Что такое система коммон рейл: Изучаем Common Rail: всё путем — журнал За рулем

Система Сommon Rail стала огромным шагом вперед в развитии дизельных двигателей. Рассмотрим принцип работы системы впрыска, а также преимущества и недостатки двигателей с Коммон рейл.

Принципиальное отличие

В отличие от системы распределительного типа, где форсунки открываются при определенном давлении и впрыскивают строго отведенную ТНВД порцию топлива, Сommon Rail предполагает подачу дизельного горючего ко всем форсункам от общего аккумулятора – топливной рамы (common rail с англ. – общая магистраль). Основная роль ТНВД – нагнетание горючего под высоким давлением в топливную рампу, тогда как за впрыск топлива отвечает ЭБУ двигателя. Момент начала впрыска, количество подаваемого топлива и количество впрысков за цикл регулируется моментом и временем открытия форсунок.

Устройство

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

1. Топливоподкачивающий насос.
2. Топливный фильтр.
3. Топливный насос высокого давления.
4. Клапан дозировки.
5. Датчик давлений топлива в рампе.
6. Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
7. Регулятор давления (контрольный клапан).
8. Инжекторы.

Расширенная схема системы питания позволяет понять, какие датчики, исполнительные механизмы и агрегаты задействованы в работе двигателя с системой впрыска Сommon Rail.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять подкачивающая секция, расположенная в корпусе ТНВД либо электрический насос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар к ТНВД, в котором и происходит нагнетание давления топлива. При прокрутке двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя эта величина вырастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2 видов.

• Электрогидравлические. Представляют собой обычные электромагнитные форсунки, поднятие иглы распылителя и подача топлива в которых осуществляется после подачи напряжения на электромагнитный клапан. Электромагнитные форсунки очень надежные и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
• Пьезоэлектрические. Пьезокристалл при подаче на него напряжение очень быстро расширяется, позволяя игле подыматься в 3-4 раза быстрее, нежели в случае с электромагнитной форсункой. Это повышает быстродействие форсунки, благодаря чему за такт можно осуществить большее количество впрыска дизеля в камеру сгорания, а также точнее отмерить подаваемую порцию горючего. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностями в ремонте.

ТНВД

Топливная система Сommon Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой и принадлежит основная доля рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 генераций ТНВД Bosch системы Сommon Rail.

• СР1 – трехплунжерный ТНВД с подкачивающей секцией, расположенной в баке. Насос лишен клапана дозирование топлива, его функцию выполняет регулятор давления, вмонтированный в рейку (отличительная черта систем с СР1). Чаще всего СР1 комплектуются электромагнитными форсунками.
• СР1Н – усовершенствованный вариант СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке, в корпус ТНВД вмонтирована механическая подкачивающая секция. Главная особенность – наличие клапана регулировки количества топлива, нагнетаемого в рейку. По сравнению с СР1, обеспечивает большое давление – 1600-1800 бар. Также большая эффективность достигается за счет возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда в большом количества горючего нет необходимости.
• СР2 – ТНВД, предназначенные для тяжелого коммерческого транспорта.
• СР3. Отличительная черта – количество нагнетаемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а еще на подходе к плунжерам путем контроля объема топлива, подаваемого к насосу. СР3 имеет механическую топливоподкачивающую секцию (варианты с электронасосами крайне редки). Двигатели с ТНВД СР3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
• СР4. ТНВД имеет две модификации: одноплунжерный CP 4.1 (создаваемое давление – 1800 бар) и 2-плунжерный CP 4.2 (максимальное давление – 2000 бар). ТНВД имеет встроенный регулятор давления и механическую секцию низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с СР4 оснащаются пьезофорсунками, но существуют системы и с электрогидравлическими инжекторами.

Помимо Bosch, производством компонентов и усовершенствованием системы Сommon Rail занимаются Delfi (Lukas), Densо и др.

Управление

Посредством данных, полученных от датчика положения педали газа, ЭБУ понимает желаемый водителем уровень крутящего момента. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топлива в рампе, электронный блок управления двигателем оценивает фактическую режимную нагрузку на мотор и решает, в какой момент нужно подать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть в цилиндры за цикловую подачу.

В чем секрет эффективности

Разделение цикловой подачи на такты и впрыск топлива под большим давлением – два факторы, обеспечивающие дизельным двигателям с впрыском Сommon Rail мощность, экономичность и дружелюбность к окружающей среде.

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

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

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

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

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

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

Common rail принцип работы

Система впрыска топлива Common Rail дизельных ДВС

Система впрыска Common Rail является самой современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы, наподобие бензиновых ДВС (Common Rail в переводе означает общая рампа). Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.

• Система впрыска топлива Common Rail дизельных ДВС
• Принцип действия системы впрыска Common Rail
• Электрогидравлическая форсунка
• Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)
• Как работает система Коммон Рейл
• Устройство
• Чем отличается от ТНВД
• Типы впрыска
• Поколения Common Rail
• Заключение
• Топливная система Common Rail — что это такое?
• Устройство автомобилей
• Common Rail — что это такое? Принцип работы
• Характеристика
• В чем особенность?
• Устройство
• Насос
• Регулятор и клапан Common Rail
• Рампа
• Форсунки
• Как работает?
• Конструктивные особенности
• Подача топлива
• Принцип действия 

Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Принцип действия системы впрыска Common Rail

На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу.

Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива.

В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки.

В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя.

При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Электрогидравлическая форсунка

Используется на дизельных двигателях, в том числе на оборудованных системой впрыскивания Common Rail.

В конструкцию электрогидравлической форсунки входит электромагнитный клапан, камера управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы этой форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыскивании, так и при его прекращении.

В начальном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, иголка форсунки прижата к седлу по средствам силы давления топливной жидкости на поршень в камере управления.

Впрыскивание топливной жидкости не происходит.

При этом давление топлива на иголку, ввиду разности площадей контакта, меньше давления на поршень.

По точной команде электронного блока управления запускается работа электромагнитного клапана, открывая сливной дроссель.

Топливная жидкость из камеры управления идёт через дроссель к сливной магистрали.

Впускной дроссель при этом препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и в магистрали впуска. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не претерпевает изменений.

Игла поднимается, происходит впрыск топливной жидкости.

Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)

Это самое совершенное устройство, обеспечивающее впрыск топливной жидкости. Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

К преимуществам пьезофорсунки относят: быстроту срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), как следствие этого, возможность многократного впрыскивания топливной жидкости в течение одного цикла работы, точную дозировку впрыскиваемой топливной жидкости.

Всё вышеперечисленное стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой.

Он основан на изменении длины пьезокристалла, которое происходит под действием напряжения.

Конструкция самой пьезоэлектрической форсунки включает следующие элементы : пьезоэлемент, толкатель, клапан переключения и иголку.

Все они помещены в корпус.

В работе форсунки данного вида, так же как и в электрогидравлическом аналоге, используют гидравлический принцип.

В начальном положении иголка сидит на седле в результате высокого давления топливной жидкости.

Во время подачи электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина.

Передается усилие на поршень толкателя, открывается переключающий клапан и топливная жидкость поступает в сливную магистраль.

Давление выше иглы снижается.

Иголка за счет давления в нижней части поднимается, таким образом производится впрыск топливной жидкости.

Как работает система Коммон Рейл

Принцип работы Common Rail такой: электронасос подает топливную смесь к ТНВД. Подача совершается под давлением 2,6-7 бар, и давление продолжает нагнетаться. Оно может достичь и 600 бар, если прокручивать двигатель стартером. А запуск мотора приведет к нагнетанию давления до 1500-2000 бар.

В рейке давление все время поддерживается на нужном уровне. Управляет уровнем специальный датчик. Излишки топливной смеси поступают в магистраль возвратного слива. Регулирующее устройство размещают как в корпусе ТНВД, так и в топливной рейке. В рейке может находиться дроссель быстрого сброса топлива, способный предотвратить образование трещин на стенках при возникновении нештатной ситуации.

На некоторых системах стоят температурные датчики для более точной работы. Иногда встречается отдельная форсунка, которая нужна для увеличения дозировки топливной смеси и прожигания отложений в сажевом фильтре. Есть системы, где прожиг сажевых отложений в фильтре осуществляется путем изменения подаваемой в цилиндры дизеля топливной массы или корректировки момента впрыска при помощи ЭБУ.

Устройство

Система Common Rail состоит из следующих компонентов:

1. Насос для подкачивания топливной смеси. Производит подачу топливной смеси в трубопровод.
2. Топливный и сетчатый фильтрующие механизмы. В конструкции первого предусмотрен клапан промежуточного нагрева. При пониженной температуре воздуха он препятствует засорению фильтра кристаллизированными частицами. Сетчатый фильтр защищает ТНВД от проникновения инородных частиц.
3. Датчики температуры и давления. Первый служит для измерения настоящей температуры топливной смеси, а второй — для измерения давления в магистрали.
4. ТНВД. Обеспечивает давление, при котором работает система впрыска.
5. Дозировочный топливный и редукционный клапаны. Дозировочный клапан регулирует подачу горючего в топливную рампу, а топливный меняет магистральное давление.
6. Регулятор давления горючего и форсунки.

Чем отличается от ТНВД

Основное отличие в том, что подача горючего производится от одной топливной рампы ко всем форсункам сразу. Нужно регулировать цикл подачи в зависимости от пропускной способности отдельной форсунки. Это требует настройки ЭБУ после смены форсунок.

Одно из главных преимуществ Commonrail — возможность поддерживать давление независимо от скорости оборотов коленвала. Давление всегда поддерживается на высоком уровне — это дает важность корректировать сгорание при работе мотора с неполной нагрузкой.

При использовании аккумуляторной системы инжекции горючего начало и окончание процесса полностью контролируются ЭБУ. Можно производить точную дозировку топливной смеси либо во время цикла осуществлять подачу горючего порционно — что важно для его полного выгорания. Механизм очень надёжен — при этом он гораздо проще, чем ТНВД, ремонтировать его легче.

Однако конструкция форсунок здесь более замысловатая, и менять их приходится чаще. Если одна из форсунок выйдет из строя, вся система утратит работоспособность. Поэтому Коммон Рейл важно использовать только с качественным горючим.

Типы впрыска

Всего есть 3 типа впрыска:

1. Предварительный. Производится перед главным для повышения температурного режима в камере сгорания. Позволяет снизить шум при работе силового агрегата. Частота предварительного впрыска зависит от режима работы мотора. Например, на холостых оборотах он осуществляется 2 раза, на повышенных — 1 раз, а при полноценной нагрузке не производится вообще.
2. Основной. Обеспечивает работу силового агрегата.
3. Добавочный. Необходим для понижения токсичности выхлопа. Электронной системе приходит сигнал с датчика подачи кислорода, далее производится впрыск еще одной дозы горючего. Дожиг оставшихся вредных веществ происходит в сажевом фильтре.

Поколения Common Rail

Первое поколение увидело свет в 1999 году. Агрегаты выдавали давление 145 МПа. Через пару лет появилось еще одно поколение с давлением в 160 МПа. В 2005 году вышла третья серия устройств подачи топливной смеси. А сегодня есть уже и четвертое поколение с форсунками, работающими под давлением 220 МПа.

Давление важно, поскольку определяет количество топлива, подаваемого в цилиндры. Чем больше давление, тем выше КПД.

Заключение

У Common Rail очень большой потенциал. Горючее становится всё дороже, и экономичность двигателя выходит на первый план. Не так давно компания Bosch выпустила стомиллионный силовой агрегат со впрыском Commonrail для дизелей и легковых машин. Компания планирует дальше модернизировать систему и выпускать новые ее версии, которые будут отвечать возрастающим требованиям автолюбителей.

Toyota Rav4: техника, подкрепленная высокотехнологичными инженерными решениямиmashinapro.ruКак определить и устранить факторы увеличенного потребления топливной смесиmashinapro.ruВпрыск топлива: прямой vs распределенный.mashinapro.ruСкачут обороты двигателя на холостом ходу: что делать?mashinapro.ruЧто такое ДМРВ в машине?mashinapro.ru

Топливная система Common Rail — что это такое?

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ, которые предъявлялись к дизельным двигателям. В данной статье узнаем, что такое топливная система впрыска Common Rail, устройство и принцип работы. Что такое Common Rail? Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин Common Rail можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает почти на 40 процентов.

Это не все достоинства. Было отмечено уменьшения шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля был увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и на данное время, каждый второй автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой впрыска.

К недостаткам комон рейл относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему, которая выполнена с большой точностью, управляемые электроникой форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях Common Rail использование качественного топлива является обязательным условием. Принцип работы Common Rail Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.

Особенностью системы Common Rail стало использование аккумуляторного узла, который содержит распределительный трубопровод, линии подачи топлива и форсунки. ЭБУ по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование здесь принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания. Устройство системы Common Rail Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.

Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.

Электронный блок управления Common Rail получает электрические сигналы от следующих датчиков: положения коленвала, положения распредвала, перемещения педали «газа», давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, массового расхода воздуха и давления топлива. ЭБУ на основе полученных сигналов вычисляет необходимое количество подаваемого топлива, дает команду на начало впрыска, определяет продолжительность открытия форсунки, корректирует параметры впрыска и управляет работой всей системы.

В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.

В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).

При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания. Будущее системы Common Rail Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей, что соответствует оптимальной работе двигателя. На каждом из режимов работы двигателя достигается оптимальные результаты. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов.

Система Common Rail повлекла развитие дизельных двигателей, т.к. обладает значительным потенциалом. Ведь мы знаем, что экологические нормы по токсичности повышаются постоянно и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

Устройство автомобилей

Общие сведения о системе питания Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского — «общий путь», «общая рампа») является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях.Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году.В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange).

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой.В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр. Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе.

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10 %. Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа. Более подробно о ТНВД радиально-плунжерного типа здесь.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

***

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно. Рассмотрим подробнее работу Common Rail на приведенной ниже схеме (рис. 2).

С помощью топливоподкачивающего насоса (ТПН) топливо закачивается из топливного бака и через фильтр с влагоотделителем подается в радиально-плунжерный насос высокого давления (ТНВД) , который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера. Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота. От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор (топливную рампу), откуда поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки, управляемые компьютером. Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (магистраль обратного слива).

Схему можно увеличить в отдельном окне браузера, щелкнув по ней мышкой.

В нужный момент блок управления (ЭБУ) дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя.Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие.

Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.

Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений.Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

• два предварительных впрыска — на холостом ходу;
• один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
• предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке;
• основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

***

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных.

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания.

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С. В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

***

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения.В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться. Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более.

Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

***

Устройство и принцип работы ТНВД системы Common Rail

Главная страница

• Страничка абитуриента

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Common Rail — что это такое? Принцип работы

В последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, особенно в странах Европы. Наверняка каждый из нас слышал о такой системе, как Common Rail. Что это такое и как она устроена, рассмотрим в нашей статье.

Характеристика

«Коммон Райл» — это система впрыска топлива для дизельных ДВС. Ее принцип работы основывается на подаче горючего к форсункам от общего давления рампы.

Система была разработана немецкими специалистами компании «Бош». Common Rail Bosch повсеместно используется на таких автомобилях, как «Вольво», «Мерседес», БМВ и прочих.

В чем особенность?

Главная отличительная черта системы – способность выдавать нужную мощность при минимальном потреблении топлива. Также топливная Common Rail способна снизить уровень токсичности выхлопных газов. Отзывы автомобилистов говорят, что машина с такой системой впрыска работает гораздо тише (нет такого характерного «рокота», как на старых дизелях). «Коммон Рейл» обладает широким диапазоном регулирования давления горючего и моментов начала впрыска.

Устройство

По своей конструкции система Common Rail представляет собой контур высокого давления. При работе двигателя осуществляется непосредственный впрыск топлива (то есть горючее поступает сразу в камеру цилиндров). Есть несколько элементов, которые связаны с работой системы Common Rail. Что это за составляющие? В первую очередь это топливный насос высокого давления. Также в работе используется клапан дозирования и регулятор давления.

Кроме этого, в конструкции есть топливная рампа и форсунки. Common Rail – достаточно сложная система, и чтобы понять ее принцип работы, рассмотрим особенности каждой составляющей.

Насос

Итак, ТНВД. Данный механизм служит для создания высокого давления жидкости. Уровень зависит от загруженности двигателя и оборотов коленчатого вала. Как известно, на дизелях обороты регулируются не открытием дроссельной заслонки, а именно порцией подаваемого топлива. За это и отвечает ТНВД. Устройство довольно сложное, поэтому данный элемент – самая дорогая составляющая в дизельном автомобиле (кончено, за исключением основных агрегатов, таких как ДВС и КПП).

Регулятор и клапан Common Rail

Что это за элемент? Клапан служит для регулировки количества топлива, которое подается к насосу.

Конструктивно элемент объединен с ТНВД. Существует также регулятор давления топлива. Он устанавливается в топливной рампе и управляет работой двигателя в зависимости от его нагрузки.

Рампа

Данный узел выполняет сразу несколько функций. Это накопление горючего под высоким давлением, смягчение колебаний давления и распределение топлива по форсункам. Является частью системы впуска.

Форсунки

Стоит отметить, что таковые устанавливаются как на бензиновые (инжектор), так и на дизельные двигатели. Однако их главное отличие – это давление, которое они создают. В нашем случае форсунка «Коммон Рейл» еще и управляет количеством топлива, что подается непосредственно в цилиндр. Элемент связан непосредственно с рампой. На данный момент используется два вида форсунок:

• Пьезофорсунки («Бош»).
• Электрогидравлические (основной производитель – «Дэлфи»).

В последнем случае подача топлива производится за счет работы электромагнитного клапана.

В пьезофорсунках за это отвечают специальные кристаллы. Скорость работы таких элементов на порядок выше, поэтому они более распространены. Однако ремонт Common Rail (форсунок) произвести своими руками невозможно из-за сложности конструкции и точных настроек. Поэтому все работы по обслуживанию системы осуществляются только на специализированных СТО. Это и есть главный недостаток таких автомобилей.

Как работает?

Работа системой впрыска контролируется системой управления дизелем. В последнюю входят исполнительные механизмы, датчики и ЭБУ. Учитываются все параметры – положение педали газа, температура охлаждающей жидкости, количество подаваемого воздуха и даже состав выхлопных газов (лямбда-зонд). Что касается исполнительных механизмов, ими и являются вышеперечисленные форсунки, рампа, ТНВД, регулятор и клапаны.

Итак, как действует данная система? На основании сигналов, что воспринимают контролирующие датчики, системой формируется нужное количество топлива. Оно подается через дозирующий клапан. Горючее попадет в насос, а затем под давлением идет на рампу. Нужное давление в ней удерживается специальным регулятором. В определенный момент от ЭБУ поступает сигнал на форсунки, и те осуществляют открытие каналов на определённый промежуток времени. В зависимости от режима работы двигателя, количество топлива и давление может автоматически меняться системой на основании данных из кислородного датчика. Однако разбег должен быть небольшим. Существенные отклонения говорят о неисправностях с системой «Коммон Рейл».

Электромагнитные форсунки работают по несколько иному принципу. Они также открываются давлением топлива, но и запираются им-же. Это вызвано тем, что давление топлива, подающееся на электромагнитную форсунку постоянно. Топливо в закрытом положении давит на хвостовик плунжерной пары, уравновешивая открывающее усилие с другой стороны. При подаче напряжения на катушку электромагнита открывается перепускной канал, который сбрасывает давление на хвостовик плунжера, и игла открывается, при закрытии канала давление вырастает и закрывает иглу.

Конструктивные особенности

Устройство Common Rail в значительной степени напоминает систему подачи топлива в инжекторных бензиновых двигателях. Перед впрыском дизельного топлива в цилиндры происходит аккумулирование давления, в результате чего такую конструкцию нередко называют аккумуляторной топливной системой.

Конструкция Common Rail предусматривает три основных элемента: стандартные для любого дизельного двигателя контуры высокого и низкого давления, а также дополняющий их электронный блок контроля и управления. Контур низкого давления практически не отличается от обычных системы и состоит из стандартного набора частей, включающего:

• топливный бак;
• топливный фильтр;
• подкачивающий насос;
• комплект соединительных трубопроводов.

Основные отличия Common Rail от обычного дизельного двигателя заключаются в устройстве контура высокого давления, состоящего из таких элементов:

• насос, который заменяет стандартный ТНВД и оснащается контрольным клапаном;
• аккумуляторный узел или рампа, также оборудованная датчиком для контроля давления. Она изготавливается в виде достаточно длинной двухслойной трубы, на которой размещаются штуцеры, предназначенные для фиксации форсунок;
• форсунки;
• комплект соединительных трубопроводов.

Важное значение для эффективной эксплуатации рассматриваемой системы имеет работа электронного блока управления или ЭБУ. Он включает в себя несколько датчиков, в автоматическом режиме передающих сигналы о следующих параметрах и характеристиках двигателя:

• положения распределительного и коленчатого вала;
• положение педали «газа»;
• уровень давления наддува;
• температура воздуха и охлаждающей жидкости;
• уровень давления топлива;
• массовый расход воздуха.

Анализ полученных данных производится ЭБУ также в автоматическом режиме, результатом чего становятся определение требуемого количества топлива, времени открытия форсунки и других рабочих параметров системы. После этого подается команда на начало впрыска и цикл повторяется по новой.

Подача топлива

Уже упоминалось, что система впрыска Common Rail использует многократную подачу дизтоплива в цилиндр за один рабочий цикл мотора. Всего применяется три вида впрыска – предварительный, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск «подготавливает» среду. Небольшое количество топлива, впрыснутое чуть раньше, приводит к возрастанию давления и температуры в камере сгорания. В дальнейшем это обеспечивает легкое и плавное воспламенение основной части горючей смеси. Благодаря этому впрыску шумность работы дизельной силовой установки снижается.

При основном впрыске в камеру сгорания подается рабочая порция дизтоплива, которая и обеспечивает работу силовой установки.

Дополнительный впрыск происходит уже на цикле рабочего хода, после того, как смесь сгорела. В задачу этого впрыска входит увеличение температуры отработанных газов, обеспечивая сгорание частиц сажи в сажевом фильтре. Тем самым повышается экологичность выхлопа.

График впрыска топлива

Интересно, что ЭБУ может регулировать многократный впрыск, подстраивая подачу под определенные условия работы силовой установки. К примеру, на холостом ходу предварительных впрысков топлива может быть два, чтобы обеспечить более лучшие условия для сгорания основной порции дизтоплива. При средней же нагрузке предварительно топливо подается только раз, а при максимальной подготовка уже не требуется.

Как видно, водитель на процесс работы системы Common Rail практически не влияет. Даже нажимая на педаль акселератора, он просто подает сигнал на ЭБУ, который затем обработается и учтется при формировании импульса на открытие форсунок. Вся работа системы питания полностью контролируется и регулируется электронной частью.

Принцип действия 

Описанное выше устройство Common Rail обеспечивает простую и при этом эффективную работу двигателя. Сначала подкачивающий насос, входящий в контур низкого давления, засасывает дизельное топливо из бака. Далее оно очищается, проходя через фильтр, и поступает в контур высокого давления.

Затем горючее перемещается в аккумуляторный узел, где его давление повышается. Максимальное значение этого показателя составляет 135 МПа и контролируется автоматикой. После поступления команды от ЭБУ на впрыск контролирующий клапан открывается и топливо поступает бак через трубопроводы, соединенные с форсунками на рампе. На каждой форсунке устанавливается отдельный электромагнитный клапан или соленоид, управляющий ее работой, что является еще одной важной отличительной особенностью системы.

Наличие в системе ЭБУ позволяет с высоким уровнем точности управлять как параметрами давления топлива, так и количеством сжигаемого горючего. Следствием этого выступает максимальная отдача при сгорании топлива, которая сопровождается уменьшением его расхода при одновременном увеличении КПД дизельного двигателя. В качестве приятного и полезного бонуса происходит сокращение токсичности выхлопа.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

что, зачем и почему — АвтоТехДизель

Система дизельного впрыска COMMON RAIL. Устройство и принцип действия

Система Common Rail – это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. В этой системе разделены процессы подачи топлива под высоким давлением и процессы впрыска. Необходимая для впрыска подача топлива под высоким давлением производится специальным насосом высокого давления. Топливо накапливается в аккумуляторе высокого давления, из которого оно подводится через короткие трубопроводы к форсункам. К преимуществам системы Common Rail относятся: практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя, возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках, управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива.

Устройство

Топливная система состоит из двух контуров: контура низкого давления, включающего электронасос в топливном баке, компенсационный бачок, топливный фильтр и шестеренный насос, и контура высокого давления, включающего насос высокого давления, аккумулятор (Rail), форсунки и предохранительный клапан.

Включенные в контур низкого давления электронасос и шестеренный насос обеспечивают подачу топлива из бака через компенсационный бачок и фильтр к насосу высокого давления. Этот насос подает топливо в аккумулятор (Rail) под высоким давлением, необходимым для впрыска топлива. Из аккумулятора высокого давления топливо поступает к форсункам, через которые оно впрыскивается в камеры сгорания двигателя.

Дизельная форсунка с электронным управлением

Форсунки предназначены для впрыска топлива в камеры сгорания в нужном количестве и в нужный момент. Они управляются блоком управления топливной системой дизеля с непосредственным впрыском. В исходном состоянии форсунка закрыта. Ее электромагнитный клапан при этом обесточен. Якорь электромагнитного клапана прижимается пружиной к его седлу. Игла распылителя форсунки прижимается к ее седлу силой давления топлива, действующего на поршень мультипликатора сверху, и превышающей силу давления, действующую на значительно меньшую площадь иглы снизу.

Впрыск топлива производится по команде блока управления системой впрыска дизеля. При этом на электромагнитный клапан подается напряжение. Как только создаваемое электромагнитом усилие превышает силу затяжки пружины клапана, якорь электромагнита поднимается, открывая выпускной дроссель.

В результате топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует быстрому уравниванию давлений в топливоподводящем канале и в камере управления. При этом сила давления, действующая на поршень мультипликатора, снижается до уровня, при котором она преодолевается силой давления на иглу распылителя. В результате игла поднимается и начинается впрыск топлива. Впрыск топлива заканчивается, как только блок управления системой впрыска дизеля прекращает подавать напряжение на электромагнитный клапан форсунки. При этом электромагнитный клапан обесточивается. Пружина электромагнитного клапана вновь прижимает его якорь к седлу, перекрывая сливной дроссель. Давление топлива в камере управления повышается до его уровня в аккумуляторе. При этом давление в камере управления равно давлению, действующему на иглу распылителя.

Это означает восстановление равенства давлений топлива в камере управления и в контуре высокого давления. Ввиду большей площади поршня мультипликатора действующая на него сила вызывает посадку иглы распылителя на ее седло. Таким образом процесс впрыска заканчивается, после чего игла распылителя остается неподвижной.

Дизельный топливный насос высокого давления — ТНВД

Дизельный топливный насос высокого давления или сокращённо ТНВД необходим для создания высокого давления дизельного топлива до 1700 бар. На валу насоса высокого давления находится эксцентрик. Вращение эксцентрика преобразуется посредством установленной на нем шайбы в возвратно-поступательное движение плунжеров трех насосных элементов.

При движении плунжера в направлении к валу увеличивается объем надплунжерного пространства и соответственно уменьшается давление в нем. При этом топливо, подаваемое шестеренным насосом под давлением, поступает через впускной клапан в надплунжерное пространство.

С началом движения плунжера от эксцентрикового вала происходит повышение давления топлива в надплунжерном пространстве. В результате тарелка впускного клапана прижимается к его седлу, перекрывая выход топлива из надплунжерного пространства. Дальнейшее перемещение плунжера сопровождается нарастанием давления топлива. При повышении давления в надплунжерном пространстве до его величины в аккумуляторе открывается выпускной клапан, через который топливо поступает в контур высокого давления.

Причины неисправности форсунок Common Rail

Форсунки системы Common Rail относят к наиболее продвинутой системе подачи топлива для дизельных двигателей. Но периодически и им необходимо проводить плановый ремонт. Сбой в работе форсунок может произойти по следующим причинам:

1. Износ детали. Срок работы форсунки Common Rail примерно 150 000-200 000 км.
2. Качество топлива. Наличие в нём воды, присадок, а порой и бензина.
3. Неправильная эксплуатация, замена и ремонт форсунок.

Наиболее часто у форсунок из строя выходят — клапан-мультипликатор и распылитель. Точную причину сбоя в работе форсунки помогут определить только в сервисном центре. Самостоятельно показания к ремонту можно понять по следующим факторам:

• Двигатель долго заводится, особенно в прогретом состояние;
• «Троит» двигатель;
• Повышенная дымность выхлопа;
• Повышенный расход топлива.
• Уменьшение тяги дизельного двигателя.

Оборудование необходимое для проведения ремонтных работ

Далеко не последнюю роль на обеспечение качества проводимого ремонта оказывают инструменты, применяемые при ремонте форсунок систем Common Rail, а так же специальные стенды для проведения диагностики форсунок Common Rail на основании тест-плана завода изготовителя. Для этих задач мы предлагаем безмензурочный стенд CR305, который позволяет произвести диагностику по всем возможным режимам работы форсунки на основании тест-плана завода изготовителя. Режимы: leak test — проверка герметичности форсунок, VL test — проверка открытия давления и объема топлива , LL test — проверка максимального давления и объема топлива, VE test — проверка давления и объема топлива по параметрам. Стенд CR 305, укомплектован всем необходимы для работы с любым типом форсунок Bosch, Delphi, Siemens, Denso с верхним и боковым подводом топлива. Так же для проведения предварительной (первичной) диагностики форсунок существуют комплекты CRtest, которые позволяют определить состояние форсунки и возможность ее последующей диагностики на безмензурочном стенде и ее ремонтопригодности. Если у Вас есть стенд для ТНВД, можно приобрести специальную оснастку для систем Common Rail и проводит диагностику непосредственно на стенде для ТНВД. После определения неисправности форсунок производится ремонт. На этапе ремонта понадобится специальные наборы инструментов для разборки/сборки форсунок, специальные индикаторные головки для измерения хода анкера. Стапель для удобства работы с форсункой. Все это оборудование представлено в разделе «Инструмент для Common Rail». Так же Вы можете увидеть варианты диагностики и способы применение оборудования в разделе «Видео».

13.08.2021 Все статьи

Системы Common Rail | Либхерр

Liebherr предлагает отдельные компоненты впрыска топлива, а также полные системы Common Rail, состоящие из насоса высокого давления, форсунок, разъемов высокого давления, топливной рампы и электронного блока управления двигателем (ECU). Интеллектуальная системная интеграция как связующее звено между механическими, гидравлическими и электронными компонентами обеспечивает идеальное взаимодействие и правильную конструкцию всей системы.

• Для двигателей мощностью от 25 до 290 кВт на цилиндр
• Модульная конструкция
• Надежная конструкция
• Специфично для приложения
• Для широкого диапазона качеств топлива

Модульная конструкция

Различные варианты конструкции, изменяемые приводные фланцы и индивидуальные интерфейсы делают системы Common Rail компании Liebherr такими гибкими. Модульные отдельные компоненты продуманы по своей конструкции и присоединительным размерам таким образом, чтобы их можно было легко адаптировать к конкретным требованиям к пространству и интерфейсу и комбинировать друг с другом.

Компоненты системы Common Rail

Блок управления двигателем

Инжектор

Насос высокого давления

Аккумуляторы высокого давления (рейл)

Блок управления двигателем

Помимо прочего, электронная система управления двигателем обеспечивает индивидуальную регулировку времени впрыска и количества впрыскиваемого топлива для каждого цилиндра.

Насос высокого давления

Насос высокого давления создает необходимое давление для впрыска. Таким образом, топливо сжимается и выталкивается вперед по линиям высокого давления в рампе.

Форсунка

Топливо поступает в камеры сгорания цилиндров через форсунки. Впрыск топлива эффективен благодаря малым зазорам распыления и точным многократным впрыскам.

Аккумуляторы высокого давления (рейка)

Топливная рампа накапливает сжатое топливо от насоса высокого давления и поддерживает постоянное давление топлива для всех форсунок. Это приводит к равномерному давлению впрыска даже при открытии форсунки.

Одна система — неограниченные возможности

Потребности наших клиентов всегда являются нашим главным приоритетом, поэтому мы разработали три настраиваемых системных решения для различных требований приложений. Система впрыска оптимизирована с учетом требований различных норм выбросов, низкого расхода топлива или максимальной мощности двигателя.

Подходящая система для любых нужд:

Решения Common Rail для коммерческого транспорта и техники для дорожного и внедорожного применения

Liebherr предлагает широкий ассортимент модульных компонентов впрыска для систем Common Rail в двигателях средней и большой мощности для грузовых автомобилей и внедорожной техники. Гибко комбинируемые форсунки и насосы высокого давления упрощают сборку систем впрыска для двигателей различной мощности. Разработаны для давления в системе от 1800 до 2500 бар, достигаются диапазоны мощности до 600 кВт. Постоянно герметичные форсунки со скоростью регулирования менее четырех процентов в сочетании с высокой эффективностью насоса обеспечивают эффективную гидравлическую систему с низким расходом топлива выше среднего.

Возможные компоненты:

• Форсунки: LI1/ LI2
• Насосы высокого давления: LP7.2/ LP9.2
• Блоки управления двигателем: ECU3

Решения Common Rail для высокопроизводительных двигателей внедорожной техники

Для высокопроизводительных внедорожных двигателей платформа LI2 предлагает компактные форсунки с непревзойденной скоростью потока до 2200 мл за 30 секунд. Их дополняют высокопроизводительные насосы, такие как LP11.2 с производительностью 320 л/ч, что обеспечивает очень высокую мощность двигателя. Прочные материалы и интеллектуальная конструкция гарантируют пожизненную надежность до 15 000 часов при использовании вне дорог. Все компоненты в области высокопроизводительных двигателей сертифицированы в соответствии с общепринятыми морскими стандартами.

Возможные компоненты:

• Форсунки: LI2
• Насосы высокого давления: LP11.2/ LP11.5
• Блоки управления двигателем: ECU2-HD/ ECU3

Решения Common Rail для больших двигателей

Системы Common Rail компании Liebherr поддерживают диапазон мощности до пяти мегаватт для использования в больших двигателях. Благодаря встроенным аккумуляторам высокого давления падение давления в форсунках этого класса производительности чрезвычайно мало, что обеспечивает точное дозирование количества впрыскиваемого топлива для каждого отдельного цилиндра. Индивидуальные интерфейсы высокого давления позволяют гибко адаптировать форсунку и насос к конкретным ситуациям установки в зависимости от конфигурации двигателя. Все компоненты в области больших двигателей сертифицированы в соответствии с общими морскими стандартами.

Возможные компоненты:

• Форсунки: LI3
• Насосы высокого давления: LP11.5/ LP11.6
• Блоки управления двигателем: ECU2-HD

Компетентность для высочайшего качества

Точность до мельчайших деталей

Ярко выраженная инженерная и системная компетенция Liebherr, а также высокая степень вертикальной интеграции обеспечивают большую гибкость при интеграции систем Common Rail в различные варианты двигателей. Десятилетия опыта в разработке и производстве дизельных двигателей для самых тяжелых условий эксплуатации обеспечивают максимальную производительность и надежность систем впрыска в течение длительного срока службы.

Прецизионные детали собственного производства

Liebherr производит большую часть функциональных микропрецизионных компонентов форсунок, соединений высокого давления и насосов на собственном предприятии. Такой высокий уровень вертикальной интеграции обеспечивает необходимую гибкость для удовлетворения особых требований заказчика к впрыску топлива.

Стабильная работа

Все компоненты специально разработаны для высоких динамических нагрузок в дорожных и внедорожных транспортных средствах, а также для высоких статических нагрузок, например, в генераторных установках. Процесс разработки или применения включает подробный план проверки продукта. Массовое производство запускается только после прохождения различных этапов проверки.

Инженерная компетентность

Специалисты определяют необходимые функции впрыска и контроля давления специально для каждого клиента, разрабатывают необходимые алгоритмы диагностики и коррекции и проводят соответствующие проверки. Профессиональные инженеры-технологи Liebherr поддерживают интеграцию гидравлических и электронных компонентов, опираясь на многолетний опыт применения.

Информационный документ: Дизельный двигатель Liebherr D976 с кованой системой Common Rail

Кованые высокопроизводительные компоненты вносят значительный вклад в производительность и надежность двигателей внутреннего сгорания. Узнайте больше о последних результатах в технологии ковки компонентов для литья под давлением в нашем бесплатном информационном документе. Скачать сейчас

загрузок

• Решения Common Rail для высокопроизводительных двигателей
  (PDF, 4,1 МБ)

• Решения Common Rail для больших двигателей
  (PDF, 5,0 МБ)

Контакт

Производственная площадка Деггендорф

Liebherr-Components Deggendorf GmbH разрабатывает и производит высококачественные компоненты впрыска, такие как форсунки или насосы высокого давления, а также комплектные системы Common Rail. Liebherr-Components Деггендорф ГмбХ

Товары

В тесном сотрудничестве с нашими клиентами мы разрабатываем простые, но индивидуальные решения для систем впрыска, которые можно использовать в самых разных областях. Мы придаем большое значение производству ключевых компонентов наших компонентов для впрыска на месте.

Непосредственный впрыск Common Rail: функции, детали, работа

В современных дизельных двигателях используется система впрыска Common Rail. Системы Common Rail предлагают уровень гибкости, который можно использовать для достижения лучшего в своем классе контроля выбросов, мощности и топливной экономичности. Производители оригинального оборудования (OEM) теперь могут проектировать для обеспечения максимальной производительности и ценности для конечного пользователя для широкого спектра машин и приложений.

Из-за гибкости, которую они обеспечивают при соблюдении самых строгих стандартов контроля за загрязнением окружающей среды, все большее число современных дизельных двигателей используют топливные системы прямого впрыска Common Rail (CRDi). Топливо подается в двигатель под давлением и с электронной точностью в системах Common Rail. Это дает уровень гибкости, который можно использовать для достижения лучшего в своем классе контроля выбросов, мощности и расхода топлива.

В этой статье вы узнаете определение, функции, компоненты, схему, работу, преимущества и недостатки системы прямого впрыска Common Rail.

Подробнее: Что такое дизельный двигатель

Содержание

• 1 Что такое система прямого впрыска Common Rail?
• 2 Применения
• 3 Функции
  • 3. 1. Торжкование топлива:
  • 3.2 Регулировка количества топлива:
  • 3,3 Время корректировки впрыска:
  • 3,4 Топливо -атомизирование:
• 4 Component
• 4.0.1 Схема CRDi

Что такое непосредственный впрыск Common Rail?

Дизельные двигатели, как правило, обладают явным преимуществом высокой топливной экономичности и низким уровнем выбросов CO2. В результате был создан ряд новых технологий по ограничению вредных выбросов. Система непосредственного впрыска топлива Common Rail Direct Injection (CRDI) является одной из таких технологий. В этой конструкции сгорание начинается в основной камере сгорания, расположенной в полости в верхней части днища поршня.
В этой системе используются быстродействующие форсунки с электронным управлением, обеспечивающие впрыск дизельного топлива в пять раз точнее, чем в стандартной системе впрыска. В результате происходит большее снижение содержания твердых частиц и NOx, что повышает эффективность использования топлива и крутящий момент. В результате снижается шум и вибрация двигателя.

В 1997 году компания Bosch представила первую систему Common Rail. Система получила свое название от общего резервуара высокого давления (common rail), который подает бензин во все цилиндры. Давление топлива должно создаваться отдельно для каждого впрыска в традиционных дизельных системах впрыска. Система Common Rail, с другой стороны, разделяет создание давления и впрыск, гарантируя, что топливо всегда доступно при надлежащем давлении для впрыска.

Приложения

Система Common Rail подходит для всех типов дорожных транспортных средств с дизельным двигателем, от городских автомобилей (таких как Fiat Panda) до автомобилей представительского класса (таких как Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso и Siemens VDO являются ведущими производителями современных систем Common Rail (в настоящее время принадлежат Continental AG).

Функции

Ниже перечислены основные функции системы прямого впрыска Common Rail в ее различных применениях:

Подача топлива:

Корпус ТНВД содержит такие детали насоса, как цилиндр и плунжер. Когда кулачок поднимает плунжер, топливо сжимается до высокого давления и поступает в форсунку.

Регулировка количества топлива:

Независимо от скорости вращения или нагрузки всасывание воздуха в дизельных двигателях почти постоянно. Мощность и расход топлива колеблются, когда количество впрыскиваемого топлива изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя, в то время как момент впрыска остается постоянным. Педаль акселератора используется для изменения мощности двигателя, которая почти пропорциональна количеству впрыска.

Регулировка момента впрыска:

Интервал между моментом впрыска, воспламенения и сгорания топлива и достижением максимального давления сгорания называется задержкой воспламенения. Поскольку этот период времени практически не зависит от частоты вращения двигателя, для регулировки и изменения времени впрыска используется таймер, обеспечивающий оптимальное сгорание.

Распыление топлива:

Топливо тщательно смешивается с воздухом, когда оно нагнетается ТНВД, а затем распыляется из форсунки, что улучшает воспламенение. Конечным последствием является полная горючесть.

Подробнее: Понятие о двухтактных дизельных и бензиновых двигателях

Компоненты системы прямого впрыска Common Rail

Основные компоненты системы прямого впрыска Common Rail включают:

• Топливный насос высокого давления – 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

Схема CRDi

Принцип работы

Работа системы прямого впрыска Common Rail CRDi менее сложна и понятна. Система Common Rail состоит из аккумулятора давления (или, другими словами, топливопровода), расположенного вдоль блока цилиндров. Многоцилиндровый топливный насос высокого давления питает рампу. Электромагнитные клапаны используются для включения форсунок. И электромагнитные клапаны, и топливный насос управляются электронным способом.

Давление впрыска в системе впрыска Common Rail не зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки. В результате управление параметрами впрыска упрощается. Для снижения шума двигателя и выбросов NOx обычно используется предварительный впрыск. Поток топлива регулируется игольчатым клапаном в форсунках. Давление топлива обеспечивается как сверху, так и снизу игольчатого клапана. Сбрасывая часть давления сверху, давление снизу вытолкнет иглу из своего гнезда. Затем топливо будет выливаться через отверстия форсунок.

Подробнее: Система впрыска топлива в автомобильных двигателях

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает система прямого впрыска Common Rail:

Преимущества и недостатки системы прямого впрыска Common Rail

Преимущества:

Ниже приведены преимущества двигателя CRDi в различных областях его применения:

• Он производит на 25 % больше мощности и крутящего момента, чем обычный двигатель с непосредственным впрыском.
• Начальные вложения минимальны.
• Можно подобрать лучше.
• Сводит шум и вибрацию к минимуму.
• Можно увеличить пробег.
• Выбросы минимальны.
• Уменьшено количество потребляемого топлива.
• Можно добиться лучших результатов.

Недостатки:

Несмотря на хорошие преимущества системы CRDi, все же имеют место некоторые ограничения. Ниже приведены недостатки прямого впрыска Common Rail в различных вариантах его применения:

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

• Дорогой автомобиль
• Дорогие детали
• Стоимость обслуживания высока
• Сложная конструкция из-за большого количества деталей

Подробнее: Знакомство с системой непрямого впрыска

Заключение

Системы Common Rail предлагают уровень гибкости, который можно использовать для достижения лучшего в своем классе контроля выбросов, мощности и топливной экономичности. Производители оригинального оборудования (OEM) теперь могут проектировать для обеспечения максимальной производительности и ценности для конечного пользователя для широкого спектра машин и приложений. Это все для этой статьи, где объясняются определение, применение, функции, компоненты, схема, работа, преимущества и недостатки прямого впрыска Common Rail.

Надеюсь, вы многому научитесь, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за чтение, увидимся!

Системы Common Fuel Rail в дизельных двигателях — Узнайте, как CRDI работает в судовых двигателях.

Введение

Система впрыска топлива Common Rail использовалась в судовых дизельных двигателях в начале и середине 19 века. Эти системы хорошо известны в двигателях определенного типа, известных как двигатели «Доксфорд» или двигатели с оппозитными поршнями. Эти двигатели трудно найти в наши дни, поскольку они были заменены более эффективными двигателями.

Система впрыска топлива Common Rail — простая и эффективная система. Недавней тенденцией в автомобильной промышленности является использование систем прямого впрыска топлива Common Rail в некоторых современных автомобилях. В некоторых двигателях автомобильного сектора эта система впрыска Common Rail используется не только в дизельных двигателях, но и в бензиновых/бензиновых двигателях. Давайте обсудим работу судового дизеля с системой впрыска топлива Common Rail.

Компоненты и работа системы впрыска Common Rail

Система Common Rail имеет один или несколько общих многоплунжерных топливных насосов высокого давления. Топливо выпускается в коллектор, предпочтительно называемый «рейкой», в котором поддерживается очень высокое давление. Из этой общей топливной рампы топливо подается на все топливные форсунки в различных блоках цилиндров. Между рампой и форсункой или форсунками для конкретного цилиндра находится «распределительный клапан», который определяет время и степень подачи топлива. Сливные клапаны подсоединены к коллектору или рампе для сброса избыточного давления, а аккумулирующие баллоны включены для гашения импульсов давления насоса. Форсунки в системе Common Rail часто называют топливными клапанами.

Распределительный клапан в системе Common Rail управляется кулачком и рычагом, как показано на рисунке ниже. Когда распределительный клапан поднимается кулачком, рычаг также поднимается, таким образом гарантируя, что клапан в блоке газораспределительного механизма позволяет топливному маслу под высоким давлением достигать топливных форсунок. Кроме того, рычаг управления распределительным клапаном закреплен на скользящем стержне. Этот скользящий шток, в свою очередь, фиксируется рычагом маневрирования, который, в свою очередь, регулирует количество (количество) топлива, впрыскиваемого в каждый блок цилиндров, в соответствии с требованиями нагрузки на двигатель.

Схема системы и работа

Как упоминалось ранее, система имеет два или более общих топливных насоса, которые приводятся в действие главным двигателем. Они подают жидкое топливо под высоким давлением в одну общую магистраль, которая называется системой впрыска топлива «common rail». Это масло под высоким давлением в общей топливной рампе имеет тенденцию испытывать скачки давления (удары), когда нагрузка двигателя изменяется внезапно или непрерывно в течение определенного периода времени. Для демпфирования этих скачков давления на магистрали высокого давления (common rail) предусмотрен аккумулирующий баллон. На схеме ниже он специально отмечен темно-синим цветом.

Объемная емкость общей топливной рампы высокого давления достаточна для резких изменений нагрузки. По сравнению с двигателями с отдельными насосами, эти двигатели с общей топливной рампой не требуют большой концентрации на приводном валу. Поскольку топливные насосы подают горючее под высоким давлением, оно накапливается при давлении в аккумуляторе от 400 до 550 атмосфер. Это давление в достаточной степени поддерживается «перепускным клапаном», работающим на сжатом воздухе. Если давление в общей топливной рампе резко возрастет, перепускной клапан откроется и спустит мазут в сервисный бак или в бак для слива мазута в соответствии с конструкцией. Затем распределительный клапан управляет моментом начала/остановки впрыска топлива.

Для первоначального пуска системы предусмотрен топливный подкачивающий насос, способный создать давление порядка 140 атмосфер. Этот подкачивающий насос обычно имеет пневматический привод.

Клапан синхронизации: операция

Все мы знаем о топливном насосе, свидетелями которого мы стали в наши дни. Они, которые часто называют насосами «рывкового типа», могут подавать топливо к форсункам, запускать и прекращать впрыск топлива, а также дозировать правильное количество топлива к топливным форсункам в зависимости от нагрузки двигателя. Но при системе впрыска топлива «common rail», с упором на «докфордские» двигатели, топливный насос, который обычно представляет собой поршневой насос с приводом от основного двигателя, нагнетает мазут под очень высоким давлением в common rail, но не решает начало и остановку впрыска топлива. Это делают «клапаны ГРМ», которые расположены перед каждым агрегатом. Распределительный клапан управляет началом/прекращением впрыска топлива в конкретный узел.

На рисунке рядом распределительный клапан и его кулачок видны с линией высокого давления «common rail» на стороне нагнетания поршневого топливного насоса. Поршневой топливный насос обычно приводится в действие самим основным двигателем и подает горючее под очень высоким давлением в общую топливную рампу, которая имеет обратный клапан и устройство для разлива.

На линии Common Rail высокого давления предусмотрен отдельный баллон-аккумулятор, чтобы избежать колебаний давления или ударов из-за изменения нагрузки на главный двигатель. Затем мазут под высоким давлением ожидает открытия распределительного клапана (в компоновку входят кулачок, рычаг и блок клапанов). Когда вершина кулачка поднимает рычаг вверх, рычаг, в свою очередь, открывает клапан на блоке клапанов, что позволяет маслу под высоким давлением достигать топливных форсунок, установленных на цилиндрах каждого блока. Когда коленчатый вал двигателя вращается, что заставляет кулачок вращаться, вызывая перемещение пики, рычаг возвращается обратно из своего поднятого положения, позволяя клапану на блоке клапанов закрыться, останавливая дальнейший поток топлива к топливным форсункам.

Продолжительность открытия клапана в блоке клапанов определяет период впрыска топлива. Продолжительность открытия клапана в блоке клапанов можно изменить, отрегулировав точку опоры на рычаге подъема клапана «L». При отсутствии родов точка опоры остается в самом нижнем положении. На этом этапе пик кулачка просто качает рычаг, но клапан в блоке клапанов не открывается, поэтому топливо не впрыскивается.

Топливные насосы способны дозировать правильное количество топлива для каждой единицы. В зависимости от нагрузки двигателя регулятор управляет топливной рампой топливного насоса, как показано на соседнем рисунке. Это регулируемое количество топлива перекачивается топливным насосом к распределительному клапану. Эти топливные насосы имеют винтовую прорезь в плунжере, как и в обычных насосах. Это гарантирует, что правильное количество топлива всегда впрыскивается с соответствующим изменением нагрузки двигателя.

Современные двигатели с системами впрыска топлива Common Rail

По мере экспоненциального развития технологий последние морские силовые установки и двигатели для выработки электроэнергии начали возвращаться к системе впрыска топлива Common Rail. В недавней разработке интеллектуальной серии двигателей MAN B&W ME без распределительных валов и двигателей SULZER FLEX отдельные топливные насосы толчка заменены общим одиночным или несколькими топливными насосами возвратно-поступательного типа, которые подают масло под высоким давлением в общую топливную рампу. Таким образом, эти старые добрые системы Common Rail вернулись с этими новейшими двигателями. Следует отметить, что в двигателях SULZER RT FLEX используется система впрыска топлива Common Rail, а в интеллектуальных двигателях MAN B&W ME — нет.

Система Common Rail, используемая в двигателях SULZER RT FLEX, оснащена аксиально-поршневыми насосами с электроприводом или двигателем, которые создают давление в сервоприводе до 200 бар. Это давление масла сервопривода используется для впрыска топлива и работы выпускного клапана. Насос подачи топлива может быть один или два, насос для тяжелых условий эксплуатации с приводом от трехлепесткового кулачка, который создает давление около 1000 бар в общей магистрали. Топливный насос контролируется дозированием и количеством с помощью электронных схем, которые соединяют компьютеры двигателя с валом насоса.

Контур имеет

1. Рельсовые клапаны.

2. Клапаны управления впрыском.

Все они работают в рамках системы под названием «Система контроля объемного впрыска». Масло сервопривода под давлением 200 бар приводит в действие набор клапанов рампы в соответствии с программой, зависящей от скорости. Когда на конкретный клапан рампы подается питание, он, в свою очередь, приводит в действие клапан управления впрыском конкретного блока, таким образом, впрыскивая топливо в конкретный блок.

Авторы изображений

Принципы и практика работы с морскими дизельными двигателями — D.K.Sanyal

Веб-сайт Морской академии Уолсаша

5 советов по диагностике системы впрыска топлива Common Rail

Переход от традиционной (механической) системы впрыска дизельного топлива старой школы системы на современную компьютеризированную топливную систему Common-Rail высокого давления (HPCR) требует изменения мышления и изменения диагностических процедур.

Мы все слышали фразу «старую собаку нельзя научить новым трюкам», но мы собираемся сделать вас умнее, предложив вам наши 5 советов, чтобы старые дизельные собаки могли выполнять несколько новых трюков. ухищрения.

Совет 1. Не пережимайте и не ограничивайте линию возврата топлива

Опытные специалисты по настройке насосов знают, что ранние топливные насосы Bosch (насосы VE и насосы P) можно обмануть, заставив увеличить давление впрыска путем ограничения возврата расход топлива. Этот тип «модификации» мог сойти с рук благодаря стилю насоса и более низкому давлению, которым были ограничены эти насосы.

Этот же трюк нельзя применить к системам HPCR.

Если у вас есть двигатель с топливной системой HPCR, и вы попытаетесь ограничить поток топлива насоса CP3, насос создаст такое большое давление в корпусе, что фактически выбьет уплотнения приводного вала и контрольные пробки прямо из насоса. ! Насос CP3 в значительной степени зависит от линии возврата топлива, чтобы сбросить избыточное давление топлива, которое создается внутри насоса, и отправить его обратно в бак.

Опять же, НЕ перекрывайте возвратную топливную магистраль при выполнении диагностических проверок, а в некоторых случаях (с модифицированными насосами CP3) вам действительно потребуется УВЕЛИЧИТЬ размер обратной топливной линии, чтобы справиться с дополнительным потоком.

Совет 2. Не допускайте избыточного давления на входе топлива

Все мы любим зарабатывать деньги и ездить в отпуск — чем больше, тем лучше. Больше не всегда лучше, когда речь идет о давлении топлива HPCR — слишком высокое давление топлива на входе может создать такие же проблемы, как и перекрытие обратного топливопровода. Существует «эффект умножения» давления топлива, подаваемого в насос — если вы подаете топливо в насос под слишком высоким давлением, в нем будет создаваться огромное давление (до 40 000 фунтов на квадратный дюйм), что может привести к разрыву уплотнений и повреждению насоса CP3 внутри. или повредить форсунки. Если вы используете CP3 в высокопроизводительном приложении, мы настоятельно рекомендуем установить манометр подачи топлива, чтобы обеспечить постоянное правильное давление топлива.

Рекомендуемое давление подачи для двигателей, оборудованных CP3 и CP4:

• Dodge/Cummins ’03–’16 (5,9 л и 6,7 л) не менее 8 фунтов на квадратный дюйм / не более 15 фунтов на квадратный дюйм.
• GMC/Duramax ’01–’16 (6,6 л) не менее 8 фунтов на кв. дюйм / не более 10 фунтов на кв. дюйм.
• Ford/Powerstroke ’11–’16 (6,7 л) не менее 8 фунтов на квадратный дюйм / не более 10 фунтов на квадратный дюйм.

Совет 3. Сведите к минимуму образование конденсата и загрязнение водой – долейте!

Все мы знаем, что дизельное топливо гигроскопично (впитывает воду). Поэтому неудивительно, что основная причина отказов топливной системы дизельных двигателей №1: загрязнение водой.

По этой причине, если ваш двигатель не будет использоваться более 30 дней, мы настоятельно рекомендуем полностью заправить топливные баки (чтобы обеспечить минимальное количество воздуха для сбора конденсата), а также заменить топливо. фильтрует чаще, если двигатель долго простаивает.

Вода (конденсат) скапливается на стенках топливного бака, образуя небольшие капельки влаги, которые образуются при ежедневном нагреве и охлаждении окружающего воздуха. Чем больше разница температур, тем быстрее собирается вода. Обычно для образования конденсата внутри незапущенного топливного бака требуется около 28–30 дней. Эта влага будет накапливаться в топливе и начнет создавать ржавчину и водоросли внутри топливного бака и, в конечном счете, загрязнит внутреннюю часть всех компонентов топливной системы.

При длительном хранении мы рекомендуем использовать присадку к дизельному топливу Stanadyne Performance Formula, которая содержит компонент стабилизатора топлива и мягкий биоцид для продления срока службы хранящегося топлива и подавления роста водорослей.

Совет 4. Регулярно меняйте топливные фильтры и улучшайте фильтрацию.

Форсунки HPCR тщательно изготавливаются в соответствии со строгими стандартами и многократно тестируются, прежде чем они попадут в коробку для продажи на прилавке. Если форсунка не пройдет эти строгие испытания, ее придется разобрать, чтобы начать все заново.

Компания Bosch использует материалы высочайшего качества, чтобы обеспечить долгий срок службы форсунок (измерение компонентов с точностью до 4 знаков после запятой!). Крайне важно защитить эти очень чувствительные компоненты от повреждений, чрезмерного износа или загрязнения. Приобретайте запчасти Bosch reman в нашем магазине дизельных запчастей.

Не существует присадок, которые могли бы удалить воду из дизельного топлива (продукты на основе спирта или продукты на основе метилгидрата не используются в дизельном топливе), ваш верный друг и ваша первая линия защиты вашего двигателя — вода- разделительный топливный фильтр.

Мы предлагаем менять топливный фильтр при каждой ВТОРОЙ замене масляного фильтра.

Одна из наших претензий к OEM-производителям заключается в том, что они устанавливают систему топливных фильтров, которая соответствует абсолютным минимальным стандартам защиты от фильтрации, которые им могут сойти с рук. Если вы серьезно относитесь к защите своих инвестиций (и хотите, чтобы меньше поездок к дилеру для ремонта), улучшение системы фильтрации топлива, установленной на вашем двигателе, похоже на покупку расширенной гарантии — ваш двигатель и ваш кошелек будут рады, что вы это сделали.

Совет 5. Верните специально настроенные грузовики на склад для диагностики.

Индивидуальная настройка программного обеспечения для грузовиков последних моделей вывела дизельный мир на новый уровень производительности и ожиданий клиентов. Существует множество хорошо спроектированных продуктов, которые могут значительно повысить производительность и даже увеличить пробег вашего грузовика, но в неумелых руках неподготовленный человек может нанести серьезный ущерб за считанные секунды.

Мы настоятельно рекомендуем вернуть любой специально настроенный самосвал к исходной конфигурации, чтобы повысить точность и скорость диагностики. Индивидуальные настройки программного обеспечения могут «маскировать» проблемы и сделать выявление неисправных компонентов менее очевидным, а правильную диагностику фактической проблемы затруднить.

Когда настройка программного обеспечения будет возвращена на склад, тестовые значения OEM, а также процедуры диагностической проверки и спецификации в руководствах по ремонту будут более точно отражать происходящее, чтобы помочь вам быстрее найти источник проблемы.

Любой тюнинг-модуль, добавленный к исправному серийному грузовику, сделает его более мощным – тюнинг-модули никогда не должны использоваться для компенсации потери мощности на двигателях с большим пробегом или изношенных двигателей или для маскировки жалоб на плохо работающий двигатель. .

Хотя эти советы и рекомендации, безусловно, не являются ракетостроением, разумно убедиться, что при работе с современными топливными системами HPCR охвачены основы, и что ваше время и усилия лучше всего потрачены на то, чтобы вернуть ваших клиентов в путь, и меньше времени гоняться за своим хвостом.

Некоторые владельцы дизельных двигателей покупают дешевые запчасти для ремонта своих грузовиков. Прочтите статью в нашем блоге о покупке дешевых топливных форсунок, а затем купите наши высококачественные детали для дизельных двигателей.

Магазин запчастей для дизельных двигателей

Насос-форсунка и система Common Rail в морской отрасли

Требования к дизельным двигателям для морских судов
T Вот несколько основных причин, по которым профессионалы, работающие с морскими судами, предъявляют жесткие требования к своим дизельным двигателям. Поскольку изменение климата и загрязнение окружающей среды становятся все большей угрозой для нашей планеты, как никогда важно соблюдать действующее законодательство о выбросах. Поэтому умный и экономичный двигатель просто необходим. Еще одним аспектом, от которого зависит индустрия морских судов, является надежность двигателя. Незапланированные простои могут иметь разрушительные последствия для бизнеса. Поэтому крайне важно чувствовать себя в безопасности в течение всего срока службы двигателя. Многие дизельные двигатели, используемые в морских судах, часто работают на высоких скоростях и выходной мощности в течение длительного периода времени. Чтобы двигатели давали отличные результаты и работали на полную мощность, они должны быть прочными, долговечными и поддерживать высокое качество.

Топливо и воздух — два важнейших фактора, необходимых для работы дизельного двигателя
Топливо и воздух — два самых основных и необходимых элемента, необходимых для работы дизельного двигателя, поскольку для процесса сгорания топлива необходимы молекулы кислорода. Сгорание происходит, когда поршень сжимает воздух в камере сгорания и температура поднимается до температуры воспламенения. Когда топливо впрыскивается, оно воспламеняется, заставляя двигатель работать. Центральное место в дизельном двигателе занимает система впрыска топлива. Он регулирует мощность двигателя и оказывает большое влияние на эффективность и выбросы выхлопных газов.

Высокое давление в системе впрыска топлива полезно для окружающей среды
Единицей измерения давления в системе впрыска топлива является бар. Чем выше давление в системе впрыска топлива, тем безопаснее она для окружающей среды. Высокое давление приводит к образованию мелких капель топлива с высокой энергией, которые необходимы для смешивания топлива и воздуха для чистого сгорания. Для мощных двигателей требуется впрыск большого количества топлива в течение короткого периода времени. Для этого выбирается определенный расход сопла. Обычно основной впрыск должен заканчиваться при угле поворота коленчатого вала от 24 до 27 градусов, прежде чем поршень обнажит стенку цилиндра. Поверхность внутренней стенки холодная из-за охлаждающей воды снаружи цилиндра. Это означает, что небольшое количество топлива, которое попадает в стену, не сгорает, а смазочное масло разбавляется. Если смазка исчезнет, ​​двигатель может скоро выйти из строя. Кроме того, несгоревшее топливо и сажа попадут в моторное масло, что приведет к его ухудшению. В долгосрочной перспективе это будет дорого для владельцев судов из-за риска отказа двигателя и высоких затрат на обслуживание.

Это одна из причин, по которой никогда не следует пытаться вмешиваться в настройку мощности двигателя. Чтобы предотвратить это в будущем, все впрыски за пределами области, где открыты стенки цилиндра, будут разделены на серию очень маленьких впрысков, чтобы отдельные впрыски не попали в стенку цилиндра.

Насос-форсунка и система Common Rail
Существует несколько систем впрыска топлива, две из которых наиболее распространены в Volvo Penta: насос-форсунка и система Common Rail.

Плавная система, снижающая выбросы
Насос-форсунка имеет треугольную скорость впрыска, которая позволяет впрыскивать небольшое количество топлива до начала сгорания, что способствует снижению выбросов. В начале процесса насос-форсунка впрыскивает меньшее количество топлива по сравнению с системой Common Rail. Однако, когда процесс горения начался, важно поддерживать высокую подачу топлива. Сила системы единиц состоит в том, чтобы сначала иметь небольшой запас топлива, а затем увеличивать его в нужный момент, когда начинается горение. Это обеспечивает высокую эффективность двигателя, снижая уровень сажи и выбросов.

Недостатком насос-форсунок является отсутствие гибкости, а также недостаточное количество топлива из-за ограничений, установленных распределительным валом. Система Common Rail гораздо более гибкая в этом аспекте, поскольку система Common Rail не зависит от распределительного вала для каждого впрыска.

Common rail — общая топливная рампа, питающая отдельные форсунки
Common rail — это новейшая технология впрыска топлива, в которой топливная рампа высокого давления питает отдельные форсунки. Рампа заполняется топливом под очень высоким давлением, которое соответствует давлению, необходимому для каждой форсунки. Форсунки впрыскивают топливо через маленькие отверстия в форсунке внутрь цилиндра. Рейка подключена к общему насосу и как только одна из форсунок впрыскивает топливо, происходит непрерывная подпитка от насоса. Заправка, регулировка давления в рампе и нагрузка на насос различаются в зависимости от того, какое давление вам нужно и когда. В разных рабочих зонах вам постоянно потребуется разное давление. Давление системы Common Rail составляет от 1 600 до 3 000 бар.

Система, использующая полную мощность двигателя
Преимуществом системы Common Rail является высокое давление, которое использует полную мощность двигателя. Поскольку давление топлива сохраняется дистанционно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в рампе, что обеспечивает квадратичную скорость впрыска. Начальное количество топлива, впрыскиваемого перед началом сгорания, больше по сравнению с насос-форсункой.

Для решения этой проблемы используются два метода. Первый метод представляет собой суженное отверстие, используемое для уменьшения начального расхода топлива, которое устанавливается между рампой и форсункой. Ограничение также уменьшит количество впрыскиваемого топлива в двигатель в доступное время. Ограничения тщательно подобраны, чтобы смягчить волны давления, которые могут вызвать неравномерное поведение закачки. Второй способ – это несколько небольших инъекций. Внедряя чрезвычайно быстрые и чувствительные форсунки, современные системы Common Rail уменьшают первоначальный расход топлива за счет ряда небольших впрысков, близких друг к другу. В момент воспламенения основное количество топлива впрыскивается в цилиндр под высоким давлением и минимальным ограничением. Это может быть сделано с полной гибкостью во времени, позволяя системе Common Rail преодолевать ограничения с насос-форсунками. Внутренние компоненты должны быть тщательно подобраны и настроены, чтобы избежать волн давления, вызывающих нерегулярные инъекции.

Volvo Penta предлагает индивидуальные мощные решения, ориентированные на окружающую среду.
Volvo Penta использует в своих двигателях систему Common Rail и насос-форсунки. Насос-форсунка является отличной системой впрыска для многих двигателей. Он эффективен, состоит из меньшего количества компонентов и соединений и экономичен. Система Common Rail подходит для операций, где от системы впрыска требуется гибкость. Двигатели, которые нуждаются в системе Common Rail, часто представляют собой двигатели, в которых требуется высокая выходная мощность при сохранении низкого уровня выбросов, например, в генераторных установках. Несмотря на то, что как Common Rail, так и насос-форсунки обеспечивают низкий уровень выбросов, система Common Rail сочетает в себе высокое давление с полной гибкостью синхронизации и, следовательно, является системой будущего. В сочетании с использованием EATS (Системы доочистки двигателя) для дальнейшего снижения выбросов необходима гибкая система впрыска топлива. Вот почему система Common Rail будет все чаще использоваться в двигателях Volvo Penta.

Volvo Penta специализируется на предоставлении индивидуальных решений высокой мощности, специально разработанных для вашего основного бизнеса и потребностей. Экологический аспект всегда занимает важное место в нашей повестке дня, поскольку мы производим нашу продукцию так, чтобы оказывать как можно меньшее воздействие на окружающую среду.

История впрыска Common Rail: меньше заговоров, больше эффективности

Форсунка слева от Duramax использовалась под клапанной крышкой и внутри системы смазки двигателя до модельного года 2004. В середине того же года головка блока цилиндров и клапанная крышка были заменены, чтобы топливные форсунки были размещены вне смазочного масла, что исключило любую возможность разбавления масла топливом. Очевидно, что технологии продолжают развиваться.

Кажется, что когда покупатели находятся в магазине, всегда возникает вопрос, что на самом деле означает Common Rail. Затем, когда я объясняю им технологию, я получаю ответ: «Почему они должны были все изменить и начать использовать компьютеры?»

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Если вы оказались в подобной лодке и должны объяснить своим клиентам процесс, который они уже используют, я думаю, что могу помочь. Проще говоря, система Common-Rail состоит из четырех основных компонентов: топливного насоса высокого давления, топливной рампы высокого давления, отдельных форсунок и электронного блока управления (ЭБУ). Топливный насос высокого давления имеет шестеренчатый привод от двигателя. Когда двигатель вращается, топливо поступает в насос и находится под давлением (на холостом ходу давление топлива составляет около 5000 фунтов на квадратный дюйм; при полностью открытой дроссельной заслонке давление топлива может достигать 28000 фунтов на квадратный дюйм). Затем топливо подается в топливные рампы высокого давления. Топливные рампы — это в основном устройства хранения с жесткими, толстыми стальными трубками, доставляющими топливо к форсункам. Форсунки имеют соленоиды, приводимые в действие электронным блоком управления, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндры.

Имейте в виду, что другие датчики и исполнительные механизмы управляются тем же электронным блоком управления, который поддерживает и регулирует давление топлива по мере изменения требований двигателя. Любые изменения в топливной системе от разных требований двигателя калибруются ЭБУ за миллисекунды, поэтому при увеличении потребности в мощности результаты ощущаются почти мгновенно. Тем более, что все дизели сейчас с турбонаддувом, наддув оказывает невероятное влияние на мощность и экономичность.

А вот вопрос «Зачем все компьютеры?» по-прежнему остается. Владельцы, кажется, считают, что автопроизводители являются частью какого-то заговора, вероятно, из-за стоимости ремонта. Итак, тема Common Rail заставила меня копнуть немного глубже. Не обязательно о том, почему это произошло, но КОГДА возникла эта концепция.

Появление двигателя Chevrolet Duramax, похоже, произошло тогда, когда публика начала больше слышать о системе впрыска Common Rail. Одна вещь, которую вы должны помнить, причина, по которой было так много технологических изменений в газовых и дизельных двигателях, связана с законами о выбросах. Автопроизводители были вынуждены найти решение, позволяющее уменьшить выбросы углеводородов и оксидов азота в выхлопную трубу. Таким образом, хотя мы можем не одобрять устройства для контроля выбросов, которые размещаются на двигателе, в целом они улучшили ситуацию.

Благодаря впрыску Common Rail возможность впрыска дизельного топлива в камеру сгорания под таким давлением и в нужное время привела к более эффективному сгоранию. А под управлением ЭБУ был возможен предварительный впрыск, что делало дизель тише. При предварительном впрыске, когда поршень движется вверх по отверстию и сжимает воздух, небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр, чтобы начать процесс горения. Таким образом, когда поршень достигает верхней части отверстия и происходит впрыск, при воспламенении топлива не возникает такого резкого щелчка или дребезжания.

Если вы помните, дизельный впрыск был очень грубым, жестким и неэффективным. Большинство дизельных систем впрыска в то время включали топливный насос, который доставлял топливо к ТНВД. Когда ТНВД приводился в действие двигателем, топливо втягивалось в нагнетательную камеру ТНВД, где оно сжималось и направлялось по трубопроводу из твердой стали к инжектору. Форсунка использовала топливо под давлением, чтобы поднять иглу форсунки с седла и выдавить топливо через форсунку в цилиндр. Этот грубый метод подачи топлива часто приводил к тому, что двигатели работали скудно и неэффективно, не говоря уже о том, что они были громкими. Однако они были надежными и безотказно служили долгие годы.

Во время исследования этого предмета я обнаружил удивительную вещь: это понятие существует уже более 50 лет! Идея, по-видимому, была разработана джентльменом по имени Роберт Хубер из Швейцарии в 1960-х годах. Я не смог найти ничего о Хубере, кроме упоминания, поэтому я не знаю, что это был за прототип. В 1970-х годах доктор Марко Гансер, также из Швейцарии, развил идею Хубера о системе Common Rail. Гансер в то время был инженером проекта в Stanadyne Diesel.

Корпорация Stanadyne уже много лет производит насосы для впрыска дизельного топлива для многих производителей дизельных двигателей. В 1985 году д-р Гансер основал собственную компанию Ganser-Hydromag с целью разработки своей системы Common-Rail. В то время никто не верил, что у него получится реализовать эту идею. Несмотря на противодействие, Гансер продолжал развивать систему Common Rail и работал с такими автопроизводителями, как Volkswagen, Daimler, Mercedes, General Motors, Isuzu и Yamaha.

В 1990-х годах разрабатывалось больше систем Common-Rail с использованием электронного блока управления. Основным автопроизводителем, разрабатывавшим эту концепцию в то время, был Fiat, работавший совместно с Magneti-Marelli. Затем Fiat столкнулся с финансовыми трудностями и решил продать идею компании Bosch, которая развила идею и установила свою первую систему Common-Rail в серийный автомобиль Alfa-Romeo 156 в 1919 году.97.

Однако на самом деле история уходит гораздо дальше и начинается намного раньше, чем концепция Хубера в 60-х годах. Проведя еще несколько исследований, я обнаружил, что 90 лет назад существовала система Common-Rail с механическим приводом. Этот тип Common Rail был разработан для использования в двигателях подводных лодок группой инженеров верфи Vickers на северо-западе Англии.

Паровые двигатели в то время были очень неэффективными и ненадежными, и команда инженеров Vickers приводила в действие дизельные двигатели на своих подводных лодках, используя механическую систему Common Rail. Этот тип общей топливной рампы с одним или несколькими насосами, нагнетающими топливо под высоким давлением в линию подачи к форсункам, служит основным принципом, который мы используем сегодня. Компания Cummins признала преимущества этой системы и применила аналогичный тип впрыска на своих двигателях L10.

Несмотря на принятие желаемого за действительное со стороны некоторых потребителей, система Common-Rail использует электронику не только для того, чтобы питать какую-то теорию заговора, но и для того, чтобы сделать вещи лучше и эффективнее. Концепция эволюции в этом бизнесе существует уже много лет и была усовершенствована с учетом сегодняшних требований. Подумайте о первой попытке Рудольфа Дизеля и о том, как она развивалась сегодня. Процесс — вот что движет великими мыслителями современности.