Топливная система Common Rail: устройство и принцип работы

Особенности системы

Принцип работы системы Common Rail было бы логичнее сравнить с системой распределительного типа, используемой на старых автомобилях. При использовании распределительного типа форсунки открываются только при достижении определенного давления и подают порцию топлива, точно измеренную топливным насосом. Что касается Common Rail, то в этом случае дизель подается на все форсунки от общего гидроаккумулятора.

Работа ТНВД (топливного насоса высокого давления) заключается в подаче топлива под высоким давлением (до 300 МПа) в топливную раму, в то время как ЭБУ двигателя (электронный блок управления) управляет впрыском. Объем подаваемого топлива, время впрыска, количество впрысков за цикл: все это регулируется временем и моментом открытия форсунок.

Устройство топливной системы Common Rail

Принцип работы топливной системы Common Rail

Принцип работы топливной системы Common Rail заключается в подаче топлива в форсунки от рейки, которая действует как предаккумулятор высокого давления. Схема работы оборудования аналогична технологии старых топливопроводов. Подкачивающий насос забирает дизельное топливо из бака и отправляет его в топливный насос высокого давления, который нагнетает давление в магистрали и подает топливо в форсунки, впрыскивая его в цилиндры в нужный момент.

Принцип работы топливной системы common rail

Контур низкого давления выделен желтым цветом, контур высокого давления — красным, а возврат топлива в бак — коричневым.

  • Топливоподкачивающий насос.
  • Топливный фильтр.
  • Топливный насос высокого давления.
  • Дозирующий клапан.
  • Датчик давления топлива в рампе.
  • Аккумулятор высокого давления — топливная рампа.
  • Регулятор давления (обратный клапан).
  • Форсунки.

Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему перекачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (около 1 мг), при воспламенении которой повышается температура в замкнутом объеме, после чего впрыскивается основная часть топлива. Такая схема позволяет обеспечить постепенное повышение давления в камере, в результате чего силовой агрегат работает более плавно, а уровень шума при его работе значительно снижается.

На основании данных, полученных с датчиков, система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Поэтому топливо сначала попадает в насос, а через него — во «временный аккумулятор». Соответствующий регулятор отвечает за поддержание необходимого уровня давления в рейке. В определенный момент блок управления посылает команду форсункам, которые открывают заслонки на определенный период времени. В зависимости от режима работы силового агрегата система может автоматически изменять давление и объем топлива в определенных пределах. Давление рассчитывается и поддерживается независимо от частоты вращения коленчатого вала и количества подаваемого топлива. Форсунки подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока на соленоид.

Использование разделенного цикла зажигания в дизельных топливных системах может увеличить крутящий момент на низких оборотах коленчатого вала до 25% при одновременном снижении расхода топлива на 20%. Кроме того, уменьшается количество сажи в выхлопных газах, и звук двигателя становится намного тише.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять бустерная секция, расположенная в корпусе насоса высокого давления или электронасос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар в насос высокого давления, в котором нагнетается давление топлива. При запуске двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя это значение возрастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, значение которого контролируется датчиком давления; Излишки топлива сливаются из регулятора в обратную магистраль. Регулятор может располагаться в топливной рампе или в корпусе ТНВД. Кроме того, в гусенице может быть установлен клапан аварийного слива топлива, предотвращающий поломку гусеницы в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах датчик температуры топлива встроен в топливную рампу. В некоторых вариантах системы можно найти отдельную форсунку, которая используется для увеличения дозировки топлива и сжигания сажевого фильтра; в других системах работа двигателя в режиме сгорания достигается путем изменения момента впрыска блока управления двигателем и количества дизельного топлива, подаваемого в цилиндры.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2-х типов.

  • Электрогидравлический. Это обычные электромагнитные форсунки, которые поднимают иглу форсунки и подают топливо после включения электромагнитного клапана. Электромагнитные форсунки очень надежны и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
  • Пьезоэлектрический. Когда на пьезоэлектрический кристалл подается напряжение, он очень быстро расширяется, позволяя игле подниматься в 3-4 раза быстрее, чем электромагнитное сопло. Это увеличивает скорость форсунки, за счет чего можно производить больший впрыск дизельного топлива в камеру сгорания за такт, а также более точное дозирование подаваемой порции топлива. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностью ремонта.
    пьезоэлектрические форсунки

ТНВД

Топливная система Common Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой принадлежит большая часть рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 поколений ТНВД Bosch системы Common Rail.

  • СР1 — трехпоршневой ТНВД с нагнетательной секцией, расположенной в баке. Насос не оборудован клапаном дозирования топлива, его функцию выполняет регулятор давления, встроенный в рейку (отличительная особенность систем с CP1). Чаще всего СР1 комплектуется электромагнитными насадками.
  • СР1Н — улучшенная версия СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке установлена ​​механическая подкачивающая секция в корпусе ТНВД. Главная особенность — наличие клапана для регулирования количества закачиваемого в рейку топлива. По сравнению с CP1 обеспечивает высокое давление — 1600-1800 бар. Кроме того, больший КПД достигается благодаря возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда не требуется большое количество топлива.
  • CP2 — ТНВД, предназначенный для большегрузного коммерческого транспорта.
  • CP3. Отличительной особенностью является то, что количество перекачиваемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а также в подходе к плунжерам путем регулирования количества подаваемого в насос топлива. СР3 имеет секцию механической перекачки топлива (варианты с электронасосами встречаются крайне редко). Двигатели с ТНВД CP3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
  • CP4. Топливный насос высокого давления имеет две модификации: поршневой CP 4.1 (создаваемое давление — 1800 бар) и два поршня CP 4.2 (максимальное давление — 2000 бар). Топливный насос высокого давления имеет встроенный регулятор давления и механическую часть низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с CP4 оснащены пьезоэлектрическими форсунками, но есть системы с электрогидравлическими форсунками.Нагнетательный насос

Помимо Bosch производством компонентов и усовершенствованием системы Common Rail занимаются Delphi (Lukas), Denso и другие.

Управление

По данным, полученным от датчика положения педали акселератора, ЭБУ определяет уровень крутящего момента, желаемый водителем. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топливной рампы, ЭБУ двигателя оценивает фактическую рабочую нагрузку на двигатель и решает, в какой момент послать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть цилиндров на цикл подачи.

Устройство

Система Common Rail состоит из следующих компонентов:

  1. Насос топливной смеси. Подает топливную смесь в трубопровод.
  2. Топливные и сетчатые механизмы фильтрации. В конструкции первого предусмотрен клапан промежуточного нагрева. При низких температурах воздуха предотвращает засорение фильтра кристаллизованными частицами. Фильтр защищает топливный насос высокого давления от попадания посторонних частиц.
  3. Датчики температуры и давления. Первый используется для измерения фактической температуры топливной смеси, а второй — для измерения давления в магистрали.
  4. ТНВД. Обеспечивает давление, при котором работает система впрыска.
  5. Клапаны дозирования топлива и редукционные клапаны. Дозирующий клапан регулирует подачу топлива в топливную рампу, а подача топлива изменяет давление в магистрали.
  6. Регулятор давления топлива и форсунки.

Стенд для проверки форсунок и насосов высокого давления.

Поддержка тестирования форсунок и насосов высокого давления.
Поддержка тестирования форсунок и насосов высокого давления.
Поддержка тестирования форсунок и насосов высокого давления.

Если синхронизирующая трансмиссия в порядке, перейдите к проверке подачи топлива. Электрический подкачивающий насос активируется поворотом ключа. Когда этот насос изношен или поврежден, мощность, потребляемая им, изменяется, ЭБУ регистрирует это как неисправность и записывает свой код в системную память. Но полностью полагаться на электронику не стоит, поэтому манометр подключаем к магистрали низкого давления. (У механического подкачивающего насоса есть фитинг для облегчения проверки.) Если давление здесь в норме, перейдите к ТНВД.

Давление топлива в рейке проверяем в режиме кривошипа коленчатого вала стартером. Эта часть системы оснащена датчиком давления топлива — мы воспользуемся его услугами. Подключаем сканер к диагностическому разъему и находим нужный параметр. Если ниже нормы, ищем, где кроется неисправность. Неисправность может быть связана с форсунками, электромагнитными клапанами (регуляторами) и самим ТНВД.

Схема дизельной топливной системы Common Rail»:


Рампа

Этот узел одновременно выполняет несколько функций. Это накопление топлива под высоким давлением, гашение колебаний давления и распределение топлива по форсункам. Это часть всасывающей системы.

Диагностика системы «Коммон рейл»

Высокое качество запасных частей для системы Common Rail Delphi позволяет полностью восстановить работоспособность двигателя. После большого пробега или при использовании двигателя на топливе неудовлетворительного качества возможны различные негативные проявления в работе агрегата. Неисправность системы Common Rail Delphi может проявляться следующими «симптомами»:

  • Нестабильный холостой ход двигателя;
  • Двигатель не развивает полную мощность;
  • При движении автомобиля наблюдаются толчки и толчки, а при попытке ускориться — провалы.

Эти проявления могут сопровождаться чрезмерным шумом двигателя и значительным увеличением расхода топлива.

Если двигатель автомобиля с установленной плотной системой Common Rail начал работать нестабильно, дальнейшие операции только усугубят проблему, поэтому для диагностики дизельного двигателя необходимо немедленно обращаться в специализированную службу.

Современная диагностика Common Rail выполняется с помощью компьютерного комплекса, позволяющего точно определить проблемную форсунку. Только квалифицированный специалист, который может однозначно интерпретировать показания электронных диагностических устройств, должен диагностировать многочисленные датчики в системе Denso Common Rail.

При обнаружении серьезных неисправностей система впрыска Common Rail должна быть отремонтирована опытным специалистом.

Регулятор и клапан Common Rail

Клапан используется для регулирования количества топлива, подаваемого в насос.

common rail bosch
Конструктивно элемент совмещен с ТНВД. Также есть регулятор давления топлива. Он установлен в топливной рампе и контролирует работу двигателя в зависимости от его нагрузки.

Преимущества и недостатки

Следует отметить, что в 2008 году такая система была установлена ​​только на 24% автомобилей, а в 2016 году их количество увеличилось до 83%. Такая большая популярность обусловлена ​​положительными особенностями системы:

  1. Расход топлива снижен на 15%, а мощность двигателя увеличена на 40%.
  2. Снижение уровня шума и вибрации, несмотря на увеличенный крутящий момент.
  3. Значительное снижение выбросов, соответствие экологическому стандарту Евро-4.
  4. Давление подачи топлива не зависит от скорости вращения коленчатого вала. Благодаря этому удалось добиться стабилизации горения на холостых и малых оборотах.
  5. Топливо подается несколькими порциями за цикл, что обеспечивает полное сгорание.
  6. По сравнению с классической системой конструкция Common Rail проще и удобнее в обслуживании.

Однако есть и недостатки:

  1. По сравнению с классическим блоком питания, форсунки более сложные и требуют более частой замены.
  2. Высокие требования к качеству топлива, что особенно актуально в российских реалиях.
  3. При нарушении герметичности хотя бы одного элемента вся система перестает работать.

Достоинства системы прямого впрыска топлива

Если автомобиль оборудован топливной системой Common Rail, то эксплуатация такого автомобиля будет намного дешевле, чем у автомобилей, оснащенных простыми дизельными установками, за счет значительно меньшего расхода топлива на 100 км пробега. Для людей, заботящихся об окружающей среде, покупка автомобиля, оснащенного дизельным двигателем с общей топливной магистралью Delphi, является разумной альтернативой между бензиновым автомобилем и электромобилем.

Высокие требования к автомобильным деталям, работающим на дизельном двигателе с непосредственным впрыском, позволяют двигателю работать в течение длительного времени без дополнительных финансовых затрат.

К сожалению, топливная система Common Rail имеет не только достоинства, но и существенные недостатки, которые следует учитывать при использовании дизельного двигателя.

Чем отличается от ТНВД

Основное отличие состоит в том, что топливо подается из топливной рампы ко всем форсункам одновременно. Необходимо настроить цикл выдачи в соответствии с емкостью одной форсунки. Это требует регулировки ЭБУ после замены форсунок.

Одним из главных преимуществ Commonrail является возможность поддерживать давление независимо от частоты вращения коленчатого вала. Давление всегда поддерживается на высоком уровне, поэтому важно исправить сгорание, когда двигатель работает с частичной нагрузкой.

При использовании системы впрыска топлива с батарейным питанием начало и конец процесса полностью контролируются ЭБУ. Есть возможность производить точную дозировку топливной смеси или во время цикла подавать топливо порциями, что важно для его полного истощения. Механизм очень надежный — при этом он намного проще ТНВД, его легче починить.

Однако конструкция форсунок здесь более сложная и их нужно менять чаще. Если одна из форсунок выходит из строя, вся система выходит из строя. Поэтому важно использовать Common Rail только с качественным топливом.

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

Обратите особое внимание на электрические контакты форсунок
То, что основная причина выхода из строя насосов и форсунок — некачественное топливо, сегодня ни для кого не секрет. В настоящее время в России на заправочных станциях производятся и продаются два основных вида топлива, соответствующих ГОСТ Р 52368-2005 (EN 590: 2004) и ГОСТ 305-82. При этом по своим физико-химическим характеристикам, в частности по процентному содержанию серы, смазывающей способности, они существенно различаются. Поэтому смазка топлива по ГОСТ Р 52368-2005 регламентируется не более 460 мкм, а для топлива, произведенного по ГОСТ 305-82, этот параметр не регламентируется. Какое топливо идет в бак автомобиля, часто даже сотрудники СТО не знают: то, что привез бензовоз, залили в баки.

При этом специалист по топливу легко определит, чем был приведен в действие двигатель. Правда, для этого ему придется разобрать неисправные узлы и агрегаты системы питания или хотя бы провести их диагностику на специальных стендах. Самый тяжелый удар по карману перевозчика — отказ бензонасоса.

Принцип действия Common Rail

Схема работы

В конструкцию входят следующие компоненты:

  • ТНВД;
  • топливный фильтр;
  • топливоподкачивающий насос;
  • дозирующий клапан;
  • регулятор давления (регулирующий клапан);
  • датчик давления топлива в рейке;
  • гидроаккумулятор высокого давления (топливный бар);
  • форсунки.

Принцип работы агрегата следующий. Насос низкого давления подает топливо низкого давления (2,6-7 бар) в насос высокого давления (ТНВД), где давление нарастает — при запуске двигателя оно достигает 500-600 бар. После запуска силового агрегата давление повышается до 1300-2000 бар.

Датчик давления поддерживает оптимальные значения для впрыска, а регулятор возвращает излишки дизельного топлива в обратную линию. Сам регулятор находится в корпусе ТНВД или в топливной рампе. Кроме того, в гусенице можно установить кран аварийного слива топлива — он убережет агрегат от поломки в аварийной ситуации. Датчик температуры, установленный на многих топливных рейках, позволяет более точно контролировать работу агрегата.

Есть вариант системы с отдельной форсункой — она ​​используется для увеличения дозировки топлива и сжигания сажевого фильтра. В других системах работа двигателя в режиме сгорания регулируется путем изменения ЭБУ количества перекачиваемого дизельного топлива и изменения момента впрыска.

Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)

Это наиболее совершенное устройство впрыска жидкого топлива. Форсунка устанавливается на дизельные двигатели, оснащенные системой впрыска Common Rail.

К достоинствам пьезоэлектрического инжектора можно отнести: быстрое срабатывание (в 4 раза быстрее, чем у электромагнитного клапана), как следствие, возможность многократного впрыска топливной жидкости за один цикл работы, точное дозирование впрыскиваемой топливной жидкости.

Все это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсунками.

Он основан на изменении длины пьезоэлектрического кристалла под действием напряжения.

Сама конструкция пьезоэлектрического сопла включает в себя следующие элементы: пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу.

Все они помещены в футляр.

Главный недостаток - фото 7

В работе форсунок этого типа, как и в электрогидравлическом аналоге, используется гидравлический принцип.

В исходном положении игла находится на седле из-за высокого давления топливной жидкости.

При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент его длина увеличивается.

Усилие передается на плунжер, переключающий клапан открывается, и топливная жидкость поступает в обратную линию.

Давление на иглу снижается.

Игла поднимается за счет давления внизу, затем вводится горючая жидкость.

Недостатки коммон рейл

Среди основных недостатков, которые могут возникнуть при использовании дизельного двигателя, оснащенного этой системой, — высокие требования к качеству топлива. Очень тонкие распылительные каналы форсунки могут быть заблокированы мельчайшими твердыми частицами топлива. К тому же из-за сложной конструкции форсунок их замена потребуется гораздо раньше, чем деталей, устанавливаемых на обычные дизельные двигатели. Топливная аппаратура, приобретение которой потребуется уже при первом капитальном ремонте, обойдется недешево и даже если вы отремонтируете форсунки common rail самостоятельно, придется потратиться много денег на покупку запчастей, инструмента и оборудования на работы по ремонту и диагностике. Common Rail своими руками, в гараже, очень сложно установить и отремонтировать, а мастерская, в которой были бы квалифицированные специалисты, может не находиться в непосредственной близости от стоянки автомобилей. Самостоятельная регулировка такой системы возможна только при знании конструкции дизельного двигателя.

Электрогидравлическая форсунка

Применяется в дизельных двигателях, в том числе оборудованных системой впрыска Common Rail.

Конструкция электрогидравлического инжектора включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и выпускной дроссели.

Технология системы впрыска - фото 6

Принцип работы этой форсунки основан на использовании давления топлива как во время впрыска, так и при его остановке.

В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла инжектора прижимается к седлу за счет силы давления горючей жидкости на поршень в камере управления.

Впрыска топлива не происходит.

В этом случае давление топлива на иглу из-за разницы площадей контакта меньше давления на поршень.

Когда электронный блок управления получает правильную команду, работа электромагнитного клапана начинается с открытия выпускной дроссельной заслонки.

Топливная жидкость из камеры управления проходит через дроссель в обратную магистраль.

В этом случае впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускном коллекторе. Давление на поршень уменьшается, а давление топлива на игле остается неизменным.

Стрелка поднимается, топливная жидкость впрыскивается.

Конструкция

Конструктивно топливная система двигателя Common Rail представляет собой контур высокого давления, представляющий собой сложный комплекс из нескольких связанных между собой агрегатов.

ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания топлива. Поскольку в дизельном двигателе частота вращения коленчатого вала регулируется не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, ТНВД является одним из важнейших элементов конструкции силового агрегата.

Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования части топлива, подаваемого в насос, и конструктивно является частью топливного насоса высокого давления. Регулятор давления расположен в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.

Рампа. Эта деталь имеет широкий функционал и действует как аккумулятор топлива, кроме того, распределяет его по форсункам и снижает перепады давления в жидкости.

Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция этого типа форсунок рассчитана на значительно более высокое давление. Кроме того, форсунки Common Rail контролируют количество топлива, которое подается непосредственно в цилиндр. В современных двигателях используются два типа форсунок:

  • Электрогидравлический. В конструкциях этого типа подача топлива осуществляется путем срабатывания электромагнитного клапана.
  • Пьезоэлектрические форсунки. В структурах этого типа контроль расхода топлива осуществляется специальными кристаллами, которые на порядок увеличивают скорость реакции на управляющие сигналы.

Подача топлива

как уже упоминалось, система впрыска Common Rail использует многократную подачу дизельного топлива в цилиндр в течение одного цикла двигателя. Всего используется три типа впрыска: предварительный, основной и дополнительный.

Предварительная инъекция «подготавливает» среду. Небольшое количество впрыснутого немного раньше топлива приводит к повышению давления и температуры в камере сгорания. В дальнейшем это обеспечивает легкое и плавное воспламенение основной части горючей смеси. Благодаря этому впрыску снижается шум дизельной силовой установки.

При основном впрыске рабочая часть дизельного топлива подается в камеру сгорания, что обеспечивает работу силовой установки.

Дополнительный впрыск происходит уже в рабочем такте, после того, как закончилась смесь. Целью этого впрыска является повышение температуры выхлопных газов, что способствует сгоранию частиц сажи в сажевом фильтре. Это увеличивает экологичность выхлопа.

график доставки топлива

График впрыска топлива

интересно отметить, что ЭБУ может регулировать многократный впрыск, адаптируя поток к конкретным условиям работы установки. Например, два предварительных впрыска топлива могут быть сделаны на холостом ходу, чтобы обеспечить лучшие условия для сгорания основной части дизельного топлива. При средней нагрузке топливо предварительно заправляется только один раз, а при полной нагрузке подготовка больше не требуется.

Как видите, водитель практически не влияет на работу системы Common Rail. Даже при нажатии на педаль акселератора он просто отправляет сигнал в ЭБУ, который затем обрабатывается и учитывается при генерации импульса открытия форсунок. Вся работа системы электропитания полностью контролируется и регулируется электронной частью.

Типы форсунок

Принцип топливной системы Common Rail предполагает использование одного из двух типов форсунок.

Электрогидравлический. Электромагнитные насадки классического типа. После того, как напряжение пошло на электромагнитный клапан, игла распылителя поднимается и подается топливо. Основные достоинства конструкции — высокая степень надежности и ремонтопригодности.

Пьезоэлектрический. Когда напряжение подается на пьезоэлектрический кристалл, он мгновенно расширяется. По сравнению с предыдущей версией стрелка поднимается в три-четыре раза быстрее. Увеличение скорости форсунки обеспечивает большее количество впрысков за цикл, а также позволяет более точно определять объем подаваемого топлива. К недостаткам можно отнести сложность конструкции, из-за чего такая насадка имеет меньший срок службы и сложна в ремонте.

Форсунки Common Rail

Насос

Значит, ТНВД. Этот механизм используется для создания высокого давления жидкости. Уровень зависит от нагрузки двигателя и скорости вала двигателя. Как известно, на дизелях скорость регулируется не открытием дроссельной заслонки, а частью подаваемого топлива. За это отвечает ТНВД. Устройство довольно сложное, поэтому этот элемент является самым дорогим компонентом в дизельном автомобиле (конечно, за исключением основных узлов, таких как двигатели внутреннего сгорания и коробки передач).

ТНВД

Основная доля рынка топливных насосов высокого давления принадлежит компании Bosch, которая является основным разработчиком системы Common Rail. Существует пять поколений ТНВД Bosch, использующих систему Common Rail».

CP1. Тройной поршневой насос с бустерной секцией, расположенной на баке. Клапана дозирования топлива нет, эту роль играет регулятор давления (установлен на рейке). В большинстве случаев используются электромагнитные насадки.

CP1H. Обновленная версия CP1. Подкачивающий насос заменен механической подкачивающей секцией, которая установлена ​​в корпусе насоса. Отличительной особенностью является наличие клапана регулировки объема топлива, которое закачивается в гусеницу. CP1H способен перекачивать давление до 1600-1800 бар. Кроме того, КПД увеличивается за счет принудительной остановки одного из плунжеров в том случае, если не требуется большой объем топлива.

CP2. Подходит только для тяжелых коммерческих автомобилей.

CP3. Отличительной особенностью является то, что объем подаваемого топлива регулируется не в контуре ВД, а на подходе к плунжерам. Используется секция механического отзыва. Хотя электрические насосы используются, они встречаются крайне редко. Устанавливаются только пьезофорсунки CRI 3.

CP4. Есть две модификации ТНВД. 4.1 с одним поршнем (давление 1800 бар) и 4.2 с двумя поршнями (давление 2000 бар). Обе версии оснащены редукторами давления и механическим отсеком низкого давления на 5 бар. В основном используются пьезоэлектрические форсунки, хотя есть модели с электрогидравликой.

Управление

Используя информацию от датчика положения педали акселератора, ECM регулирует уровень крутящего момента. Учитываются и все остальные датчики, в том числе датчики температуры в треке и наддува. Вся эта информация помогает ЭБУ рассчитать фактическую нагрузку на двигатель и точно определить, когда подать сигнал на форсунку, а также сколько топлива необходимо подать в цилиндры за цикл.

Секрет эффективности Common Rail

Есть два основных фактора, обеспечивающих высокую эффективность системы, а именно:

  1. Разделение пищевой цепи на клещей.
  2. Впрыск топлива под высоким давлением.

В классических системах топливо подавалось большими порциями при низком давлении, которое редко превышало 700-800 бар. В результате дизель полностью не выработал, что снизило эффективность двигателя. При использовании циклов удалось разделить топливо на мелкодисперсные частицы — они активнее обогащаются кислородом и лучше горят. Благодаря такому принципу работы дизеля удалось увеличить мощность силового агрегата, не мешая его конструкции.

Циклическая подача топлива означает, что его подают не одной большой порцией, а несколькими маленькими (от двух до семи). Можно выделить:

  • предварительный впрыск — увеличивает температуру камеры сгорания и подготавливает ее к основной подаче топлива;
  • основной впрыск;
  • дополнительный впрыск — используется для сжигания сажевого фильтра.

Было обнаружено, что помимо экономии топлива достигается снижение шума двигателя и уменьшение вибрации.

Система Common Rail Bosch

Причины и признаки поломки Common Rail

Стоит знать основные симптомы, указывающие на неисправность системы:

  • после длительного пребывания наблюдается заметное ухудшение запуска двигателя;
  • снизилась мощность силового агрегата, что особенно заметно при большой нагрузке или попытке выйти на максимальную скорость;
  • повышенный шум двигателя;
  • необычные колебания двигателя;
  • необычный цвет выделений (черный или белый).

Основная причина неисправностей — некачественное топливо. Обычно выходят из строя форсунки, ТНВД или насосы ТНВД.

  • неисправность форсунок: двигатель также глохнет при разгоне;
  • выход из строя датчиков или форсунок ТНВД;
  • загрязнение насоса высокого давления;
  • подъем насадки;
  • разгерметизация насоса или его выход из строя.

Недостаточно знать, как работает та или иная топливная система — для определения неисправности потребуется тщательная диагностика. Он исследует не только механическую часть устройства, но и электронную. Самостоятельно пытаться отремонтировать Common Rail не рекомендуется: без должных навыков и диагностического оборудования можно только навредить, после чего потребуется не косметический ремонт, а полная замена.

Источники

  • https://dizelmaster.ru/stati/ustrojstvo-i-princip-raboty-toplivnoj-sistemy-common-rail
  • https://diesel-pro.ru/informaciya/toplivnaya-sistema-common-rail—chto-eto-takoe/
  • https://autolirika.ru/teoriya/sistema-common-rail.html
  • https://principraboty.ru/common-rail-princip-raboty/
  • https://toyota-chr2.ru/ino-avto/toplivnaya-sistema-kommon-rejl.html
  • https://FB.ru/article/300569/common-rail—chto-eto-takoe-printsip-rabotyi
  • https://SwapMotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/common-rail.html
  • http://autoleek.ru/sistemy-dvigatelja/sistema-vpryska/sistema-vpryska-common-rail.html

Оцените статью
Блог о грузовых автомобилях