Коммон рейл дизель принцип работы системы впрыска

Дизельные двигатели с Common Rail

В 1997 году на рынке появилась система впрыска Common Rail, а первым серийным автомобилем с CR стал Alfa Romeo 156. Давление впрыска в первом поколении Common Rail было значительно выше (1300 бар), чем в системе с распределительным насосом. Подача топлива под высоким давлением позволила заметно улучшить культуру работы и производительность дизельных моторов.

Со временем система Common Rail развивалась, и наряду с электромагнитными форсунками появились пьезоэлектрические, давление топлива, подаваемого в камеры сгорания, превысило 2000 бар. Сегодняшние системы Common Rail (4-го поколения) настолько точны, что впрыск можно разделить на 7-8 фаз. Благодаря этому в сочетании с мощными системами очистки выхлопных газов двигатели CR вписываются в последние жесткие нормы выбросов.

Другая сторона медали – это стоимость обслуживания и ремонта. Дизели с Common Rail являются более продвинутыми технически, чем питаемые роторным насосом. Это означает необходимость использования только топлива хорошего качества и более высокие затраты на ремонт насоса и форсунок. После 150-200 тыс. км распылители форсунок загрязняются или повреждаются, и топливо перестает дозироваться должным образом. Автомобиль становится вялым, увеличивается расход топлива и обороты, загораются индикаторы неисправности двигателя/свечей накала.

До недавнего времени неисправности пьезоэлектрических форсунок и электромагнитных некоторых производителей (например, Denso) были особенно проблематичными. Отсутствовали запасные части и технологии.

Сегодня затраты на ремонт немного снизились. Электромагнитные форсунки Bosch, Denso и Delphi восстанавливаются без каких-либо проблем. А вот ремонт пьезоэлектрических Denso и Bosch становится проблемой. Среди пьезоэлектрических сравнительно легко воскресить форсунки Siemense/Continental.

Стоимость ремонта? Все зависит от производителя и типа форсунок. За восстановление электромагнитных форсунок попросят от 4000 до 16 000 рублей, а пьезоэлектрических – от 8000 до 16 000 рублей.

Типичные неисправности: загрязнение или износ наконечников форсунок, утечки топлива из-под уплотнений форсунок (запах топлива в салоне), износ топливного насоса высокого давления (15-25 тысяч рублей).

Популярные версии двигателей Common Rail:

— BMW — 2.0d (M47TU, N47), 3.0d (M57, N57);

— Fiat — 1.6, 1.9, 2.0 JTD, JTD, Multijet;

— PSA – 1.6, 2.0 и 2.2 HDi;

— Renault/Nissan – 1.5, 1.9 и 2.0 dCi;

— Kia/Hyundai – 1.7 и 2.0 CRDi;

— Opel – 1.7 и 2.0 CDTI;

— Ford – 1.6 и 2.0 TDCi;

— VAG – 1.6 и 2.0 TDI

— Mercedes – 2.2 и 3.0 CDI;

— Toyota – 2.0, 2.2 D-4D, D-CAT;

— Honda – 1.6 и 2.2 i-CTDi, i-DTEC.

ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.

Изношенные форсунки разумно менять комплектом. Разброс цен очень велик: в зависимости от модели и фирмы-производителя, стоят они от 8 тыс. до 25 тыс. руб. за штуку. Характеристики каждой новой форсунки необходимо записать в память блока управления двигателем, ибо нет двух форсунок с одинаковой производительностью. Разная же не только плохо отражается на равномерности работы двигателя и его динамических нагрузках, но и ухудшает характеристики автомобиля. Хотя в каждом ЭБУ присутствует динамическая адаптация (постоянная корректировка цикловой подачи топлива для равномерной работы мотора), нужно помнить, что она не может подменить кодировку, если последнюю, например, забыли записать.

Проблема затрудненного пуска дизеля — одна из распространенных. А владелец порой недоволен, например, сниженной мощностью двигателя или дымностью выхлопа. Эти проблемы наиболее сложны, ибо требуют оценки точности измерения расхода воздуха или работы наддува, эффективности работы рециркуляции, системы выпуска отработавших газов, включая сажевый фильтр (DPF) и нейтрализатор. Впрочем, ныне эти технологии отлично освоены мастерами диагностики.

Насколько часто необходимо проходить ТО?

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.

Различают: предварительный, основной 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:

2 предварительных впрыска — на холостом ходу;

1 предварительный впрыск — при повышении нагрузки;

0(предварительный впрыск не производится) — при полной нагрузке.

Основной впрыск обеспечивает стабильную работу двигателя.

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

Подушка безопасность для пешехода

Зима и ДТ

Почему-то владельцы транспортной техники с дизельными силовыми агрегатами считают, что с наступлением холодной поры года достаточно заправляться зимним топливом с добавлением соответствующих присадок. Но, здесь следует учесть некоторые далеко не положительные моменты. Все дело в том, что разнообразные присадки значительно снижают смазывающие свойства дизельного топлива. Это негативно отражается на работе ТНВД и силового агрегата, ускоряя их износ. Не обязательно быть математиком, чтобы посчитать, сколько будет стоить ремонт. Производители транспортных средств говорят, что для бесперебойной эксплуатации автомобилей в зимний период достаточно заправляться соответствующим, высококачественным топливом и своевременно менять фильтры. Но, реализуемая в нашей стране солярка очень редко соответствует заявленным требованиям.
В независимой лаборатории была установлена предельная температура фильтруемости отечественного дизтоплива, и эта цифра составляет -35 градусов, являясь допустимым пределом. Несмотря на это, многие автовладельцы продолжают «бодяжить» ДТ бензином, керосином и различными присадками, усугубляя работу топливной системы.
Результат этого:

  • потеря смазывающих свойств ДТ;
  • увеличение температурного режима;
  • некорректный процесс сгорания топлива;
  • деформация уплотнительных прокладок под форсунками, в результате чего выхлопные газы проникают в подкапотное пространство;
  • нарушение работы двигателя.

С этим читают

Для чего нужен

Технический осмотр (ТО) – это проверка автомобиля на соответствие его технического состояния установленным требованиям безопасности.

Своевременное прохождение ТО обязательно для транспортных средств (ТС) и прицепов к ним, участвующих в дорожном движении на территории РФ и соответствующих следующим требованиям:

  • двигатель объемом от 50 куб.см либо электродвигатель мощностью свыше 4 кВт;
  • предусмотренная конструкцией максимальная скорость 50 км/ч и выше.

Для того, чтобы делать техосмотр вовремя и по правилам, есть, как минимум, три причины:

  1. В соответствии с Правилами дорожного движения эксплуатация автомобиля, не прошедшего технический осмотр, запрещена.
  2. Без него нельзя законно оформить полис ОСАГО, который обязан иметь каждый владелец авто.
  3. Без действующего подтверждения технической исправности автомобиля страховщик может уклоняться от денежной выплаты в случае ДТП, даже если полис ОСАГО оформлен.

Если владельца автомобиля вышеназванные причины не убедили в необходимости технического смотра, приведем список штрафов, предусмотренных за невыполнение требований законодательства:

 500-800 руб.  За вождение ТС, предназначенного для перевозки людей (автобус, такси, грузовой автомобиль с 9 и более сиденьями для пассажиров) или опасных грузов, если оно не прошло техосмотр 
 500 руб.  Для должностных лиц и 50 000 руб. для юр.лиц – за выпуск на линию ТС, не прошедшего техосмотр 
 800 руб.  За отсутствие полиса ОСАГО

Технические характеристики Витязь ДТ-30

Последние вопросы

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок Особое внимание уделяйте электрическим контактам форсунок

То, что основной причиной выхода из строя насосов и инжекторов является некачественное топливо, сегодня ни для кого не секрет. В России на данный момент производится и реализуется на автозаправках два основных вида топлива, соответствующих ГОСТ Р 52368–2005 (ЕН 590:2004) и ГОСТ 305–82. При этом, по своим физическим и химическим характеристикам, в частности, в процентном содержании серы, смазывающих способностях, они существенно разнятся. Так, смазывающая способность топлива по ГОСТ Р 52368–2005 регламентируется как не более 460 микрон, а у выпущенного по ГОСТ 305–82 данный параметр не регламентирован. Какое именно топливо попадает в бак автомобиля, часто не знают даже сотрудники бензоколонки — что бензовоз привез, то и залили в резервуары.

В то же время специалист-топливщик без особого труда определит, чем кормили двигатель. Правда, для этого ему придется провести разборку вышедших из строя узлов и агрегатов топливной системы или, по крайней мере, провести их диагностику на специальных стендах. Сильнее всего по карману перевозчика бьет выход из строя топливного насоса.

Особенности и принцип работы

Принцип работы топливной системы этого типа основан на разделении процессов создания высокого давления и непосредственно впрыска дизеля. Из топливного бака горючее закачивается в систему насосом низкого давления. При этом оно проходит через фильтры, где очищается от примесей и различных загрязнений. По контуру низкого давления дизтопливо поступает в ТНВД, который имеет механический привод. Он, в свою очередь, выполняет закачку топлива в рампу, где оно аккумулируется до момента впрыска. Это позволяет постоянно поддерживать нужный уровень давления, независимо от текущего режима работы двигателя.

Получая данные от датчиков системы, ЭБУ двигателя определяет, какое количество топлива необходимо подать ТНВД на топливную рампу. После этого открывается клапан дозирования горючего, которое поступает в аккумулятор. Топливо при этом находится под заданным уровнем давления, поддерживаемым регулятором.

Схема форсунки системы коммон рейл в разрезе

Как только необходимый объем дизеля закачивается в рампу, ЭБУ посылает команду на открытие форсунок, соответствующих циклу работы двигателя. В течение одного цикла работы такой системы осуществляется многократный впрыск, состоящий из трех этапов:

  • Предварительный – необходим для повышения температуры и сжатия в камере сгорания, что позволяет ускорить процесс самовоспламенения. На холостом ходу может выполняться два предварительных впрыска, при увеличении оборотов – один, а на полной мощности предварительного впрыска нет.
  • Основной – непосредственно обеспечивающий работу мотора.
  • Дополнительный – необходим для увеличения температуры нагрева отработавших газов, что обеспечивает сгорание сажи и уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу.

Разновидности аккумуляторных систем Common Rail

Первые серийные авто с этой системой впрыска появились в 1996 году, а сегодня топливное оборудование Коммон Рейл устанавливается на подавляющем большинстве автомобилей. Такое широкое распространение обусловлено тем, что только с использованием систем Common Rail обеспечивается соответствие выхлопов жестким нормам стандарта ЕВРО 5.

В современных авто с дизельными двигателями используются два типа систем впрыска – электромагнитные и пьезоэлектрические. Их выпускают всемирно известные производители автомобильного оборудования – Bosch, Denso, Delphi, Continental (Siemens) и другие. С точки зрения ремонтопригодности лидируют электромагнитные форсунки немецкой компании Bosch. Они имеют надежную конструкцию, легко разбираются и ремонтируются.

Для подачи топлива системы Common Rail любого производителя используют топливную рампу – аккумулятор высокого давления, поддерживающий требуемый уровень давления независимо от каких-либо внешних параметров. Форсунки управляются компьютерным контроллером, за счет разделения процессов создания давления и впрыскивания топлива обеспечивается точность управления процессом сгорания.

ТНВД – один из центральных узлов топливного оборудования Коммон Рейл. В зависимости от модификации имеет от одного до трех плунжеров и механический привод. Он подает топливо под давлением 250-2000 атмосфер в топливную рампу, откуда оно и распределяется по форсункам. Величину давления задает регулятор, который управляется компьютерным блоком.

Основные неисправности форсунок

Практически все неисправности, возникающие как в дизельных, так и в бензиновых форсунках, связаны с их засорением. И вопрос сводится лишь к тому, как именно в распылителе возник засор.

Стук

Так называемый стук — неисправность, возникающая вследствие закоксовывания отверстий распылителя. Дело в том, что эта деталь регулярно подвергается воздействию высоких температур. Если водитель постоянно использует некачественное топливо, на распылителях скапливаются смолистые отложения.

Распылитель форсунки Common Rail вышел из строя из-за некачественного топлива

Постепенно поверхность этих отложений покрывается твёрдым нагаром, а в подаче топлива начинаются перебои. Именно в этот момент механизм начинает «стучать». Вот признаки его стука:

  • мощность двигателя существенно снижается;
  • увеличение оборотов двигателя приводит к рывкам и провалам;
  • на низких оборотах мотор работает нестабильно и часто глохнет;
  • токсичность выхлопных газов увеличивается в два, а иногда и в три раза.

Для устранения устройство необходимо промыть. Вот основные способы промывки:

  • промывка с помощью особых топливных присадок;
  • промывка на стенде (для этого детали придётся снимать).

Течь

Течь форсунки обычно возникает из-за разрушения уплотнительного кольца, находящегося под ней. Любая, даже самая незначительная трещина в этой детали ведёт к утечке, так как давление в топливопроводе очень высокое. Кроме того, из-за разрушившегося кольца топливная система утрачивает герметичность и начинается и начинается подсос воздуха в камеру сгорания двигателя.

Из-за разрушения уплотнительного кольца форсунка Common Rail может потечь

Вот признаки того, что форсунка потекла:

  • при осмотре двигателя вокруг детали видны характерные маслянистые потёки;
  • двигатель очень трудно завести;
  • запущенный двигатель работает с перебоями и характерными хлопками.

Секрет эффективности Common Rail

Существует два главных фактора, которые обеспечивают высокую эффективность системы, это:

  1. Разделение цикловой подачи на такты.
  2. Впрыск горючего под высоким давлением.

В классических системах топливо подавалось большими порциями при низком давлении, которое редко превышало 700-800 бар. В результате дизель полностью не сгорал, что снижало эффективность двигателя. При использовании циклов, удалось поделить горючее на мелкодисперсные частицы — они активнее обогащаются кислородом и лучше сгорают. Благодаря такому принципу работы дизельного двигателя удалось повысить мощность силового агрегата без вмешательства в его конструкцию.

Цикловая подача горючего означает, что оно подаётся не одной большой порцией, а несколькими маленькими (от двух до семи). Можно выделить:

  • предварительный впрыск — увеличивает температуру камеры сгорания и подготавливает её для основной подачи горючего;
  • основной впрыск;
  • дополнительный впрыск — применяется для прожига сажевого фильтра.

Помимо экономии топлива получилось добиться уменьшения шума работы движка и снижения вибраций.

Основные типы неисправностей Common Rail

Несмотря на высокое качество деталей, входящих в конструкцию CR, она нередко выходит из строя. Главными причинами поломок являются топливо неудовлетворительного качества и естественный износ механизмов в результате длительной эксплуатации. Тревожными сигналами появления дефекта обычно служат следующие явления:

  • Нестабильная работа мотора на холостом ходу;
  • Силовой агрегат не может развить максимальную мощность;
  • Движение авто сопровождается рывками и провалами.

Подобные симптомы иногда сопровождаются повышенным шумом в районе мотора и существенным ростом расхода горючего. Продолжение эксплуатации автомобиля с подобными проблемами может привести к усугублению проблемы и полному выходу из строя системы «коммон рейл». Чтобы избежать неприятностей специалисты рекомендуют незамедлительно обратиться за помощью в ближайшую автомастерскую.

В хороших СТО обследование состояния Common Rail проводится с помощью современных компьютеризированных систем, позволяющих точно выявить проблемный элемент. Доверять проверку системы CR своего автомобиля нужно опытному специалисту, имеющему достаточный стаж работы в данной сфере, и способному легко интерпретировать показания датчиков электронных диагностических устройств.

Комплект для ремонта форсунок.

Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 бар. На минимальных оборотах холостого хода — до 500–600 бар, а при максимальной нагрузке — до 1300–1500 бар. Есть насосы с давлением и до 2000 бар. Его величину задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный электронному блоку управления двигателем. Выдавая команды, ЭБУ опирается на сигналы датчика давления в рампе.

По трубкам высокого давления топливо подается к форсункам, открывающимся под действием электрического сигнала. Есть два варианта конструкции — электромагнитная либо с пьезоэлементом. Первая поначалу не отличалась быстродействием, что и вынудило конструкторов искать альтернативу. В пьезофорсунке напряжение подается на пьезокристалл, который мгновенно расширяется. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу — и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрочем, конструкторы продолжают совершенствовать и электромагнитные устройства, — на современных двигателях успешно работают оба варианта.

История создания

Созданием этого «богатыря» занимался конструктор Константин Владимирович Осколков. За основу вездехода был взят танк братьев Форсайт. Получилась машина, состоящая из 2 частей, способных двигаться в 3 плоскостях. Специально разработанный привод передавал усилие на второе звено, что позволило повысить проходимость всей машины. Вездеход выпускается и сейчас, но маленькими партиями под заказ.

Каждый вездеход Витязь ДТ-10П имеет свою комплектацию, которая полностью зависит от выполняемых им задач.

Машина состоит из 2 частей, первая из которых предназначена для размещения водителя. В ней имеются автономные системы, обеспечивающие комфорт, в том числе обогрева и вентиляции. В первом отделении возможно разместить также до 5 пассажиров.

За кабиной конструкторы разместили моторно-трансмиссионную часть. Этот отсек является грузовой платформой, закрытой брезентом.

Особый интерес представляет поворотно-сцепное устройство, в состав которого входят 2 гидроцилиндра. С помощью этого узла обеспечивается складывание звеньев в 2 плоскостях — горизонтальной и вертикальной. Торможение гусеничного вездехода осуществляется ленточными тормозами.

Для лучшего сцепления с землей к ним добавлены грунтозацепы. Всего у вездехода 4 таких гусеницы. Во время движения машины не происходит повреждения верхнего слоя почвы.

Витязь ДТ-3П

Витязь ДТ-3П, в отличие от остальных собратьев, относится к легким снегоболотоходам. Буква «П» в названии означает то, что он способен плавать.

Технические характеристики:

  1. Мощность установленного на машину мотора — 240 л.с.
  2. Марка дизельного двигателя — Cummins.
  3. Крутящий момент — 970 Нм при 1500 об/мин.
  4. Максимальная скорость полностью загруженной машины по асфальтированной дороге — 50 км/час.
  5. По воде скорость передвижения — 6 км/час.
  6. Гусеницы имеют ширину в 600 мм.
  7. Удельное давление на грунт — 0,16 кг/см.
  8. Масса перевозимого груза — 3 т.
  9. В кабине могут находиться 4 человека.
  10. Подвеска — торсионная.
  11. Максимальный угол подъема на сухом грунте — 35º.
  12. Максимальный угол крена — 25º.
  13. Габаритные размеры: 8765х2100х2650 мм.

Последняя модернизация модели произведена в 2020 г. Название новой версии — Витязь ДТ-3ПМ.

Витязь ДТ-10П

Болотоход данной конструкции свободно передвигается по бездорожью. Выпускается в 2 модификациях — ДТ-10П-1 и ДТ-10ПМ.

Технические характеристики:

  1. Полная масса — 31500 кг.
  2. Габаритные размеры, мм: длина — 13 726, ширина — 2 810, высота по тенту — 2 700.
  3. Мощность двигателя — 710 л.с.
  4. Масса в снаряженном состоянии — 21,5 т.
  5. Грузоподъемность — 10 т.
  6. Количество мест в кабине — 5.
  7. Запас хода по горючему — 500 км.
  8. Расход топлива — 240 л на 100 км.

Стенд для промывки форсунок

Если самостоятельная очистка не дала результатов, то автовладельцу придётся использовать стенд. Изготовить такое оборудование в условиях гаража не представляется возможным. Поэтому автовладельцу придётся обращаться в специализированный сервисный центр, в котором такие стенды есть.

Промывочный стенд BLUSTAR, используется в большинстве современных автосервисов

При стендовой промывке все детали извлекаются из двигателя, устанавливаются на стенд, где и промываются в специальном сольвенте. Помимо этого они обрабатываются ультразвуком. Такой комплексный подход обеспечивает удаление даже самых стойких и твёрдых загрязнений.

Промывочные стенды для форсунок фирмы BOSCH стали появляться в сервисах относительно недавно

В большинстве центров промывка производится на стендах фирм BOSCH и BLUSTAR. Стоимость стендовой промывки форсунок варьируется в пределах от 1000 до 1800 рублей.

Итак, отремонтировать и промыть форсунку вполне можно и самостоятельно, если только случай не тяжёлый. Ну а если загрязнения оказались очень стойкими и их не взяла даже качественная промывочная жидкость, остаётся лишь один вариант: снимать детали и нести их в сервисный центр, на ультразвуковой стенд.

Копирайтер с пятилетним стажем.

Что такое топливная система Common Rail

Дословно термин Common Rail переводится на русский как общая магистраль. Главной конструктивной особенностью этой системы является наличие топливной рампы, в которой происходит аккумуляция топлива до его дальнейшей подачи в . В силу этой особенности подобные системы также называют аккумуляторными. Впервые она была представлена компанией Bosch в 1996 году.

Устройство топливной системы Common Rail

Конструктивно система Коммон Рейл делится на контуры низкого и высокого давления и состоит из следующих элементов:

  • Подкачивающий топливный насос. Он подает дизельное топливо из бака в напорную магистраль.
  • Топливный фильтр, оснащенный клапаном для предварительного прогрева при низких температурах.
  • Вспомогательный топливный насос. Выполняет перекачку топлива от нагнетательной магистрали.
  • Сетчатый фильтр.
  • Температурный датчик. Фиксирует уровень прогрева топлива в системе.
  • ТНВД () – чаще всего применяется насос распределительного типа.
  • Дозирующий клапан. Он регулирует количество топлива, попадающего в рампу.
  • Регулятор давления дизтоплива. Необходим для поддержания заданных показателей давления топлива в магистрали высокого давления.
  • Топливная рампа или аккумулятор. Фактически представляет собой трубку, по длине которой расположены штуцеры крепления форсунок.
  • Датчик давления. Расположен в магистрали высокого давления. Он фиксирует и передает соответствующие данные ЭБУ (электронный блок управления) двигателя.
  • Редукционный, или перепускной клапан. Позволяет поддерживать показатель давления в обратной магистрали на уровне 1 МПа, что обеспечивает правильную работу форсунок.
  • Топливные форсунки. Бывают двух типов: электрогидравлические или пьезоэлектрические. Первые управляются электромагнитным клапаном, а вторые оснащены пьезокристаллами, что позволяет существенно повысить скорость их работы.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector