Коммон рейл дизель что это такое – Система питания common rail — Энциклопедия журнала «За рулем»

Common Rail: воспитание дизеля — журнал За рулем

В первое десятилетие нового века это словосочетание стало модным в автомобильном мире. «Двигатель оснащен суперсовременной системой „Коммон-рейл“, — спешит обрадовать вас в салоне дилера ушлый продавец. Но хорошо это или плохо? И вообще, какое дело покупателю до технических нюансов? Может, это очередной рекламный крючок…

Если дословно, common rail — это «общая рейка». Если по существу — особый аккумулятор, запасник, так сказать, в который поступает дизельное топливо перед тем, как попасть к форсункам, впрыскивающим его в цилиндры двигателя.

В отличие от прочих систем, создающих высокое давление непосредственно в момент впрыска топлива, «Коммон-рейл» позволяет постоянно поддерживать необходимое давление. С таким «запасом» совсем не сложно гибко регулировать время впрыска и объем горючей смеси. А это дает возможность, с одной стороны, увеличить мощность мотора за счет скорости и частоты срабатывания форсунок, а с другой — сократить расход топлива (ведь оно подается лишь тогда, когда необходимо, и строго дозированными порциями), уровень шума и количество вредных выбросов.

Топливо из бака в «рейл» нагнетает насос высокого давления, который теперь работает непрерывно и равномерно, то есть без какой-либо привязки к фазам вращения коленвала — в отличие от традиционных ТНВД. Из накопителя по магистралям равной длины топливо поступает к форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров. Работой форсунок управляет электромагнитный клапан, а в новейших системах (как, скажем, у «Мерседес-Бенца») — пьезоэлектрический. Клапаны открываются и закрываются по сигналу из блока управления.

«Коммон-рейл» без труда интегрируется в общую электронную схему автомобиля и начинает напрямую «общаться» с различными узлами и агрегатами — например, с АКП или кондиционером. Множество датчиков предоставляют блоку управления массу самой разной информации — об угле поворота коленвала, давлении в «рейле», положении педали газа, скорости автомобиля. Обработав данные, электронный мозг рассчитывает необходимое давление топлива, момент впрыска и объем смеси, после чего дает команду насосу и форсункам. Каждая из них работает независимо от другой и подает ровно столько топлива, сколько нужно, и в тот самый момент, когда это необходимо.

Сегодня производством компонентов «Коммон-рейл» занимаются немецкие «Бош» и «Сименс», американская «Делфай» и японская «Денсо». Система состоит из отдельных модулей, поэтому ее легко встроить практически в любой дизельный двигатель с непосредственным впрыском. Она резко снижает вибрации, сводя на нет характерное тракторное тарахтение, и обеспечивает полное сгорание топлива при низких оборотах коленвала, избавляя автомобиль от удушливого черного дыма из выхлопной трубы. И это, в свою очередь, открывает таким дизелям дорогу в места, ранее им недоступные, — в частности, под капоты автомобилей премиум-класса.

Но, как и любой сложный механизм, «Коммон-рейл», во-первых, дорог в производстве, а во-вторых, в достаточной степени капризен. Многочисленные датчики могут не оценить качества отечественной «солярки», особенно в российской глубинке, что грозит владельцу автомобиля дорогостоящим ремонтом.

МЫ РЕШИЛИ:

Мягкое урчанье мощного двигателя и неудержимый подхват на любых оборотах безусловно стоят дополнительных денег. Только учтите: владельцам машин с такими моторами надо быть повнимательнее с выбором заправочной станции.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Common rail

Дизельный двигатель, как силовая установка, давно занял лидирующие позиции в сфере коммерческого транспорта. И не мудрено, что такие качества как мощность, экономичность и надежность дизельного двигателя стали востребованы и в легковом транспорте. Современные технологии и конструктивные решения позволили расширить модельный ряд легковых автомобилей, оснащённых дизельными двигателями. Одной из самых распространённых систем является common rail.

Применение технологии common rail позволяет обеспечить низкий расход топлива, снизить шум работы двигателя и повысить экологичность.

COMMON RAIL — что это

Топливная система common rail (дословно – «общая магистраль»). Конструктивно система common rail состоит из трех основных звеньев, каждая из которых включает в себя определенный набор компонентов.

Первое звено — система подачи топлива по магистрали низкого давления. Основными ее элементами являются топливный насос низкого давления и фильтры грубой и тонкой очистки.

Второе звено — линия высокого давления. Включает в себя: топливный насос высокого давления, аккумулятор топлива и форсунки.

Третье звено — электронная система управления, состоит из датчиков, электронного блока управления и исполнительных устройств.

Как работает система common rail

В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В системе Common Rail процессы создания давления топлива и собственно впрыска разделены, так что топливо всегда готово к подаче в цилиндр. Давление топлива создается топливным насосом высокого давления. Насос создает давление топлива и подает его по трубопроводу высокого давления к входу в рампу, которая выступает в роли общего резервуара для всех форсунок. Так и появилось название «общая топливная рампа» – Common Rail. Отсюда топливо подается к отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров.

Разновидности систем common rail.

Система common rail имеет различные модификации.

Общепринятая спецификация различает несколько конфигураций системы common rail. Выбор установленной на автомобиле конфигурации зависит, прежде всего, от транспортного средства (для легковых автомобилей либо грузовых автомобилей). Принципиальная схема работы остается неизменной

Различия касаются, в основном, системы предварительной подачи топлива в контуре низкого давления и организации архитектуры системы.

Кроме того системы common rail могут отличатся схемой реализации используемого типа форсунок.

Тип 1. С  электромагнитным клапаном

Тип 2. С пьезоэлектрическим приводом

Оба типа могут устанавливаться на дизельные двигатели как легкового, так и грузового транспорта.

Проблемы, возникающие при эксплуатации двигателей с системой common rail

Высокая технологичность данной системы позволяет значительно повысить мощность двигателя, гибкость его работы и надежность. Однако применение такой системы накладывает определенные требования к качеству топлива и качеству обслуживания. Дело в том, что выход из строя какого-либо компонента системы, является причиной полной остановки работы двигателя. Особо следует следить за форсунками и их чистотой, так как выход форсунок из строя грозит серьезными тратами.

Профилактика работы системы common rail

Существенно увеличить надежность и ресурс системы common rail позволяет правильное и своевременное техническое обслуживание и соответствующая профилактика.

Прежде всего, необходимо позаботиться о качестве топлива. К сожалению, не всегда есть возможность убедиться в качественных характеристиках топлива. Избежать проблем в таком случае позволяют топливные присадки. На рынке предлагается огромное количество присадок различных производителей. Мы рекомендуем использовать топливные известных производителей, использующих высококачественное сырье и современные технологии. Присадки таких производителей отличаются высокой эффективностью и безопасностью применения.

Система common rail, в силу своих конструктивных особенностей особенно трепетно относиться к чистоте всей системы и форсунок. К сожалению, качество дизельного топлива во многих регионах приводит к повышенному износу системы.

Поэтому, уход за топливной системой common rail следует разделить на два этапа:

Этап 1. Очистка форсунок от нагара и загрязнений. Крайне важный этап, позволяющий избавиться от повышенного нагара на форсунках. Очистку форсунок следует проводить не реже 1 раза в сервисный интервал! Оптимальная частота очистки форсунок – каждые 3-5 тыс км. пробега. К счастью, сейчас для очистки форсунок и топливной системы не нужно ее разбирать. Команда технологов немецкой компании Liqui Moly создала специальный препарат для очистки форсунок от нагара и загрязнений — Промывка дизельных систем Diesel Spulung. Регулярное применение промывки позволяет содержать форсунки в чистоте, тем самым, значительно увеличивая их ресурс.

 Этап 2. Использование защитной (комплексной) топливной присадки. Также необходимый этап при эксплуатации систем с common rail, так как топливная аппаратура значительно страдает от коррозии. Задача данного типа присадок, в первую очередь, защита от коррозии. Мы рекомендуем использовать присадку Liqui Moly Diesel Systempflege. Она прекрасно защищает топливную аппаратуру от коррозии, а за счет специальных компонентов нивелирует низкие смазывающие свойства низкосернистого топлива (Euro стандарта).

Защита топливного фильтра дизельных автомобилей

Топливный фильтр присутствует на любом дизельном автомобиле. Крайне важным является его правильная замена. Подробнее можно прочитать в этой статье.

Особенности эксплуатации системы common rail в зимний период

Не секрет, что самым тяжелым испытанием для топливной аппаратуры дизельного двигателя является его эксплуатация в зимний период.

Морозы и холодный пуск не прибавляют здоровья топливной аппаратуре. Дизельное топливо зимой должно обладать такими же характеристиками, как и в летний период. Для улучшения низкотемпературных свойств топлива и бесперебойной работы системы common rail рекомендуется использовать только качественные антигели! Дизельный антигель Diesel Fliess-Fit является победителем многих тестов как многих температурных тестов, так и обладает великолепными смазывающими свойствами, чего нет у дешевых аналогов.

Он предназначен для поддержания топлива в жидком состоянии при низких температурах до -31 °C. Используется для самых современных дизельных систем — присадка разработана по высочайшим стандартам в отношении безопасности для  систем автомобиля.

Итог

Современные дизельные топливные системы common rail позволяют качественно улучшить характеристики дизельного двигателя, но также и предъявляют более жесткие требования к обслуживанию. Надежность и большой ресурс системы common rail обеспечивается правильным уходом и применением правильных и высокачественных топливных присадок.


Common Rail — Вікіпедія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Принципова схема системи

Common Rail,(комон-рейл), (англ. загальний шлях, магістраль) — сучасна система живлення дизельних двигунів внутрішнього згорання із безпосереднім впорскуванням палива в циліндри, основним елементом якої є паливний акумулятор.

Вперше системи живлення акумуляторного типу застосовували на суднових дизельних двигунах починаючи із 1910 року. Високий тиск впорскування дозволяв підтримувати роботу двигуна на всіх режимах. Але механічні системи мали чимало недоліків: металоємність та габаритність, недостатня живучість після розгерметизації одного із з’єднань, необхідність автономної зарядки акумулятора перед запуском. Нові вимоги до систем живлення та дизельних двигунів в цілому, а саме: керування тиском, характеристики подачі пального та керування кутом випередження впорскування, нові екологічні стандарти, призвели до створення нового покоління акумуляторних паливних систем з електронним управлінням. Вперше, серійно застосована, електронна акумуляторна система була впроваджена компаніями Fiat та Elasis. Після того як дизайн та концепція системи були розроблені, концерн Fiat продав її компанії Bosch GmbH. Першими автомобілями із такою системою стали Alfa Romeo 156 1.9 JTD та Mercedes-Benz C 220 CDI, серійний випуск цих моделей датується 1997 роком. У наш час роботи по вдосконаленню системи проводяться компаніями-виробниками систем живлення, зокрема такими як: Bosch GmbH, Lucas та інші.

Вигляд конструкції Common Rail на BMW N47D20

При розробці даної системи було взято за основу систему, із безпосереднім впорскуванням палива у циліндри двигуна. Одним з основних елементів системи є магістральній паливний насос високого тиску котрий нагнітає паливо в паливний акумулятор. ПНВТ сучасних двигунів з системою Common Rail створюють тиск в рампі понад 180-200 МПа(1800-2000 бар). Тиск в рампі утримується сталим за допомогою регулюючого клапана, який скидає надлишок в зворотну магістраль, назад до паливного баку. Кількість палива, що потрапляє до ПНВТ, регулюється за допомогою клапана дозування палива, який розташований на самому ПНВТ. Електронний блок керування, спираючись на показники датчиків, розраховує момент початку впорскування, а також його тривалість, і подає електричний імпульс на форсунки. Застосування форсунок з електричним керуванням (соленоїдні чи п’єзоелектричні) дозволяє більш точно керувати кількістю впорскуваного палива, а збільшення тиску впорскування покращує перемішування палива з повітрям у камері згоряння. За для зниження вібрацій та шуму, а також покращення характеристик двигуна в різних режимах роботи (холодний запуск, різке прискорення, тощо) електронний блок керування може виконувати одну чи кілька незначних ін’єкцій палива безпосередньо перед основним циклом впорскування. Такі ін’єкції підвищують швидкість займання основної порцій палива, знижують токсичність викидів, а також підвищують температуру відпрацьованих газів, що необхідно для вигоряння сажі в сажовому фільтрі.

Така система є простішою, аніж класична система з ПНВТ та форсунками, а також забезпечує майже сталий тиск в рампі навіть на низьких обертах двигуна, але має й свої недоліки — більш вибаглива до якості палива та повністю втрачає працездатність при розгерметизаціі будь-якого з елементів контуру високого тиску. Крім того соленоїдні чи п’єзоелектричні форсунки дорожчі, мають дещо менший ресурс, та потребують калібровки блоку керування після заміни.

Контур низького тиску[ред. | ред. код]

Контур низького тиску включає в себе такі елементи:

Традиційні для дизельних систем живлення поршневі ППН задовільняють потреби системи але є непрактичними. Як правило у системі застосовуються паливні насоси шестеренчастого та роторного(роликового типу) із автономним електроприводом, занурені у паливний бак. Тиск подачі визначається заповненням плунжерного простору та мащенням і становить 0,5…0,8 МПа.

Теплообмінник призначений для зниження температури палива. Стискання палива у контурах високого тиску викликає суттєве його нагрівання, тому перед скиданням невикористаного палива зі зворотної магістралі назад в паливний бак його неодмінно слід охолоджувати. Потрапляння до паливного баку гарячого палива призводить до поступового нагрівання всього його об’єму. З ростом температури дизельного пального його змащувальні властивості погіршуються, крім того зростає ймовірність його вскипання, що призводить до передчасного виходу з ладу паливного насосу високого тиску. Паливо, що потрапляє в радіатор охолоджується повітряним потоком.

Контур високого тиску[ред. | ред. код]

Контур високого тиску включає в себе такі елементи:

Деталь закріплюється на головці блоку циліндрів у вигляді товстостінного трубопроводу.
Розміри акумулятора фірми Bosch:

  1. Внутрішній діаметр: 10мм
  2. Зовнішній діаметр: 18мм
  3. Довжина: 280…600мм
  4. Об’єм: 22…60мл

Електронна система керування[ред. | ред. код]

Електронна система керування складається з таких компонентів:

  • Електронний блок керування (ЕБК)
  • Паливний насос низького тиску
  • Датчик положення (швидкості обертання) колінчастого валу
  • Датчик положення розподільного валу
  • Датчик положення педалі акселератора
  • Датчик масової витрати повітря
  • Датчик температури повітря
  • Датчик температури палива в рампі
  • Датчик температури охолоджуваної рідини
  • Датчик тиску наддуву
  • Датчик тиску палива
  • Паливні форсунки
  • Клапан-регулятор тиску палива
  • Коло керування свічками розжарення

Інформація від різних датчиків надходить в ЕБК, який обробляє ці сигнали. Згідно з характеристичними картами, які зберігаються в пам’яті, блок вираховує оптимальну кількість впорскування палива для кожного циліндра на всіх режимах роботи двигуна. Також ЕБК виконує функцію моніторингу та самодіагностики, що полегшує пошук несправностей.

Автовиробник Позначення системи Модель авто
BMW D-серія BMW 320D
Cummins XPI та CCR Моделі КамАЗ
Daimler AG CDI та CRD Mercedes-Benz E220 CDI
Fiat MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DDiS, Quadra-Jet
Ford Motor TDCi Duratorq та Powerstroke Ford Fusion 1.4 TDCi
General Motors CDTi Opel Antara 2.0 CDTI
Isuzu DTi
Honda i-CTDi Honda Civic 2.2 i-CTDi
Hyundai CRDi Hyundai Accent 1.5 CRDi VGT
Land Rover TD4 Land Rover Freelander II 2.2 TD4
Mahindra CRDe
Maruti Suzuki DDiS (по ліцензії Fiat) Suzuki Swift 1.3 DDiS
Mazda CiTD Mazda 6 2.0 CiTD
Mitsubishi DI-D Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D
Nissan dCi Nissan Primastar 1.9 dCi
PSA Peugeot Citroën HDI або HDi Citroën C8 2.2 HDI
Renault dCi Renault Megane 1.5 dCi
SsangYong XDi SsangYong Rexton 2.7 Xdi
Subaru TD Subaru Impreza 2.0 TD
Tata DICOR Tata Xenon Double Cabine 2.2 Dicor
Toyota D-4D Toyota Auris 2.2 D-4D
Volkswagen Group 2.0 TDI, 4.2 V8 TDI, 2.7 i 3.0 TDI (V6) Volkswagen Passat 2.0 TDI
Volvo JTD, 2.4D, D5 Volvo XC90 1.9 Jtd
Škoda TDI Škoda Octavia II 2,0 TDI

Комон Рейл — что такое система Common Rail ?

Система Комон Рейл вызывает у многих автолюбителей необоснованное недоверие и опасение. Ее считают очень сложной и неремонтопригодной. Однако она давно используется мировыми автопроизводителями, и зарекомендовала себя с наилучшей стороны, просто называется в каждом автомобиле она по-разному. Для Фольксвагена это будет TD I, для моторов марки Форд TDCi, в Хундаи и Киа используется обозначение Common Rail Direct Injection (CRDI).

Определения системы Коммон Рейл

Для того, чтобы понять, что такое Комон Рейл, можно просто перевести с английского это сочетание слов – общая магистраль. По этой магистрали осуществляется подача топливной смеси к форсункам двигателя от общего аккумулятора высокого давления. Величина давления, независимо от скорости вращения коленвала, остается постоянной. В этом заключается главное отличие от обычных дизельных моторов.

По средствам команды блока управления осуществляется подача горючего форсунками с помощью соленоидов, снабженных магнитами. Топливная смесь перед впрыском нагнетается насосом высокого давления до определенный величины сразу же после запуска двигателя. После этого топливо поступает на форсунки по топливопроводу.
Другим отличием системы Коммон Рейл от обычных дизелей является наличие соленоида, который осуществляет подъем форсуночной иглы. Количество поступающего топлива зависит от положения педали газа, а давление, создаваемое насосом, задается программой из блока управления. Давление топливной смеси и сам процесс впрыска полностью разделены, что позволяет осуществить многофазные варианты впрыска. Старые двигатели с системой Common Rail снабжались двухфазным впрыском, современные же модели оснащаются фазами в количестве до 9 штук.

Преимущества системы Common Rail

Что это за система Common Rail, мы выяснили, теперь осталось разобраться, почему же она все чаще используется на современных автомобилях вместо старых атмосферных двигателей. Основные преимущества представлены ниже:
1) Понижение содержания вредных веществ в выхлопных газах
2) Большая экономия топлива
3) Увеличение мощности двигателя
4) Снижение характерного для дизельных моторов шума
Требования к экологичности автомобилей с каждым годом повышаются, поэтому старые дизеля уже не могут проходить технические осмотры. Это связано с большим содержанием вредных веществ в выхлопных газах. Экономия же топлива происходит за счет одновременного распыления дизеля по цилиндру. Топливо сгорает в большем количестве и поэтому производится меньше отходов, выходящих через выхлопную трубу. Эта система позволяет наиболее точным образом дозировать смесь, что также приводит к снижению потребляемого топлива.

Недостатки

К числу недостатков можно отнести следующие характеристики двигателя с системой Коммон Рейл:
1) Необходимость заправляться только качественным топливом. Связано это с тем, что система выполнена с максимальной точностью и притиркой всех элементов, и в случае попадания в нее загрязнений может выйти из строя или же существенно понизить срок эксплуатации. Эта проблема особо актуальна в условиях низкого качества солярки на отечественных заправках
2) Наличие большого числа датчиков и управляющих элементов, что увеличивает вероятность выхода из строя одного из них и системы в целом. При этом ремонт этих комплектующих достаточно дорог, если сравнивать с автомобилями с обычным мотором
3) Цена на запчасти достаточно высокая, т.к. все элементы выполнены из высокопрочного металла, обработанного с большой точностью
4) Ремонт осуществляется только профессионалами с использованием специального оборудования
Дизель Common Rail и что это такое наглядно продемонстрировано в следующем видеоролике:

Здесь представлена информация по двигателю от Хундай, это видео будет полезно не только опытным мастерам, но и любителям, которые не знают даже основные принципы работы моторов. Также тут можно почерпнуть информацию о возможных причинах поломок и способы их ремонта.
Определенно, что будущие дизельных двигателей за системой Коммон Рейл, т.к. обычные моторы уже не отвечают современным потребностям автовладельцев. Да и экология выдвигает жесткие требования, следование которым невозможно без использования новых технологичных решений. Малый расход топлива также имеет огромное значение – с каждым днем цены на нефтепродукты неизменно растут, что приводит к росту стоимости солярки.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о