Дизель common rail: Что надо знать о дизелях Common Rail и когда их нужно бояться? Рассказывает специалист

Содержание

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

Common Rail. Дизельная сказка

Техническое решение, известное более полувека, за последние полтора десятка лет перевернуло представление об автомобильном дизеле

Владимир Заборщиков

Техническое решение, известное более полувека, за последние полтора десятка лет перевернуло представление об автомобильном дизеле

Германия не имеет собственной нефти. Неудивительно, что немецкий инженер Рудольф Дизель пытался найти альтернативный вид топлива. Изначально предполагалось, что таковым может послужить горючая (и даже взрывоопасная) угольная пыль. Но процесс подготовки рабочей смеси с воздухом получился слишком сложным, мотор на угольной пыли работать категорически не хотел. Зато на тяжелых фракциях нефти он, по тогдашним меркам, работал вполне прилично. 1895 год официально считается годом изобретения дизельного двигателя. Примечательно, что первые серийные моторы были турбодизелями: рабочий процесс требовал подачи сжатого воздуха. Конструкция получалась громоздкой и массивной. Тем не менее новый силовой агрегат тут же нашел применение на водном транспорте, в нарождающейся электроэнергетике и, несколько ограниченно, в грузовом автомобилестроении. Для легковых машин он был слишком тяжел.

Первая «дизельная революция» свершилась в 20-е годы ХХ века. Другой немецкий инженер, Роберт Бош, в 1923 году разработал несколько конструкций форсунок для впрыска тяжелого нефтяного топлива, а в 1927 г. — и собственный двигатель с воспламенением от сжатия, т. е. дизель по-нашему. Применение миниатюрного топливного насоса высокого давления позволило отказаться от здоровенных воздушных компрессоров.

Создаваемое инженерами давление в 1,5—2,5 атм сегодня сложно назвать высоким, тем не менее его хватало, чтобы подавать к механическим форсункам топливо без воздушных пузырей.

В те годы, вероятно, и сложилось представление о дизельной топливной аппаратуре, как о чем-то высокоточном и очень капризном. В силу особенностей применявшихся тогда конструкций перед запуском требовался предварительный прогрев двигателя горячим воздухом, для синхронизации зажигания все трубки, идущие от ТНВД к форсункам, должны были иметь одинаковую длину и нормированные радиусы загиба. До пусковых свечей накаливания тогда еще не додумались. От моторов тех времен, как пример технологической сложности, нам остались только высокие требования к точности изготовления плунжерных пар насосов. Остальные диковинки ушли в прошлое, правда, уступив место некоторым новым, о которых разговор позже.

С появлением насосов высокого давления системы впрыска дизеля разделились на два типа. На долгие годы главенствующей в автомобильной промышленности стала насосная система. Каждая секция плунжерного насоса связана со своей форсункой, управляемой механически, гидравлически или гидромеханически. В последние десятилетия появились форсунки с электромагнитным и электрогидравлическим приводом клапана, позволяющие применять электронное управление двигателем.

Второй тип — аккумуляторная система, в которой работа насоса и форсунок не синхронизируется. Насос (или насосы) даже может иметь отдельный, независимый от двигателя привод. Насос подает топливо в аккумулятор, в котором поддерживается постоянное высокое давление. Из аккумулятора топливо под давлением подается в форсунки той или иной конструкции. Очевидно, такая система была сложнее, а ее неоспоримые достоинства остались невостребованными на протяжении десятилетий. Отметим, что с довоенных времен ничего принципиально нового в рабочий процесс дизеля внесено не было.

Тем не менее очередная революция имела место. Имя ей — Common Rail, т. е. «общая магистраль». Суть событий свелась к использованию хорошо известной аккумуляторной системы, но на более высоком технологическом уровне.

Бытует мнение, что Common Rail — изобретение Robert Bosch AG. На деле все значительно сложнее. Первый прототип системы был создан еще в 60-е годы в Швейцарии, но дальше дело не пошло из-за отсутствия электроники управления соответствующего уровня.

Затем, уже в начале девяностых об аккумуляторной системе вспомнили инженеры японской корпорации Denso. Созданная ими система ECD-U2 устанавливалась на грузовики Hino Rising Ranger. Правда, японцы недооценили перспективы своего детища и в 1995 продали технологию другим автопроизводителям. Тем не менее лавры первооткрывателя Common Rail для автомобиле­строения принадлежат им по праву.

Наибольший вклад в развитие системы внесли инженеры из Magnetti Marelli, Elasis и исследовательского центра Fiat. В 1997 году Common Rail появляется сначала на Alfa Romeo 156 1.9 JTD и лишь затем на Mercedes-Benz C 220 CDI. Можно сказать, что именно Fiat выдал Common Rail путевку в жизнь, но итальянский концерн переживал в тот период серьезные трудности, и практически готовая технология была продана компании Robert Bosch.

Особо горевать итальянцы не стали и, по мере улучшения финансового положения, продолжили разработку дизельной темы. В первом десятилетии XXI века их дизели признаются лучшими, а отдельные технические решения находят применение за пределами системы питания дизеля. Так, например, система регулирования фаз газораспределения MultiAir базируется на дизельных форсунках и соответствующей управляющей электронике.

Сегодня 90% систем Common Rail выпускают четыре крупнейших производителя автомобильных комплектующих — Bosch, Delphi, Denso и Siemens.

Внедрение системы наряду с турбонаддувом — краеугольный камень популярной сегодня идеологии даунсайзинга, т. е. замены мотора большого литража на меньший по размерам и весу, но равный или превосходящий по мощности и крутящему моменту. Большая заслуга системы и в небывалом росте спроса на дизельные автомобили. Даже традиционно бензиновая Америка, похоже, не устоит. В ее жесткие экологические нормативы новые «чистые» дизели укладываются с легкостью.

Volkswagen, долгие годы пестовавший другое дизельное направление — насос-форсунки PD Diesel, полностью от них отказался и ставит Common Rail и на Audi Q7, и на VW Polo. Кстати, во многом благодаря системе этот автомобиль с литровым мотором часто именуют трехлитровым: в ходе рекордного заезда он израсходовал меньше 3 л на 100 км.

Японцы грозятся начать производство турбодизельного мотоцикла.

Что же изменилось в старой доброй аккумуляторной системе впрыска? Чем объясняется резкий рост ее популярности?

Последней революцией было введение электронного управления моментом и продолжительностью (объемом) впрыска. Дальше пошла «эволюция», сводящаяся к совершенствованию отдельных компонентов и программного обеспечения и росту давления в аккумуляторе, доходящего до 2000 бар. Ставшее действительно высоким давление потребовало поиска новых материалов и конструкций, но принципиальных изменений в последние годы не было. Нет их и сейчас. Похоже, что не будет и в ближайшем будущем.

Дизель экономичнее бензинового двигателя, дешевле и дизельное топливо. Он имеет более высокий крутящий момент, притом в широком диапазоне скоростей вращения коленвала. Турбонаддув и аккумуляторный впрыск победили «вялость» и шумность атмосферного дизеля. Технические ухищрения вроде впрыска мочевины (AdBlue) и сажевого фильтра позволили снизить экологическую нагрузку. Уменьшивший расход топлива даунсайзинг помогает решить и проблему парниковых выбросов СО2. Дизельный двигатель выгоден всем: и конечному потребителю, и обществу, и автопроизводителю.
Не любят его только на автосервисе. На первый взгляд это кажется странным. Для выявления абсолютного большинства неисправностей достаточно иметь электронный сканер и механический диагностический набор. Купить их может любой успешный автослесарь. Срок окупаемости — месяцы. Более дорогое современное оборудование обещает и больший доход.

Разруха, увы, в головах. Сервисмены со стажем о дизельных двигателях для легковых автомобилей слыхом не слыхивали. Постсоветский развал системы профессионального образования, проходивший на фоне безудержного роста автомобильного парка, специалистов стране не добавил. В условиях дефицита услуг автосервис может выбирать из них самые для себя выгодные и нехлопотные.

Хотя ремонт топливной аппаратуры сводится к примитивному алгоритму «снять-поставить», требования к состоянию самого помещения и порядка в нем чрезвычайно высоки. При обращении с некоторыми новыми деталями «испачкать» означает «уничтожить». Зачем людям лишние хлопоты, если можно хорошо жить и без них.

Есть и надежда, что по мере дизелизации отечественного парка механиков-дизелистов станет больше: катастрофический дефицит сулит хорошую прибыль. Но объективных предпосылок для этого пока не видно.

Made in Japan

«Вновь изобретенная» в 1995 году в Японии система пользуется наибольшей популярностью в Западной Европе. Но вклад крупнейшего в мире поставщика комплектующих для автопрома, коим сегодня является Denso, этим нововведением не ограничился.

В 2002 году инженеры компании представили систему Common Rail с рекордным в то время рабочим давлением 180 МРа (1800 бар) при пятикратном многоточечном впрыске за такт. В 2008 году давление довели до 200 МРа (2000 бар). Система впрыска производится на заводах Denso в Венгрии, Таиланде и Японии.

С 2003 года компания производит сажевые фильтры из кордиерита (cordierite). В отличие от других конструкций такие фильтры имеют меньший вес и создают меньшее сопротивление потоку выхлопных газов, обеспечивая улучшение эксплуатационных характеристик двигателя и снижение содержания сажевых частиц в выхлопе.

Такие фильтры, помогающие уложиться в нормы Euro 5, с 2007 года производятся на СП Denso и Bosch в польском Вроцлаве.

Хочу получать самые интересные статьи

FAQ Судовой дизель Nanni: топливная система Common Rail

Особенности и основные преимущества аккумуляторной топливной системы в судовых дизелях

Судовой дизель и Common Rail

На данный момент более 70% всех существующих дизельных двигателей оборудованы топливной системой Common Rail (CR). Подобная популярность обусловлена уникальными особенностями системы, которые позволяют одновременно увеличивать мощность и снижать расход горючего. Помимо наглядной выгоды CR обеспечивает уменьшение производимых шумов и выхлопов при работе двигателя. Поскольку многие судовые дизели Nanni оснащены системой CR, мы поговорим о ней более подробно.

Разработки системы, которая осуществляла бы прямой впрыск горючего в цилиндр, велись еще в в 1930-х годах в СССР. В архивах отмечен даже пример внедрения подобного комплекса на ряд двигателей, но, по причине недостаточного уровня развития электроники, попытки тех лет не увенчались успехом. Прообраз Common Rail появился чуть позже, в конце 60-х годов XX века в Швейцарии. Следующим этапом эволюции системы стала ее адаптация для коммерческого использования корпорацией Denso. Окончательный вид Common Rail приобрела благодаря инженерам компании Fiat, но вот широкое распространение она получила благодаря фирме Bosch, выкупившей права на ее реализацию. Впоследствии представители Fiat не раз высказывали сожаления о подобном просчете, но на тот момент компания просто не имела достаточных ресурсов для полного завершения проекта.

Судовой дизель с Common Rail работает точно также как и индустриальные моторы. Подробная схема строения и осуществления подачи горючего будет рассмотрена ниже.

Все о Common Rail

Прежде всего, стоит отметить, что за корректную работу всей системы CR отвечает специальный электронный блок управления (ЭБУ). Именно он, основываясь на различных данных, поступающих с датчиков температуры воздуха, давления наддува, положений коленвала и распредвала и прочее, дает команду на начало впрыска и регулирует все сопутствующие процессы.

Все элементы системы поделены на 3 крупные группы:

  • контур низкого давления, к нему относятся бак с топливной массой, подкачивающий насос и фильтр топлива;
  • контур высокого давления, который включает в себя ТНВД, совмещенный с контрольным клапаном, топливную рампу со всеми входящими контроллерами и форсунки с управляющими элементами;
  • датчики.

Схематично принцип функционирования Common Rail выглядит так: подкачивающий насос забирает топливный материал из хранилища, проводит его через специальный фильтр предварительного подогрева и подает его к КВД. Далее ТНВД доставляет горючее в топливную рампу, где оно содержится под большим давлением. Форсунки присоединены к рампе посредством небольших трубопроводов, поэтому, когда ЭБУ подает сигнал о начале процесса впрыска, клапан каждой форсунки открывается и производит порционную подачу топлива. За один рабочий цикл Ф могут совершить до 9 впрысков. ЭБУ контролирует не только сам процесс ввода горючего материала, но и работоспособность всех элементов Common Rail.

Главными преимуществами CR являются простота конструкции, точная дозировка топлива, поддержка давления ввода горючего на одном уровне в течение всего цикла подачи.

К недостаткам системы можно отнести жесткие требования к качеству топлива и зависимость работы всего комплекса от исправности каждой составляющей.

Судовой дизель Nanni с CR

Судовой дизель с подобной системой обладает лучшими мощностыми и экологическими характеристиками. Среди судовых дизелей Nanni Common Rail реализована в части двигателей на базе Toyota и John Deere. Для примера рассмотрим по одной модели двигателя из каждой категории.

Судовой дизель Nanni T4.230 относится к представителям Toyota и подходит для установки на скоростные суда. Максимальная мощность судового дизеля составляет 230 л.с. Она достигается за счет использования Common Rail и турбокомпрессорного наддува с предварительным охлаждением воздуха. Судовой дизель Nanni T4.230 имеет одобрение SOLAS, что позволяет монтировать его на шлюпки свободного падения и патрульные катера. Сухой вес двигателя составляет 350 кг. Предельная наработка судового дизеля не должна превышать 500 часов.

Судовой дизель Nanni N5.180 из семейства John Deere оборудован системой CR второго поколения, 2-х контурной системой охлаждения, турбонаддувом с интеркулером и прочими необходимыми элементами. Чаще всего данный судовой дизель монтируют на крупные речные и морские суда, паромы и тд. Мощность модели соответствует 180 л.с., а объем двигателя – 4,5 л. Преимуществом двигателя также является широкие возможности модификации, благодаря которым можно добавлять к судовому дизелю необходимые опции.

Купить судовой дизель Nanni или получить консультацию вы можете у наших специалистов по телефону 8 812 34-000-56 или e-mail [email protected]

Система питания топливом дизеля. Common Rail: дизельный впрыск

(проще говоря, топливная). Бытует мнение, что дизельные автомобили более привередливы к качеству топлива. Это действительно так. Да и ремонт такой системы стоит в разы дороже. Сегодня мы рассмотрим, что собой представляет топливная система дизельного двигателя, устройство ее и основные неисправности.

Устройство

Условно данную систему можно разделить на два контура: высокого и низкого давления. Последний производит подготовку топлива и направляет его на «следующий уровень», ко второму контуру. Система высокого давления выполняет функцию финального впрыска горючего в камеру сгорания двигателя.

Цепочка контура низкого давления включает в себя ряд конструкционных составляющих. Это фильтр, сепаратор, топливный привод, подогреватель, а также насос. Горючее проходит через каждую из вышеперечисленных деталей. Насос создает давление в системе, подогреватель в холодное время нагревает «солярку» до нужной температуры (так как зимой она превращается в парафиновую жижу), и сквозь фильтр горючее поступает во второй, не менее важный в системе контур. Он состоит из следующих деталей:

  • Он соединяется вместе с фильтром.
  • Форсунки. В последнее время большую популярность обрели форсунки с непосредственным впрыском топлива. Считается, что они рассчитаны на более точную дозировку горючего. Машина не теряет в мощности, при этом падает расход.
  • Топливопроводы — магистрали, по которым смесь поступает в цилиндры.

Ниже мы рассмотрим основные неисправности топливной системы дизельного двигателя.

Затрудненный запуск

Особенно часто это случается в холодное время. Считается, что запустить дизель без предварительного подогрева зимой практически невозможно. Чтобы хоть как-то сгладить эту ситуацию, производители предусмотрели арктическое топливо, которое включает в себя антизамерзающие присадки. Но трудный запуск не всегда говорит о замерзшем топливе. Если машина плохо заводится даже «на горячую», скорее всего, вышел из строя насос высокого давления, а именно его нагнетательные элементы. Также стоит проверить угол опережения подачи топлива в двигатель. Возможен износ форсунок, из-за которых смесь плохо распыляется в цилиндре. Вообще причин трудного запуска дизеля очень много. Поэтому проверяется каждая деталь. Неисправными могут быть неправильная работа регулятора давления, нехватка топлива перед ТНВД. Такие неисправности топливной системы дизельного двигателя («Фольксваген Т4» не исключение) сопровождаются разгерметизацией топливных магистралей, из-за чего воздух попадает в насос, который уже не в состоянии выработать нужное давление.

Падение мощности

Возникает вследствие износа или же повреждения распылителей. Также такие неисправности топливной системы дизельного двигателя случаются вследствие недостаточного количества топлива, что попадает в насос. Так как перед ним установлен фильтр, велика вероятность, что он попросту забит.

Большой расход

Данные неисправности систем питания дизельных двигателей возникают из-за неправильно выставленного угла опережения впрыска. Также повышенный расход горючего является следствием неправильной работы топливного насоса. Уровень давления впрыска смеси слишком большой. Кроме этого, расход увеличивается из-за низкой компрессии в цилиндрах.

Черный дым из выхлопной трубы

И если на «КамАЗах» это принято считать «заводской болезнью», на которую хозяева просто не обращают внимания, то на иномарках дым из трубы — повод серьезно задуматься. Данные признаки неисправности дизельного двигателя говорят о плохом смесеобразовании в цилиндрах, которое может быть из-за позднего впрыска топлива. Еще следует проверить форсунки и зазоры в клапанах. Сама «чернота» образуется вследствие нагара и неплотного закрытия впускных/выпускных клапанов двигателя.

Белый и серый дым

Возможно, в двигателе пробита прокладка головки блока. Если этот дым со временем пропадает, мотор попросту переохладился. Это нормально для северных широт.

Жесткая работа

Дизельный двигатель по своей природе изначально работает шумнее бензинового. Однако если вибрации усилились, скорее всего, произошел ранний впрыск топлива. Определение неисправности дизельного двигателя производится путем диагностики форсунок. Также проверяется уровень компрессии в цилиндрах. Минимальный ее уровень должен составлять 23 килограмма на сантиметр кубический. Разбег показателей между цилиндрами при этом не превышает 5-10 процентов. Среднестатистический дизельный мотор выдает порядка 27-30 «килограмм». Для определения используется специальный инструмент — компрессометр.


Провалы в разгоне

Симптомы — слишком короткий ход педали газа. В таком случае следует отрегулировать тягу акселератора. Также проверьте воздушный фильтр. Возможно, неисправен высокого давления, из-за чего он не может выработать нужное давление в системе.

Плавают «холостые»

В таком случае проверяют уплотнительные шайбы под форсунками. Смотрят на крепление топливного провода между фильтром и насосом. При необходимости затягивают сильнее. Также при подобных симптомах неисправности топливной системы дизельного двигателя смотрят опорную пластину насоса на предмет повреждений. Возможен износ коленчатого вала. «Холостые» плавают из-за избыточного давления газов в картере — проверяют вентиляцию.


Заглох двигатель

Если он глохнет на ходу, проверяют смещение угла опережения впрыска. Это нарушение соединения привода с насосом. Также это грязный фильтр, из-за чего возникает нехватка топлива и низкое давление подачи. Что касается самого насоса, в нем возможен перекос поршней-разделителей или ротора. Стоит отметить, что ТНВД — это наиболее дорогостоящая деталь в системе питания дизельного автомобиля. В силу сложной конструкции элемент трудно поддается ремонту, поэтому стоимость восстановления сопоставима с ценой нового элемента, купленного на разборке.

Профилактика

Чтобы исключить неисправности топливной системы дизельного двигателя (потому что поломка дизеля — это дорого и надолго), не ленитесь проводить профилактику. В первую очередь нужно делать промывку системы с периодичностью 1-2 раза в год. Данная операция включает в себя демонтаж топливного бака и удаление скопившегося «отстоя» в топливном фильтре. Практика показывает, что на дне в процессе эксплуатации образуется много осадка, который при езде на пустом баке вмиг забивается в фильтрах и магистралях.


Сорт горючего

Особенно это касается использования автомобиля в так называемый переходной сезон. Температура воздуха уже снизилась, а на заправках продают остатки летнего топлива. Оно теряет свою текучесть уже при -5 градусах. Дальше превращается в парафин, который забивается в насосе и фильтрах. Обязательно на заправках уточняйте, какой тип горючего будет заливаться — летний или зимний. Если уж так случилось, что температура резко упала, а в баке летняя «солярка», максимально отогрейте машину при помощи предпускового подогревателя, или если это легковушка — подключите бытовой отопитель в гараж. При запуске дизельного мотора важен каждый градус.

Не разбавляйте топливо

Некоторые умельцы при необходимости запуска дизеля зимой «бодяжат» горючее бензином. Этого делать категорически нельзя. В России давно продаются специальные арктические присадки для дизеля, позволяющие предотвратить образование парафина в баке. По сути, эти же присадки добавляют и в обычное летнее топливо на АЗС — так оно становится пригодным для эксплуатации зимой. Ничего противозаконного в этом нет. А вот разбавлять его с бензином — просто самоубийство (имеется в виду для топливной системы).

Прогрев зимой

Прогревать или нет? Топливная система дизельного двигателя, устройство которой существенно отличается от бензинового, тоже нуждается в данном действии. Запустив мотор, дайте ему поработать на холостых 3-5 минут, после чего первые 200 метров проедьте в «щадящем» для автомобиля режиме. Дизельный мотор, в отличие от бензинового, более холодный — прогревается намного дольше. Длительная работа на холостом ходу тоже не требуется, но игнорировать вышеописанную рекомендацию не стоит.

АЗС

Все ругают наши заправки за плохое качество топлива, мол, на российских АЗС нет нормальной солярки. Это в корне неправильно. Одно простое правило: заправляйте автомобиль дорогим топливом на известных АЗС. Все хотят сэкономить, покупая горючее на 10-15 процентов дешевле рыночной стоимости, буквально выстраиваясь в очереди. Однако спустя пару недель, попав на ремонт топливной, начинают винить не себя, а заправки. По сути это так, но ведь никто силой туда не загоняет. У вас всегда есть выбор. Помните главное — скупой платит дважды.


Как увеличить ресурс ТНВД?

Как мы уже сказали ранее, это одна из самых ответственных частей топливной системы.

Чтобы насос высокого давления прослужил дольше и неисправности топливной системы дизельного двигателя обошли вас стороной, нужно:

  • Не оставлять бак на ночь «полупустым». Так на его станках образуется конденсат, который затем проникнет в форсунки и насос.
  • Периодически производить слив отстоя через дренажную пробку.
  • Не ездить на пустом баке и постоянно горящей лампочке.


Заключение

Итак, мы выяснили основные неисправности дизеля. Соблюдая эти простые правила, вы существенно продлите ресурс системы и снизите риск «попасть на ремонт».

Несмотря на все технологические достижения последних лет в разработке ДВС на дизельном топливе, в народе гуляет стереотип о шумности и некоего тракторного предназначения дизельных агрегатов. Но современные ДВС получили отличные электронные системы управления, изменяемые фазы впрыска топлива, новые топливные системы и улучшенное качество материалов и лучшее качество сборки. Поэтому, современный дизельный агрегат не уступает бензиновому в динамике, мощности, шумности, но имеет меньший расход при том, что солярка стоит дешевле бензина. Но стоит признать, что экономичность мотора компенсируется более дорогим обслуживанием, в чем играет немалую роль — топливная система, о которой поговорим детальней в данной статье.

Чем отличаются дизельные и бензиновые агрегаты

По общим принципам, обе разновидности агрегатов не имеют особых конструктивных различий и являются примерами классических ДВС. Единственным принципиальным различием агрегатов, становится используемое топливо и принцип его поджига.

В современных моторах, работающих на бензине, в большинстве случаев используется конструкция, смешивающая воздух с бензином до попадания в цилиндр, и только потом поступает в камеру сгорания, в которой сжимается и воспламеняется (стоит отметить, что существуют и отличия от данной схемы, но принцип остается неизменным), после чего, топливная смесь сжимается до 9-11 единиц и поджигается электрической искрой.
В «дизеле» происходит воспламенение топлива из-за повышенной степени сжатия в комплексе с высокой температурой сжатого воздуха, без принудительного поджига. Воздух и солярка в камеру сгорания поддаются по отдельности. На моменте сжатия поддается воздух, сжимающийся до тридцати кратной степени, из-за чего происходит нагрев до 700 — 800 градусов по Цельсию. Незадолго до момента верхней мертвой точки, через форсунку начинает поступать дизельное топливо, воспламеняющееся уже в процессе впрыска.

Но данный принцип воспламенения имеет свои минусы, особенно в холодные времена года, когда температура воздуха опускается, и в не прогретом двигателе не получается создать требуемую температуру для воспламенения топлива. Для исключения такой ситуации, приходится использовать специальные свечи накала, которые помогают достичь необходимой температуры на первых секундах работы мотора.

Принцип работы топливной системы дизельного мотора

Если кратко описывать, как работает топливная система и как она сделана, то всю систему можно разделить на две части. Первая — относится к части отвечающей за наполненность системы, и очистку топлива через два фильтра. В последствии, топливо попадает в ТНВД, но перед этим проходит еще один этап фильтрации при помощи фильтра тонкой очистки.

А ТНВД уже работает в согласованном режиме с форсунками, через которые поступает топливо внутрь цилиндров. При этом, новые агрегаты очень требовательны к точности объемов подающегося топлива и в точности времени за которое подается этот объем. Поэтому, топливная система дизельных агрегатов — это сложный и дорогой в обслуживании компонент.

Стоит отдельно уделить внимание тому моменту, что современные «дизеля» стали требовательны к качеству топлива. В данном вопросе, можно сказать, что бензиновый мотор менее прихотлив и способен проработать на низкокачественном топливе лучше чем современный дизельный агрегат. Поэтому, не стоит вспоминать те времена, когда в дизельные автомобили заливали первую попавшуюся солярку. Двойная фильтрация позволяет избавить топливо от различных примесей, включающих в себя грязь, песчинки и даже воду.

После фильтрации, дизельное топливо поступает в топливный насос высокого давления, который способен поднять давление до 2 000 атмосфер. Это позволяет обеспечить необходимые условия для распыления топлива в камерах сгорания посредством форсунок. При этом, ТНВД работает в сочетании с порядком работы поршней. Если все функционирует в строго отрегулированном порядке, то в камеру сгорания подается определенное количество топлива с высокой точностью по объему, времени и давлению.

Кроме этого, немаловажной частью топливной системы является «обратка», обеспечивающая возврат лишнего количества топлива в топливный бак. Что позволяет системе работать с небольшим запасом по объему топлива (на случай необходимости резкого увеличения скорости или оборотов мотора), и обеспечивает определенный температурный режим топлива.

Основные составляющие части топливной системы

В данной части статьи, мы подробно разберемся с основными элементами топливной системы, обеспечивающими бесперебойную работу.

Топливо подкачивающий насос


Это один из самых простых элементов во всей системе, обеспечивающий небольшое давление в топливной магистрали до ТНВД. По своей конструкции представляет собой две шестерни, выполняющих роль лопастей, создающих давление и придающих направление движению топлива. Как отмечалось ранее, данный насос обеспечивает излишний объем топлива, который возвращается по обратной магистрали в топливный бак. Это позволяет постоянно поддерживать заполненность системы и необходимый объем топлива в любой момент работы двигателя.

Топливный насос высокого давления или ТНВД

Как понятно из названия, это главный агрегат в топливной системе дизельного двигателя, обеспечивающий достаточное давление для нормальной работы мотора. Кроме этого, современные технологии, позволившие внедрить электронные системы управления в работу ТНВД, форсунок и самого двигателя, позволили добиться удивительных показателей экономичности, мощности, минимизации вибрации и шума на оборотах до 4500 в минуту.

Сам же насос высокого давления приводится в работу благодаря механическому приводу от маховика коленчатого вала двигателя. При этом, конструкция топливного насоса позволяет регулировать не только давление, но и количество подаваемого топлива. Все это стало возможным благодаря особой конструкции плунжера, поворотом которого регулируется его ход и количество прокачиваемого топлива.

Форсунки

Это еще один из самых важных элементов в конструкции дизельных автомобилей, работая совместно с топливным насосом высокого давления, они обеспечивают четкость впрыска топлива в камеры сгорания. При этом, различная конструкция форсунки и сопла отвечают за рабочее давление и форму факела распыляемого топлива.

Примечательно то, что форсунки изготавливаются из высокопрочных материалов, которые не боятся высоких температур и имеют минимальные изменения при нагреве. Дело в том, что игла, перекрывающая сопло форсунки работает с половинной частотой от количества оборотов мотора в минуту, а само сопло постоянно находится в непосредственном контакте с камерой сгорания.


Кроме этого, форсунка должна обеспечивать равномерность факела, а размеры фракций распыляемого топлива влияют на качество смеси и отдачу энергии при воспламенении. Поэтому, современные форсунки имеют очень тонкие каналы, которые забиваются при первых признаках некачественного топлива, и требуют регулярного обслуживания. К примеру: форсунки приходится периодически промывать или производить замену. Если ремонт невозможен.

Но в ремонте или промывке есть определенные нюансы, связанные со сложностью и точностью конструкции. Если бензиновые форсунки можно промыть самостоятельно, то для обслуживания дизельных придется обращаться в специальные мастерские, которые специализируются на обслуживании инжекторов бензиновых моторов или на ремонте дизельных форсунок. К счастью, в наше время поиск требующихся мастерских упростился благодаря интернету, и многие фирмы имеют сайты, облегчающие поиск. К примеру, одна из фирм представлена на данном портале — ремонтфорсунок.ру .

Отдельно про CommonRail

Данная технология начала активно применяться на протяжении последних нескольких лет, и заслуженно завоевывает популярность. По своей сути, CommonRail – это дополнительный элемент в системе, представленный общей рампой, или другими словами — аккумулятором давления. Данная конструкция помогает облегчить процесс управления впрыском, отделив работу форсунок от ТНВД.

В данной системе, ТНВД отвечает только за поддержание определенного давления в общей рампе, которая обеспечивает необходимый запас топлива для самых активных режимов. Кроме этого, в данной конструкции применяются форсунки с электромагнитным или пьезоэлектрическим механизмом привода, которые управляются непосредственно электронным блоком управления.

CommonRail позволило доиться еще большей экономичности для дизельных моторов, которая может составить до 20% в сравнении с классической схемой.

Вывод
Как стало понятным из статьи, именно топливная система в паре с системой электронного управления впрыском, позволили современным дизельным агрегатам стать наравне по популярности и эксплуатационным характеристикам на легковых автомобилях, в одном ряду с бензиновыми моторами.

Конечно, некоторые могут приобретать дизельные модификации автомобилей без вникания во все нюансы обслуживания и затрат, оттолкнувшись только от потребления топлива. Но практика показывает, что вся экономичность в топливе компенсируется более дорогим обслуживанием и ремонтом.

Так как смесь топлива и воздуха в цилиндрах дизеля воспламеняется самостоятельно (от сильного сжатия и нагрева). При этом возникает необходимость подачи топлива в камеру сгорания под высоким давлением.

Теперь можно вернуть накидные гайки топливопроводов на штуцеры ТНВД, после чего производится затяжка. Двигатель нужно продолжать крутить стартером, параллельно накидные гайки топливопроводов ставятся на форсунки.

При этом гайки форсунок затягиваются только тогда, когда из-под них начинает вытекать горючее. Раньше затяжку делать нельзя (например, сначала закручиваются гайки на форсунках, а уже после этого на штуцерах насоса). В этом случае прокачивать воздух нужно будет достаточно долго, за это время вполне можно разрядить аккумулятор.

Также отметим, что стартеру каждые 15 сек. непрерывной работы рекомендуется давать передышку около 60-120 сек. Игнорирование данной рекомендации может привести к поломкам стартера или значительному сокращению его ресурса.

Другие способы прокачки топливной системы дизельного двигателя


Итак, выше мы рассмотрели основной способ, как прокачать топливную систему дизеля. При этом многие специалисты и опытные автолюбители отдельно указывают, что в ряде случаев подобные попытки прокачать насос могут иметь серьезные последствия для системы питания.

Обратите внимание, причина таких опасений заключается в том, что если имеются механические повреждения, прокачка таким способом может нанести непоправимый ущерб. Давайте рассмотрим другие существующие способы.

  • Прежде всего, ослабляется болт на магистрали обратной подачи топлива (так называемая «обратка»). Далее следует внимательно следить за тем, как будет выходить топливо. Если видны пузырьки воздуха, тогда это значит, что система завоздушена.

Если это так, можно взять простой насос для накачки шин или компрессор. Далее с топливного насоса снимается шланг, вместо него ставится шланг воздушного насоса. Основная идея в том, что происходит накачка, которая позволяет повысить давление в системе. Это давление дает возможность перекачать дизтопливо в топливный насос.

  • Еще один способ прокачки можно охарактеризовать, как «бытовой», так как он предполагает использование домашнего пылесоса. Главное, чтобы устройство имело достаточную мощность.

Итак, сначала снимается топливный фильтр, просушивается его корпус. Затем отдельные элементы протираются, затем производится обратная сборка. Далее понадобится обнаружить два штуцера на корпусе фильтра. Один из штуцеров нужен для слива дизтоплива, а другой подойдет для прокачки.

Приготовив пылесос, также нужен обычный медицинский шприц и шланг длиной 30-40 см. Для этих целей рекомендуется использовать прозрачный тип шланга. Шприц вставляется в шланг, а другой конец шланга надевается на штуцер прокачки.

Далее из шприца вытаскивается поршень, а в шприц вставляется трубка пылесоса. Главное, добиться надежной фиксации и плотной посадки. Также места соединений можно уплотнить, надевая отрезки шлангов разного диаметра, наматывая изоленту и т.д.

Теперь можно немного открутить штуцер, после чего включается пылесос. Через несколько секунд в шприце можно будет увидеть желтоватую пену. Это и есть смесь солярки и воздуха. Дальнейшая прокачка сводится к тому, чтобы вместо пены шприц заполнило чистое дизтопливо.

Рассмотрим еще одно решение, позволяющее в некоторых случаях быстро прокачать топливную систему дизеля. Для этого достаточно полностью заполнить корпус топливного фильтра дизельным топливом, после чего двигатель запускается. Далее нужно дать мотору поработать на высоких оборотах, в результате чего происходит прокачка системы питания.

что такое подкачивающий насос для ТНВД . Из этой статьи вы узнаете о принципах работы устройства, а также о назначении топливного насоса низкого давления ТННД и стабилизации работы ДВС путем установки дополнительного подкачивающего насоса на дизельный двигатель.

Что касается прокачки через «обратку» при помощи компрессора или описанного выше способа с прокачкой пылесосом, эффективность таких методов в ряде случаев может оказаться низкой или вовсе ставится под сомнение. По этой причине по этой причине настоятельно рекомендуется прокачивать систему питания дизельного двигателя в специализированном автосервисе по ремонту и обслуживанию автомобилей.

Напоследок хотелось бы отметить, что если система питания регулярно завоздушивается, при этом причину определить затруднительно, выходом из ситуации может быть решение установить дополнительный топливоподкачивающий насос на ТНВД.

Рассмотрим устройство дизельного двигателя автомобиля. Современные ав-то-мо-би-ли, которые оснащены дизельными двигателями, имеют ряд преимуществ. Основные – это топливная экономичность и высокий крутящий момент, который «подхватывает» прак-ти-чес-ки с холостого хода. Последние разработки позволили конкурировать дизельным моторам с бензиновыми даже по таким показателям, как шумность и надежность. Уст-ройст-во двигателя автомобиля , работающего на бензине, было подробно рассмотрено ранее.

Базовая конструкция бензинового и дизельного двигателей одинакова. Ос-нов-ная движущая сила – это цилиндро-порш-не-вая группа (ЦПГ) с одним и тем же принципом действия. Отличия начинаются в системе клапанов. Впускные и выпускные клапаны значительно усилены, чтобы вы-дер-жать большую степень сжатия. У «ди-зе-ля» она выше в два раза. По этой же причине дизельный двигатель на порядок тяжелее и габаритнее, чем бензиновый (при равных объемах).

Главное и принципиальное отличие устройства дизельного двигателя заключается в топливной системе. Формирование, подача и возгорание топлива происходит различными способами.

В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом еще до подачи в цилиндры. А после подачи бензин загорается с помощью искры от свечей зажигания. А в дизельном раздельная подача воздуха и топлива. Воздух поступает в цилиндр первым, где после нагрева до 700-800°С к нему добавляется (впрыскивается под высоким давлением) дизельное топливо. Благодаря высокой температуре воздуха происходит мгновенное воспламенение.

Самовоспламенение солярки сравнимо с небольшим взрывом, что приводит к резкому увеличению давления внутри ЦПГ. Именно по этой причине дизельный двигатель работает громче и жестче. Зато он может работать на обедненных топливных смесях, благодаря чему существенно экономит топливо. За счет меньшего потребления и менее обогащенной смеси у дизельных двигателей вредные выбросы в атмосферу существенно ниже, чем у бензиновых.

Повышенный шум и вибрация, меньше лошадиных сил при равном объеме, плохой запуск при минусовой температуре – это «легендарные» дизельные недостатки. Но это, скорее, относится к предыдущим поколениям моторов. Современные разработки позволили устранить большинство недочетов.

Дизельные двигатели бывают нескольких типов. Отличаются они строением камеры сгорания. Рассмотрим каждый тип более подробно.

1. Непосредственный впрыск в дизельных двигателях

Непосредственный впрыск у дизеля – это когда топливо впрыскивается над поршнем (см. работа порш-ня), а цилиндр выполняет роль камеры сгорания так же как и в инжекторных бензиновых системах. Раньше та-кая технология использовалась только в двигателях ог-ром-но-го объема с низкими оборотами. И не получала широкого распространения.

Сейчас удалось достичь прогресса благодаря электронно-управляемым топливным насосам высокого давления, оптимизации топливной смеси и ряду других новшеств. Мотор с такой системой подачи топлива мо-жет спокойно работать на оборотах до 4500, при этом гораздо улучшились показатели экономичности, шума и вибраций. Правда, стоимость обслуживания также возросла.

2. Раздельная камера сгорания в дизельных двигателях

Тип дизельных двигателей с раз-дель-ной камерой сгорания отличается от непосредственного впрыска наличием дополнительной камеры. Такая камера размещается в головке блока цилиндров и, как правило, является вихревой. Ци-линдр соединен с камерой специальным каналом. Благодаря этому воздух, ко-то-рый подается под давлением, образует вихрь для лучшего воспламенения.

Самовозгорание топлива на-чи-на-ет-ся непосредственно в дополнительной камере и переходит в сам цилиндр. За счет такого порядка давление в цилиндре нарастает постепенно, что позволяет увеличить максимальные обороты. Уровень шума двигателя с такой системой гораздо ниже.

Подавляющее большинство внедорожников и легковых автомобилей оснащается дизельными моторами с раздельной камерой сгорания.

Устройство топливной системы ди-зель-но-го двигателя является его основой. Топливная система состоит из топливного насоса высокого давления, дизельного топливного фильтра и форсунок дизельного двигателя. От состояния этих элементов будет зависеть правильная подача топлива и надежность работы мотора в целом.

Главная задача – это подать нужное ко-ли-чест-во топлива с нужным давлением и в нужный момент времени. Все этапы происходят на большой скорости и под высоким давлением. Чтобы обеспечить достаточную надежность необходимо использование высокоточных и сложных механизмов. Все это складывается в довольно дорогую систему со сложной настройкой. Давайте рассмотрим каждый элемент устройства топливной системы дизельного двигателя отдельно.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Топливный насос высокого давления — основной дорогой и сложный элемент. Его главная функция – управление подачей топлива с помощью определенных программ. В зависимости от того, как сильно вы давите на педаль газа, насос подает строго необходимое количество топлива форсункам. При этом учитывается температура двигателя, положение дросселя, количество воздуха, давления тур-бо-над-ду-ва и множества других факторов.

Существуют ТНВД нескольких типов, но самый распространенный – это рас-пре-де-ли-тель-ный тип. Его устанавливают практически на все современные легковые и внедорожные авто.

Насосы такого типа заслужили популярность благодаря своей компактности и точности работы. Топливо распределяется по цилиндрам очень равномерно. К тому же за счет скоростных регуляторов топливный насос высокого давления отлично справляется со своей работой на высоких оборотах.

У ТНВД такого типа есть одно слабое место – требовательность к качеству солярки. Все внутренние части насоса смазываются топливом, а некоторые элементы имеют миниатюрные зазоры. Поэтому плохо очищенная солярка низкого качества может очень быстро вывести из строя эту дорогостоящую составляющую топливной системы.

Для эффективной работы всей системы критично важным является состояние форсунок дизельного двигателя. Это высокоточный эле-мент, который подвергается огромным наг-руз-кам. Сама форсунка состоит из корпуса и распылителя. Рабочее давление во всей топ-лив-ной системе определяется регулировкой дав-ле-ния открытия иглы распылителя форсунки. Распылители бывают двух типов – штифтовые и дырчатые. От правильной работы распылителей зависит расход топлива, мощность двигателя и экологические показатели выхлопа.

Игла распылителя двигается строго каждый второй оборот двигателя и не-пос-редст-вен-но попадает в камеру сгорания. Поэтому материалы для изготовления используют очень прочные и устойчивые к высоким температурам. Это не могло не сказаться на стоимости – форсунки дизельного двигателя довольно дорогие.

Дизельный топливный фильтр самый простой элемент системы, но выполняет очень важную роль. Современные ТНВД, как писали выше, очень чувствительны к качеству топлива. Поэтому фильтр должен предотвратить за-со-ре-ние и не только. Дизельные топливные фильтры задерживают не только мусор, но и воду. Вода отделяется от солярки и направляется в спе-ци-аль-ный отстойник, который необходимо время от времени сливать.

Фильтры подбираются строго под оп-ре-де-лен-ную марку двигателя. Они могут отличаться пропускной способностью, степенью фильтрации, чувствительностью к обнаружению воды и другими специфическими па-ра-мет-ра-ми.

В случае проведения сервисных работ может понадобиться удалить остатки воздуха из топливной системы. Для этого предусмотрен насос (см. топливный насос двигателя) с ручной подкачкой, который размещают вверху на корпусе фильтра.

Для условий сурового климата некоторые модели комплектуют электроподогревом фильтра. Такая опция поможет завести машину в мороз, а также устранит кристаллизацию дизельного топлива.

Запуск дизельного двигателя

Для запуска дизельного двигателя необходимы свечи накаливания. Это элементы, которые установлены в камере сгорания. Они активируются при включении зажигания и нагреваются до 900°С за пару секунд. Такой температуры достаточно для са-мо-вос-пла-ме-не-ния топлива.

Существует индикатор готовности к запуску дизельного двигателя на панели при-бо-ров. Пробовать заводить автомобиль следует только, когда погаснет контрольная лампа.

Для обеспечения стабильной работы непрогретого мотора свечи продолжают свою работу еще 20-30 секунд, после чего автоматически отключаются. Предпусковой подогрев последних поколений способен обеспечить запуск дизельного двигателя при морозах до -30°С.

В дизельных двигателях с турбонаддувом турбина позволяет увеличить мощность и элас-тич-ность. Это становится возможным за счет дополнительного нагнетания воздуха в камеру сгорания.

Бывают механические нагнетатели, ко-то-рые приводятся в действие с помощью ремня. Но более распространены турбокомпрессоры, которые работают за счет давления от-ра-бо-тан-ных газов. У дизеля давление выпускной сис-те-мы в два раза выше, чем у бензиновых моторов. Это позволяет работать турбине с минимальными оборотами и избежать эффекта «турбоямы».

За большую мощность дизельного двигателя с турбонаддувом придется платить более качественным моторным маслом (компрессор очень чувствителен к этому па-ра-мет-ру). Также турбина работает под высокой нагрузкой, поэтому ее ресурс редко превышает 150000 км.

Сердцем дизельной техники является…
Нет, не сам двигатель, а топливная система, без которой все остальное — просто «железо».

Рядный топливный насос высокого давления появился в 1927 году.

Название указывает на принцип размещения насосных секций с плунжерами: они располагаются одна за другой в ряд, каждая обслуживает свой цилиндр. Эта техника чрезвычайно надежная и долговечная. Главным образом это связано с тем, что качество топлива очень мало влияет на состояние насоса.

Следующее поколение насосов высокого давления появилось в 1960-х. Они также использовали механический впрыск, однако их конструкция существенно отличалась от рядных ТНВД. Здесь всего один плунжер, при вращении которого, топливо распределяется по цилиндрам. Отсюда и название данного типа ТНВД — распределительный.

Дальнейшим развитием конструкции распределительных ТНВД стало использование электронного управления. В отличие от чисто механического насоса, где регулирование и подачу топлива обеспечивают вакуумные и механические элементы, здесь используется электронная плата управления. Она считывает данные с имеющихся датчиков и за счет исполнительных механизмов (электроприводов) более оперативно и точно регулирует процесс подачи топлива, что позволяет обеспечить лучшую топливную экономичность и соответствие более жестким экологическим требованиям.

Отдельной ветвью развития топливных систем стали насос-форсунки. Данная система объединяет в одном узле ТНВД и форсунку (устанавливается индивидуально на каждый цилиндр). Поршни насоса приводятся в движение распредвалом двигателя и создают впрыск топлива под высоким (свыше 2000 бар) давлением.

Common Rail появилась в середине 1990-х. Эта система завоевала весь мир. Почему? Она не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно «гибкая» система, которая может применяться на автомобильных, паровозных, судовых двигателях.

Чисто механически насос Common Rail гораздо проще, чем любой рядный или распределительный ТНВД. Он не имеет распределительных функций и только накачивает топливо в общую рампу. За своевременную и точную подачу топлива в цилиндры отвечают форсунки, работающие по команде блока управления.

Common Rail отличается высокой надежностью. Главный враг — загрязнения, которые забивают мельчайшие каналы и приводят к сбою в работе управляющих систем и форсунок, способны вывести из строя нагруженные элементы топливного насоса. Поэтому требования к качеству топлива, его чистоте, высоки.

на какой системе выгоднее содержать авто?

Современные дизельные автомобили практически в 2 раза экономичнее своих бензиновых собратьев. И это неудивительно, ведь КПД бензинового двигателя редко дотягивает до 30%, в то время как турбированный дизель выдает 50% и больше. Залог такой эффективности (кроме турбокомпрессора) — современная система впрыска.

Самые популярные сегодня системы питания — Common Rail и насос-форсунки. Принцип их работы отличается кардинально, но схожая эффективность заставляет многих водителей раздумывать, на какой системе выгоднее содержать авто? Давайте разбираться.

Плюсы и минусы форсунок Common Rail

Эта система питания имеет наибольшее распространение во многом благодаря тому, что постоянно развивается и с каждым годом становится все производительнее. С момента первого запуска в 1997 году, сменилось уже несколько поколений Коммон Рэйл, каждое из которых работает под большим давлением. Четвертое поколение устройств способно развивать 220 МПа.

Достоинства Common Rail:

— работает очень экономично и тихо. Впрыск топлива, благодаря постоянному давлению в рампе, разбивается на несколько этапов. Это обеспечивает плавную работу двигателя, меньшую шумность и сгорание сажи;

— производит малое количество выбросов;

— форсунки хоть и имеют сложную конструкцию, но поддаются ремонту.

Недостатки:

— солярка должна быть очень чистой, особенно важно отсутствие воды;

— дороговизна обслуживания и замены системы;

— если одна форсунка вышла из строя, система полностью останавливается.

Плюсы и минусы двигателя с насос-форсунками

Вторая популярная система прямого впрыска, которая используется в современных дизельных двигателях — насос форсунка. Такое устройство совмещает в себе сразу два узла: и насос высокого давления, и форсунку. Принцип её работы следующий:

— устанавливается отдельно на каждый цилиндр;

— подключается к распредвалу и набирает необходимое давление от него в камеру высокого давления с помощью плунжерного насоса;

— при помощи электромагнитного или пьезоэлектрического клапана регулируется дозированная подача топлива.

Плюсы этой системы в гибком управлении сгорания топлива и отсутствии дополнительного насоса. Работая под давлением 200-220 МПа, насос-форсунка обеспечивает очень высокую экономичность и чистоту выхлопа. При этом двигатель работает также тихо и ровно, как бензиновый.

Но система имеет и явные недостатки:

быстрый износ насосной части. По статистике сервисного центра Турбомикрон, который занимается обслуживанием системы питания дизелей, ремонт насос форсунок требуется чаще, чем Коммон Рэйл;

высокие требования к качеству солярки;

плохая ремонтопригодность. Восстановлению поддаются насосные секции и плунжерные пары. Если проблема сложнее, придется купить достаточно дорогую новую насос-форсунку.

Словом, каждая из систем имеет свои достоинства и недостатки. Но благодаря постоянному развитию Common Rail и разработке 4 поколения насосов, развивающих давление в 220 МПа, рынок дизельных автомобилей на 80% состоит именно из таких представителей. Однако, окончательный выбор за вами!

Компоненты системы common rail — Denso

Дизельные компоненты DENSO обеспечивают стабильную подачу топлива высокого давления в точном количестве и в точное время.

Типы

Компания DENSO поставляет следующие компоненты:

  • ТНВД типов HP2, HP3, HP4
  • Форсунки common rail
  • Электро-магнитные клапаны для ТНВД типов HP2,HP3,HP4

Насосы ТНВД

Насосы ТНВД для систем common rail разработаны в соответствии со строгими требованиями по ограничению вредных выбросов в атмосферу. Дизельная система common rail состоит топливного насоса высокого давления, топливной рампы, форсунок с электронным управлением, различных датчиков для наблюдения за текущими параметрами двигателя и блока управления всеми этими устройствами. Насос ТНВД приводится в движение двигателем и подает топливо под высоким давление в топливную рампу. На топливной рампе смонтированы форсунки, по одной на каждый цилиндр двигателя, которые подают топливо в камеру сгорания.

Дизельные инновации DENSO

Находясь на острие дизельных технологий, научно-исследовательские подразделения DENSO позволяют разрабатывать и выпускать все более эффективные, мощные и надежные дизельные двигатели с низким уровнем загрязнения окружающей среды. 

Наши достижения:

  • 1995: DENSO разработала первую в мире дизельную систему сommon rail
  • 2002: DENSO представила первую в мире дизельную систему сommon rail с давлением впрыска 1800 бар
  • 2005: DENSO представила первую в мире дизельную систему сommon rail с давлением впрыска 1800 бар и пьезоэлектрическими высокоточными форсунками, которые обеспечивают лучшие характеристики сгорания, экономичности и безопасности для дизельных двигателей

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

Что такое Common Rail? | Farinia Group

Common Rail является одним из наиболее важных компонентов в дизельной и бензиновой системе прямого впрыска. 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 представляет собой 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, как правило, становятся 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 повышению 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 материалов — 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 общей магистралью во время производства очень важны. 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.

Техническое обслуживание дизельной топливной системы Common-Rail

«Common Rail». Это термин, который на данный момент известен во всем дизельном пространстве.Однако для непосвященных или новых энтузиастов этот термин относится к способу заправки дизелей поздних моделей / новых; через систему впрыска, которая основана на насосе высокого давления, который подает топливо на независимые рельсы (одиночный рельс для двигателей I-4 и I-6 или пара для двигателей V-8), которые затем питают каждый инжектор индивидуально.

Вопреки распространенному мнению, хотя этот термин, возможно, стал глобальным дескриптором (вроде того, как мы используем «Kleenex», когда говорим о любом бренде ткани), с появлением 5-дюймовой модели Cummins с электронным питанием.9L двигатели конца 1980-х годов, «common rail» не являются эксклюзивом для Clessie’s.

Двигатели Ford Power Stroke и GM Duramax работают на аналогичном топливе. Тем не менее, мы признаем, что на популярном сегодня жаргоне обращение к дизельному пикапу просто как «common rail» обычно означает, что это Dodge Ram или Ram с 24-клапанным двигателем Cummins объемом 5,9 или 6,7 л под капотом. В этом отчете мы сохраняем широкополосную связь и решаем проблему заправки топливом Common Rail без какого-либо союза с брендами. Мы затронули инжекторные насосы CP3 и CP4 в других редакционных статьях (подчеркивая их роль в улучшении характеристик дизельного двигателя), а также важность защиты этих деталей от повреждений из-за загрязнения, чрезмерного давления и т. Д.Теперь мы рассмотрим, как — при манипулировании топливом для увеличения мощности — вы можете обеспечить устойчивость топливной системы, следуя этим пяти замечательным советам, предоставленным нашими друзьями из NW Fuel Injection Service в Суррее, Британская Колумбия. Фото 2/2 | 5 способов продлить срок службы топливных систем Common Rail

Ограничения на возврат

Большинство поклонников Cummins (особенно OG) знают, что первые топливные насосы Bosch (VE и P7100) можно обманом заставить увеличить давление впрыска, ограничив поток топлива, возвращающегося в бак.Хотя эти насосы поддерживают этот тип модификации, они не будут работать с системами Common Rail.

Ограничение потока насоса CP3 или CP4 создаст избыточное давление в корпусе; Достаточно, чтобы выдуть из насоса уплотнения приводного вала и контрольные пробки. ТНВД в значительной степени зависит от возвратной топливной магистрали, которая сбрасывает избыточное давление, которое создается внутри насоса, и отправляет его обратно в бак.

Когда вы проверяете топливную систему грузовика, опять же, не ограничивайте возвратную линию.Кроме того, в некоторых случаях (с модифицированными насосами CP3) вам действительно потребуется увеличить размер обратной линии для поддержки дополнительного потока.

Давление в линии подачи

При заправке топливом с общей топливной рампой большее давление на входе (питании) не всегда лучше, так как слишком высокое давление может создать те же проблемы, что и ограничение причины обратного трубопровода. Имеет место эффект умножения; если топливо поступает в насос под слишком высоким давлением, оно создает огромное давление (до 40 000 фунтов на квадратный дюйм) внутри насоса и приводит к разрыву уплотнений, повреждению насоса изнутри или повреждению форсунок.Для высокопроизводительных приложений NW Fuel Injector Service рекомендует использовать манометр на стороне подачи, чтобы всегда поддерживать правильное давление топлива.

Вот рекомендуемые значения давления подачи для двигателей, оборудованных CP3 и CP4:

  • Cummins 2003-2016 (5,9 л и 6,7 л): не менее 8 фунтов на кв. Дюйм / не более 15 фунтов на кв. Дюйм
  • Duramax 2001 2016 (6,6 л): не менее 8 фунтов на кв. Дюйм / не более 10 фунтов на кв. Дюйм
  • Power Stroke 2011-2016 (6,7 л): не менее 8 фунтов на квадратный дюйм / не более 10 фунтов на квадратный дюйм

Конденсация и загрязнение воды

Дизельное топливо впитывает воду.И в этом случае неудивительно, что загрязнение воды является причиной номер один для отказов дизельной топливной системы. По этой причине, если дизельный грузовик не будет использоваться более 30 дней, полностью заполните его топливные баки, чтобы обеспечить минимальное количество воздуха, доступного для сбора конденсата. Кроме того, чаще меняйте топливные фильтры, если автомобиль много простаивает.

Вода (конденсат) собирается на стенках топливного бака, образуя маленькие капельки влаги, которые образуются при ежедневном нагревании и охлаждении окружающего воздуха.Чем больше перепад температур, тем быстрее собирается вода. Обычно для образования конденсата внутри топливного бака грузовика, двигатель которого не был запущен, требуется от 28 до 30 дней. Эта влага накапливается в топливе и начинает создавать ржавчину и водоросли внутри бака, что в конечном итоге загрязняет все компоненты топливной системы. При длительном хранении мы рекомендуем использовать присадку к дизельному топливу, которая содержит стабилизирующий компонент и мягкий биоцид, чтобы продлить срок службы хранимого топлива и предотвратить рост водорослей.

Фильтрация

Никакие добавки не могут удалить воду из дизельного топлива (спиртосодержащие или метилгидратные продукты не предназначены для использования в дизельном топливе). В этом случае первая линия защиты масляной горелки — это водоразделительный топливный фильтр. Заменяйте топливные фильтры через каждые 2 (секунды) интервалов замены масла.

Диагностика со стандартной калибровкой ECM

Перед выполнением диагностики топливной системы Common Rail на грузовике с двигателем, настроенным по индивидуальному заказу, мы рекомендуем вернуть калибровку ECM на склад.Почему? Потому что это может повысить точность и скорость анализа. Пользовательские настройки могут замаскировать проблемы и сделать неисправные компоненты менее очевидными, а правильную диагностику проблемы сложнее.

Когда настройки ECM возвращаются на склад, значения OEM-тестов, а также процедуры и спецификации диагностических проверок будут более точно отражать происходящее, чтобы помочь быстрее определить источник проблемы.

Источники

NW Fuel Injection Service
604-882-3835
https: // www.nwfuel.ca Системы Common Rail

| Cummins Inc.

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

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 в масляной, так и в топливной смазке, система обеспечивает лучшее в отрасли давление впрыска и, как специализированная система, обеспечивает оптимальные характеристики двигателя и улучшенную экономию топлива для двигателей среднего класса.

В системе может быть использован одноцилиндровый насос высокой производительности, способный удовлетворить потребности в лошадиных силах, при этом минимизируя 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 5–12L, обеспечивая максимальную устойчивость к топливу.

Оптимальная конструкция обеспечивает низкую передачу масла в топливо, максимизируя 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 занимаемой площади, 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

Cummins HD XPI System — 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 повышенным давлением для дополнительной устойчивости к повреждениям от мусора и повышенной устойчивости к свойствам топлива
  • Насос доступен в двух- и трехцилиндровых моделях с множеством конфигураций, обеспечивающих гибкость применения и установки
  • Максимальное 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, что обеспечивает минимальную утечку или ее отсутствие, устраняет необходимость в дополнительном охлаждении и улучшает общую экономию топлива.
  • Cummins предлагает систему с герметичными форсунками, обеспечивающую надежность и долговечность продукта.
  • 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 улучшения 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 / об) 1.2 1,8 3,6 2,4
Макс.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

DENSO разрабатывает новую дизельную систему Common Rail с самым высоким в мире давлением впрыска | Новости

— Повышенная топливная эффективность и более чистые выбросы выхлопных газов —

KARIYA (Япония) — Глобальный поставщик автомобилей DENSO Corporation разработала новую систему впрыска дизельного топлива Common Rail (DCR) с самым высоким * в мире давлением впрыска 2500 бар.Согласно исследованиям DENSO, новая система может помогают повысить эффективность использования топлива до 3 процентов, а также снизить содержание твердых частиц (ТЧ) до 50 процентов и оксидов азота (NOx) до 8 процентов. Это сравнивается с системой DENSO предыдущего поколения. Новая система DCR выйдет на рынок позже в этом году на легковых, коммерческих, сельскохозяйственных и строительных машинах по всему миру.

* Для дизельных систем впрыска Common Rail, состоящих из инжектора, топливного насоса и Common Rail.

«Наша новая дизельная система Common Rail поможет повысить топливную эффективность и соответствовать стандартам выбросов выхлопных газов, которые становятся все более строгими во всем мире, особенно в Европе, Японии и США», — сказал Юкихиро Шинохара. исполнительный директор подразделения дизельных двигателей DENSO.

Улучшенная конструкция для снижения рабочей нагрузки топливного насоса:

  • В системе Common Rail часть топлива, подаваемого от топливного насоса к форсункам, используется для таких целей, как компоненты системы смазки.
  • Это топливо затем возвращается обратно в топливный бак, что создает дополнительную нагрузку на топливный насос вместо того, чтобы впрыскиваться в камеры сгорания двигателя.
  • За счет улучшения конструкции форсунки, топливного насоса и системы Common Rail компания DENSO значительно снизила нагрузку на топливный насос, уменьшив количество топлива, которое отправляется обратно в топливный бак, примерно на 90 процентов.

Более высокое давление впрыска:

  • Для создания более высокого давления впрыска топлива компания DENSO переработала компоненты и использовала новые материалы.
  • Эти изменения позволили топливу распыляться на более мелкие капли, что улучшило воспламенение топлива и эффективность сгорания, что привело к увеличению экономии топлива и более чистым выбросам выхлопных газов.

Размер имеет значение:

  • Поскольку автопроизводители имеют ограниченное пространство для интеграции компонентов, DENSO смогла разработать и изготовить топливный насос, аналогичный по размеру, но более эффективный, чем предыдущая система.
  • DENSO удалось добиться этого за счет снижения нагрузки на топливный насос.

Первый, кто ввел в производство дизельные системы Common Rail:

  • Компания DENSO первой в мире начала коммерциализацию дизельных систем Common Rail в 1995 году.
  • В 2002 году DENSO предложила систему Common Rail на 1800 бар, самую высокую в мире систему впрыска. давление в то время.
  • В 2008 году DENSO выпустила на рынок модель на 2000 бар.
  • В 2012 году DENSO выпустила на рынок первую в мире систему управления двигателем под названием Intelligent-Accuracy Refinement Technology (i-ART), в которой форсунки имеют встроенный датчик давления для измерения давления впрыска топлива в реальном времени и управления подачей топлива. количество и время впрыска каждой форсунки.

Будущее развитие:
DENSO работает над разработкой и коммерциализацией дизельной системы Common Rail на 3000 бар. Компания продолжит разработку продуктов и технологий, которые помогут улучшить характеристики автомобилей с дизельным двигателем, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду.

О дизельных системах Common Rail:

  • Дизельная система Common Rail — это основная система впрыска топлива для дизельных двигателей.
  • Топливо, которое сильно сжимается топливным насосом, хранится в аккумуляторе, называемом Common Rail.
  • Затем он распыляется через форсунки с электрическим управлением в камеры сгорания.
  • Хранение сильно сжатого топлива в общей топливной рампе не только дополнительно увеличивает давление топлива, но также регулирует давление впрыска топлива и синхронизацию без влияния скорости вращения двигателя.

Корпорация DENSO со штаб-квартирой в Кария, префектура Айти, Япония, является ведущим мировым поставщиком передовых технологий, систем и компонентов для автомобильной промышленности в области охлаждения, управления трансмиссией, электроники, информации и безопасности.Его клиенты включают всех основных производителей автомобилей в мире. По всему миру компания имеет более 200 дочерних и зависимых компаний в 36 странах и регионах (включая Японию) и насчитывает более 130 000 сотрудников. Консолидированные мировые продажи за финансовый год, заканчивающийся в марте 31 августа 2013 г., составила 38,1 млрд долларов США. В прошлом финансовом году DENSO потратила 9,4% своих глобальных консолидированных продаж на исследования и разработки. Обыкновенные акции DENSO торгуются на фондовых биржах Токио и Нагоя. Для получения дополнительной информации перейдите на www.denso.com/global/en/, или посетите наш сайт для СМИ по адресу www.densomediacenter.com


Новая система Common Rail
(Слева: топливный насос, форсунка и Common Rail)

Разница между Common Rail и насос-форсунками

Топливная форсунка — это топливная форсунка. Все они одинаковые, правда? Ну не очень. На самом деле существует множество различных методов, позволяющих осуществить процесс сгорания, но, пожалуй, наиболее популярными являются два: насос-форсунки и форсунки Common Rail.

Оба этих типа топливных систем в той или иной форме существуют уже много лет. В частности, насос-форсунки на протяжении десятилетий были популярным выбором для дизельных двигателей. Хотя ранние разработки систем впрыска Common Rail существуют почти столько же, их популярность только недавно начала расти. Частично это вызвано новыми стандартами выбросов, которым форсунки Common Rail могут соответствовать гораздо легче, чем форсунки других типов.

Хотите больше отличного контента? Загрузите эту бесплатную электронную книгу о топливных форсунках от HHP! & nbsp

Скачать мою электронную книгу !!


Характеристики насос-форсунок и форсунок Common Rail

Хотя их основная функция одинакова — впрыск топлива в цилиндр во время процесса сгорания, эти типы систем работают совершенно по-разному, и точно так же сами форсунки состоят из разных частей.Ниже мы рассмотрим различные функции и проблемы обеих систем.

Насос-форсунка

В насос-форсунках (также обычно называемых «насос-форсунки») каждая форсунка работает независимо, полагаясь на распределительный вал для правильного выбора времени. Инжектор и насос представляют собой единый компонент, что позволяет поддерживать давление топлива внутри самого инжектора перед его впрыскиванием в цилиндр для сгорания.

Из-за того, что она полагается на распределительный вал, эта система не обладает таким же уровнем гибкости, как другие типы впрыска, при которых синхронизация управляется контроллером ЭСУД.Насосные форсунки бывают как электронными, так и механическими, в зависимости от типа двигателя. Поскольку форсунки представляют собой как инжектор, так и насос в одной части, отдельные компоненты сами по себе немного сложнее.

В системе насос-форсунок топливо не поддерживается под постоянным высоким давлением перед подачей в форсунки. Скорее, он находится под гораздо более низким давлением при движении через двигатель. Это сами форсунки, которые повышают давление топлива перед каждым впрыском из-за их двойной производительности как форсунок и насосов.

Насос-форсунки используют меньшее количество топлива в начале процесса, в результате чего получается высокоэффективный двигатель с более низкими уровнями сажи и выбросов, чем мог бы быть достигнут с помощью других систем впрыска (за исключением, возможно, системы Common Rail). Но из-за растущей популярности системы Common Rail по какой-то причине маловероятно, что мы увидим много изменений или улучшений в конструкции и работе насос-форсунок в будущем.

Форсунка Common Rail

В форсунках

Common Rail используется топливная рампа высокого давления, которая подает топливо к отдельным форсункам.В отличие от насос-форсунок, рампа поддерживает постоянное высокое давление топлива, необходимое для впрыска. Форсунки сами по себе не изменяют давление топлива, так как оно готово к впрыску, когда втягивается в форсунку. Из-за этого насос представляет собой отдельный компонент, а не часть самого инжектора. Сам инжектор в этом случае имеет немного более простую конструкцию, чем насос-форсунка.

Форсунки в системе Common Rail являются, по большей части, электронными, в них используются соленоиды, и контроллер ЭСУД контролирует их синхронизацию.В этой системе небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр перед полным впрыском для оптимизации времени и количества топлива. Это помогает сделать двигатель более экономичным в целом. В результате вы также получите больше мощности, уменьшив при этом количество шума и вибраций, производимых двигателем.

Возможности более высокого давления также позволяют повысить эффективность и уменьшить выбросы. Некоторые даже отмечают, что все возможности этой технологии еще не реализованы, что ведет к вероятности дальнейших улучшений общего дизайна и функций в будущем, особенно по мере того, как правила продолжают меняться.

Хотя система впрыска Common Rail находится в производстве гораздо меньше времени, чем другие типы впрыска, ее популярность выросла, и, похоже, это не замедляется. Однако он несет с собой свой уникальный набор проблем.

Это более сложная система в целом, что может привести к более высокой цене, когда дело доходит до замены компонентов. Поскольку он дольше поддерживает топливо под более высоким давлением, это давление влияет на большее количество компонентов. Это может привести к повышенному риску повреждения других компонентов.Он очень чувствителен к загрязнениям, в большей степени, чем другие типы инжекторов. Фактически, одной из основных причин отказа в системах Common Rail является загрязнение топлива, но это одна из наиболее часто игнорируемых. Если вы заметили снижение экономии топлива и думаете, что это может быть связано с проблемой с топливными форсунками Common Rail, вы можете проверить качество топлива.

В конце концов, ваш тип впрыска топлива определяется типом вашего двигателя, и вы ограничены модификациями, внесенными в этот двигатель и его компоненты.Однако хорошо знать, что это за топливная система, чтобы убедиться, что вы получаете для нее подходящие детали.

Если вы покупаете новый двигатель, это важное соображение, которое следует принять во внимание, потому что, хотя двигатель с насос-форсункой может быть дешевле изначально, он может в конечном итоге обойтись вам дороже, поскольку компоненты перестают развиваться и их становится труднее найти. С другой стороны, инжекторный двигатель Common Rail обойдется вам дороже, однако он сэкономит вам деньги на насосе, и все время разрабатываются улучшения.

Есть вопросы по форсункам? У нас есть ответы! Позвоните нам по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших сертифицированных специалистов по продажам! Мало времени? Вы также можете запросить расценки онлайн.


Изменено 16 августа 2019 г. Обзор дизельного двигателя Common Rail

— Информация о детали

Дизельные системы Common Rail теперь могут создавать давление, превышающее 2 000 бар (29 000 фунтов на кв. Дюйм), что дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными дизельными системами.

Такое высокое давление улучшает распыление топлива, улучшая воспламенение и сгорание в двигателе.Помимо повышенного давления, электронное управление значительно улучшает гибкость системы по сравнению с более старыми системами механического впрыска топлива — например, во время одного такта сгорания форсунка может впрыскивать до семи раз на цилиндр за такт.

Топливные системы с электронным управлением были введены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а системы Common Rail были внедрены в магистральное производство в конце 1990-х годов.

Помимо снижения выбросов, топливные системы более поздних поколений, особенно Common Rail, дали:

  1. Повышенная производительность
  2. Пониженный расход топлива
  3. Более тихие двигатели

Отмечается эволюция популярности дизельных автомобилей в результате внедрения системы Common Rail и ее преимущества.На дорогах Великобритании стоит более 12 миллионов дизелей, и ожидается, что в ближайшие годы эта цифра будет неуклонно расти.

Система Common Rail

Электронное управление форсунками в системах Common Rail обеспечивает более высокое давление и лучшее распыление топлива по запросу — это позволяет более точный и более частый впрыск с 5-7 впрысками на такт цилиндра по сравнению с однократным впрыском за такт в механической системе.

Системы Common Rail имеют электронное управление, что дает гораздо больше возможностей для настройки и контроля.Эти современные системы представляют собой целый мир, отличный от топливных систем с механической синхронизацией, существовавших в прошлом.

Механические топливные системы старого типа имеют ограничительные возможности из-за того, что они имеют очень ограниченную регулировку внутри системы — они в основном полагаются на механическую синхронизацию насоса с двигателем — это не относится к Common Rail.

Дизельные двигатели Common Rail имеют в системе значительное количество электронных компонентов, что позволяет осуществлять широкий диапазон мониторинга с помощью датчиков, позволяя вносить изменения с помощью исполнительных механизмов.

Датчики отправляют в ЭБУ информацию обо всем: от давления топлива и температуры до того, насколько водитель нажал на дроссельную заслонку, и нажимаются ли тормоза или нет — на самом деле, может отслеживаться более 20 различных переменных!

ЭБУ использует эту информацию и будет управлять различными компонентами от форсунок до охлаждающих вентиляторов и системы рециркуляции отработавших газов для удовлетворения требований входных сигналов, также принимая во внимание другие системные требования от других блоков управления, которые могут быть в системе транспортного средства, т. Е.АБС, кондиционер, АКПП.

Обзор системы Common Rail

Ключевые компоненты системы Common Rail обозначены на приведенной выше схеме:

  1. Электрический питательный насос (присутствует не во всех системах) — подает топливо в насос высокого давления
  2. Фильтр — его необходимо заменять в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить чистоту системы и срок ее службы.
  3. Клапан переполнения — позволяет избытку топлива перетекать обратно в топливный бак
  4. Возвратный коллектор — контролирует возврат топлива обратно в топливный бак
  5. Насос высокого давления — насос высокого давления является сердцем топливной системы.Именно здесь давление в дизельном топливе повышается — оно приводится в действие двигателем, зависит от системы и может генерировать более 2000 бар. Чтобы представить это давление в перспективе, давление в шинах обычного автомобиля будет примерно от 2,5 до 3,5 бар!

Это давление обычно контролируется одним из двух способов:

  1. Регулировка количества топлива, всасываемого в насос высокого давления, ограничение создаваемого давления.
  2. Регулировка создаваемого давления в насосе путем сброса некоторой части давления в возвратные линии обратно в топливный бак.

В любом случае регулирование давления контролируется электронным модулем управления (ЕСМ) после учета различных входных сигналов от датчиков системы и требований водителя. В отличие от механических систем, для этих насосов высокого давления не требуется синхронизация с двигателем, так как время впрыска контролируется ECM, запускающим форсунки, а клапан регулирования давления управляется ECU и изменяет давление в рампе в соответствии с нагрузкой.

Допуски, окружающая среда, в которой построены насосы, и качество компонентов, используемых при восстановлении этих насосов, имеют решающее значение для правильной работы транспортного средства и срока службы насоса и системы — если внутренние детали насоса выйдут из строя или сломаются, это может привести к поломке. необходимость полной замены топливной системы. Допуски меньше, чем может увидеть невооруженный глаз!

  1. Клапан управления высоким давлением (присутствует не во всех системах) — электронным образом контролирует давление, создаваемое в насосе (контролируется ECM).
  2. Датчик давления в рампе — контролирует давление в системе
  3. Rail — это «common rail», где топливо хранится и подается в форсунки для впрыска
  4. Форсунки — форсунки в системе Common Rail управляются и управляются контроллером ЭСУД с учетом нескольких входных сигналов датчиков и сигналов.Производственные допуски и компоненты остаются такими же, как у насосов высокого давления, и имеют решающее значение для работы и срока службы инжектора.

Распространенные проблемы:

Сбои могут быть вызваны неправильным топливом, биотопливом, загрязнением системы, отсутствием обслуживания или неправильными процедурами обслуживания в отношении чистоты рабочих зон, что позволяет загрязнению попасть в систему. Это приведет к повреждению как насосов, так и форсунок.

Проблемы с кодированием форсунок, неправильным вводом данных в диагностический сканирующий прибор, порядком зажигания назад вперед и пропуском этапов при кодировании также являются распространенными неисправностями.

Проблемы с форсункой могут привести к тому, что в худшем случае он не запустится, а в работе на холостом ходу или под нагрузкой возникнут проблемы.

  1. Блок управления EDC — модуль управления двигателем (ECM), который получает обратную связь от различных датчиков в системе и соответственно регулирует давление и впрыск топлива
  2. Датчик температуры топлива — контролирует температуру топлива в системе
  3. Другие датчики — в зависимости от системы и характеристик автомобиля

Общие признаки отказа

1.Неправильная заправка / неправильное топливо вызывает износ клапана форсунки

2. Загрязнение через загрязненное топливо

3. Ущерб, причиненный водой из-за отсутствия технического обслуживания (1)

4.Повреждение водой из-за отсутствия обслуживания (2)

5. Общий износ изношенной форсунки

6. Металлическая стружка в системе, вызванная износом или неправильной заправкой бензином, что приводит к плохой смазке металлических компонентов

Краткое описание Common Rail

  • Топливные системы с электронным управлением были введены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а системы Common Rail были внедрены в производство в конце 1990-х годов.
  • Системы Common Rail обеспечивают улучшенное распыление топлива, тем самым улучшая зажигание и сгорание в двигателе
  • Системы Common Rail также обеспечивают: повышенную производительность, пониженный расход топлива, более тихие двигатели
  • .
  • Спрос на автомобили с дизельным двигателем (и компоненты Common Rail) растет, и эта тенденция сохранится в ближайшие годы, открывая значительные возможности продаж на вторичном рынке в связи с повышенным спросом на запасные части.

Что такое дизельный впрыск Common Rail Direct (CRD)?

Технологии дизельных двигателей за последние два десятилетия или около того продвинулись на несколько световых лет.Прошли те времена, когда из штабелей грузовиков-полуприцепов извергался насыщенный серой черный, сажистый дым от дизельного топлива. Неуклюжие и сварливые звери, заполнившие дороги — и забивавшие наши дыхательные пути — теперь просто воспоминания.

Хотя дизели всегда были очень экономичными, строгие законы о выбросах и ожидания покупателей автомобилей обуславливали то, что разработки, которые вывели низкое дизельное топливо из затруднительного положения, довели до уровня более чистого воздуха и экономичных чемпионов.

Старые новости: механический непрямой впрыск

В былые времена дизели полагались на простой и эффективный, но не совсем эффективный и точный метод распределения топлива по камерам сгорания двигателя. Топливный насос и форсунки на ранних дизелях были полностью механическими, и, несмотря на прецизионную механическую обработку и прочную конструкцию, рабочее давление топливной системы было недостаточно высоким, чтобы обеспечить устойчивую и четко определенную картину распыления топлива.

И в этих старых механических непрямых системах насос должен был выполнять двойную функцию. Он не только подавал давление в топливной системе, но и действовал как устройство синхронизации и подачи. Кроме того, эти элементарные системы полагались на простые механические входы (электроники еще не было), такие как обороты топливного насоса в минуту (RPM) и положение дроссельной заслонки для измерения подачи топлива.

Впоследствии они часто подавали порцию топлива с плохой и нечеткой формой распыления, которая была либо слишком богатой (чаще всего), либо слишком бедной.Это привело либо к сильной отрыжке черного сажистого дыма, либо к недостаточной мощности и затрудненному транспортному средству.

Что еще хуже, топливо низкого давления нужно было впрыснуть в форкамеру, чтобы обеспечить надлежащее распыление заряда, прежде чем он сможет попасть в основную камеру сгорания для выполнения своей работы. Отсюда и термин «непрямой впрыск».

И если двигатель был холодным, а воздух снаружи был холодным, все действительно становилось вялым. Хотя у двигателей были свечи накаливания, которые помогали им запускаться, потребовалось несколько минут работы, прежде чем они достаточно пропитались теплом, чтобы обеспечить плавную работу.

Почему такой громоздкий, многоступенчатый процесс? И почему так много проблем с холодными температурами?

Основная причина — природа дизельного процесса и ограничения ранней дизельной технологии. В отличие от бензиновых двигателей, у дизелей нет свечей зажигания для воспламенения топливной смеси. Дизели зависят от тепла, выделяемого при интенсивном сжатии воздуха в цилиндрах, для воспламенения топлива при его впрыскивании в камеру сгорания. А когда холодно, им нужна помощь свечей накаливания, чтобы ускорить процесс нагрева.Кроме того, поскольку нет искры для инициирования горения, топливо необходимо вводить в тепло в виде очень мелкого тумана, чтобы должным образом воспламениться.

Новый способ: электронная система прямого впрыска Common Rail (CRD)

Возрождение популярности современных дизелей произошло благодаря достижениям в системах подачи топлива и управления двигателем, которые позволяют двигателям возвращать мощность, характеристики и выбросы, эквивалентные их бензиновым аналогам, при одновременном обеспечении превосходной экономии топлива.

Решающее значение имеют топливная рампа высокого давления и электронные форсунки с компьютерным управлением. В системе Common Rail топливный насос нагнетает в топливную рампу давление до 25 000 фунтов на квадратный дюйм. Но в отличие от насосов непрямого впрыска он не участвует в сливе топлива. Под управлением бортового компьютера это количество топлива и давление накапливаются в рампе независимо от частоты вращения двигателя и нагрузки.

Каждая топливная форсунка установлена ​​непосредственно над поршнем в головке блока цилиндров (там нет форкамеры) и соединена с топливной рампой жесткими стальными трубопроводами, которые могут выдерживать высокое давление.Это высокое давление позволяет использовать очень тонкое отверстие форсунки, которое полностью распыляет топливо и исключает необходимость в предварительной камере.

Приведение в действие форсунок происходит через набор пластин пьезоэлектрического кристалла, которые перемещают струйную иглу крошечными шагами, позволяя распылять топливо. Пьезокристаллы работают за счет быстрого расширения при приложении к ним электрического заряда.

Как и топливный насос, форсунки также управляются компьютером двигателя и могут запускаться в быстрой последовательности несколько раз в течение цикла впрыска.Благодаря такому точному управлению срабатыванием форсунок, меньшие, ступенчатые количества подачи топлива (5 или более) могут быть синхронизированы по ходу рабочего такта, чтобы способствовать полному и точному сгоранию.

Помимо управления синхронизацией, кратковременный впрыск под высоким давлением позволяет получить более мелкую и точную форму распыления, что также способствует лучшему и более полному распылению и сгоранию.

Благодаря этим разработкам и усовершенствованиям современный дизельный двигатель с непосредственным впрыском Common Rail стал тише, экономичнее, чище и мощнее, чем замененные им блоки механического впрыска с непрямым впрыском.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *