) Меньше шума

Системы непосредственного впрыска топлива известны своей шумностью во время вождения.Common Rail снизит уровень шума, который вы, возможно, слышали. Это делает вождение более приятным для вас и окружающих на дороге.

4) Меньше вибраций

Раньше в традиционных дизельных двигателях с прямым впрыском топлива чувствовалось много вибраций. Теперь эти вибрации были уменьшены с помощью системы непосредственного впрыска Common Rail для более комфортного вождения.

5) Лучше пробег

Так как дизельный двигатель Common Rail обеспечивает большую мощность, это означает, что вы увеличите расход топлива.В результате ваша экономия топлива также будет лучше. Это означает, что в дороге вы тратите меньше денег на топливо.

См. Также: Общие причины высокого расхода топлива в дизельных двигателях

Три главных недостатка дизельного впрыска Common Rail

При всех преимуществах двигателя Common Rail есть и некоторые недостатки. Хотя минусов меньше, они могут повлиять на ваше решение о том, покупать ли автомобиль с дизельным двигателем Common Rail или нет.

1) Более высокая стоимость автомобиля

Автомобили с дизельным двигателем Common Rail будут дороже, чем с традиционным прямым впрыском.

Если вы работаете в компании, которая поставляет вам автомобиль в рамках своего автопробега, то это не проблема. Но если это личный автомобиль, вам нужно подумать, стоит ли того дополнительных затрат. Для большинства это определенно так.

2) Дорогие детали

Поскольку дизельные двигатели Common Rail более дорогие, можно ожидать, что запасные части также будут дорогими.

3) Больше обслуживания

Дизельные двигатели Common Rail потребуют большего обслуживания, чем традиционный дизельный двигатель. Даже если вы выполняете техническое обслуживание самостоятельно, оно все равно требует больше времени, усилий и затрат, как отмечалось выше, с более высокой стоимостью деталей.

Заключение

Дизельный двигатель с общей топливораспределительной рампой, безусловно, является достижением в дизельной технологии, которое в конечном итоге полностью заменит традиционную систему прямого впрыска. Возможно, когда эта новая технология станет более распространенной в каждом автомобиле с дизельным двигателем, она станет дешевле.

До тех пор вы будете вкладывать средства в двигатель, который обеспечит вам лучшую производительность, лучший пробег, лучшие впечатления от вождения и будет способствовать более экологичной политике.

Системы Common Rail | Cummins Inc.

Cummins обеспечивает большее время безотказной работы вашего автопарка при низких затратах на техническое обслуживание. Как единственная организация по топливным системам, основанная на опыте глобального поставщика двигателей, Cummins предлагает ряд различных систем, соответствующих потребностям вашего автомобиля или автопарка.

Топливная система XPI среднего класса

Этот пакет топливной системы, воплощающий технологию сверхмощной топливной системы в двигателях среднего класса, гарантирует, что насос и форсунки работают идеально согласованно. Предлагаемая как с масляной, так и с топливной смазкой, система обеспечивает лучшее в отрасли давление впрыска и, как специализированная система, обеспечивает оптимальные характеристики двигателя и улучшенную экономию топлива для двигателей среднего класса.

Системы могут быть полезны благодаря одноцилиндровому насосу высокой производительности, способному удовлетворить потребности в лошадиных силах, минимизируя при этом занимаемое пространство и общую стоимость владения.Кроме того, модуль управления Cummins контролирует и регулирует параметры топливной форсунки и насоса, чтобы обеспечить стабильную производительность впрыска топлива в течение всего срока службы двигателя. Лучшая в отрасли конструкция форсунок обеспечивает общее повышение топливной экономичности двигателя автомобиля.

Технология смазывания маслом

Модульная конструкция с масляной смазкой доступна для двигателей 5–12 л, обеспечивая максимальную устойчивость к топливу.

Оптимальная конструкция обеспечивает низкое содержание масла в топливе, увеличивая срок службы сажевого фильтра для повышения долговечности за счет уменьшения повреждения форсунок из-за высокого давления и утечки горячего топлива.

Технология смазки топливом

Модульная конструкция с топливной смазкой для двигателей 5L-12L позволяет создать компактный насос с высокой топливной экономичностью, который можно адаптировать к широкому спектру двигателей, обеспечивая при этом самые высокие в мире стандарты выбросов топлива.

Помимо уменьшения занимаемого места, что обеспечивает большую гибкость, есть также минимальная утечка и отсутствие давления передачи масла в топливо, что приводит к уменьшению повреждения форсунок из-за высокого давления и утечки горячего топлива.

Топливная система XPI для тяжелых условий эксплуатации

Система Cummins HD XPI — это система Common Rail, которая обеспечивает самое высокое давление впрыска по сравнению с любой другой системой Common Rail.Система XPI, в первую очередь предназначенная для средних и тяжелых условий эксплуатации, является результатом передовых технологий Cummins. XPI обеспечивает лучшее в отрасли давление впрыска и, как специализированную систему, обеспечивает оптимальную производительность двигателя и улучшенную экономию топлива для приложений среднего класса.

Common Rail Преимущества:

• Лучшее в отрасли давление впрыска с большим объемом топлива под давлением в форсунке для улучшения возможности многократного впрыска, оптимального сгорания и экономии топлива
• Конструкция инжектора и насоса с малой утечкой для минимизации обратного потока нагретого топлива — для повышения экономии топлива и максимальной долговечности топливной системы
• Конструкция топливного насоса с масляной смазкой и привода форсунок с усилителем давления для дополнительной устойчивости к повреждениям от мусора и повышенной устойчивости к свойствам топлива
• Насос доступен в двух- и трехцилиндровых моделях с несколькими конфигурациями, обеспечивающими гибкость применения и установки
• Максимальное номинальное давление 2600 бар

Форсунки Common Rail

Cummins предлагает топливные форсунки мощностью от 1600 до 2600 бар.

Преимущества:

• Конструкция, работающая под давлением, более устойчива к повреждениям от мусора, переносимого топливом, чем система со сбалансированным давлением. Чтобы избежать обратного потока нагретого топлива и необходимости в системе охлаждения топлива, топливные форсунки Cummins имеют полости для пружин под давлением, которые обеспечивают минимальную утечку или ее отсутствие, устраняют необходимость в дополнительном охлаждении и улучшают общую экономию топлива.
• Cummins предлагает систему с герметичными форсунками, что делает продукт надежным и долговечным.
Форсунки
• адаптированы к рабочим циклам и обеспечивают лучшую в отрасли экономию топлива, обеспечивая повышение эффективности до 5% по сравнению с нашими конкурентами.
• Форсунки без утечек способствуют снижению паразитного энергопотребления топливной системы более чем на 25% по сравнению с типичными форсунками среднего диапазона для общего повышения экономии топлива двигателем.

CRFI 5	CRFI 5
CRFI 4	CRFI 4

Форсунки Common Rail (CRFI)
Название платформы	CRFI 2	CRFI 3	CRFI 4	CRFI 5	CRFI 8V
Максимальное рабочее давление (бар)	1600	1800	2200	2600	2200
Максимальное количество импульсов впрыска	6	6	6	5	5
Совместимость с адаптивными характеристиками форсунок (AIC)	Есть	Есть	Есть	Есть	Есть

Топливные насосы Common Rail
Название платформы	ФЛП 1	OLP 1	OLP 2	OLP 3
Количество цилиндров	2	1	2	2
Рабочий объем (куб. См / оборот)	1.2	1,8	3,6	2,4
Максимальное давление в рампе (бар)	2000	1800	2200	2600
Макс.скорость (об / мин)	4500	1500	1500	2100
Смазка	Топливо	Масло	Масло	Масло
Тип подшипника	Обычная	Ролик	Ролик	Обычная
Тип подачи топлива	Механическая передача	Механическая передача	Механическая передача	Механическая передача
Применения двигателя	MD / HD	MD / HD	MD / HD	MD / HD

Что такое Common Rail? | Farinia Group

Common Rail — один из наиболее важных компонентов в системе прямого впрыска дизельного топлива и бензина.Основное различие между прямым и стандартным впрыском — подача топлива и способ его смешивания с поступающим воздухом. В системе прямого впрыска топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя период ожидания во впускном коллекторе. Под управлением электронного блока топливо впрыскивается непосредственно там, где камера сгорания наиболее горячая, что обеспечивает более равномерное и тщательное сгорание топлива.

Основные преимущества прямого впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой можно резюмировать в снижении выбросов выхлопных газов и шума, улучшении топливной экономичности и улучшенных общих характеристиках двигателя.Система состоит из насоса высокого давления, форсунок, рейки и электронного блока управления.

Common Rail — это длинный металлический цилиндр. Он получает топливо от насоса и распределяет его по форсункам под чрезвычайно высоким давлением. Повышение давления топлива — результат новейшей конструкции двигателей. И дизельные, и бензиновые двигатели имеют тенденцию становиться меньше и легче для повышения топливной экономичности и производительности, что увеличивает давление топлива и устанавливает совершенно новые стандарты для производства высококачественной системы Common Rail .

Во-первых, решающее значение имеет геометрическая точность детали. Точная конструкция способствует лучшей производительности системы Common Rail. Даже минимальные колебания размера или формы могут привести к поломке. Определение правильных параметров на этапе проектирования важно, но что действительно важно, так это их строгое соблюдение в процессе производства.

Выбор материала — это тоже момент, который нельзя недооценивать. Хорошие механические свойства обеспечивают прочность и предотвращают коррозию.Используемые материалы — обычно сталь и нержавеющая сталь. Common Rail для дизельного двигателя изготовлен из стали, а Common Rail для бензинового двигателя изготовлен из нержавеющей стали, потому что топливо слишком агрессивно, а нержавеющая сталь обладает большей устойчивостью к коррозии, чем сталь.

Качество Common Rail имеет решающее значение. Повреждения могут привести к поломкам и утечкам, которые могут заблокировать автомобиль или привести к возгоранию. Следовательно,

• опережающий,
• тестирование
• и профилактика

любые возможные проблемы с Common Rail во время производства являются существенными.Ковка имеет наибольший вклад в эффективное предотвращение возможных отказов компонентов. Ковка и, в частности, горячая ковка упрочняет материал, закрывая пустоты в металле, деформируя его и придавая ему форму с помощью локализованных сжимающих сил. Кованый Common Rail прочнее и устойчивее к давлению и коррозии.

Setforge, кузнечная дочерняя компания Farinia Group, имеет многолетний опыт в разработке и реализации высококачественного производственного процесса Common Rail.Мы работаем с лучшими поставщиками стали и предлагаем широкий спектр методов ковки, выполненных на современном оборудовании и инструментах.

ISUZU: Технология для более чистого дизельного топлива

Одновременное сокращение PM и NOx

Электронная система управления

Когда температура сгорания выше, а топливно-воздушная смесь приближается к полному сгоранию, больше NOx образуется в выбросах. Другими словами, чем эффективнее сжигается топливо для получения более высокой мощности, тем больше образуется NOx.Однако, если температура сгорания понижается, это приводит к снижению мощности и снижению топливной эффективности. Таким образом, чтобы уменьшить образование NOx, двигатель должен управлять взрывным сгоранием и спокойно завершать цикл сгорания. Контролируя количество и время впрыска топлива с помощью электронной системы управления, дизельный двигатель может достичь хорошо сбалансированного сгорания, тем самым производя чистые, низкие выбросы NOx при сохранении рабочих характеристик.

Система впрыска топлива высокого давления Common Rail

Система впрыска топлива высокого давления Common Rail Isuzu с электронным управлением осуществляет впрыск топлива при более высоком давлении, чем обычная система высокого давления, чтобы уменьшить количество ТЧ, образующихся при сгорании.В то же время система сокращает выбросы NOx за счет использования электронного блока управления (ЭБУ) для точной регулировки давления, времени и периода впрыска топлива.

Конструкция системы

Эта система состоит из подающего насоса, общей магистрали, инжектора, блока управления и множества датчиков.

(1)	Давление топлива повышается до высокого уровня до 120 МПа подающим насосом, а затем подается под давлением в небольшой резервуар, называемый общим распределителем, который временно удерживает топливо перед подачей его к каждой из форсунок одновременно.
(2)	ЭБУ определяет состояние работы двигателя и отправляет сигналы на форсунки, чтобы контролировать количество топлива и время впрыска для оптимизации впрыска.
(3)	Форсунка впрыскивает топливо в соответствии с ECU, и всегда поддерживается оптимальный впрыск топлива. В обычном впрыскивающем насосе давление впрыска изменяется в соответствии с частотой вращения двигателя и количеством впрыска.

В обычном топливном насосе высокого давления трудно поднять давление впрыска в диапазоне низких оборотов, поскольку давление впрыска пропорционально частоте вращения двигателя. По этой причине в обычных ТНВД используются форсунки для впрыска топлива с выходными отверстиями малого диаметра. Система Common Rail может гибко регулировать давление впрыска независимо от оборотов двигателя и обеспечивает чистый выхлоп независимо от условий работы.

.