Устройство Common rail принцип работы

Достоинства системы прямого впрыска топлива

Если на автомобиле установлена топливная система common rail, то эксплуатация такого транспортного средства будет обходиться значительно дешевле, в сравнении с машинами оснащёнными простыми дизельными установками, благодаря значительно меньшему расходу топлива на 100 км пробега. Для людей, заботящихся о чистоте окружающей среды, приобретение автомобиля, оснащённого дизельным двигателем Common rail delphi, является разумной альтернативой между машиной с бензиновым двигателем и электромобилем.

Высокие требования к деталям автомобиля, работающим на дизельном автомобиле с прямым впрыском, позволяет эксплуатировать двигатель долгое время без каких-либо дополнительных финансовых расходов.

Принцип действия

Топливо из бака выкачивается под низким давлением и, проходя предварительную фильтрацию, направляется в ТНВД. Необходимый объем горючего определяется блоком управления мотором после получения соответствующих сигналов. Затем ТНВД осуществляет подачу горючего в топливную рампу через специальный клапан, отвечающий за дозирование. Производительность ТНВД настраивается при помощи блока управления для того, чтобы можно было поддерживать оптимальное давление во всей магистрали в процессе сжигания топливных материалов. Нужное количество горючего впрыскивается в цилиндр.

Поломки

Как известно в автомобиле нет системы, которая бы никогда не ломалась. Топливная система дизеля не является исключением

Стоит отметить, что каждое устройство этой системы очень важно, иначе двигатель может просто не запуститься. В топливном механизме сломаться может любое устройство.

Когда в негодность придет ТНВД, то топливо не будет попадать, и автомобиль не заведется. Основной причиной поломок топливного насоса высокого давления считается то, что в насосе в негодность приходят компоненты.

Самой частой причиной поломки насоса считается, что насос стал меньше подавать топлива. Это произошло из-за того, что он старый, и со временем все шестеренки и механизмы в корпусе насоса устарели, теперь они не так плотно соприкасаются, а также в корпусе отложились все мелкие части, которые отломились от шестеренок и мешают работать насосу. Из-за этого ресурс насоса уменьшается, и скорее всего, потребуется покупать новое устройство.

Вторым, что часто ломается в топливной системе – это форсунки. Самой распространенной проблемой считается то, что форсунки забываются в ходе работы и их постоянно нужно прочищать. Главный признак, почему форсунки Common Rail засорились, — это плохой запуск двигателя. Происходит это по причине того, что снижается давление. Теперь двигатель запускается хуже, и едет куда медленнее. Когда ресурс форсунок теряется, их следует либо прочистить, либо заменить. Неровный ход даже на холостом ходу может говорить о том, что форсунки забитые, или скоро выйдет из строя насос. Если случилось так, что форсунки оказались забитыми, то можно прочистить их одним из двух способов. Первый способ – это прочистка, не снимая с двигателя, а вторая – в ультразвуковом стеллаже, но для этого потребуется снять .

Как выполняется ремонт форсунок Common Rail в автотехцентре Дизель-Сервис

Выявление причин неполадок в системе – непростая задача, поскольку в ее состав входит большое количество разнообразных датчиков, регуляторов и других элементов управления. Поэтому ремонт форсунок начинается с диагностики на специализированном стенде с лицензионным программным обеспечением. Проверка на стенде воссоздает работу топливного оборудования автомобиля и позволяет сравнить полученные показатели налива с эталонными характеристиками, установленными производителем.

Чтобы отремонтировать форсунки Common Rail, требуется высокотехнологичное оборудование. Ремонтная зона автотехцентра «Дизель-Сервис» оснащена:

  • двумя новейшими комплексами КО 4000 МАКТЕСТ для компьютерной сборки и настройки форсунок;
  • стендом ТК 1026 МАКТЕСТ для тестирования собранной топливной аппаратуры;
  • всем необходимым специальным инструментом.

Ремонт Common Rail выполняется с применением только оригинальных запчастей от фирм-производителей дизельного топливного оборудования — Bosch, Denso, Delphi и других. Все востребованные запчасти и расходники всегда имеются на складе, поэтому ремонт топливной аппаратуры займет минимально необходимое время.

На выполненные работы предоставляется 6-месячная гарантия. А для постоянных клиентов предусмотрена система скидок на диагностику и на работы по ремонту.

Как распознать неисправность форсунок?

Главной причиной поломки системы Common Rail является низкое качество топлива, на местных АЗС в нем может встречаться вода, грязь, присадки и посторонние примеси. Наиболее чувствительны к некачественному топливу форсунки, выпускаемые компанией Delphi. Владельцам автомобилей, оборудованных системой впрыска с их использованием, следует в особенности тщательно подходить к выбору автозаправки.

К быстрому выходу форсунок из строя приводит и нерегулярное прохождение планового ТО, использование низкокачественных расходников и запчастей при обслуживании и ремонте.

Заподозрить неисправность форсунок можно, если вы наблюдаете один или несколько из нижеперечисленных симптомов:

  • затрудненный пуск и нестабильная работа мотора;
  • дым черного или белого цвета из выхлопной трубы;
  • рост расхода топлива;
  • падение мощности силовой установки.

Конечно, не всегда эти наличие этих дефектов является результатом выхода из строя именно форсунок. Подобные симптомы проявляются и в случае неисправности отдельных датчиков, поломке регулятора давления, ТНВД и других элементов топливной аппаратуры. Установить причину сбоев в работе двигателя и выполнить ремонт топливного оборудования в Москве вы можете, записавшись на диагностику в наш автотехцентр.

Снизить риск поломок системы Common Rail поможет замена масла, масляного, топливного и воздушного фильтров в строгом соответствии с регламентом производителя

Важно использовать только оригинальные или лицензионные запчасти и расходники, рекомендованные производителем. Дополнительно необходимо регулярно проводить проверку и чистку форсунок дизеля

Эти несложные и недорогие меры позволят предотвратить дорогостоящую замену форсунок вследствие их полного выхода из строя. И, конечно же, заправку автомобилей стоит осуществлять только на проверенных АЗС, гарантирующих качество топлива.

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что эта система питания дизеля, сравнительно «молодая», но уже существует несколько ее поколений. Причем разница между ними сводится лишь к давлению впрыска. Ведь чем оно выше, тем лучше наполняемость цилиндра за единицу времени (форсунка сможет больше впрыснуть), а это в свою очередь – больший выход мощности. Так, у первого поколения Common Rail рабочее давление составляло 1350 Бар, а у четвертого – уже 2200 Бар.

Система впрыска Audi 3-го поколения

Широкое распространение эта система питания получила благодаря ряду преимуществ перед классической:

Высокая точность дозировки топлива. Электронный блок полностью контролирует параметры работы силовой установки и мгновенно реагирует на изменение режима работы, подстраивая под него подачу топлива

Тем самым достигается еще большая экономичность двигателя при лучшем выходе мощности.
Давление в системе поддерживается в строго заданных параметрах, что обеспечивает нормальное наполнение цилиндров независимо от скорости вращения коленчатого вала и режима работы (особенно это важно на холостом ходу, и при малых оборотах).
В этой системе не требуется подстраивать работу ТНВД под рабочие циклы, его задача – лишь нагнетать в рампу топливо, а за всем остальным следит ЭБУ. К тому же ТНВД конструктивно проще, поэтому легче поддается ремонту.
Возможность использования многократного впрыска

Многоразовая подача топлива за один рабочий цикл обеспечивает оптимизацию процессов сгорания в камере сгорания, что снижает шумность работы мотора и повышает его экологичность.

Благодаря таким преимуществам эта система питания и стала столь востребованной, тем более, что она полностью вписывается в нормы экологичности Евро-4.

Но и без недостатков не обошлось. Они у этой системы такие:

  • Более сложная конструкция форсунок сказывается на ресурсе их работы;
  • Система в случае разгерметизации контура высокого давления полностью перестает функционировать. Если раннее зависание одной из форсунок в открытом положении становилось причиной перебоев, но сам двигатель продолжал работать, то в Common Rail при заклинивании клапана управления сработает отсекатель и мотор прекратит работать;
  • Система питания Common Rail более требовательна к чистоте топлива.

Пока система Common Rail считается самой лучшей для использования на дизельных двигателях, и альтернатива ей вряд ли скоро появиться.

В чем секрет эффективности

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

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

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

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

Устранение неисправности

У многих водителей, использующих систему прямого впрыска Common Rail, нередко возникают ситуации, когда «закипают» форсунки. В подобных случаях эти комплектующие требуют незамедлительной замены. Посадочные гнезда должны быть залиты маслом и предварительно прочищены.Диагностика всех элементов конструкции и проверка форсунок Common Rail в особенности требует участия достаточно квалифицированных специалистов. Минимальная стоимость услуги ремонта в автосервисе приблизительно составит 7 000 рублей. Покупка нового насоса в среднем может обойтись в 30 000 руб. Именно по причине такой высокой стоимости на рынке нередко встречаются механизмы б/у.

Важно! Замена полного набора форсунок common Rail может потребоваться, если больше двух из них перестают работать исправно.

Как работает Common Rail

Перед тем, как рассказать о принципе работы этой системы впрыска, давайте воспользуемся англо-русским словарем и растолкуем понятие «Common Rail». Так, в переводе с английского языка это словосочетание будет означать «общая магистраль». Можно сказать, что этот перевод полностью раскрывает принцип работы этой системы.

Стоит отметить, что вместе с новой системой впрыска инженеры разработали и новый дизельный двигатель. В цилиндр нового агрегата горючее попадало сразу впрыском. Такой подход помог инженерам заметно улучшить динамические и мощностные характеристики дизельного двигателя. Таким образом, этот тип агрегата становился похож на бензиновый агрегат, который ранее был намного мощнее дизельного. После этого был разработан электронный блок, в котором были заложены программы для управления режимами двигателя. Чуть позднее автопроизводителям удалось разработать такой принцип работы системы, при котором топливо подается под огромным давлением в общую магистраль.

Известно, что дизельный агрегат, как и другие типы, может работать с разными режимами и нагрузками. Кроме того, нагрузка на сам агрегат не зависит от коленчатого вала и, следовательно, также может быть разной.

Возникает вопрос:

Как поддерживается постоянное давление в системе впрыска?

Ответ прост:

Блок управления, который встроен в систему Common Rail, отвечает за постоянное высокое давление, которое обеспечивается при помощи изменений производительности топливного насоса.

Стоит отметить, что в момент впрыска топлива в цилиндр двигателя высокое давление получается только при минимальном количестве оборотов коленчатого вала. Что касается форсунок этой системы впрыска, то они тоже имеют довольно простую конструкцию. Обычно они имеют электромагнитные или пъезоэлектрические клапаны. Сами форсунки работают под контролем блока управления, который в зависимости от режима работы агрегата подает им разные сигналы.

Топливная система впрыска Common Rail имеет множество преимуществ

Во-первых, при высоком давлении впрыска в цилиндре двигателя горючее сгорает с максимальным показателем отдачи. Таким образом, дизельный агрегат работает в оптимальном режиме, вырабатывая максимальную мощность. Благодаря такому способу работе, в атмосферный воздух попадает минимальное количество токсичных веществ, которые оказывают пагубное здоровье для окружающего мира и человека.

Именно система впрыска Common Rail, благодаря своему большому потенциалу, дала толчок дальнейшего развития дизельных агрегатов. Уже не секрет, что экологические нормы по токсичности выхлопных газов повышаются практически каждый год. В связи с этим, технологии, в области уменьшения количества вредных токсичных веществ в атмосферу, нуждаются в постоянном совершенствовании. Так, инженеры не останавливаются на достигнутом результате, и развивают систему впрыска Common Rail дальше, делая ее более эффективной.

  • Главные ососбенности датчика кислорода
  • Система непосредственного впрыска FSI
  • Система непосредственного впрыска топлива
  • Гибридный мотор: FAQ по гибридному приводу

Диагностика системы Коммон рейл

Высокое качество запчастей, которые изготавливаются для системы Common rail delphi, позволяет осуществить полное восстановление работоспособности двигателя. После большого пробега либо при эксплуатации двигателя на топливе неудовлетворительного качества возможны различные негативные проявления в работе агрегата. Неисправность системы Common rail delphi может проявляться следующими «симптомами»:

  • Нестабильной работой двигателя на «холостых» оборотах;
  • Двигатель не развивает полной мощности;
  • При движении автомобиля наблюдаются рывки и толчки, а при попытке ускорения — провалы.

Данные проявления, могут сопровождаться чрезмерной шумностью двигателя, а также значительным увеличением расхода топлива.

Если двигатель автомобиля с установленной системой common rail denso стал работать нестабильно, то дальнейшая эксплуатация приведёт только к усугублению проблемы, поэтому следует незамедлительно обратиться в специализированный сервис для осуществления диагностики дизеля.

Современная диагностика common rail осуществляется с применением компьютеризированного комплекса, который позволяет точно определить проблемную форсунку. Производить диагностику многочисленных датчиков системы «Коммон рейл денсо» должен только квалифицированный специалист, который в состоянии однозначно интерпретировать показания электронных диагностических приборов.

Диагностика

Система впрыска Common Rail может хуже работать после продолжительного износа или совсем перестать функционировать. Диагностика Common Rail должна выполняться квалифицированными специалистами. Все возможные неисправности желательно определить заблаговременно и поспособствовать их предотвращению, поскольку ремонт практически всегда обходится в кругленькую сумму. Прежде всего, рекомендуется проверить исправность механизмов и встроенных датчиков.

Проверка форсунок Common Rail своими руками должна выполняться исключительно при наличии соответствующих навыков и необходимого оборудования. Поскольку в промышленности не разрабатываются сканеры для дизельных двигателей желательно применять специальную технику, которая может выполнять функцию осциллографа.

Падение давления можно назвать наиболее распространенной неисправностью, если используется система впрыска common rail для дизельных двигателей. Проверка системы выполняется при помощи специального прибора манометра со шкалой 10 бар. Для устройств с высоким давлением применяется прибор, диапазон которого составляет 2 000 бар.

Важно! Проверка дозировки форсунок осуществляется через электрические импульсы мощностью 80W, поступающих со специального устройства.

Диагностика топливной системы Common Rail выполняется в определенной последовательности. При запуске мотора рекомендуется проверить качество работы привода газораспределительного механизма. Небольшая нагрузка для стартера считается прямым свидетельством снижения его функциональных возможностей. После проверки привода ГРМ необходимо осмотреть устройство теплоотдачи. Процедура выполняется при помощи манометра и специальных датчиков. Если неисправности не обнаружены, нужно осмотреть ТНВД. Диагностика форсунок common rail или других элементов зависит от характера наблюдаемой неисправности.

Что являет собой система

Топливная система Common Rail представляет собой инновационную систему подачи топлива под высоким давлением. Отличительной особенностью механизма является аккумуляция горючего в моторах дизельного типа. Сегодня многие автолюбители отдают предпочтение ТНВД Common rail. Главным элементом современной конструкции является топливный аккумулятор, функционирующий под высоким давлением.

Для функционирования устройства используются форсунки Common rail, пропускающие топливо. Оно двигается от аккумуляторов под высоким давлением, обеспечиваемым топливной рампой. Воздействие давления обеспечивается независимо от состояния вала или объемов поступающего горючего.

При помощи блока управления водитель может активировать специальный командный контроллер EDC, после чего форсунки осуществляют впрыск в процессе работы магнитных соленоидов. Аккумуляторный узел системы common rail вместе с разделительными каналами, выполняющими функцию подачи горючего, является основой механизма. Точность выполняемого процесса обеспечивается благодаря разделению впрыскивания.

Использование впрыска дизельного горючего в системе common rail дает возможность снизить его расход на 15%, мощность мотора при этом повышается до 40%. Об особенностях устройства форсунки common rail говорит само название. Топливная система common rail представляет собой составную часть используемого топливного контура силового агрегата, работающего на дизельном топливе, и обеспечивает прямое поступление бензина непосредственно в цилиндры под максимально возможным давлением.

Отличие от других систем

Прежде всего, рассмотрим основные преимущества механизма:

  • Когда работает аккумуляторный механизм подачи горючего, можно регулировать время его действия при помощи электроники. Таким образом, дозировка топлива выполняется с большей точностью или порционно на протяжении работы мотора для стопроцентного сгорания.
  • Конструкция Common Rail намного удобнее по сравнению с механизмом с насос-форсунками и проще ремонтируется.

Рассмотрим недостатки механизма впрыска:

  • Самостоятельный ремонт или регулировка практически невозможны без наличия специального оборудования;
  • в конструкции применяется огромное количество датчиков и других элементов управления;
  • если происходит разгерметизация, весь механизм прекращает функционировать, подобное возможно по причине всего-навсего одной форсунки с нерабочим клапаном;
  • устройство требовательно к качеству сжигаемого горючего;
  • замена форсунок выполняется чаще, если сравнивать устройство с обычной системой.

На сегодняшний день система Common Rail является основой развития отрасли дизельного автомобилестроения. Инновационный механизм дает возможность существенным образом повысить скорость передвижения транспортного средства и уменьшить расход бензина. Повышение популярности системы обусловлено минимизацией вредоносных выбросов, загрязняющих атмосферу. Однако технология изготовления подобного механизма подразумевает определенные сложности, поэтому диагностика и ремонт должны выполнять профессионалы.

Сегодня системы Common Rail устанавливаются почти на 70% всех производимых дизельных моторов. Количество таких моделей транспортных средств возрастает с каждым днем. Корпорация Robert Bosch GmbH, опираясь на исследование статистики, утверждает, что к 2017 году количество транспортных средств, укомплектованных в соответствии с современной технологией прямого впрыска топлива, составит 90%. Поэтому почти все заводы-изготовители моторов сегодня используют аккумуляторные системы.

Среди всех компаний, занимающихся изготовлением механизмов подачи топлива, лидерами являются:

  • R.Bosch;
  • Denso;
  • Delphi;
  • L’Orange,Scania.

Посмотрев представленный видеоролик, можно получить подробную информацию об этой системе:

  • Стук клапанов на холодном двигателе
  • Стучат клапана на горячую
  • Двигатель Ford EcoBoost (Экобуст)
  • Что даёт облегчённый маховик

Принцип действия

Теперь о том, как работает Common Rail. Первый контур особо рассматривать нечего. В его задачу входит очистка и подача топлива к ТНВД. Единственное, что можно отметить, так это то, что топливоподкачивающий насос может быть механическим, интегрированным в ТНВД, или же электрическим, установленным отдельно в топливную магистраль.

Принцип работы ТНВД тоже остался прежним. Имеющиеся в конструкции плунжерные пары при работе сжимают дизтопливо, из-за этого повышается давление, и выталкивают его дальше. Но если раннее, в классической системе, водитель регулировал количество дизтоплива, которое будет подвергаться сжатию, то в Common Rail такой надобности нет. В ней плунжерные пары работают со определенными порциями топлива, которые не изменяются. Единственное, на создаваемое насосом давление может повлиять блок управления, при надобности отключив плунжерную пару.

Из ТНВД дизтопливо, уже сжатое, по магистрали подается в рампу. За счет установленных на этой рампе датчика и клапана регулировки осуществляется аккумуляция (наращивание) давления до требуемых значений.

Происходит это так: насос, независимо от работы силовой установки постоянно качает топливо, за счет этого давление в магистральном трубопроводе постоянно возрастает. При этом значение давления постоянно контролируется ЭБУ благодаря датчику. Подержание его в требуемом диапазоне для того или иного режима работы силовой установки осуществляется клапаном регулировки. Если давление возрастает выше нормы, электронный блок подает сигнал на открытие этого клапана и часть топлива по сливной магистрали сбрасывается в бак, тем самым и производится регулировка.

Помимо аккумуляции давления, рампа выполняет еще одну функцию – сглаживает «толчки» дизтоплива, закачиваемого насосом и устраняет колебания давления при его падении при впрыске.

Топливо сливается не напрямую, а проходит через охладитель, поскольку при сжатии оно достаточно сильно разогревается. Что касается подогревателя, то он включен в первый контур и обеспечивает нагрев дизтоплива для повышения его текучести при сниженных температурах окружающей среды. В задачу же отсекателя входит прекращение подачи дизтоплива на ТНВД в случае возникновения нарушения в системе.

Топливная рампа посредством магистралей соединена с всеми форсунками. А далее уже при надобности происходит открытие той или иной форсунки для впрыскивания порции дизтоплива в камеру сгорания.

Особенности работы форсунок

Но форсунки в системе впрыска Common Rail функционируют не так, как на механической схеме. Если раннее их открытие осуществлялось за счет превышения определенного значения давления, то здесь этим процессом полностью управляет ЭБУ.

Электрогидравлическая форсунка

Принцип работы электрогидравлических форсунок следует рассмотреть несколько подробнее. Открытие для подачи топлива осуществляется все так же – за счет давления, но сам принцип работы несколько иной.

Суть такова: на запорной игле распылителя сделан ободок, который играет роль поршня. Топливо под давлением подается и под этот поршень, и над ним. За счет равности давления и усилия пружины игла прижата к седлу и распылитель закрыт.

Пространство над иглой объединено каналом с магистралью слива. Но в этом канале размещается электромагнитный или пьезоэлектрический клапан, который перекрывает его.

Срабатывание форсунки делается за счет подаваемого электрического сигнала с блока. Он, поступая на клапан, приводит к его открытию, при этом канал отпирается и топливо из пространства над иглой уходит в сливную магистраль. В результате появляется разница давления и дизтопливо, находящееся под иглой, преодолевая усилие пружинки, приподнимает ее, открывая отверстия распылителя – происходит впрыск. Как только сигнал с ЭБУ пропадет, давление сразу же выровняется, и форсунка закрывается.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector