Коммон рейл двигатель – Дизель с Common Rail? А нужно ли? — бортжурнал SsangYong Rexton 220л.с,3,2 бензожор 2009 года на DRIVE2
Дизели на Common Rail (добро или зло?!)) — Сообщество «Diesel Power (Дизельные ДВС)» на DRIVE2
Всем доброго времени суток!
Читая многочисленные форумы по дизельным автомобилям, очень часто встречаю неправильные мнения о современных дизелях на топливных системах Коммон Рейл, как в целом, так и о некоторых вопросах с ними связанных. Многие заочно пугаются даже теории приобретения дизельного автомобиля. На мой взгляд, эти опасения преувеличены и нужно просто научиться правильно пользоваться современной дизельной техникой.
Предлагаю немножко подискутировать на эту тему и выяснить все возможные плюсы и минусы дизелей с современной топливной системой Common Rail, для общего понимания и интереса ради.
О предыдущих поколениях дизельных топливных систем говорить особо не буду, потому что к ним меньше всего претензий от народа. Их преимущества все знают по своему опыту или понаслышке. Например, очень часто слышу слова умиления о том что можно было лить солярку любого непонятного происхождения и качества, добавлять в неё керосин, бензин и другие подобные присадки для улучшения работы дизеля в разные сезоны года, в различных режимах эксплуатации и т.д Года летят, и время не только оставляет старое примитивное в прошлом, но и предлагает взамен более технологичные решения и лучшее качество (в нашем случае это Коммон Рейл) чего к сожалению пока не сказать о качестве дизельного топлива залитого в бак.
Двигателя с непосредственным впрыском, это, прежде всего точность, экономичность и мощь. Как и все механизмы имеет свои сильные и слабые стороны, такие как уязвимость топливной системы, склонность к повышенному загрязнению сажевого фильтра, впускного тракта через клапан рециркуляции выхлопных газов(EGR).
Топливная система common rail, является современной системой впрыска топлива, дизельных двигателей. Работа системы основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (common rail в переводе общая рампа). Эта система разработана специалистами Fiat и впоследствии Bosch приобрел у них патент. Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля и при этом повышения мощности. Это происходит за счёт широкого диапазона регулирования давления топлива и момента начала впрыска в актуальный момент времени, которые достигнуты путём разделения процессов создания давления и впрыска. Создаваемое в системе высокое давление и конструкция инжекторов (их подвижные части очень маленькие и легкие) позволяют обеспечить высокую скорость работы. Основному впрыску предшествует один-два предвпрыска (они снижают жесткость работы двигателя), а заканчивает цикл один послевпрыск (дожигание газов позволяет снизить токсичность выхлопа).
Конструктивно common rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. Дизельное топливо впрыскивается прямиком в камеру сгорания.
Схематично Common Rail имеет такой вид:
1.Топливный бак; 2.Топливный фильтр тонкой очистки; 3.Топливный насос высокого давления; 4.Топливопроводы обратного слива; 5.Датчик давления топлива; 6.Топливная рампа (топливный накопитель) 7.Клапан аварийного сброса давления или регулятор; 8.Топливные форсунки; 9.Блок управления Двигателем; 10.Электропроводка; 11.Блок управления форсунками (опционально).
Common Rail — это система, которая завоевала весь мир. Почему? Потому что не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно “гибкая” система, которая может применяться как на автомобильных, так и на паровозных или судовых двигателях. Что касается экологичности, так многих это меньше всего начинает волновать, когда дело доходит до ремонта дизеля (выбивание сажевых фильтров например и т.д)))) А вот экономической стороной многие увлекаются до потери памяти о том что экономичность дизеля в первую очередь гарантирована при правильной эксплуатации и своевременном тех.обслуживании.
Особенно высокие требования предъявляются к соблюдению правил эксплуатации дизельного мотора с топливной системой Common Rail и соответственно к технологии ремонта инжекторов данной топливной системы. Причина кроется в том, что зазоры между движущимися частями инжектора и зазоры, от которых зависят его рабочие характеристики, составляют единицы микрон (один микрон — тысячная часть миллиметра). Для сравнения: толщина человеческого волоса составляет десятки микрон, следовательно, попадание волоска или песчинки внутрь инжектора может кардинально повлиять на его работоспособность.
Исходя из этого можно выделить три основных правила правильной эксплуатации дизельного автомобиля: 1. Качественное дизтопливо; 2.Только Качественные ! топливные фильтры тонкой очистки; 3. Своевременное тех.обслуживание;
У кого какая практика и мысли по этой теме? Давайте поделимся с теми, кто имеет интерес, но не решается сделать шаг ни на встречу к дизелю, ни в обратку, или может нехотя вынужден сменить дизель на бензин из за ряда недопониманий специфики.
www.drive2.ru
Дизель с Common Rail? А нужно ли? — бортжурнал SsangYong Rexton 220л.с,3,2 бензожор 2009 года на DRIVE2
Я и сам не долюбливаю дизеля, но после прошлых морозов когда люди во дворе пытались запустить свои авто с дизельным агрегатом, а потом все кидали и ехали матерясь на работу на метро, я призадумался и решил почитать более подробно что такое этот Коммон Раил на дизеле, у которых сомнительные плюсы и много минусов.
Может и вам будет интересно.
===============================================
COMMON RAIL — это, если переводить с английского дословно, “Общая рейка” (Общая магистраль).
Принцип работы этой системы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (“Общей рейки”). Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива.
Это первое главное отличие от традиционных дизелей с ТНВД с кулачковым приводом и
низким давлением подачи топлива.
Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством
встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.
Упрощённо общая схема выглядит так:
Топливо, готовое для впрыска, постоянно находится под высоким давлением в рампе, куда оно нагнетается специальным насосом сразу же, как только двигатель начинает совершать первые обороты. Далее по топливопроводам топливо под общим давлением постоянно поступает к форсунками.
схема Common Rail (CRDi)
Это второе главное отличие системы Common Rail (CRDi) от двигателей с обычным ТНВД кулачкового типа — подъём иглы форсунки осуществляется посредством соленоида, а не просто давлением топлива. Сама же цикловая подача топлива (количество) определяется действиями водителя, а угол опережения и давление впрыска — программой, заложенной в блок управления (ЭБУ). Создание давления и непосредственный процесс впрыска в аккумуляторной топливной системе CR полностью разделены. В этом случае главное преимущество — возможность формировать процесс двухфазного и многофазного впрыска, а так же в соответствии давления впрыска скоростному и нагрузочному режимам двигателя. Кроме того, это позволяет применять несколько фаз впрыска за один рабочий такт. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В более современных системах используется до 9 (девяти) фаз впрыска.
В чём же преимущество Common Rail перед прежними системами “обычных” дизелей? Почему автопроизводители все новые модели автомобилей применяют её?
Преимущество и выбор обусловлены сразу несколькими факторами. Основные из них:
Во-первых, жёсткие требования к двигателям по экономичности и экологичности, которые повышаются с каждым годом. Дизельные двигатели со старой системой питания принципиально неспособны укладываться в рамки предъявляемых требований по защите окружающей среды от вредных выбросов.
Во-вторых, Система Common Rail обеспечивает экономию топлива за счет повышенного
давления топлива и, значит, более тончайшего распыла топлива в камере сгорания. Чем под более высоким давлением можно подать топливо в камеру сгорания, тем более тонкого его распыла можно добиться. Это, в свою очередь, ведёт к более полному и эффективному сгоранию смеси с наименьшим выбросом вредных веществ и возрастанию мощности при меньших расходе топлива уровне шума. В тоже время, на протяжении всей длительности впрыска (т. е. времени, когда форсунка открыта) постоянное высокое давление в магистрали позволяет получить точное дозирование топлива. Создать “повышенное” давление в системе с “обычном” ТНВД принципиально невозможно. При любом изменении расхода топлива в трубопроводах от ТНВД к форсункам возникают “волны” давления, “пульсирующие” по топливопроводу. Такое возникающее “волновое гидравлическое давление” неизбежно приведёт к разрушению топливопроводов. В силу этого ограничения ТНВД, развивающих давление на форсунки более 300 бар ( это чуть более 300 кг\см2 ) не существует. Система
Условные минусы и недостатки Система Common Rail (CRDi):
1. Повышенная требовательность к чистоте и качеству дизельного топлива. Элементы
топливной системы выполненные с прецизионной точностью при попадании даже мелких
посторонних частиц под действием высокого давления повреждаются и выходят из строя. В первую очередь это касается управляемых электроникой форсунок с электромагнитными или пьезоэлектрическими клапанами. Попытки использовать низкокачественное топливо или неподходящие топливные фильтры могут привести к преждевременному дорогому ремонту или даже к замене системы.
2. Использование в системе большого числа разного рода датчиков, активаторов и иных
элементов управления: датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики положений распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали акселератора, датчик системы подогрева, соленоиды, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонадува и клапана рециркуляции выхлопных газов.
3. Относительно высокая стоимость деталей и запасных частей системы.
4. Затруднение или невозможность произвести ремонт или настройку системы собственными силами, т.к. требуется специальный стенд и инструменты.
5. Всё ещё недостаточный уровень квалификации персонала для диагностики, ремонта и
настройки систем Common Rail во многих специализированных сервисах.
Информация получена с сайта: www.starexclub.ru/
===============================================
В купе с дорогостоящим ремонтом, дорогих запчастей топливной системы дизеля (не говоря уже о ТНВД или форсунку на Рекстон — около 12000/шт.), цен на диз.топливо и т.д. делайте выводы
www.drive2.ru
Дизель Common Rail: кормилец — журнал За рулем
Оцениваем самую популярную систему питания современных дизельных двигателей — Common Rail.
Сегодня ей комплектуется около 80% всех сходящих с конвейера коммерческих автомобилей и спецтехники экологических стандартов Euro 4 и выше. А раз так, самое время поговорить об особенностях ее ремонта и эксплуатации с учетом российской специфики и, в частности, качества отечественного дизельного топлива.
Российские перевозчики и мастера СТО накопили значительный опыт по эксплуатации, обслуживанию и ремонту автомобилей с системой Common Rail (СR), что позволяет не только структурировать проблемы, которые возникают с компонентами СR в гарантийный период и после его окончания, но и дать рекомендации, как их избежать.
Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок
Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунокОсобое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок
То, что основной причиной выхода из строя насосов и инжекторов является некачественное топливо, сегодня ни для кого не секрет. В России на данный момент производится и реализуется на автозаправках два основных вида топлива, соответствующих ГОСТ Р 52368–2005 (ЕН 590:2004) и ГОСТ 305–82. При этом, по своим физическим и химическим характеристикам, в частности, в процентном содержании серы, смазывающих способностях, они существенно разнятся. Так, смазывающая способность топлива по ГОСТ Р 52368–2005 регламентируется как не более 460 микрон, а у выпущенного по ГОСТ 305–82 данный параметр не регламентирован. Какое именно топливо попадает в бак автомобиля, часто не знают даже сотрудники бензоколонки — что бензовоз привез, то и залили в резервуары.
В то же время специалист-топливщик без особого труда определит, чем кормили двигатель. Правда, для этого ему придется провести разборку вышедших из строя узлов и агрегатов топливной системы или, по крайней мере, провести их диагностику на специальных стендах. Сильнее всего по карману перевозчика бьет выход из строя топливного насоса.
Система питания Common Rail управляется электронным контроллером
Система питания Common Rail управляется электронным контроллеромСистема питания Common Rail управляется электронным контроллером
Перспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common Rail
Перспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common RailПерспективный дизель ярославского завода ЯМЗ-534 с Common Rail
Привод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляет
Привод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляетПривод насоса Common Rail надежен и долговечен — хлопот не доставляет
Неисправности топливного насоса
Одной из наиболее часто встречающихся неисправностей топливного насоса является течь топлива по стыку уплотнительной манжеты кулачкового вала. Явление чаще всего наблюдается в холодную погоду почти у всех насосов, в которых топливо выполняет функцию смазки. Замечено, что при прогреве двигателя до рабочей температуры течь обычно прекращается. Причиной течи почти всегда является повышенное давление топлива внутри насоса. Максимальное же, измеряемое на сливном трубопроводе не должно превышать 1,2 бара.
Система питания. Схема
www.zr.ru
Изучаем Common Rail: всё путем — журнал За рулем
На смену старым системам питания дизелей с рядным топливным насосом высокого давления пришла более совершенная конструкция — «коммон рейл» (Common Rail, CR), что в переводе означает «общий путь».
1
Первые серийные автомобили с этой системой, разработанной компанией «Бош», появились в 1996 году. Названием она обязана единой рампе, откуда горючее поступает к форсункам. Главное преимущество системы — достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию в зоне горения и полному сгоранию. Сохранив умеренный аппетит предшественников, дизель CR лучше отвечает экологическим нормам, причем такой автомобиль зачастую динамичнее бензинового и почти так же малошумен.
Сердце системы — топливный насос высокого давления, компактное устройство с одним, двумя или тремя плунжерами и механическим приводом. Корпус ТНВД — из алюминиевого сплава, гильзы плунжеров стальные. Чтобы на холостом ходу и при малых нагрузках насос не гонял топливо зря, на некоторых трех-плунжерных автоматически отключается одна секция, а двухплунжерные регулируются дозирующими устройствами. К самому же ТНВД топливо подается из бака под давлением 6–7 бар подкачивающим насосом. Он либо шестерен
чатый и встроен в корпус ТНВД, либо электрический — в модуле топливозаборника или в магистрали.
Комплект для ремонта форсунок.
Комплект для ремонта форсунок.Комплект для ремонта форсунок.
Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 бар. На минимальных оборотах холостого хода — до 500–600 бар, а при максимальной нагрузке — до 1300–1500 бар. Есть насосы с давлением и до 2000 бар. Его величину задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный электронному блоку управления двигателем. Выдавая команды, ЭБУ опирается на сигналы датчика давления в рампе.
По трубкам высокого давления топливо подается к форсункам, открывающимся под действием электрического сигнала. Есть два варианта конструкции — электромагнитная либо с пьезоэлементом. Первая поначалу не отличалась быстродействием, что и вынудило конструкторов искать альтернативу. В пьезофорсунке напряжение подается на пьезокристалл, который мгновенно расширяется. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу — и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрочем, конструкторы продолжают совершенствовать и электромагнитные устройства, — на современных двигателях успешно работают оба варианта.
Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.
Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.
О том, с какой тщательностью специалисты доводили рабочий процесс дизеля, говорит его малошумность. Так, предварительный впрыск перед основной дозой ощутимо смягчил воспламенение смеси — одно это сделало дизели CR молчаливее предшественников. Есть в дизелях CR и «послевпрыск». Его роль служебная — очищать сажевый фильтр. Дополнительная порция топлива, не сгорая в цилиндрах, поступает в фильтр и разогревает его до температур, при которых сажа полностью выжигается.
ДИАГНОСТИРУЕМ
Есть минимум оборудования, без которого приступать к работе неразумно. Диагностика электронных систем начинается со считывания кодов неисправностей, проверки датчиков, исполнительных механизмов. Особых дизельных сканеров нет, есть универсальные, то есть для широкого круга автомобилей, либо дилерские — на определенную марку. Для изучения сигнала с проверяемого устройства нужен осциллограф. Но он дорог, выгоднее купить сканер с дополнительной функцией осциллографа.
Давление топлива проверяют манометрами. Низкое — механическим, со шкалой до 10 бар, а высокое — специальным прибором с переходниками и диапазоном не ниже 2000 бар. А для измерения количества топлива, сливаемого из форсунок, нужен свой набор.
Алгоритм поиска неисправности зависит от характера отказа. Если двигатель не заводится (электронные блокировки и забытые секретки не в счет
www.zr.ru
Что дал дизелям Common Rail
Непосредственный впрыск топлива прибавил экономичным от природы дизельным машинам резвости и перевернул устоявшееся представление о них как о тихоходах, не способных по динамическим характеристикам соперничать с бензиновыми автомобилями. Электронное управление топливоподачей позволило более точно дозировать порции подаваемого в цилиндры топлива в соответствии с нагрузочным и тепловым режимом работы мотора, что положительно отразилось на мощности, потреблении топлива и экологических показателях дизелей. А что дал дизелям Common Rail?
Common Rail («общий путь») отличается от других разновидностей систем питания дизелей с непосредственным впрыском и электронным управлением наличием аккумулирующего резервуара (другое название — рампа), в котором под высоким давлением находится топливо, готовое для впрыска. При этом создание высокого давления в рампе и процесс впрыска топлива форсунками полностью разделены. Давление обеспечивается независимо от частоты вращения коленчатого вала и количества впрыскиваемого топлива. Само давление выше, чем в системах, где за топливоподачу отвечает распределительный насос высокого давления, что важно для более качественного смесеобразования. А состояние «всегда готов» позволяет Common Rail подавать топливо не за раз, а несколькими порциями и более гибко подстраиваться к реальному режиму работы дизеля. С появлением Common Rail дизели вышли на новый уровень не только по мощностным, экономическим и экологическим показателям, но и стали менее шумными и вибронагруженными.
В то же время моторы с системой Common Rail зарекомендовали себя более требовательными к качеству топлива и менее стойкими в тяжелых условиях эксплуатации, чем дизели прежних поколений. Почему?
Если не сера — тогда что?
Распространенное мнение, что повышенное содержание серы в топливе губительно для узлов системы питания дизеля, в действительности является заблуждением. Да, сера способствует образованию нагара, но прежде всего лишняя сера была объявлена вне закона потому, что, во-первых, сама по себе вредоносна для окружающей среды, а во-вторых, противопоказана начинке каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров, приводящих содержание вредных веществ в отработавших газах дизеля в соответствие современным экологическим нормам. Однако смазывающие свойства топлива, а только оно служит смазкой для всех трущихся деталей топливной аппаратуры, тем лучше, чем выше содержание серы. Чтобы компенсировать антифрикционные потери, в современное низкосернистое топливо добавляют специальные присадки.
Если не сера — тогда что? Львиную долю проблем специалисты, занимающиеся диагностикой и ремонтом систем питания дизелей, связывают с наличием в топливе посторонних примесей: воды, вызывающей внутреннюю коррозию в узлах системы и нарушающей условия смазки, оттесняющей топливо от трущихся поверхностей, а также включений, стимулирующих механический износ.
Чему достается больше
В системе Common Rail топливоподкачивающий насос низкого давления забирает топливо из бака и подает его в топливный насос высокого давления. Производительность подкачивающего насоса выше, чем надо дизелю для работы, но основная масса топлива используется не для сгорания, а для смазки и охлаждения узлов топливной аппаратуры. Излишки впоследствии возвращаются по обратной линии. Между первым и вторым насосами размещен топливный фильтр, и на это обстоятельство стоит обратить внимание уже сейчас, но вернемся к нему мы позже.
ТНВД повышает давление топлива и нагнетает его в аккумулятор. Давление топлива в аккумуляторе измеряется датчиком и остается постоянным за счет работы регулятора давления. Топливо из рампы через ограничитель подачи поступает в трубопроводы, связывающие рампу с форсунками. Форсунки электромагнитные и работают по сигналам блока управления.
Теперь об уязвимости расположения подкачивающего насоса не после, а перед топливным фильтром. Сетка на топливоприемнике насоса обеспечить тонкую очистку топлива от примесей не может. Поэтому через насос проходит немалая часть грязи, способствуя его преждевременному износу. Перекачав грязь из бака в фильтр, насос перед собой создает «пробку», гидравлическое сопротивление которой ему же и приходится преодолевать, а дополнительная нагрузка также сокращает ресурс насоса. Несоответствующее сезону топливо, вернее, выпадающий из него в морозы парафин, который забивает фильтр, тоже сказывается на работе подкачивающего насоса.
Такого недостатка лишены системы Common Rail с подкачивающим насосом, интегрированным в корпус ТНВД, но, к сожалению, преимущественное распространение на легковых автомобилях получили системы с насосом низкого давления, размещенным в баке или сразу за ним. Когда давление, развиваемое подкачивающим насосом, вследствие износа и большого сопротивления потоку уменьшается, может не подавать топливо в рампу основной насос. Common Rail не включится в работу и в случае отказа датчика давления — блок управления, не имея информации о давлении, «полагает», что давления просто нет. И далее эта проблема превращается в задачу для ремонтников, которым предстоит ответить на вопрос: нет давления на самом деле или барахлит датчик?
Впрочем, на электронной части Common Rail условия эксплуатации отражаются не столь сильно, как на работе «механики», включающей помимо упомянутых насосов еще и регулятор давления в рампе, ограничитель подачи и форсунки. К тому же для долговечной и надежной эксплуатации Common Rail важно знать, не что виновато, а что делать, чтобы как можно дольше не искать виноватых и затем раскошеливаться на их замену.
Что делать
Фильтр преграждает путь механическим примесям к узлам топливной аппаратуры. Подобно топливным системам других типов, аппаратура Common Rail тоже требует установки отстойника воды, откуда воду через сливную пробку необходимо периодически удалять. Как правило, фильтр и отстойник объединяют в одном корпусе. При наличии автоматического индикатора воды в фильтре сливать воду следует сразу же после загорания соответствующей контрольной лампы. Установленную в инструкции по эксплуатации периодичность замены фильтра, а это, как правило, 30 тыс. км пробега, желательно в наших условиях не только не превышать, но и сократить до 20 тыс. км.
Производителей фильтров много, однако, как показывает практика, лучше всего для замены использовать фильтр производителя, поставляющего свою продукцию на заводской сборочный конвейер. Можно попробовать узнать, чьими фильтрами комплектуются дизели Common Rail определенной марки, например, у дилера.
Если есть возможность перед заправкой в автомобиль отстаивать топливо в канистре или бочке — лишним это не будет. Желательно с периодичностью 50-60 тыс. км очищать топливный бак. Для этого бак придется снять и удалить отложившуюся в нем грязь механически или мойкой под высоким давлением. После очистки бака, когда устранена вероятность, что добавленная в топливо моющая присадка «поднимет» грязь в баке и направит ее к другим узлам топливной аппаратуры, можно воспользоваться препаратами-очистителями системы питания.
В межсезонье, когда АЗС еще не начали продавать зимнее дизтопливо, а в системе питания не предусмотрен подогрев топлива, что бывает в автомобилях не северного исполнения, можно пользоваться антигелями. Но улучшать прокачиваемость через фильтр разбавлением дизтоплива бензином или керосином, что нередко практиковалось на старых дизельных моторах, нельзя — ухудшаются смазывающие способности топлива, что для изготовленной с более жесткими технологическими допусками аппаратуры Common Rail чревато. Компенсировать это ухудшение добавлением в топливо моторного масла, что тоже нередко делалось на старых дизелях, нежелательно из-за вероятности закоксовывания форсунок.
Что еще не делать
Специалисты рекомендуют заправлять машину только на заслуживающих доверия заправках. При планировании дальних поездок надо не забывать, что дизелю Common Rail нельзя работать с низким уровнем топлива в баке. Вода и грязь оседают на дне бака, откуда при низком уровне поднимаются насосом и отправляются дальше по системе. В программном обеспечении многих систем такая возможность учитывается, поэтому блок управления может при недостаточном количестве топлива в баке вообще автоматически заглушить двигатель. Об этой возможности надо помнить и не пытаться вновь запустить дизель. Не забыли еще про смазку и охлаждение? Так вот, если электронный блок управления размещен на корпусе топнасоса, то топливо для него является охлаждающей жидкостью. Когда протока топлива нет, а машину продолжают упрямо таскать на буксире, может перегореть плата управления.
Вердикт «АБw»
Альтернативы нет. Благодаря многочисленным достоинствам, появившись чуть более 10 лет назад, Common Rail к настоящему времени занял доминирующую позицию среди дизельных систем питания. Но от этого дешевле в ремонте топливная аппаратура не стала, зато в требовательности к условиям эксплуатации прибавила. Придется менять привычку заправлять дизель чем хочется, обслуживать когда хочется, забыть про буксир и другие нештатные способы запуска.
Сергей БОЯРСКИХ, фото автора
Газета «АВТОБИЗНЕС»
autooboz.info
Common Rail. Дизельная сказка | 5koleso.ru
Техническое решение, известное более полувека, за последние полтора десятка лет перевернуло представление об автомобильном дизеле
Германия не имеет собственной нефти. Неудивительно, что немецкий инженер Рудольф Дизель пытался найти альтернативный вид топлива. Изначально предполагалось, что таковым может послужить горючая (и даже взрывоопасная) угольная пыль. Но процесс подготовки рабочей смеси с воздухом получился слишком сложным, мотор на угольной пыли работать категорически не хотел. Зато на тяжелых фракциях нефти он, по тогдашним меркам, работал вполне прилично. 1895 год официально считается годом изобретения дизельного двигателя. Примечательно, что первые серийные моторы были турбодизелями: рабочий процесс требовал подачи сжатого воздуха. Конструкция получалась громоздкой и массивной. Тем не менее новый силовой агрегат тут же нашел применение на водном транспорте, в нарождающейся электроэнергетике и, несколько ограниченно, в грузовом автомобилестроении. Для легковых машин он был слишком тяжел.
Первая «дизельная революция» свершилась в 20-е годы ХХ века. Другой немецкий инженер, Роберт Бош, в 1923 году разработал несколько конструкций форсунок для впрыска тяжелого нефтяного топлива, а в 1927 г. — и собственный двигатель с воспламенением от сжатия, т. е. дизель по-нашему. Применение миниатюрного топливного насоса высокого давления позволило отказаться от здоровенных воздушных компрессоров.
Создаваемое инженерами давление в 1,5—2,5 атм сегодня сложно назвать высоким, тем не менее его хватало, чтобы подавать к механическим форсункам топливо без воздушных пузырей.
В те годы, вероятно, и сложилось представление о дизельной топливной аппаратуре, как о чем-то высокоточном и очень капризном. В силу особенностей применявшихся тогда конструкций перед запуском требовался предварительный прогрев двигателя горячим воздухом, для синхронизации зажигания все трубки, идущие от ТНВД к форсункам, должны были иметь одинаковую длину и нормированные радиусы загиба. До пусковых свечей накаливания тогда еще не додумались. От моторов тех времен, как пример технологической сложности, нам остались только высокие требования к точности изготовления плунжерных пар насосов. Остальные диковинки ушли в прошлое, правда, уступив место некоторым новым, о которых разговор позже.
С появлением насосов высокого давления системы впрыска дизеля разделились на два типа. На долгие годы главенствующей в автомобильной промышленности стала насосная система. Каждая секция плунжерного насоса связана со своей форсункой, управляемой механически, гидравлически или гидромеханически. В последние десятилетия появились форсунки с электромагнитным и электрогидравлическим приводом клапана, позволяющие применять электронное управление двигателем.
Второй тип — аккумуляторная система, в которой работа насоса и форсунок не синхронизируется. Насос (или насосы) даже может иметь отдельный, независимый от двигателя привод. Насос подает топливо в аккумулятор, в котором поддерживается постоянное высокое давление. Из аккумулятора топливо под давлением подается в форсунки той или иной конструкции. Очевидно, такая система была сложнее, а ее неоспоримые достоинства остались невостребованными на протяжении десятилетий. Отметим, что с довоенных времен ничего принципиально нового в рабочий процесс дизеля внесено не было.
Тем не менее очередная революция имела место. Имя ей — Common Rail, т. е. «общая магистраль». Суть событий свелась к использованию хорошо известной аккумуляторной системы, но на более высоком технологическом уровне.
Бытует мнение, что Common Rail — изобретение Robert Bosch AG. На деле все значительно сложнее. Первый прототип системы был создан еще в 60-е годы в Швейцарии, но дальше дело не пошло из-за отсутствия электроники управления соответствующего уровня.
Затем, уже в начале девяностых об аккумуляторной системе вспомнили инженеры японской корпорации Denso. Созданная ими система ECD-U2 устанавливалась на грузовики Hino Rising Ranger. Правда, японцы недооценили перспективы своего детища и в 1995 продали технологию другим автопроизводителям. Тем не менее лавры первооткрывателя Common Rail для автомобилестроения принадлежат им по праву.
Наибольший вклад в развитие системы внесли инженеры из Magnetti Marelli, Elasis и исследовательского центра Fiat. В 1997 году Common Rail появляется сначала на Alfa Romeo 156 1.9 JTD и лишь затем на Mercedes-Benz C 220 CDI. Можно сказать, что именно Fiat выдал Common Rail путевку в жизнь, но итальянский концерн переживал в тот период серьезные трудности, и практически готовая технология была продана компании Robert Bosch.
Особо горевать итальянцы не стали и, по мере улучшения финансового положения, продолжили разработку дизельной темы. В первом десятилетии XXI века их дизели признаются лучшими, а отдельные технические решения находят применение за пределами системы питания дизеля. Так, например, система регулирования фаз газораспределения MultiAir базируется на дизельных форсунках и соответствующей управляющей электронике.
Сегодня 90% систем Common Rail выпускают четыре крупнейших производителя автомобильных комплектующих — Bosch, Delphi, Denso и Siemens.
Внедрение системы наряду с турбонаддувом — краеугольный камень популярной сегодня идеологии даунсайзинга, т. е. замены мотора большого литража на меньший по размерам и весу, но равный или превосходящий по мощности и крутящему моменту. Большая заслуга системы и в небывалом росте спроса на дизельные автомобили. Даже традиционно бензиновая Америка, похоже, не устоит. В ее жесткие экологические нормативы новые «чистые» дизели укладываются с легкостью.
Volkswagen, долгие годы пестовавший другое дизельное направление — насос-форсунки PD Diesel, полностью от них отказался и ставит Common Rail и на Audi Q7, и на VW Polo. Кстати, во многом благодаря системе этот автомобиль с литровым мотором часто именуют трехлитровым: в ходе рекордного заезда он израсходовал меньше 3 л на 100 км.
Японцы грозятся начать производство турбодизельного мотоцикла.
Что же изменилось в старой доброй аккумуляторной системе впрыска? Чем объясняется резкий рост ее популярности?
Последней революцией было введение электронного управления моментом и продолжительностью (объемом) впрыска. Дальше пошла «эволюция», сводящаяся к совершенствованию отдельных компонентов и программного обеспечения и росту давления в аккумуляторе, доходящего до 2000 бар. Ставшее действительно высоким давление потребовало поиска новых материалов и конструкций, но принципиальных изменений в последние годы не было. Нет их и сейчас. Похоже, что не будет и в ближайшем будущем.
Дизель экономичнее бензинового двигателя, дешевле и дизельное топливо. Он имеет более высокий крутящий момент, притом в широком диапазоне скоростей вращения коленвала. Турбонаддув и аккумуляторный впрыск победили «вялость» и шумность атмосферного дизеля. Технические ухищрения вроде впрыска мочевины (AdBlue) и сажевого фильтра позволили снизить экологическую нагрузку. Уменьшивший расход топлива даунсайзинг помогает решить и проблему парниковых выбросов СО2. Дизельный двигатель выгоден всем: и конечному потребителю, и обществу, и автопроизводителю.
Не любят его только на автосервисе. На первый взгляд это кажется странным. Для выявления абсолютного большинства неисправностей достаточно иметь электронный сканер и механический диагностический набор. Купить их может любой успешный автослесарь. Срок окупаемости — месяцы. Более дорогое современное оборудование обещает и больший доход.
Разруха, увы, в головах. Сервисмены со стажем о дизельных двигателях для легковых автомобилей слыхом не слыхивали. Постсоветский развал системы профессионального образования, проходивший на фоне безудержного роста автомобильного парка, специалистов стране не добавил. В условиях дефицита услуг автосервис может выбирать из них самые для себя выгодные и нехлопотные.
Хотя ремонт топливной аппаратуры сводится к примитивному алгоритму «снять-поставить», требования к состоянию самого помещения и порядка в нем чрезвычайно высоки. При обращении с некоторыми новыми деталями «испачкать» означает «уничтожить». Зачем людям лишние хлопоты, если можно хорошо жить и без них.
Есть и надежда, что по мере дизелизации отечественного парка механиков-дизелистов станет больше: катастрофический дефицит сулит хорошую прибыль. Но объективных предпосылок для этого пока не видно.
Made in Japan
«Вновь изобретенная» в 1995 году в Японии система пользуется наибольшей популярностью в Западной Европе. Но вклад крупнейшего в мире поставщика комплектующих для автопрома, коим сегодня является Denso, этим нововведением не ограничился.
В 2002 году инженеры компании представили систему Common Rail с рекордным в то время рабочим давлением 180 МРа (1800 бар) при пятикратном многоточечном впрыске за такт. В 2008 году давление довели до 200 МРа (2000 бар). Система впрыска производится на заводах Denso в Венгрии, Таиланде и Японии.
С 2003 года компания производит сажевые фильтры из кордиерита (cordierite). В отличие от других конструкций такие фильтры имеют меньший вес и создают меньшее сопротивление потоку выхлопных газов, обеспечивая улучшение эксплуатационных характеристик двигателя и снижение содержания сажевых частиц в выхлопе.
Такие фильтры, помогающие уложиться в нормы Euro 5, с 2007 года производятся на СП Denso и Bosch в польском Вроцлаве.
5koleso.ru
Персональный сайт – Как работает двигатель common rail
Как работает двигатель common rail
Система двигателя Common Rail
The Common Rail fuel system работает, как система впрыска топлива под высоким давлением и с определенной периодичностью, разработанная для двигателей с высокоскоростным прямым впрыском топлива.
Система COMMON RAIL осуществляет контроль высокого давления независимо от контроля впрыска.
Поэтому выбор параметров впрыска (давление впрыска, количество впрысков, положение впрыска и количество для каждого впрыска) может быть свободно выбран для каждой точки процесса.
Параметры впрыска, давление в магистрали и другие параметры двигателя контролируются Electronic Control Unit (ECM).
Electronic Control Unit контролирует впрыск и давление в магистрали. Это также позволяет контролировать двигатель и функции автомобиля. Основные входящие и исходящие данные:
– входящие:
– Температура топлива в ТНВД.
– Давление топлива в магистрали.
– Параметры двигателя(обороты двигателя, фазы двигателя, позиция педали газа, давление наддува и т.д.).
– исходящие:
– управляющий поток клапана контроля впрыска.
– управляющий поток для впускного дозирующего клапана.
– подогрев топливного фильтра (опция).
ОБРАТНЫЙ КОНТУР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Обратный контур низкого давления имеет две основных функции:
– собирать обратный поток из насоса и отводить топливо в бак
– собирать обратный поток инжектора. Эта функция осуществляется с помощью трубки Вентури, создающей вакуум в трубке обратного потока.
Контур высокого давления
Контур высокого давления вместе с ТНВД сжимает топливо, поступающее из контура низкого давления в рампу через трубку высокого давления.
Рампа, соединенная с инжекторами трубками высокого давления, накапливает топливо под высоким давлением.
Инжекторы (один на каждый цилиндр) контролируются электроникой и гарантируют подачу требуемого кол-ва топлива и в определенное время.
Назначением инжектора является впрыск требуемого топлива в точно назначенное время.
Отфильтрованное топливо всасывается через впускной патрубок. Топливо попадает в перекачивающий насос, который создает входное давление названное «transfer pressure». Действительное перекачиваемое давление зависит от скорости насоса.
Регулирующий клапан поддерживает это давление на заранее установленном уровне (около 0.6 Bar). Топливо под давлением перекачки поступает во впускной измерительный клапан, который контролирует кол-во топлива поступающего в насосные элементы. Топливо поступает в гидравлическую головку, сжимается там плунжерами и поступает через трубки высокого давления в рампу.
Активатор низкого давления(впускной измерительный клапан), установленный в гидравлической головке насоса используется для точного измерения кол-ва топлива подаваемого в насос ВД для создания давления в рампе равного требуемому.
Впускной измерительный клапан(IMV) электронно контролируется ECM который определяет уровень напряжения подаваемого на катушку (зависит от потребностей водителя, запроса давления и скорости двигателя).
Уровень высокого давления направляется от ТНВД через трубки высокого давления в накопитель, называемый магистралью. Она состоит из распределяющего трубопровода который подает топливо под давлением впрыска в инжекторы через трубки высокого давления и снижает колебания давления.
Объем магистрали влияет:
– Колебание давления как можно меньше. Колебания давления получаются от пульсации подаваемого топлива из ТНВД и расходуемого топлива через инжекторы. Больший объем дает лучшее снижение колебаний давления.
– Хороший старт. Меньший объем снижает время для создания требуемого давления, что улучшает разгонную характеристику.
Объем магистрали – это компромис между большим для снижения колебаний давления и меньшим для быстрого старта.
Electronic Control Unit контролирует впрыск и давление в магистрали, он также может контролировать функции двигателя и автомобиля. Основные входящие и исходящие сигналы:
Входящие:
– температура топлива в ТНВД
– давление топлива в магистрали
– параметры двигателя (обороты двигателя, фазы двигателя, позиция педали газа, давление наддува и т.д.)
Исходящие:
– управляющее напряжение для контрольного клапана каждого инжектора
– управляющее напряжение для впускного измерительного клапана
– Подогрев топливного фильтра (опция)
Контроль высокого давления осуществляется при использовании датчика давления в магистрали, который подает сигнал пропорциональный давлению в рампе (pressure feedback) в ECM и IMV. Контроль давления достигается используя IMV и сброс давления в рампе создаваемый коротким управляющим импульсом во время неустойчивой работы.
IMV контролируется электронно ECM, который определяет кол-во напряжения подаваемого на катушку (зависит от потребностей водителя, запроса давления и скорости двигателя).
– Если потребности водителя изменяется, тогда требуется определение нового объема подаваемого топлива и давление впрыска при новых оборотах двигателя. Новый уровень напряжения на IMV устанавливается ECM.
– Когда требуется снизить высокое давление и уменьшить подачу топлива, на IMV подается максимальное напряжение контролируемое ECM, снижая измеренное давление до близкого к атмосферному чтобы избежать подачи новой порции топлива к насосным элементам.
Инструкция по безопасности
Строго запрещается курить или есть во время работы над системой Common Rail.
Очень важно отключить батарею перед началом любой работы с системой Common Rail.
Строго запрещается работать с системой Common Rail при работе двигателя.
Необходимо прочесть давление в магистрали и температуру топлива во время работы двигателя.
Необходимо прочесть давление в магистрали и температуру топлива с помощью диагностического оборудования перед началом работы с топливным контуром. Работа с топливным контуром может быть начата только когда температура топлива будет меньше 50°C(122 ° F) и давление в рампе будет около 0 bar. Если нет возможности определить это с помощью компьютера, тогда ждите 5 минут после остановки двигателя и затем начинайте работу.
Строго запрещается подавать напряжение на активатор напрямую от внешнего источника.
Инжектор нельзя разбирать.
Датчик высокого давления не должен сниматься с магистрали. Если он поврежден, тогда нужно менять всю магистраль.
IMV, датчик температуры топлива и трубка вентури не должны сниматься с насоса. Если один из этих компонентов вышел из строя нужно заменить весь насос.
Трубки высокого давления не могут быть установлены повторно: снятые трубки должны быть заменены.
Обезуглероживание инжекторов в ультразвуковой ванне строго запрещено.
Каждый новый инжектор имеет индивидуальные характеристики отличные от установленных прежде.
Эти характеристики указаны в 16-значном коде показанном на бирке в верхней части инжектора(CII or C2I).
Этот код должен быть введен в память ECM с помощью a hi-scan (записав новый код CII или C2I).
Видеорегистратор DOD F900LHD Говорящий хомяк Woody O’Time Фирменные наушники Beats Зеленая лазерная указка
НА ГЛАВНУЮ
doc-suvorov.narod.ru
Добавить комментарий