Common rail принцип работы: Устройство и принцип работы системы Common Rail

Содержание

Устройство и принцип работы системы Common Rail

Схема и детали системы

Высокое давление 230-1800 бар.

Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.

Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали.

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

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

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

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

5. Датчик температуры топлива.

Измеряет текущую температуру топлива.

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

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

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

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

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

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

12. Форсунки.

Система впрыска Common Rail

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

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

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

Форсунки

В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки.

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

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

Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества:

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

Работа пьезофорсунки Common Rail

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

Процесс впрыска

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

ТНВД

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

Устройство насоса высокого давления

Схематическое представление насоса высокого давления.

Вернутся к началу страницы

Система впрыска Common Rail. Описание. Принцип работы

В настоящее время для дизельных двигателей используют новую систему впрыска Common Rail. Система работает за счет подачи топлива от общего аккумулятора к форсункам. Система разработана специалистами известной фирмы Bosch. Одним из преимуществ данной системы является значительное снижение расходов на топливо и в свою очередь токсичных веществ. Появилась возможность регулировать давление топлива и начало впрыска, а также снизить шум.

В основе конструкции системы Common Rail является контур высокого давления, который устанавливается на дизельный двигатель. Особенностью такой системы является непосредственно впрыск дизельного топливо в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из нескольких устройств:

1.    Насос давления для топлива;
2.    Клапан для дозировки топлива;
3.    Контрольный клапан;
4.    Топливная рампа;
5.    Форсунки;
6.    Проводы для топлива.

ТНВД (насос высокого давления топлива) создает высокое давление топлива, которое подается к топливному насосу. Клапан и насос высокого давления помещены в оду конструкцию. Для управления уровнем давления топлива используется специальный регулятор. Давление можно регулировать в зависимости от нагрузи на двигатель. Регулятор находится в рампе для топлива. Он предназначен для:
•    Регулирования давления и накопления топлива;
•    Снижение колебаний давления, которые происходят от подачи ТНВД;
•    Распределителем топлива по форсункам.

Форсунка (на фотографии) выполняет роль элемента системы для непосредственного впрыска топлива в топливную рампу. Проводы предназначены для связи форсунки с топливной рампой. Система состоит из электрогидравлического форсунка и пьезофорсунка.

Электрогидравлическая форсунка впрыскивает топливо с помощью электромагнитного клапана. Пьезофорсунка работает на пьезокристаллах которые значительно повышают качество роботы форсунки.

Система управления Common Rail включает в себя такие элементы управления

•    Блок управления;
•    Системные механизмы двигателя;
•    Датчики управления (датчики температуры, давления, холла).
•    И др.

К основным механизмах роботы системы относятся:
•    Насос-форсунки;
•    Клапан для дозирования топлива;
•    Регулятор уровня давления топлива.

Принцип роботы системы Common Rail

Блок управления двигателем получает сигналы от датчиков и определяет количество, которое необходимое.

Как только блок управления определил нужное количество, топливный насос увеличивает давления и тем самим накачивает топливо в рампу. Топливо находится в этот момент под определенным давлением, которое обеспечивает регулятор.

Единовременно подается сигнал от ECU к форсункам для начала впрыскивания и обеспечения продолжительности открытия клапана. Блок управления может корректировать параметры системы, для правильно работы впрыска. С целью получения лучшей производительности двигателя, впрыск производится многократно в течении определенного времени. Различают предварительный впрыск, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск предназначен для повышения температуры и давления для лучшего сгорания топлива, а также для снижения шума и выбросов токсичных газов.

Существует 3 способа предварительного впрыскивания:
1. На холостом ходу производится – два предварительных впрыска;
2. При повышенной нагрузки – один предварительный впрыск;

При полной нагрузке – предварительный впрыск не производится.
Основной впрыск является основой роботы дизельного двигателя.
Дополнительный впрыск предназначен для повышения температуры обработанных газов и сажи.

С годами система Common Rail развивалась и увеличивала уровень давления впрыска топлива:
1.    Первый уровень 140 МПА, с 1999 года;
2.    Другой уровень 160 МПА, с 2001 года;
3.    Третий уровень 180МПА, с 2005 года;
4.    Четвертый уровень 220 МПА, с 2009 года;
Реализовать большую мощность и впрыснуть как можно больше топлива за небольшой промежуток времени можно с увеличением уровня давления.

Видео – описание системы Common Rail фирмы Bosh для коммерческих автомобилей

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей грузовых авто – достаточно непростое занятие. Если нужен ремонт грузовых автомобилей – обращайтесь только к профессионалам.

< Назад
Вперёд >

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ COMMON RAIL.

Статьи компании «ООО “ТД Техлайф”»

После получения технологии прямого впрыска дизельного двигателя с системой COMMON RAIL компании ROBERT BOSCH Gmbh удалось с успехом разработать эффективную схему контроля впрыска, которая получила наибольшее распространение и в мире, благодаря своей простоте и надежности. Системы COMMON RAIL от BOSCH классифицируются по типам насоса высокого давления и могут иметь несколько разновидностей в зависимости от задач двигателя. Системы управления топливоподачей BOSCH могут быть трех типов: с регулированием давления в рампе на стороне высокого давления, регулирование потока топлива на стороне высокого давления при выходе топлива из ТНВД и так называемый “двойной контроль”, когда регулировка происходит с помощью датчика контроля потока в ТНВД и посредством регулятора давления на топливной рампе с помощью дозирующего клапана на линии низкого давления на входе в ТНВД.

Система Bosch CP1

Насосы Bosch первого поколения типа CP1 приводятся в работу с помощью вала, соединенного с распредвалом двигателя. Они могут иметь модификации CP1K – компактный дизайн и CP1S – стандартный дизайн, но с регулятором давления на корпусе насоса. Система характеризуется наличием погружного электрического топливного насоса, который подает топливо к ТНВД под давлением 2,6 бар и с производительностью 160 л/час (может меняться в зависимости от модели автомобиля). Электрический топливный насос постоянно активирован при работающем двигателе. Лишнее топливо отводится через предохранительный клапан на блоке топливного фильтра в топливный бак. Блок топливного насоса и указателя уровня топлива оснащен еще одним предохранительным клапаном. При заблокированном топливопроводе предохранительный клапан открывается и подаваемое топливо снова возвращается напрямую в топливный бак. Это позволяет избежать повреждений топливной системы.

ТНВД системы СР1 имеет три плунжера, расположенных радиально к друг другу под углом в 120 градусов. В центре корпуса топливного насоса установлен приводной вал. Привод плунжерных пар осуществляется посредством эксцентрикового кулачка напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода топливного насоса соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. ТНВД СР1 не имеет клапана дозирования топлива. Давление в топливной рампе регулируется исключительно посредством регулятора давления топлива (DRV). ТНВД должен создавать минимальное давление в рампе на уровне 170-200 бар на холостом ходе и 1350 бар на максимальных оборотах. После входного штуцера на линии низкого давления в ТНВД имеется специальный клапан, который переводит часть топлива для смазки внутренних поверхностей насоса. Пружина клапана настроена так, что если давление в магистрали ниже 0,8 бар, то топливо направляется на смазку и охлаждение насоса и затем сливается в линиию обратки. Если давление выше 0,8 бар, то пружина сжимается и большая часть топлива подаётся к плунжерам для сжатия. По мере вращения приводного вала, эксцентрик нажимает на трехгранную втулку, а она надавливает на поршень плунжера. Когда эксцентрик не давит на поршень плунжера, поршень под действием возвратной пружины двигатется к центру насоса, создавая разряжение в камере, которое открывает впускной клапан и топливо попадает в камеру. После нажима эксцентрика на поршень, тот двигается вверх, сжимая топливо и высокое давление в камере перекрывает впускной клапан (как только давление станет около 1 бара), одновременно выдвигая шарик контрольного клапан на впуске и выпуская топливо из камеры уже под высоким давлением. После этого движение поршня вниз снова создает разряжение и шарик перекрывает выпускное отверстие и впускной клапан открывается снова. Такт повторяется. Некоторые варианты насоса могут иметь клапан деактивации одного из плунжеров. Причина его использования – снижение нагрузки на ТНВД на малых оборотах, а также быстрое понижение давления в системе при переходе блока управления в аварийный режим. Клапан деактивации состоит из электромагнита и штока, который перекрывает подачу топлива для сжатия. После подачи сигнала с ЭБУ на клапан, соленоид прижимает шток с золотником клапана к впускному отверстию.

Регулятор давления топлива является частью топливной рампы или расположен на корпусе ТНВД. Клапан на насосе располагается после выпускного штуцера подачи топлива в рампу и отводит часть топлива в линию обратки. Клапан состоит из соленоида и подпружиненного штока, который упирается в шарик для перекрытия сливного канала. Открытие форсунок и работа плунжеров приводят к сильным гидравлическим колебаниям топлива. Шарик в клапане призван гасить эти колебания. Если давление в клапане больше 100 бар, то пружина сжимается и топливо утекает в магистраль обратки. Под управлением сигнала частоты с ЭБУ соленоид двигает шток вперед и он перекрывает слив в обратку, повышая давление в линии. Если ЭБУ не управляет клапаном, то давление находится на уровне 100 бар. Если клапан на рампе, то он находится на линии слива топлива в магистраль обратки и регулирует топливо по сигналу частотной модуляции с блока управления двигателем. Также на рампе устанавливается датчик измерения давления. Он с высокой точностью и за соответственно короткое время измеряет мгновенное давление топлива в рампе и передает в ЭБУ сигнал напряжения, соответствующий имеющемуся давлению. Датчик функционирует вместе с регулятором давления топлива в замкнутом контуре регулирования. Также в рампе может располагаться датчик температуры топлива. Его сопротивление при температуре 25 градсов – 2400 Ом, при температуре 80 градусов – 270 Ом.

Обычно в двигателях с системой Bosch СР1 используются форсунки электромагнитного типа. Принцип работы в следующем:
Топливо из рампы под выскоим давлением через трубку направляется к форсунке и далее по топливной галерее в форкамеру распылителя, а также через впускной дроссель в управляющую камеру клапана. Управляющая камера клапана соединена с линией возврата топлива в бак через выпускной дроссель, который может открываться электромагнитным клапаном. В закрытом состоянии (электромагнитный клапан обесточен) выпускной дроссель закрыт шариком клапана, поэтому топливо не может выйти из управляющей камеры клапана. В этом положении в форкамере распылителя и в управляющей камере клапана устанавливается одинаковое давление (баланс давления). На иглу распылителя действует дополнительно усилие собственной пружины, поэтому игла распылителя остается закрытой (гидравлическое давление и усилие пружины иглы распылителя). Топливо не попадает в камеру сгорания. При активации электромагнитного клапана открывается выпускной дроссель. За счет этого возрастает давление в управляющей камере клапана, а также гидравлическое усилие, действующее на управляющий золотник клапана. Как только гидравлическая сила в управляющей камере клапана станет меньше гидравлической силы в форкамере распылителя и пружины иглы распылителя, игла распылителя открывается. Топливо через отверстия распылителя впрыскивается в камеру сгорания. Спустя заданное программой время подача электропитания к электромагнитному клапану прерывается. После этого выпускной дроссель снова закрывается. С закрытием выпускного дросселя в управляющей камере клапана через впускной дроссель восстанавливается давление из топливной рампы. Это повышенное давление с большим усилием воздействует на управляющий золотник клапана. Эта сила и сила упругости пружины иглы распылителя теперь превосходят силу в форкамере распылителя и игла распылителя закрывается. Скорость закрывания иглы распылителя определяется расходом впускного дросселя. Впрыск прекращается, как только игла распылителя достигает своего нижнего упора. Косвенное приведение в действие иглы распылителя посредством системы гидравлического сервопривода применяется, когда усилие, необходимое для быстрого открывания иглы распылителя с помощью электромагнитного клапана, не может быть создано напрямую. Для этого дополнительно к объему впрыскиваемого топлива в возврат топлива через дроссели управляющей камеры подается требуемый “управляющий объем”. Дополнительное к управляющему объему имеются объемы утечек на перемещение иглы распылителя и управляющего золотника клапана. Электромагнитные форсунки калибруются во время производства и имееют несколько вариантов кодировки. Ранние версии разделены на классы (например, Х, Y, Z у Hyundai) и в случае замены классы форсунок необходимо комбинировать по определенному принципу. В более поздних системах используется код : 8-значный (ЕВРО IV) или 9-значный (ЕВРО V), который представляет собой поправочный коэффициент для коррекции топлива и выгравирован на поверхности головки топливной форсунки. В случае замены форсунок в память ЭБУ необходимо вводить новый код. Также необходимо вводить коды форсунок при замене ЭБУ на новый в память нового блока.

Система Bosch CP1Н

Система Bosch CP1H относится к второму поколению и стала применяться с 2001 года. В отличие от насосов CP1 в СР1Н на стороне подачи топлива в рампу расположен соленоидный клапан контроля количества топлива, подаваемого из насоса в рампу. Эта конструкция впервые была применена на типе СР3, но добавлена к СР1 для увеличения производительности насоса. Это позволяет увеличить эффективность насоса, понизив температуру топлива, нагрузку и повысив создаваемое давление. Привод топливного насоса осуществляется напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. Топливный насос может вырабатывать максимальное давление топлива от 1600 до 1800 бар. Еще одна особенность системы СР1Н – использование деактиватора одного из плунжеров в случае, если нет необходимости развивать максимальное давление в рампе.

В случае, если в системе не используется погружной электрический насос, ТНВД может быть оборудован подкачивающим насосом шестеренного типа. Основные конструктивные детали – две находящихся в зацеплении шестерни, вращающиеся друг навстречу другу и подающие топливо, защемленное во впадинах между зубьями, из полости всасывания в полость нагнетания. Контактная линия шестерен между полостью всасывания и полостью нагнетания уплотнена, что исключает возможность обратного перетекания топлива. Подача насоса примерно пропорциональна частоте вращения двигателя. В этой связи требуется регулирование подачи / переходного давления. Величина переходного давления, нагнетаемого зубчатыми колесами, зависит от дросселирующих отверстий и их проходного сечения в перепускном дроссельном клапане. Перепускной дроссельный клапан интегрирован в контур низкого давления топливного насоса. Создание высокого давления (до 1800 бар) вызывает высокую температурную нагрузку на отдельные детали топливного насоса. Поэтому для обеспечения выносливости механические детали топливного насоса должны обильно смазываться. Перепускной дроссельный клапан спроектирован так, чтобы при любом режиме эксплуатации обеспечить оптимальное смазывание и, соответственно, охлаждение. При низкой частоте вращения топливного насоса (низкое давление подкачивающего насоса) управляющий золотник лишь немного смещается со своего седла. Потребность в смазке/охлаждении, соответственно, мала. Открывается малая подача топлива через дроссель на конце управляющего золотника для смазки/охлаждения насоса. Некоторые ТНВД могут быть снабжены автоматической вентиляцией (Форд). Через дроссель отводится воздух, который может находиться в топливном насосе. С ростом частоты вращения топливного насоса (ростом давления подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. При растущей частоте вращения топливного насоса требуется усиленное охлаждение топливного насоса. При заданном давлении открывается байпасное охлаждение топливного насоса и расход топливного насоса увеличивается. При высокой частоте вращения топливного насоса (высоком давлении подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. Теперь байпасное охлаждение топливного насоса полностью открыто (максимальное охлаждение). Избыток топлива через байпас обратного потока возвращается в полость всасывания подкачивающего насоса. Таким образом внутреннее давление топливного насоса СР1Н (как и СР1) ограничивается значением 6 бар.

Привод топливного насоса осуществляется от приводного вала, а конструкция, в целом, аналогична CP1. На приводном валу жестко смонтирован эксцентрик, который перемещает три плунжера насоса возвратно-поступательно в соответствии с профилем кулачка эксцентрика. На впускной клапан подается давление топлива от подкачивающего насоса. Если переходное давление превышает внутреннее давление камеры высокого давления (плунжер превышает положение TDC (верхняя мертвая точка)), то впускной клапан открывается. Заполнение камеры высокого давления функционирует комбинировано: С одной стороны, топливо под воздействием переходного давления нагнетается в камеру высокого давления. Давление при этом зависит от проходного сечения клапана дозирования топлива. С другой стороны, топливо при движении плунжера вниз засасывается в камеру высокого давления. Если пройдена BDC (нижняя мертвая точка) плунжера, то впускной клапан закрывается вследствие возросшего давления в камере высокого давления. Топливо больше не может проходить в камеру высокого давления. Как только давление в камере высокого давления превысит давление в топливной рампе, открывается выпускной клапан, и топливо через подсоединение высокого давления нагнетается в топливную рампу (ход подачи). Плунжер насоса подает топливо до тех пор, пока не будет достигнута TDC. Затем давление падает, и выпускной клапан закрывается. Оставшееся топливо более не находится под давлением; плунжер насоса движется вниз. Если давление в камере высокого давления ниже переходного давления, впускной клапан снова открывается, и процесс начинается сначала.

Линия подачи топлива под высоким давлением в рампу имеет ответвление, которое проходит через Клапан регулировки давления для слива лишнего топлива в бак. Клапан установлен или сбоку или позади ТНВД в зависимости от конструкции.

Система Bosch CP3

Система BOSCH CP3 появилась в 2003 году и стала третьим поколением систем BOSCH для прямого впрыска дилеьного топлива. Базовый дизайн насоса CP3 идентичен СР1 и СР1Н. Но в этом типе применена новая технология контроля давления не в линии высокого давления, в на стороне подачи топлива в ТНВД. Для этого применен новый элемент – клапан контроля количества подаваемого в насос топлива (IMV). Корпус имеет новую форму моноблока со сниженным уровнем трения. Другая отличительная особенность – не прямое воздействие эксцентрика на плунжер, а передача усилия через толкатель, что позволяет увеличить нагрузку и добиться максимального давления в 1800 бар. Эти насосы используются как на легковых, так и на коммерческих автомобилях. Версии СР3.1 ~ СР3.4 отличаются размером и уровнем давления в зависимости от выполняемой автомобилем задачи. Версия СР3.4 используется только на грузовиках и автобусах.

Одна из отличительных особеннгостей системы – использование механического передающего насоса, расположенного в задней части ТНВД на линии низкого давления. Насос может быть шестеренчатого типа, как у CP1H, а может быть роторный роликового типа. Такой тип насоса включает в себя эксцентрично расположенную камеру с установленным в ней ротором и роликами, которые могут перемещаться в прорезях ротора. Вращение ротора вместе с создаваемым давлением топлива заставляют ролики перемещаться на периферию прорези, прижимаясь к рабочим поверхностям. В результате ролики действуют как вращающиеся уплотнители, посредством чего между роликами соседних прорезей и внутренней, рабочей поверхностью корпуса насоса, образуется камера. Создание давления определяется тем, что при закрытии входной серпообразной полости объем камеры постоянно уменьшается, и когда выходное отверстие открывается, топливо течет через электромотор и выходит из штуцера в крышке на нагнетательной стороне насоса.

Система Bosch CP4

Система Bosch CPN2

Насосы типа CPN2 используются только в коммерческих автомобилях. Их отличие – два вертикально расположенных в линию качающих плунжера. В некоторых редких случаях применялись насосы с четырьмя качающими элементами.

Сравнительная Таблица Насосов Высокого давления Bosch

Тип ТНВД	Максимальное давление в рампе (Бар)	Тип смазки
CP1	1350	Диз. Топливо
CP1+	1350	Диз. Топливо
CP1H	1600 / 1800	Диз. Топливо
CP1H+OWH	1100	Диз. Топливо
CP3.2	1600	Диз. Топливо
CP3.2+	1100	Диз. Топливо
CP3.3	1600	Диз. Топливо
CP3.4	1600 / 1800	Масло
CP3.4+	1600	Диз.Топливо
CP2	1400	Масло
CP2.2	1600	Масло
CP2.2+	1600	Масло
CP2. 4	1600	Масло
CP4.1	1800 / 2000	Диз. Топливо
CP4.2	1100 / 2000	Диз. Топливо

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа BOSCH:

IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10
IVECO 380/400/410 T42
IVECO 180E24,E27,190224, 190E27,190E31,190E35,260E24,260E27
IVECO CURSOR 8
IVECO STRALIS
SCANIA DSC
MERCEDES ACTROS
SCANIA R420/R500/R580
SCANIA R380/480
MERCEDES ACTROS
MERCEDES ACTROS/TRAVEGO
VOLVO Fh22 / BOSCH
VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH – MARK2 PUMP)
VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP.
MERCEDES ATEGO,CITARO
MERCEDES ACTROS
MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO
IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR
RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD
AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1. 9TDI
AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI
AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO
AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI
VW 1.9 TD ENGINE AXR
VW VAN
BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3.0D
LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4
CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD
RENAULT KERAX/PREMIUM 370 Dci with pump CP2
OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5 Dci 16v.
TOYOTA SR
VW LT 28/35/46 2.8 Tdi+CHEVY BLAZER 2.8 DE+NISSAN FRONTIER 2.8
ISUZU
FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9 Cdti
HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5 CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0 CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55
RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420 Dci with pump CP2
KIA 2.0 CRDi-VGT
FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO+LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET
ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO+OPEL CORSA 1.3
MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI
MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI
MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER
KIA SORENTO 2. 5 CRDI ALLA156P1265+
MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG
HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI
MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc
BMW 320D/330D/530D/730D/740D
DODGE RAM 2500/3500
IVECO DAILY/DUCATO 2.8/ RENAULT MASTER 2.8
IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER
VOLVO
RENAULT/MACK TRUCKS
RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI
REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI
FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA
CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI
FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT)
IVECO 100 E 17/65+CUMMINS
VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC
ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD)
CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI
FIAT PUNTO JTD
OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI
ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1.9/2.4 JTD
BMW 530D+730D ENGINE E39
TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD
OPEL MOVANO 2.2 DTI
PEUGEOT 206.307 1.4 HDI=CITROEN XSARA 1. 4 HD
MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE
MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI
MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI
MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI

Система впрыска COMMON RAIL для дизельных двигателей

Системы впрыска Common Rail для дизельных двигателей, разработанные фирмой “Бош”, в последнее время все более привлекают внимание производителей. Такие системы, в частности, предлагает фирма “Мерседес-Бенц” (система «CDI»). Однако фирма “Мерседес” была не первой, которая обратилась к этой передовой технологии. Экспериментальные работы ранее проводились концерном “Фиат” совместно с фирмой “Бош” для новой модели “Альфа 156”. Разработками систем «Common-Rail» занимается также немецкий концерн «Сименс» (Siemens AG) совместно со швейцарской фирмой DUAP AG.

Принцип работы системы аналогичен принципу многоточечного впрыска у бензиновых двигателей. Количество впрыскиваемого в цилиндр топлива определяется давлением и временем открытия форсунок. Давление впрыска создается независимо от числа оборотов двигателя и может варьироваться в широком диапазоне (примерно от 250 до 1350 бар). Управление впрыском при помощи быстро закрывающегося магнитного клапана позволяет получить также многоступенчатый впрыск, а именно это и нужно конструкторам, чтобы дизельный двигатель с прямым впрыском работал плавно и имел низкую токсичность выхлопа.

Система впрыска “Common-Rail” подразделяется на две части – низкого и высокого давления. Топливоподкачивающий насос засасывает топливо через устройство предварительного подогрева и главный фильтр и под давлением примерно 3,5 бар подает его через клапан отсечки к насосу высокого давления. Устройство предварительного подогрева – оно служит для бесперебойной работы двигателя в зимнее время – и охладитель топлива объединены в единый узел. Энергия для подогрева топлива берется от охлаждающей жидкости или соответственно, наоборот, энергия топлива при его охлаждении отводится в охлаждающую жидкость. Топливоподающий насос приводится в действие от распределительного вала двигателя. Давление подачи регулируется встроенным в насос клапаном с пружиной, излишки топлива отводятся обратно к входу в насос. Отсечной клапан – он прерывает поток топлива к ТНВД – используется только для аварийной остановки двигателя. При этом на клапан подается напряжение, в обесточенном состоянии проход для топлива открыт. Двигатель может отключиться через форсунки или через клапан регулировки давления.

Рис. 1.

Дизельная система впрыска Common-Rail:

а-схема системы Common-Rail; б-магнитный клапан управления форсунки; 1-топливоподкачивающий насос; 2-охладитель топлива; 3-ТНВД; 4-устройство предварительного подогрева топлива; 5-главный топливный фильтр; 6-топливный бак; 7-датчик давления в центральном магистральном трубопроводе; 8-клапан регулировки давления; 9-клапан отсечки; 10-форсунка; 11-центральный магистральный трубопровод; 12-возврат просачивающегося топлива; 13-магнитный клапан с круглым седлом; 14-распределительный поршень; 15-пружина; 16-распылитель; 17-подвод высокого давления

Часть высокого давления служит для аккумулирования и регулирования необходимого давления топлива. Для этого ТНВД, приводимый в действие от распределительного вала выпускных клапанов, независимо от потребности двигателя подает топливо в центральный магистральный трубопровод 11. Давление в этой центральной магистрали регулирует электрический клапан 8, а работой управляет блок управления двигателя (на рис. 1 не показан). Величина открытия клапана определяется силой тока, подаваемого на него. Это значит, что при высокой силе тока в системе создается высокое давление и наоборот. Излишки топлива отводятся через возвратный трубопровод В. Мембранный датчик давления 7 посредством изменения своего сопротивления измеряет давление в центральном магистральном трубопроводе и передает эту информацию в форме сигналов напряжения в блок управления. Через центральный магистральный трубопровод топливо подается к форсункам, при этом центральная магистраль вместе с соответствующими напорными трубопроводами выполняет задачи сглаживания колебаний давления, которые возникают из-за пульсирующей подачи топлива и большой «потери» топлива при впрыске.

Форсунки – основной элемент системы. В системе Common Rail открытие и закрытие форсунок не зависит от угла поворота коленчатого вала двигателя. При этом магнитный клапан 13 (см. рис. 1 б) не открывает непосредственно форсунку, а только управляет созданным ТНВД давлением в форсунке. Давление в форсунке при этом создается с обеих сторон распределительного поршня 14: вверху через большое шаровое сечение, и внизу – через меньшее кольцевое сечение. В результате, из-за разницы в площади сечений, когда на магнитный клапан не подается электроток, игла распылителя 16 прижата к своему седлу, и топливо не впрыскивается в цилиндр. Когда на магнитный клапан подается напряжение, его шарик поднимается со своего седла, освобождая, таким образом, на время, пока имеется напряжение, отверстие дросселя. Через это отверстие топливо по возвратному топливопроводу сливается в бак. Чтобы перекрыть давление над распределительным поршнем, необходим второй дроссель, размеры которого точно согласованы с размерами первого. Второй дроссель установлен в зоне подвода высокого давления к верхней части форсунки. В результате, при поднятии шарика магнитного клапана 13 давление в верхней части форсунки соответственно уменьшается. Таким образом, сила, действующая на нижнее кольцевое сечение, “перевешивает”, и игла форсунки поднимается, освобождая проход топлива к отверстиям распылителя. Необходимое для работы клапана высокое напряжение создается в блоке управления двигателя конденсаторами высокого напряжения, т.е. время подачи напряжения на их магнитные клапаны также определяется блоком управления.

В возвратный топливопровод встроен охладитель топлива, так как в результате сильного сжатия топливо может разогреться до 130оС. Теплота отводится к охлаждающей жидкости, которая перед входом в охладитель топлива дополнительно охлаждается в низкотемпературном радиаторе.

Последние разработки систем “Common-Rail” фирмы «Сименс» отличаются использованием новейших пьезогидравлических форсунок. Время их срабатывания при подаче напряжения составляет всего 0,1 ?с, уменьшено также так называемое «мертвое» время, т. е. время, требующееся на перемещение подвижных частей. В этих форсунках использованы пьезо-соленоиды на керамической основе.

В системах с пьезогидравлическими форсунками происходит более точное дозирование очень малых доз впрыскиваемого топлива, более точно и четко реализуется начало впрыска топлива.

30 Ноября 2010

Common Rail. Принцип действия и преимущества технологии подачи топлива Common Rail

Common Rail (англ. общая магистраль) — это технология подачи топлива в дизельных двигателях непосредственного впрыска. Систему разработала немецкая корпорация Bosch. Массово на легковые автомобили стала устанавливать в 1997 году. Первооткрывателями здесь стали такие модели, как Alfa Romeo 156 JTD и Mercedes-Benz 220 CDI.

Технология характеризуется тем, что под высоким давлением, которое может меняться в зависимости от режима двигателя, в общую топливную магистраль посредством насоса происходит нагнетание горючего. Одной из причин создания такой системы явилась необходимость увеличить мощность дизельных двигателей, снизить показатели расхода ГСМ, повышенного шума мотора и вредных веществ, которые выбрасываются в атмосферу с выхлопными газами.

Common Rail имеет следующие основные элементы: топливный насос высокого давления (ТНВД), контрольный клапан регулирования давления топлива, клапан дозировки горючего, топливная рампа, топливопроводы, форсунки.

Принцип действия

Посредством управления клапаном дозировки топлива в насос высокого давления поступает определенная порция горючего, отмеряемая блоком управления дизеля, исходя из данных сигналов датчиков. Затем оно оказывается в топливной рампе, где регулятор давления обеспечивает определенный уровень давления. Далее по команде блока управления топливо поступает к форсункам, и после открытия клапана на определенный промежуток времени начинается впрыск. На протяжении цикла работы дизельного двигателя система Common Rail обеспечивает многократный впрыск солярки (предварительный, основной и дополнительный).

В аккумуляторной топливной системе Common Rail процессы создания давления и впрыск горючего в камеру сгорания осуществляются раздельно. Создаваемое высокое давление не зависит от частоты вращения коленвала, а также количества впрыскиваемого топлива, которое перед впрыском поступает сначала в аккумулятор. Электронный блок управления обеспечивает угол опережения впрыска, подавая сигнал к клапанам, за счет чего посредством форсунки в каждый цилиндр поступает топливо. Цикловая подача топлива зависит непосредственно от действий водителя.

Концерн Bosch выпускает систему впрыска Bosch Common Rail, которой на сегодняшний день все чаще оснащаются грузовые автомобили. Основное преимущество технологии связано с тем, что она обеспечивает мягкую работу двигателя. Благодаря точному электронному управлению, а также высокому давлению впрыска солярки его сгорание в цилиндре максимально, что позволяет говорить об оптимальном режиме работы дизеля. Расход горючего сокращается, а уровень выбросов токсических веществ становится гораздо ниже.

Преимущества данной топливной системы заключаются в высокой мощности, низком расходе топлива, превосходной динамике, высоком крутящем моменте, отсутствии шумов, вибраций. Также следует отметить довольно быстрый ремонт, который производится в сервисном центре дешевизну себестоимости и высокий уровень надежности.

Форсунки Common Rail. Виды, устройство, принцип действия

Форсунка или инжектор является частью системы впрыска и предназначена для дозированной подачи топлива и образования топливно-воздушной смеси путем распыления в камере сгорания или впускном коллекторе.

На современных двигателях, как бензиновых, так и дизельных устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

По способу осуществления впрыска форсунки делятся на:

электромагнитная;
электрогидравлическая;
пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в том числе и с системой непосредственного впрыска.

Устройство электромагнитной форсунки

Электромагнитная форсунка работает следующим образом. Электронный блок управления подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Под воздействием электромагнитного поля якорь на пружине и игла втягиваются внутрь, освобождая сопло. При этом происходит впрыск топлива. После прекращения подачи напряжения игла под воздействием пружины возвращается в исходное положение и закрывает сопло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в том числе оборудованных системой впрыска Common Rail.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на изменении давления топлива во время впрыска, а также при его прекращении. Благодаря давлению топлива в камере управления на поршень игла прижата к седлу, что исключает впрыск. Из-за малой площади иглы давление на нее меньше, чем на поршень. После срабатывания электромагнитного клапана открывается сливной дроссель. Топливо вытекает в сливную магистраль, снижая при этом давление на поршень. Игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Пьезофорсунка или пьезоэлектрическая форсунка на сегодняшний день является самым совершенным устройством впрыска топлива и устанавливается на дизельные двигатели с системой Common rail. Она срабатывает в четыре раза быстрее электромагнитного клапана, что дает возможность произвести многократный впрыск в течение одного цикла и позволяет точно дозировать топливо. Это ее основные преимущества.

Такого удалось достигнуть благодаря комбинации пьезоэффекта и гидравлического принципа в управлении форсункой. Суть пьезоэффекта заключается в изменении длины пьезокристалла под действием напряжения.

Принцип действия пьезоэлектрической форсунки

Повторимся, что в работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В обесточенном состоянии игла форсунки посажена на седло за счет высокого давления топлива на поршень. При подаче напряжения на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо начинает поступать в сливную магистраль. Давление выше иглы начинает уменьшаться. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью воздействия на пьезоэлемент, а так же давлением топлива в топливной рампе.

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!

Common rail: Компоненты, принцип работы и функции

Опубликовано 17 ноября 2019 г.

Кунле Шонаике

Компания Bosch выпустила первую систему Common Rail в 1997 году. Система названа в честь общего резервуара высокого давления (common rail), который снабжает топливом все цилиндры. В обычных дизельных системах впрыска давление топлива должно создаваться отдельно для каждого впрыска. Однако в системе Common Rail создание давления и впрыск осуществляются раздельно, а это означает, что топливо постоянно доступно при требуемом давлении для впрыска.

Системы Common Rail имеют модульную конструкцию. Каждая система состоит из насоса высокого давления, форсунок, рампы и электронного блока управления.

Common Rail является одним из наиболее важных компонентов дизельных и бензиновых систем непосредственного впрыска. Основное различие между прямым и стандартным впрыском заключается в подаче топлива и способе его смешивания с поступающим воздухом. В системе прямого впрыска топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя период ожидания во впускном коллекторе.Под контролем электронного блока топливо впрыскивается непосредственно в самое горячее место камеры сгорания, благодаря чему оно сгорает более равномерно и полно.

Основные преимущества системы непосредственного впрыска топлива с общей топливной рампой можно свести к снижению выбросов выхлопных газов и уровня шума, повышению эффективности использования топлива и повышению общей производительности двигателя. Система состоит из насоса высокого давления, форсунок, рампы 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 является результатом конструкции новейших двигателей. Как дизельные, так и бензиновые двигатели имеют тенденцию становиться меньше и легче для повышения эффективности использования топлива и повышения производительности, что увеличивает давление топлива и устанавливает совершенно новые стандарты для производства высококачественной топливной системы Common Rail.

Во-первых, геометрическая точность компонента имеет решающее значение.Точная конструкция способствует лучшей работе системы Common Rail. Даже минимальное изменение размера или формы может привести к сбоям. Определение правильных параметров на этапе проектирования имеет важное значение, но действительно важно строго следовать им в процессе производства.

Выбор материала также нельзя недооценивать. Хорошие механические свойства обеспечивают прочность и предотвращают коррозию. Используемые материалы, как правило, сталь и нержавеющая сталь. Common Rail для дизельного двигателя изготовлен из стали, а Common Rail для бензинового двигателя изготовлен из нержавеющей стали, поскольку топливо слишком агрессивно, а нержавеющая сталь обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем сталь.

Прямой впрыск Common Rail

Топливные системы большинства современных двигателей используют передовую технологию, известную как CRDi или непосредственный впрыск Common Rail. Как бензиновые, так и дизельные двигатели используют общую «топливную рампу», которая подает топливо к форсункам. Однако в дизельных двигателях производители называют эту технологию CRDi, тогда как в бензиновых двигателях она называется непосредственным впрыском бензина или послойным впрыском топлива. Обе эти технологии имеют сходство в конструкции, поскольку они состоят из «топливной рампы», которая подает топливо к форсункам.Однако они значительно отличаются друг от друга по таким параметрам, как давление и тип используемого топлива.

При непосредственном впрыске Common Rail сгорание происходит непосредственно в основной камере сгорания, расположенной в полости над днищем поршня. Сегодня производители используют технологию CRDi для преодоления некоторых недостатков обычных дизельных двигателей, которые при внедрении были вялыми, шумными и неэффективными, особенно в легковых автомобилях.

Технология CRDi работает в паре с ЭБУ двигателя, который получает данные от различных датчиков.Затем он рассчитывает точное количество топлива и время впрыска. Топливная система имеет более интеллектуальные по своей природе компоненты и управляет ими электрически/электронно. Кроме того, обычные форсунки заменены более совершенными электромагнитными форсунками с электрическим приводом. Они открываются по сигналу ECU в зависимости от таких переменных, как частота вращения двигателя, нагрузка, температура двигателя и т. д.

В системе Common Rail используется «общая для всех цилиндров» топливная рампа или, проще говоря, «топливораспределительная трубка».Он поддерживает оптимальное остаточное давление топлива, а также действует как общий топливный резервуар для всех форсунок. В системе CRDi топливная рампа постоянно хранит и подает топливо к форсункам с электромагнитным клапаном под требуемым давлением. Это совершенно противоположно насосу высокого давления, подающему дизельное топливо через независимые топливопроводы к форсункам в случае конструкции более раннего поколения (DI).

Режим работы

В обычных дизельных системах впрыска давление топлива должно создаваться отдельно для каждого впрыска.Однако в системе Common Rail создание давления и впрыск осуществляются раздельно, а это означает, что топливо постоянно доступно при требуемом давлении для впрыска. Создание давления происходит в насосе высокого давления.

Насос сжимает топливо и подает его по трубопроводу высокого давления к впускному отверстию рампы, которая действует как общий резервуар высокого давления для всех форсунок — отсюда и название «коммон рейл».

Оттуда топливо распределяется по отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеру сгорания цилиндра.

Насосы высокого давления

Насос высокого давления сжимает топливо и подает его в необходимом количестве. Он постоянно подает топливо в резервуар высокого давления (рейку), тем самым поддерживая давление в системе. Требуемое давление доступно даже при низких оборотах двигателя, так как создание давления не связано с частотой вращения двигателя. Большинство систем Common Rail оснащены радиально-поршневыми насосами. В компактных автомобилях также используются системы с отдельными насосами, которые работают при низком давлении в системе.

Форсунки

Форсунка в системе Common Rail состоит из форсунки, исполнительного механизма для пьезофорсунок или электромагнитного клапана для форсунок с электромагнитным клапаном, а также гидравлических и электрических соединений для приведения в действие иглы форсунки.

Устанавливается в каждый цилиндр двигателя и соединяется с рампой коротким трубопроводом высокого давления. Форсунка управляется электронной системой управления дизельным двигателем. Это гарантирует, что игла форсунки открывается или закрывается приводом, будь то электромагнитный клапан или пьезоэлектрический.Форсунки с пьезоприводами несколько уже и работают с особенно низким уровнем шума. Оба варианта демонстрируют одинаково короткое время переключения и обеспечивают предварительный впрыск, основной и дополнительный впрыск, чтобы обеспечить чистое и эффективное сгорание топлива в любой рабочей точке.

Компоненты CRDi

ТНВД – нагнетает топливо до высокого давления
Трубка высокого давления – подает топливо к форсунке
Форсунка – впрыскивает топливо в цилиндр
Питающий насос – всасывает топливо из топливного бака
Топливный фильтр – фильтрует топливо
Блок управления двигателем

Некоторые типы топливных баков также имеют отстойник топлива в нижней части фильтра для отделения воды от топлива.

Функции системы

Система впрыска дизельного топлива выполняет четыре основные функции:

Подача топлива

Элементы насоса, такие как цилиндр и поршень, встроены в корпус ТНВД. Топливо сжимается до высокого давления, когда кулачок поднимает поршень, и затем направляется в форсунку.

Регулировка количества топлива

В дизельных двигателях потребление воздуха почти постоянное, независимо от частоты вращения и нагрузки.Если количество впрыскиваемого топлива изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя, а момент впрыска остается постоянным, мощность и расход топлива изменяются. Поскольку мощность двигателя почти пропорциональна количеству впрыска, она регулируется педалью акселератора.

Регулировка момента впрыска

Задержка воспламенения – это период времени между моментом впрыска, воспламенения и сгорания топлива и моментом достижения максимального давления сгорания. Поскольку этот период времени практически не зависит от частоты вращения двигателя, для регулировки и изменения момента впрыска используется таймер, что позволяет достичь оптимального сгорания.

Распыление топлива

Когда топливо сжимается ТНВД, а затем распыляется из форсунки, оно тщательно смешивается с воздухом, что улучшает воспламенение. Результат – полное сгорание.

Принцип работы CRDi

Насос высокого давления подает топливо под давлением. Насос сжимает топливо под давлением около 1000 бар или около 15000 фунтов на квадратный дюйм. Затем он подает топливо под давлением через трубу высокого давления на вход топливной рампы.Оттуда топливная рампа распределяет топливо по отдельным форсункам, которые затем впрыскивают его в камеру сгорания.

В большинстве современных двигателей CRDi используется система с насос-форсунками и турбокомпрессором, что увеличивает выходную мощность и соответствует строгим нормам по выбросам. Кроме того, он улучшает мощность двигателя, реакцию дроссельной заслонки, топливную экономичность и снижает выбросы. За исключением некоторых конструктивных изменений, основной принцип и работа технологии CRDi остаются в основном одинаковыми для всех устройств. Однако его производительность зависит главным образом от конструкции камеры сгорания, давления топлива и типа используемых форсунок.

Преимущества и недостатки

Преимущества

(1) Низкий уровень выбросов: Одна из причин, по которой производители транспортных средств изобрели дизельные двигатели с общей топливной магистралью, заключалась в том, что правительство установило более строгие правила по выбросам углерода. Помните, когда большие дизельные грузовики выпускали в воздух много черного дыма? Вы вряд ли увидите это больше, потому что дизельный двигатель с общей топливной рампой предназначен для снижения этих выбросов.Это лучше для окружающей среды и на один шаг ближе к борьбе с глобальным потеплением.

(2) Больше мощности: Исследования показали, что автомобили с дизельным двигателем Common Rail производят на 25 % больше мощности, чем традиционный дизельный двигатель. Это означает, что общая производительность дизельного двигателя будет улучшена.

(3) Меньше шума: Системы непосредственного впрыска топлива известны своим шумом во время движения. Common Rail уменьшит шум, который вы, возможно, помните.Это делает вождение более приятным для вас и окружающих на дороге.

(4) Меньше вибраций: Раньше в традиционных дизельных двигателях прямого действия ощущалась сильная вибрация. Теперь эти вибрации были уменьшены с помощью системы непосредственного впрыска Common Rail.

(5) Увеличенный пробег: Поскольку дизельный двигатель с системой впрыска топлива Common Rail обеспечивает большую мощность, это означает, что расход топлива будет меньше. В результате ваша топливная экономичность также будет лучше.Это означает меньше денег, потраченных на топливо, когда вы находитесь в дороге.

Недостатки

(1) Дорогой автомобиль: Автомобили с дизельным двигателем Common Rail будут дороже, чем автомобили с традиционным дизельным двигателем. Если вы работаете в компании, которая поставляет вам автомобиль, то это не проблема. Но если это личный автомобиль, то вы можете не захотеть тратить лишние деньги.

(2) Дорогие детали: Поскольку транспортные средства с системой Common Rail дороже, можно ожидать, что запасные части также будут дорогими.

(3) Больше обслуживания: Дизельные двигатели Common Rail требуют большего обслуживания, чем традиционные дизельные двигатели. Даже если вы выполняете техническое обслуживание самостоятельно, это все равно требует больше времени, усилий и, возможно, затрат.

Взято из Интернета

Масло, специально упомянутое для обслуживания моего автомобиля Passat, — это масло castrol. Но масла мало, а если и увидишь, то довольно дорогое. Могу ли я использовать любой другой тип масла? Спасибо, сэр. Аноним

Думаю, это просто соглашение в маркетинговых целях.Если вы знаете точную спецификацию, вы можете купить любую другую марку, у которой есть спецификации.

Я хочу поблагодарить вас за самоотверженную работу по обучению всех нас. Купил подержанный автобус Тойота Хаммер 2004 года. Я знал, что двигатель вызывает подозрения, но никогда не знал, что он будет стучать так рано. Единственный вариант, предложенный механиками, – это купить новый двигатель стоимостью 1,5 миллиона найр. Это единственный выход? Абра

Common Rail Direct Injection или система CRDI: работа, преимущества

В дизельных двигателях существует два различных типа систем впрыска или воспламенения от сжатия (двигатели C I). Одна из них – система впрыска воздуха, а другая – система безвоздушного или твердого впрыска. В этом посте мы узнаем о системе прямого впрыска Common Rail CRDI, которая относится к системе твердого впрыска.

В этом посте мы сосредоточимся только на системе прямого впрыска Common Rail .

Схема системы CRDI

Компоненты системы прямого впрыска Common Rail — система CRDI:

Топливный бак
Аккумулятор [Заголовок]
Предохранительный клапан высокого давления
Пружина и игольчатый клапан
Кулачок, толкатель, коромысло и рычаг
Клин
Сальник

Подробнее о системе многоточечного впрыска топлива (MPFI) — работа, преимущества

Работа системы CRDI или прямого впрыска Common Rail:

Как видно на схеме системы CRDI, насос высокого давления служит для подачи топлива в аккумулятор или коллектор из топливного бака.В случае, если давление в гидроаккумуляторе превышает допустимое значение, сбросной клапан высокого давления, соединенный с гидроаккумулятором, помогает снизить давление.
Теперь это топливо из аккумулятора подается в цилиндры двигателя по топливопроводам с помощью твердотопливных форсунок.
Еще один подпружиненный предохранительный клапан высокого давления, используемый для поддержания постоянного давления в системе для обеспечения бесперебойной работы. Он также возвращает лишнее топливо из аккумулятора в топливный бак.
На схеме показан игольчатый клапан.Он используется для управления открытием и закрытием форсунки при впрыскивании топлива в цилиндры. Движение сопла вверх и вниз измеряется кулачком.
Кулачок соединен с пружиной при помощи коромысла и рычага. Во время задержки кулачка пружина с помощью игольчатого клапана предотвращает впрыск топлива в цилиндр.
Сальник обеспечивает уровень топлива выше седла клапана для лучшего впрыска топлива в цилиндры.
Основную роль в этой системе играет клин. Он регулирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, в соответствии с мощностью, необходимой для двигателя. Клин управляется регулятором или может управляться вручную в соответствии с требованиями.

Преимущества системы CRDI:

Система CRDI может управлять подачей топлива в соответствии с нагрузкой и частотой вращения двигателя.
Для этой системы требуется только один топливный насос для нескольких цилиндров.
CRDI полезна для окружающей среды, так как снижает уровень шума, дыма и твердых частиц.
Дает высокую выходную мощность при низких оборотах.
Основным преимуществом системы CRDI является экономия топлива.

Недостатки системы CRDI:

Эта система сложнее, чем система MPFI, и требует хорошей инженерной работы.
Система CRDI не подходит для обычных двигателей.
Стоимость обслуживания этой системы выше, чем у других.
Автомобили с системой CRDI дороже по сравнению с автомобилями без системы CRDI.

Подробнее о карбюраторе Carter: конструкция, работа и схема

Транспортные средства используют систему CRDI:

В настоящее время все автомобили премиум-класса или полу-премиум-класса используют систему CRDI, поскольку она дает больше преимуществ по сравнению с другими автомобилями на рынке. Следующие автомобили используют систему CRDI:

Мерседес-Бенц все модели
Тата моторы
Хендай
Тойота

Если у вас есть какие-либо вопросы по поводу этой статьи, задавайте их в разделе комментариев.

Принцип работы, плюсы и минусы

Дизельный двигатель с системой впрыска Common Rail: преимущества и недостатки принципа работы

Дизельные двигатели, безусловно, претерпели изменения за последние пару десятилетий.

Ранее для подачи топлива в двигатель использовалась система впрыска топлива.

Это было сделано с помощью ряда насосных форсунок, которые подавали топливо под низким давлением в топливные форсунки.

Недостатком этой дизельной системы является то, что она производит больше выбросов углерода.Поскольку общество стало более экологичным, это привело к созданию дизельного двигателя с общей топливной рампой.

Если сегодня вы видите на дороге автомобиль с дизельным двигателем, скорее всего, в нем установлен дизельный двигатель с общей топливной рампой.

Такие типы дизельных двигателей, благодаря технологии Common Rail, выделяют меньше углерода.

Это особый тип системы впрыска топлива, состоящий из рампы высокого давления и нескольких электромагнитных клапанов. Каждый клапан получает топливо из рампы, откуда оно поступает в камеру сгорания.

Может показаться, что дизельный двигатель с общей топливной магистралью лучше из-за его экологичности. Но это не обязательно лучший дизельный двигатель для вас.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы этого двигателя, чтобы понять, что он собой представляет на самом деле.

Плюсы

Как указывалось ранее, дизельный двигатель с системой впрыска топлива Common Rail производит меньше выбросов.

Это была основная причина создания движка.

После того, как правительство начало принимать больше правил для производителей транспортных средств по сокращению выбросов углерода, они придумали систему дизельного двигателя с общей топливной магистралью как способ сделать это.

Именно поэтому вы больше не увидите слишком много черного дыма, вырывающегося из выхлопной трубы грузовика.

Еще одним преимуществом дизельного двигателя с общей топливной магистралью является то, что он более мощный.

По сравнению с обычным дизельным двигателем с системой впрыска топлива Common Rail имеет увеличение мощности на 25%. Вы по достоинству оцените эту превосходную производительность двигателя, когда будете вести автомобиль по дороге.

При этом общее впечатление от вождения также улучшится.

Вы не услышите так много шума, исходящего от двигателя, как в дизельном двигателе с впрыском топлива.

Кроме того, вибрации будут даже не такими сильными.

Но что вас, вероятно, больше всего волнует, так это расход топлива.

Ну, вы будете рады узнать, что дизельный двигатель с общей топливной рампой имеет лучший расход бензина, чем дизельный двигатель с впрыском топлива.

Это означает, что вы сможете проехать больше миль и меньше останавливаться на заправочной станции.

Минусы

Дизельный двигатель с системой Common Rail не имеет столько минусов, сколько плюсов. Но вы должны знать о минусах на всякий случай, если они важнее для вас.

Пожалуй, самым большим недостатком дизельного двигателя с системой впрыска топлива Common Rail является стоимость.

Поскольку это более сложный тип дизельного двигателя, он стоит намного больше, чем инжекторный двигатель.

Цена двигателя будет отражена в цене автомобиля,
В который вы покупаете входит этот двигатель.

И если двигатель когда-либо выйдет из строя или будет иметь какие-либо неисправные компоненты, замена этих компонентов также будет стоить больше денег.

Вы можете подумать, что техническое обслуживание вашего автомобиля предотвратит неисправность компонентов двигателя.

Ну, вам нужно будет регулярно обслуживать свой двигатель, потому что дизельный двигатель с общей топливной рампой требует гораздо большего обслуживания, чем двигатель с впрыском топлива.

Это обслуживание также будет более дорогостоящим и потребует больше вашего времени.

Идеальной ситуацией будет работа в коммерческой компании, которой принадлежит ваш автомобиль.

Таким образом, они могут заботиться о ремонте и техническом обслуживании автомобиля, а не вам.

Но если вы покупаете автомобиль для себя или своего бизнеса, будьте готовы к большим дополнительным расходам с этим дизельным двигателем Common Rail.

Подробнее: