Топливная система Common Rail описание и принцип работы

Система Common Rail принцип работы, неисправности и ремонт

Современное экологическое положение создаёт ужесточённые правила для владельцев автотранспорта. Большое количество выхлопных газов пагубно влияет на нашу атмосферу, поэтому всё чаще в машинах используется система Common Rail, принцип работы и возможные неисправности будут рассмотрены в этой статье.

Что представляет собой эта технология?

Common Rail — это специальная технология впрыскивания горючего, используя высокое давление. Она использует аккумуляцию топлива и применяется в двигателях дизельного типа. Со временем использования для «дизелей» непосредственного впрыска многие детали технологии перешли к таким моторам (ТНВД). Основным элементом Common Rail считается топливный аккумулятор, работающий под воздействием высокого давления.

История устройства

Первым прототипом для системы аккумуляторного впрыскивания была построенная модель Робертом Хубером в 64-м году прошлого века. В то время электроника ещё не имела широкого развития, поэтому разработку быстро забросили. Это же случилось и с трудами инженеров Коломенского завода, которые также не получили признания.

В 1994 году компания Denso из Японии установила первую рабочую модель технологии аккумуляторного впрыскивания на грузовик серийного производства от Toyota. Через год эту технологию начали использовать и итальянцы. Уже в 1998 году рынок увидел флагман Mercedes Benz модели E220 CDI с этой системой.

Принцип работы

Система впрыска Common Rail использует для своей работы форсунки, внутрь которых поступает горючее. Оно направляется от аккумуляторов под воздействием высокого давления — топливной рампы. Подача давления осуществляется независимо от того, вращается ли вал, или от количества поступающего топлива. Форсунки начинают впрыскивать топливо после команды контроллера EDC с помощью магнитных соленоидов, которые активируются через блок управления.

Главной особенностью Common Rail является применение аккумуляторного узла с разделительными каналами, которые служат линиями подачи топлива. Это достаточно точный процесс, ведь используется разделение узла и впрыскивания, которые улучшают управление процессом и увеличивают давление на устройство.

Преимущества и недостатки

Система Коммон Рейл стала революционной в своём роде. Она обеспечивает точное аккумуляторное впрыскивание, отчего дизельные двигатели лишились славы «коптящего трактора». Это также избавило автомобиль от сильных вибраций, а современные модели работают и вовсе бесшумно. За счёт использования технологии Коммон Рейл можно добиться значительного прироста в мощности движения и экономии топлива. Но система имеет и недостатки:

  • высокая стоимость. Особенности механизмов, сложная электроника и тонкая обработка требуют больших финансовых затрат;
  • использование высокого качества топлива. Форсунки очень чувствительны к различным примесям, поэтому не допускается присутствие воды и частиц грязи. Ремонт же обходится крайне дорого.

На российском рынке настоящая система представлена в небольшом количестве, так как качество топлива часто оставляет желать лучшего.

Диагностика системы

После длительного износа механизм может иметь нарушения в работе или вовсе выйти из строя. Нужно заблаговременно определить неисправности, так как ремонт обходится в большие деньги. В первую очередь нужно протестировать датчики и механизмы, показывают ли они сбои в работе. Поскольку сканеров для дизельных моторов не существует, рекомендуют использовать универсальное оборудование с функцией осциллографа.

Частой проблемой в системах Common Rail является падение давления. Его проверяют с помощью манометра со шкалой 10 бар. Для высокого давления используют специальный прибор с диапазоном до 2000 бар. Также важно проверить дозировку форсунок. Они управляются через специальные электрические импульсы в 80 вольт, что поступают с пульта управления.

Вся диагностика зависит от самой поломки. Когда двигатель не запускается, нужно сделать проверку привода ГРМ. Признаком его выхода из строя является малая нагрузка для стартёра. После этого осматривают топливоотдачу. Это делается со специальными датчиками и манометром. При отсутствии поломок исследуют ТНВД — давление топлива измеряется специальными сканерами.

Читайте также:  Ошибка P0441 улавливание паров бензина, пропускная способность

Починить поломку

У многих автомобилистов бывают ситуации, когда форсунки «закипали». В таком случае они требуют срочной замены. Необходимо провести продув посадочных гнёзд и залить их маслом. Если топливная система Common Rail требует ремонта, этим должны заниматься специальные службы сервиса. Минимальная стоимость будет составлять 7000 рублей, а средняя цена на новый насос обходится в 30 тысяч рублей. По этой причине часто встречаются подержанные механизмы.

Если из строя выходят несколько форсунок, то есть смысл заменить весь набор. Это связано с тем, что стоимость отдельных элементов выше, чем всех сразу, и старые форсунки могут сбить ритм подачи топлива. При наблюдении затруднённого спуска или повышенной дымности выхлопной трубы, проверяется наддув воздуха и его расход.

Сегодня дизельная система Common Rail стала главным двигателем в развитии дизельного автомобилестроения. Её современное выполнение позволяет получить отличный прирост к мощности и скорости движения, а затраты топлива сводятся к минимуму. Она щадяще относится к экологии, поэтому набирает большую популярность. Но такой системе требуется своевременная диагностика и грамотный ремонт, так как это сложная технология.

Если вы используете в дизельных двигателях систему Common Rail, тщательно следите за работоспособностью всех механизмов. Очень важно не допустить поломки, потому что ремонт обойдётся очень дорого. Это же касается и топлива, которое всегда должно быть наилучшего качества.

Самосвалы, тягачи 6х6 Скания ЯКУТИЯ ХАБАРОВСК МАГАДАН БЛАГОВЕЩЕНСК

Дилер Скания Хабаровск Якутия Магадан Амурская область — ООО «ДВ СКАН»

  • Главная
    • Скания в России
    • Дилер SCANIA ДВ Скан
    • Новости
      • Road Show 2016
    • Часто задаваемые вопросы
    • Лизинг
    • Фото банк
    • Вакансии
  • Контакты
    • Алдан
    • Нерюнгри
  • SCANIA NTG
  • Техника в наличии
  • Электростанции
    • 200 кВт
    • 300 кВт
    • 400 кВт
    • 500 кВт
    • Статьи, вопросы
      • Расход топлива
  • Продажа техники
    • Scania 2017
    • Выбор тягача
    • Тягачи Scania G-серии
    • Тягачи на метане
    • Тягачи Скания — отзывы
      • R620 6×6 V8 (02.15)
      • R620 V8 6×6 (12.15)
      • Scania R560
    • Седельные тягачи
      • Scania Streamline
      • Тягачи Griffin
        • P400 6×4 HSA
        • P440 6×4 HSZ
        • G400 4×2 HNA
      • P серия
        • Фургон изотерм 6×2
      • Scania G-серия
        • G420 6×4
      • P400 6×6 EHZ
      • Scania R-серия
        • R730 V8
        • R560 6×4
        • R620 6×4
    • Самосвалы
      • Карьерные самосвалы
        • R 500 CB10X4х6 EHZ
        • Углевозы
        • G440CB 8×8 EHZ
      • Самосвалы 6×4
      • Самосвалы 8×4
      • Самосвалы 6×6
      • Самосвалы 8х8
      • Самосвалы 10х4
    • Карьерная техника
    • Спецтехника Scania
      • Автовозы
      • Бензовозы
      • Бетоносмесители
      • Ломовозы
      • Мусоровозы
      • Подметально-уборочная
      • Смесительно-зарядные
    • Продажа лесовозов
      • Сортиментовоз
      • Сортиментовозы 6х4
      • Тест R500
    • Тягачи Scania Off Road
      • Строительная техника
    • Основные компоненты
      • Двигатели
        • Common Rail XPI
      • Кабины
        • Длинные кабины
        • Дневные кабины
        • Короткие кабины
      • Трансмиссия
      • Шасси Scania
    • Автобусы
      • Городские/пригородные
      • Междугородные автобусы
        • Scania Higer A80
        • Scania Лиаз
    • Выбор тягача б/у
    • Прицепы
      • Автовозы полуприцепы
      • Автофургоны
      • Выбор полуприцепа
      • Контейнеровозы
      • Лесовозы
      • Для нефтегазовой отрасли
      • Самосвальные
        • Самосвальный прицеп ТОНАР
      • Тентовые полуприцепы
      • Шторные полуприцепы
      • Полуприцепы Wielton
        • Бортовой тентовый
        • Самосвальный
        • Изотермический
      • Прицепы Новосиб АРЗ
    • Двигатели
      • Сервис двигателей Scania
  • Запчасти
    • Запчасти, оси SAF
    • Наборы ТО
    • Насос-форсунки PDE
    • AdBlue ( мочевина ) продажа
    • Цены на запчасти
    • Сувениры
  • Сервис
    • SCANIA FLEX
    • Scania Драйв
    • График ТО Скания
    • Дистанционная диагностика
    • Запись в сервисный центр
    • Обучение водителей
    • Обратная связь
    • Сервисная поддержка техники Scania для…
    • Сервисные контракты
    • Мониторинг (FMS)
      • Пакет Контроль
      • Пакет Мониторинг
    • СоТО

Система Common Rail — Scania XPI

Система Common Rail

Дизель системы Common Rail — это самый современный этап эволюции бензиновых и дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. Отличие его от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива в наличии рампы, куда под большим давлением(более 1000 бар) подается дизельное топливо, которое далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами. Третье поколение систем Common Rail отличается применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска, количественное увеличение фаз впрыска, а также повышения давления подачи топлива в рампу(до 1800 бар). Разновидность для бензиновых двигателей называется Прямой впрыск (FSI,GDI и т.п.).

Читайте также:  Обучение иммобилайзера на приоре

Система прямого впрыска дизельного топлива у Скания разработана совместно с Cummins (Камминз) и называется Scania XPI (экс-пи-уай).

История создания системы впрыска Common Rail

Опытный образец системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером (Швейцария). Заинтересовавшись идеей Хубера, Швейцарский Федеральный Институт Технологии Ganser продолжил разработку технологии Common Rail. В середине 90-х годов инженеры японской корпорации DENSO, Шохеи Итохе и Масахико Мияки (Shohei Itoh и Masahiko Miyaki), приступили к конструированию системы Common Rail. Практическое завершение их разработок называлось ECD-U2 и использовалось при создании больших транспортных средств (судостроительной, паровозной и большегрузной технике).

Первым опытным образцом с системой Common Rail стал погрузчик Hino Raising Ranger, который поступил в продажу в 1995 году.Независимо от японских конструкторов, также в середине 90-х, итальянские компании Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis приняли участие в доработке системы Common Rail. Их проект был настолько перспективен и заманчив, что его приобрела компания Bosch, которая не только завершила доработку и отладку системы, но и запустила ее в массовое производство. В 1997 году Bosch стал производить Common Rail для легковых автомобилей. Первым серийным автомобилем, оснащенным «дизельным инжектором», стал Alfa Romeo 156 с двигателем 1,9 JTD, а чуть позже — Mercedes-Benz С 220 CDI.

Принцип работы системы впрыска Common Rail

Если приводить аналогии простым языком, то Common Rail – это «дизельный инжектор». В обычном дизельном двигателе каждая секция насоса высокого давления нагнетает топливо в «индивидуальный» топливопровод (идущий к определенной форсунке). Внутренний его диаметр обычно составляет 1,6-2 мм, а наружный – 6-7 мм, то есть стенки достаточно толстые. Но когда под высоким давлением в 1300-2000 атмосфер по нему «прогоняется» порция горючего, трубка раздувается, как удав, заглатывающий жертву. И как только эта солярка уходит в форсунку, топливопровод снова сжимается. Поэтому вслед заданной порции топлива к форсунке непременно «подкачивается» крохотная лишняя доза. Эта капля, сгорая, увеличивает расход горючего, повышает дымность мотора, да и процесс ее сжигания далеко не полноценный. Вдобавок сами пульсации отдельных трубопроводов повышают шумность работы двигателя. В системе Common Rail насос высокого давления подает горючее в общий трубопровод – топливную рампу, которая играет роль ресивера. В этом промежуточном звене помещается постоянный объем солярки, которая находится не под пульсирующим давлением, а под постоянным – около 1300 атмосфер. Что же касается форсунок, то они открываются теперь гидромеханическим способом (от повышения давления в трубопроводе) и электронным – от сигнала, подаваемого на соленоид форсунки. Датчики сообщают компьютеру, управляющему работой форсунок, информацию о положении педали акселератора, давлении в рампе, температурном режиме двигателя, его нагрузке и т. д. На ее основе компьютер назначает нужное для работы мотора количество топлива и момент его подачи. Таким образом, «удав» не судорожно проталкивает по пищеводу «пищу», а работает в строгом соответствии с решениями, принимаемыми электронным мозгом.

Датчики системы Common Rail

Основными датчики, которые используются в системе — это датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали аккселератора, система подогрева.

Активаторы Common Rail

Соленоиды в системе Common rail должны реагировать в течение пол-секунlы: это инжектора, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонаддува и клапана рециркуляции выхлопных газов.

Инжекторы (форсунки) Common Rail

Инжектора включаются по команде контроллера — блока EDC посредством магнитного соленоида. Гидравлическая сила давления позволяет открывать и закрывать инжектор, однако активация происходит с блока управления. Некоторые инжектора имеют пьезокристаллы. Под влиянием магнитного поля они увеличиваются в размерах. В инжекторе типа Piezo Inline кристалл находится близко к игле и поэтому в нем не используется механических деталей для включения иглы. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В современных системах используется до шести фаз впрыска. Каждый инжектор производится и тестируется в лаборатории, где ему присваивают определенный код по измеренным данным его работы. После замены инжекторов код должен быть прописан в память блока управления с помощью сканера.

Читайте также:  Сверлильный станок для домашней мастерской 1

Кто производит систему Common Rail?

На сегодняшний день существует несколько фирм, которые занимаются системами впрыска Common Rail.

В первую очередь это, конечно, концерн Bosch. Далее (по убывающей в зависимости от количества производимых систем):

— компания DELPHI («дизельное» отделение английской фирмы Lucas);
— японская компания DENSO;
— немецкая фирма Siemens VDO.

Компания SCANIA производит совместно с Cummins свою собственную систему прямого впрыска — Scania XPI.

Какие преимущества у Common Rail по сравнению с другими дизельными системами?

Компьютерное управление подачей топлива позволяет впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями, чего раньше сделать было невозможно. Сначала поступает крохотная доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля – двигателя с воспламенением топлива от сжатия – это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно. Но главное – система Common Rail полностью исключает впрыск в камеру сгорания «досыльной» порции горючего. В результате расход топлива двигателем сокращается примерно на 20%, а крутящий момент на малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе сажи и снижается шумность работы мотора.

Форсунки Common Rail. Виды, устройство, принцип действия

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

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

По способу осуществления впрыска форсунки делятся на:

  • электромагнитная;
  • электрогидравлическая;
  • пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

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

Устройство электромагнитной форсунки

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

Электрогидравлическая форсунка

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

Принцип действия электрогидравлической форсунки

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

Пьезоэлектрическая форсунка

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

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

Принцип действия пьезоэлектрической форсунки

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

Ссылка на основную публикацию
Топ лучших парктроников 2019 с ценами и отзывами
Лучшие парктроники - Рейтинг 2020 (ТОП 6) Парковка автомобиля – это одна из наиболее трудных задач для большинства неопытных водителей....
Токарные патроны и центра — Rubankov
Аренда станков с ЧПУ, аренда станков, аренда фрезерных станков, аренда токарных станков, выбор станк Индустрия 4.0 Мишиностроение Автоматизация проектирования Управление...
Токарные резцы Брюкшен Токарное дело
Резцы по дереву, их отличие по форме и размеру лезвия, самостоятельное изготовление и заточка Резьба по дереву – это один...
Топ самых лучших танков в World of Tanks в 2020 тяжелые, средние, легкие
Топ 10 Лучшие танки World of Tanks На сегодняшний день одна из самых популярных компьютерных игр в мире это World...
Adblock detector