Система comon rail: Что такое топливная система авто Common Rail

Что такое топливная система авто Common Rail

Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ. Расскажем что такое «коммон рейл», её устройство и принцип работы.

Что это такое

Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» 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 на 40 процентов. Это не все достоинства. Отмечается уменьшение шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля увеличен. Благодаря своему преимуществу, система впрыска Common Rail приобрела широкую популярность, и каждый второй современный автомобиль с дизельным двигателем оснащен этой системой.

К недостаткам относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему авто, которая выполнена с большой точностью, управляемые форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях «коммон рейл» использование качественного топлива является обязательным условием.

Принцип работы

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 коленвала 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. Особенность «коммон рейл» — 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 принципа разделения узла, создающего давление, и узла впрыскивания обеспечивает повышение точности управления процессом сгорания, а также увеличение давления впрыскивания.

Устройство. Из чего состоит

Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого и 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 (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов. Рампа представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным. Электронный блок управления авто 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 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 рампой отдельным трубопроводом, 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 рампе 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.

Благодаря высокой точности электронного управления и повышенному давлению впрыска, сгорание топлива в моторе происходит с максимальной отдачей. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопа. Common Rail повлёк развитие дизелей, т.к. экологические нормы по токсичности повышаются и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.

Устройство и принцип работы системы Common Rail

                                                       Схема и детали системы

  Высокое давление 230-1800 бар.

  Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.

  Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали.

1. Подкачивающий топливный насос.
Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.

2. Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.
Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.

3. Дополнительный топливный насос.
Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.

4. Сетчатый фильтр.
Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.

5. Датчик температуры топлива.
Измеряет текущую температуру топлива.

6. Насос высокого давления (ТНВД).

Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.

7. Клапан дозирования топлива.
Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.

8. Регулятор давления топлива.
Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.

9. Аккумулятор давления (топливная рампа). 
Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.

10. Датчик давления топлива.
Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.

11. Редукционный клапан.
Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.

12. Форсунки.

                                       Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы

(аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД).
Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе)
и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам.
Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.

Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.

Форсунки

В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки.

Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном.

Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом.

Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества:

* короткое время переключения
* возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта
* точность дозировки впрыска

                                  Работа пьезофорсунки Common Rail

 И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.

                                                  Процесс впрыска

Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.

                                                               ТНВД

Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.

Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.

                                   Устройство насоса высокого давления

Схематическое представление насоса высокого давления.

 Вернутся к началу страницы

Common Rail – что это? Особенности, принцип работы и преимущества

Популярность дизельных двигателей объясняется сочетанием экономичности и высокого КПД. Одной из причин впечатляющих эксплуатационных характеристик стала разработка системы впрыска Common Rail, которая совершенно заслуженно входит в число наиболее прогрессивных и передовых технологий подачи топлива в силовую установку. Сегодня ею оборудованы практически все дизельные ДВС, которые используются на транспортных средствах различного вида, начиная с автомобилей и заканчивая мощными сельскохозяйственными или дорожно-строительными машинами.

 

Определение

 

Common Rail представляет собой систему впрыска топлива для дизельного двигателя. Главной отличительной особенностью выступает общая магистраль или рампа, расположенная между ТНВД и форсунками. Именно она и дала название устройству, так как common rail переводится в английского как «общий путь» или «общая магистраль». Такая конструкция позволяет подавать дизтопливо под давлением, увеличивая общую эффективность работы двигателя.

Датой появления системы считается 1996 год, когда разработка компании Bosch была впервые установлена на серийный автомобиль. Популярность двигателей, оснащенных Common Rail, объясняется способностью достигать требуемой мощности при низком потреблении дизельного топлива. По стандартным оценкам использование системы уменьшает расход солярки на 15% при одновременном увеличении мощности двигателя на 40%.

Дополнительным и в современных условиях весьма важным достоинством рассматриваемой конструкции подачи топлива выступает соответствие современных экологическим стандартам. Заметное уменьшение токсичности выхлопных газов и низкий уровень издаваемое в процессе эксплуатации шума – вот еще две не менее серьезные причины востребованности и широкого распространения дизельных двигателей с использованием Common Rail.

 

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.

 

Принцип действия Коммон Рейл

 

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.

 

Вывод

 

Популярность и широкое распространение Common Rail объясняется очевидными преимуществами системы перед любыми альтернативными вариантами. Большая часть достоинств уже была озвучена выше, однако, для большей наглядности целесообразно еще раз обратить на них внимание. Итак, наиболее важными плюсами рассматриваемой системы выступают:

• высокий КПД двигателя, который достигается за счет более эффективного сжигания топлива;
• существенное (до 15%) сокращение расхода горючего;
• еще более серьезное (до 40%) увеличение мощности двигателя;
• снижение показателей токсичности выхлопных газов, что позволяет двигателю полностью соответствовать современным экологическим стандартам.

Сочетание настолько впечатляющих характеристик выступает лучшим и весьма наглядным объяснением того, что практически все дизельные двигатели оснащаются сегодня Common Rail. Более того, возможности технологии далеко не исчерпаны, что позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование системы.

Что надо знать о дизелях Common Rail и когда их нужно бояться? Рассказывает специалист

Давно минули времена, когда некоторые белорусские дилеры опасались продавать на нашем рынке автомобили, оснащенные дизелями Common Rail, а для покупателя известие, что новая или подержанная машина, которую он собрался приобрести, оборудована таким дизелем, не предвещало ничего хорошего. Моторы Common Rail и впрямь перевернули с ног на голову представление о надежности и неприхотливости дизельной техники, готовой, как казалось до этого многим, безотказно ездить на всем, что горит. По принципу работы Common Rail похож на старые системы питания: подкачивающий насос забирает топливо из бака, подает его к насосу высокого давления (ТНВД), а тот в свою очередь снабжает топливом форсунки, которые в нужные моменты времени распыляют топливо в цилиндры. Что же сделало эту систему гораздо более привередливой к топливу, чем были ее предшественники? Чтобы выяснить, в чем заключались проблемы дизелей Common Rail и в чем они состоят сегодня, какие неприятные сюрпризы Common Rail преподносил и продолжает преподносить, каковы их причины, что должен знать и делать владелец, чтобы Common Rail прослужил как можно дольше, корреспондент abw.by беседует с Сергеем Поповичем, специалистом по топливным системам дизельного центра ООО «Автотехтрак»: — Конструктивная особенность Common Rail — наличие аккумулятора топлива. В старых системах его не было. В Common Rail аккумулятор, или рейка, как его нередко называют, располагается между ТНВД и форсунками. Если раньше ТНВД распределял топливо по форсункам, то в Common Rail насос лишь закачивает топливо под высоким давлением в аккумулятор, а уже из него топливо распределяется по форсункам. Второй момент — если управление старыми системами было механическим или электронно-механическим, то Common Rail управляется электроникой. Впрочем, про электронику сразу надо сказать, что, если не вдаваться в частности по отдельным производителям, она весьма надежна. Другое дело, что в наших условиях эксплуатации обычное явление, когда после определенного пробега удаляют сажевый фильтр, глушат клапан EGR, а чтобы после этого система работала корректно, перепрошивают блок управления. Заводскими применяемые прошивки быть не могут. В зависимости от качества прошивки есть вероятность нарушений в работе блока управления. Если же постороннего вмешательства не было, то относительно количества неисправностей в механической части число выходов электроники из строя — это мизер, на который можно не обращать внимания. Электронное управление и наличие аккумулятора — это особенности, однако главное состоит в том, что отличается Common Rail от старых систем питания существенно более высоким давлением впрыска. Оно определяет качество распыливания топлива, а это и есть ключевой параметр, от которого зависит качество смесеобразования и последующего сгорания, или, другими словами, эффективность работы дизеля. Детали топливной аппаратуры были прецизионными и раньше, но чтобы обеспечить более высокое давление впрыска, потребовалось еще сильнее ужесточить требования к размерам и допускам. А как все, наверное, знают, смазываются трущиеся детали в системе питания топливом. Говоря иначе, то, что для двигателя является топливом, для системы питания — смазка. Опять-таки это было на старых дизелях, это осталось в Common Rail, но в связи с ужесточением размерных параметров требовательность к качеству смазки повысилась значительно. Когда Common Rail только появился и сразу шокировал владельцев своей якобы ненадежностью, именно то, что владельцы относились к эксплуатации и обслуживанию нового поколения топливной системы как к старому, и было основной причиной преждевременных неисправностей. Приведу пример из своей практики, который относится к тому времени. Одна транспортная организация закупила для пассажирских перевозок автобусы «Радзимич». Моторы Евро-3 были оснащены системой Denso. При обслуживании вместо топливных фильтров именно для Common Rail Denso начали устанавливать фильтры от дизелей ЯМЗ с обычной на тот момент системой питания — они были похожи внешне и подходили по монтажным размерам. Кроме того, нарушался регламент замены — фильтры менялись не вовремя, а при большем пробеге. В результате получили быстрый и массовый выход Denso из строя. о же самое происходило и с частными автомобилями. Поясню на примере Ford Mondeo, который сейчас находится у нас в ремонте. Здесь топливная система Delphi. Тонкость отсева, или, другими словами, размер пор в бумаге фильтра Delphi, — 5 микрон. По данным Delphi, после пробега 10 тысяч километров пропускная способность наружной части этого фильтра за счет износа кромок пор инородными частицами, когда они проходят через поры, увеличивается до 15 микрон. Соответственно увеличиваются размеры посторонних включений, которые свободно проходят через фильтр к узлам системы и вызывают их ускоренный износ. Такому фильтру уже не место на двигателе, тянуть с его заменой больше нельзя. А в некачественных топливных фильтрах встречается пропускная способность и вовсе до 50 микрон. То есть такие фильтры вообще нельзя применять в Common Rail. Лет пять, наверное, понадобилось, чтобы люди на своих ошибках поняли, что Common Rail существенно более привередливы к чистоте топлива и не прощают того, что можно было без последствий делать со старыми топливными системами. Поэтому если я скажу, что главное условие долговечности Common Rail — своевременная замена фильтров и использование рекомендованных фильтров, а в идеале — оригинальных фильтров Bosch, Delphi или Denso в зависимости от производителя системы питания, которой оборудован двигатель, то Америки не открою. К сожалению, со временем обнаружилась еще одна проблема, которая влияет на надежность системы, — насосы и топливные аккумуляторы ржавеют изнутри. В насосе могут заклинить плунжеры — продукты коррозии попадают в форсунки и выводят их из строя. Таким образом, к двум указанным выше причинам преждевременных неисправностей Common Rail — пригодности фильтра и периодичности его замены — добавилась еще одна. И она лишний раз подтверждает, насколько Common Rail критичен к качеству топлива. Кроме воды в топливе к коррозии, скорее всего, было причастно и биотопливо. Во всяком случае на время, когда оно продавалось на АЗС, как раз пришелся пик обращений с проблемами, вызванными коррозией, да и сейчас, думаю, на многих машинах, где первопричиной выхода Common Rail из строя является коррозия, — это все еще последствия былых заправок биотопливом. Однако если коррозии удастся благополучно избежать, если систему защищает качественный фильтр и он вовремя будет заменен на такой же фильтр, то прослужит Common Rail столько, сколько ему отмерено производителем, и станет неисправным лишь по естественной причине из-за износа при большом пробеге. Возможны, конечно, случайности. К примеру, мы сталкивались, когда систему выводил из строя кусочек заводского герметика, но это единичный случай. О массовости можно говорить только в отношении прогорающих уплотнительных шайб под форсунками. Вот это действительно беда. Сажа забивает колодец форсунки, корпус форсунки перегревается, при этом выходит из строя распылитель. А дальше очень сложное извлечение форсунок, иногда и невозможное. Если владелец услышал свистящий звук, совпадающий с тактами работы двигателя, надо немедленно ехать на сервис, пока дело не зашло далеко. Но если соблюдать указанные условия и обойдется без случайностей, на легковых автомобилях Common Rail держится без каких-либо проблем 10 лет и даже дольше. А на дизелях для грузовой техники Common Rail рассчитан на еще большие побеги. Видимо, при изготовлении компонентов используются другие материалы. Разница существует даже внутри топливных систем одной и той же марки. Похоже, у производителей есть свои соображения, сколько система питания должна служить на легковых моделях, а сколько на грузовых. И из особенностей той или иной системы, наличия в ней слабых мест вытекают другие проблемы. Например, если продолжить о системе Delphi на моторе Mondeo, которой мы уже коснулись, то в ней главным пострадавшим от смазки некачественно очищенным топливом является подкачивающий насос. Он находится внутри насоса высокого давления. Изнашиваются лопатки подкачивающего насоса, но фильтр-то стоит до него, поэтому после насоса защиты от продуктов износа лопаток нет. А дальше на прямой связи с насосом — топливный аккумулятор и форсунки. Теперь от грязи в топливе страдают уже форсунки. Что стружка, или, вернее, металлическая пудра, в топливе есть, нередко можно увидеть, если заглянуть в бак, куда частички пудры попадают по «обратке». На дне бака они блестят, как звездочки на ночном небе. Сами по себе форсунки имеют большой ресурс, но когда в дело вмешивается стружка, которую гонит подкачивающий насос, и частички ржавчины, долго форсунки не выдерживают. От износа нарушается их гидроплотность, а вслед за неисправностью форсунок начинаются проблемы с запуском, неравномерной работой, дымлением. В Delphi подкачивающий насос — слабое место всей системы. Оно определяет надежность системы, потому что продукты износа подкачивающего насоса выводят из строя все остальные части. Однако что делает владелец? Он приносит в ремонт форсунки. Или как вариант — покупает другие форсунки. Отремонтировать форсунки можно, заменить можно, но ведь долго они не проработают, так как не устранена первопричина. Неважно, подкачивающий насос по-прежнему гонит стружку или виноват ржавый аккумулятор. Важно, что ремонт форсунок без устранения причины их выхода из строя — выброшенные деньги. Диагностика неисправностей — другая серьезная проблема Common Rail, от которой зависит, в какие деньги обойдется ремонт и как долго после него система прослужит. Наши владельцы на диагностике часто стараются сэкономить, а поскольку они не специалисты, то начинают с чего-то легкого, и если результата нет, продолжают постепенно менять что-то еще, затем еще и так далее. А нынче диагностами и вовсе стали все, у кого есть смартфон, в который можно закачать соответствующую программу. Иногда такой подход прокатывает, но чаще бывает наоборот. Например, коррозию аккумулятора, которая привела к неисправности форсунки, с помощью компьютерной диагностики не определишь. Наличие в смартфоне или ноутбуке диагностической программы не дает пользователю тех знаний о тонкостях и нюансах, которые свойственны системе в зависимости от ее марки, года выпуска. Диагностика ведь не заключается в считывании ошибок. Коды подразумевают определенную неисправность, но у нее может быть несколько разных источников. Специалист с помощью диагностического оборудования, которым он располагает помимо компьютера, и собственного опыта найдет конкретную деталь, которая требует замены. И это получится дешевле, чем менять поочередно все подряд. Приведу простейший пример знаний о нюансах. Двухлитровые 8-клапанные моторы HDi идут с начала 2000-х годов. Понятно, что даже при правильной эксплуатации форсунки в них выходят из строя по естественным причинам. Новый распылитель для этой форсунки стоит 40 долларов, а на «разборках» можно найти целую форсунку за 20. Что сделает владелец? Поскольку ремонт своей форсунки экономически нецелесообразен, он купит «бэушную» форсунку. Но вот проблема, которая выявилась только в последние несколько лет, — со временем деформируется распылитель, его как бы раздувает в нижней части. Примечательно, что на самом деле происходит уменьшение диаметра в верхней части из-за то ли эрозии, то ли еще чего-то — неважно. Важно, что это хорошо видно. Тем не менее владелец такую форсунку покупает, несмотря на наличие даже внешне различимого признака, что она плохая. Когда Bosch эту систему разрабатывал, его инженеры, наверное, даже не предполагали, что через 15 с лишним лет такое с распылителями начнет происходить. И подобную проблему мы теперь наблюдаем на дизелях Mercedes. Было бы полезно, чтобы эта информация дошла до читателей. Им не помешает знать, что покупать не надо, потому что сейчас все чаще к нам приносят с «разборок» такие форсунки для проверки. Так вот, если правильное обслуживание и эксплуатация системы позволяют избежать преждевременных выходов ее узлов из строя, то диагностика в специализированной мастерской сохранит в кошельке владельца деньги, которые он в противном случае может потратить впустую… Итак, подводим итог. Если правильно обслуживать Common Rail, то бояться его не надо. Понятно, что узлы системы не вечные, но при грамотном уходе выйдут они из строя по естественным причинам. А вот наличие у той или иной системы особенностей и слабых мест порождает новый вопрос: где слабых мест меньше, что надежнее и предпочтительнее для наших условий эксплуатации — Bosch, Siemens, Delphi или Denso? Вместе с дизельным центром ООО «Автотехтрак» мы постараемся на него ответить — следите за сайтом. Источник материала — www.abw.by

Дизельные топливные системы Common Rail

Common Rail — аккумуляторная топливная система

Для инженеров-проектировщиков двигателей «рельс» в системе Common Rail представляет собой трубчатый аккумулятор высокого давления, который поддерживает подачу топлива при постоянном высоком давлении. Рельс питается от насоса, приводимого в движение зубчатым колесом. Инжекторы соединены с общей направляющей короткими стальными трубами и открыты и закрыты электрическими импульсами.

Впрыск топлива Common Rail является единственной технологией, которая разделяет процессы повышения давления и впрыска. В то время как все другие системы создают давление последовательно для каждого такта впрыска, в системе Common Rail используется насос высокого давления, который, по существу, хранит резервуар топлива под высоким давлением. Таким образом, параметры впрыска можно свободно контролировать, предоставляя разработчикам двигателей свободу делить событие впрыска на несколько отдельных впрыскиваний, происходящих во время каждого оборота двигателя. Пилотные впрыскивания до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки в цилиндре, позволяют постепенно нарастить давление топлива, чтобы сгорание было тише. Последующие инъекции уменьшают выбросы и также используются для регенерации сажевого фильтра.

Системы Common Rail в настоящее время достигают системного давления до 2000 бар. Обычно они работают вместе с блоком предварительной подачи топлива.

Рекомплекты насос-форсунок BOSCH для двигателей 1.4, 1.9, 2.0 (rus.) Фотоотчет

Сбой в работе топливной системы на двигателях TDI Common Rail (rus.)
Сводка TPI 2024480. Описание неисправности: Контрольная лампа свечей накаливания горит во время движения. Двигатель не развивает мощность. Двигатель не запускается.

Основы двигателей TDI (rus.) Техническое обучение VW.
Содержание: Развитие блоков управления дизельных двигателей, TDI-двигатель, Процесс смесеобразования в двигателе 2.5 V6 TDI, Форсунки с 5 отверстиями, Основной впрыск, Принцип работы насос-форсунки.

Датчики дизельных двигателей (rus.) Техническое обучение VW.
Содержание: Датчик числа оборотов G28, Расходомер воздуха G70, G42 / G70, Расходомер воздуха, Датчик положения педали G79, Выключатель педали тормоза и стоп-сигнала F / F47, Датчик положения педали G79 с F8 и F60, Выключатель педали сцепления F36, Датчик температуры охл. жидкости G62, Датчик температуры засасываемого воздуха G72, Датчик температуры/ давления засасываемого воздуха G71/72, Датчик высоты F96, Температурный датчик охл.жидкости топлива G81/62, Датчик хода регулятора G149, Датчик хода иглы G80, Контроль уровня воды, AGR-клапан.

Системы управления дизельными двигателями (Bosch) (rus.) В книге представлены: системы наполнения цилиндров воздухом; рядные ТНВД; распределительные ТНВД; индивидуальные механические ТНВД; насос-форсунки; индивидуальные ТНВД с электромагнитным клапаном; система Common Rail; электронное управление работой дизельного двигателя — датчики и исполнительные механизмы, блок управления, электронное регулирование; электронная диагностика и оснащение станций технического обслуживания; методы снижения токсичности отработавших газов; стандарты, регламентирующие уровень вредных выбросов и др. 78 Мб.

Топливная система дизельных двигателей (rus.) Техническое обучение VW.
Содержание: Бак для биодизельного топлива, 3 цилиндровый двигатель TDI, Электрический топливный насос, Датчик температуры топлива G81, Топливный насос роторно-пластинчатого типа, Топливный насос двигателя 2,0l TDI, Функционирование топливного насоса, Тандемный тасос, Топливная система с насос-форсунками, Топливная магистраль, Охлаждение топлива, наполнение, предварительный впрыск, Насос-форсунка TDI, 2,0l TDI двигатель, предварительный впрыск, Демпфирование движения иглы, Насос-форсунка TDI, Конец предварительного впрыска, Главный впрыск, продление интервалов сервисного обслуживания (WIV), Управление насос-форсункой, Датчик Холла G40, Насос-форсунка TDI, Сопоставление сигналов (4 цилиндровый двигатель), Сопоставление сигналов (3 цилиндровый двигатель)

Топливная система дизельных двигателей (rus.) Техническое обучение VW.
Содержание: ТНВД, Блок управления двигателем 2.5l TDI, Системный обзор, Регулирование массы топлива, Датчик хода регулятора G149, Регулирование начала впрыска, Внутренние функции, самодиагностика, Дополнительные сигналы

Топливная система дизельных двигателей (rus.) Техническое обучение VW.
Содержание: Датчик отсутствия топлива (Reed-контакт), Топливная система, Центробежный насос, Нагнетающий насос, Возможность проверки, VP 44, VP 44 S3, VP 44 S3.5, магнитный клапан с увеличивающейся динамикой, Подача топлива под высоким давлением, Форсунка высокого давления, Обзор системы предстартового подогрева, Обзор системы, Блок управления насосом, Специфические датчики, Датчик температуры масла G8, Регулирование количества топлива, Регулирование начала впрыска, Дополнительные сигналы

Насос-форсунка с пьезоэлектрическим клапаном (rus.) Конструкция и принцип действия. Пособие по программе самообразования 352 VW/Audi.
Применение насос-форсунок и постоянное улучшение их конструкции позволили повысить давления впрыска, точность дозирования топлива и улучшить КПД топливной аппаратуры дизелей и тем самым обеспечить их высокую конкурентоспособность. Разработанная совместно с фирмой Siemens VDO Automotive AG насос-форсунка не только сохраняет известные преимущества предыдущей конструкции, но и обладает рядом улучшенных характеристик в отношении формирования запальной, основной и дополнительных доз топлива. В результате применения в ее конструкции ряда перспективных технических решений удалось улучшить смесеобразование и повысить КПД ее привода, а также снизить шум, производимый при работе топливной аппаратуры.
Содержание: Введение, Общие сведения, Улучшенные характеристики новой насос-форсунки, Устройство насос-форсунки, Общая конструкция, Пьезоэлектрический клапан, Полость пружины форсунки, Процесс впрыска топлива, Впрыск запальной дозы, Впрыск основной дозы, Впрыск дополнительной дозы, Техническое обслуживание.

Диагностика дизельных двигателей. Системы с насос-форсунками Bosch (rus.) Контур низкого давления, Контур высокого давления, Проверка насос-форсунок, Демонтаж и монтаж насос-форсунок, Управление цикловой подачей топлива, Рециркуляция ОГ, Регулирование давления наддува. Руководство по диагностике и ремонту.

Дизельные аккумуляторные топливные системы Common Rail (rus.) В руководстве по самообразованию Bosch описаны дизельные аккумуляторные топливные системы Common Rail, область применения топливных систем дизелей, технические требования, конструкции ТНВД, обзор топливных систем, характеристики впрыска топлива, снижение токсичности ОГ, устройство и работа компонентов топливной системы, система электронного управления (EDC), обзор систем электронного управления, обработка данных в электронном блоке управления дизелей, передача данных другим системам, системы облегчения пуска двигателя. 38 Мб.
Дизельные аккумуляторные топливные системы Common Rail (CR) (rus.) Учебное пособие Bosch. Данное пособие содержит всю необходимую информацию, касающуюся топливной системы Common Rail, ее компонентов, устройства и функционирования.
Содержание: Применение топливных систем дизелей, Область применения, Технические требования, Конструкции ТНВД, Аккумуляторная топливная система Common Rail, Обзор топливных систем, Характеристики впрыска топлива, Снижение токсичности ОГ, Топливная система, Устройство и работа компонентов топливной системы, Система электронного управления дизелей (EDC), Электронное управление дизелей (EDC), Технические требования, Обзор систем электронного управления, Обработка данных в электронном блоке управления дизелей, Передача данных другим системам, Системы облегчения пуска двигателя. 1,5 Мб.

Аккумуляторная топливная система Common Rail (rus.) Техническое руководство компании Bosch.
Настоящая Техническая инструкция содержит всю необходимую информацию, касающуюся топливной системы «Common Rail», ее компонентов, устройства и функционирования вместе с детальным описанием того, насколько эта система эффективна в выполнении указанных выше требований. Новым подходом в этой системе является наличие аккумулятора топлива, находящегося под постоянным давлением, специальная система подачи топлива под высоким давлением, форсунки и система электронного управления, которая способна решать сложные задачи управления двигателем. Эта система не будет иметь проблем с все более ужесточающимся законодательством по эмиссии вредных веществ с ОГ и различными условиями в будущем.

Каталог повреждений инжектора системы Common Rail (rus.) Руководство Bosch GmbH.
В фирменном материале приведены практически все возможные неисправности и повреждения форсунок системы Common Rail (двигатели легковых и грузовых автомобилей). Информация дана в следующей последовательности: рекламация — картина неисправности — возможные причины — решение по гарантии. Пособие содержит прекрасные наглядные иллюстрации всех видов повреждений форсунок, а также краткое описание картины и причин неисправности. 8 Mb. 48 стр.

Системы впрыскивания дизельного топлива и управления двигателем. Базовая информация (rus.) Учебное руководство Ford.
Хорошее руководство для желающих понимать принципы работы современных дизельных двигателей и основы их диагностики. Руководство применимо к дизельным двигателям разных производителей.
Для удовлетворения требований по токсичности отработавших газов система впрыска должна впрыскивать топливо под высоким давлением в камеру сгорания для приготовления оптимальной рабочей смеси и при этом максимально точно дозировать количество впрыскиваемого топлива. Система Common-Rail фирмы Bosch обладает высоким потенциалом для дальнейшего развития, которому придается сегодня и на будущее большое значение. Благодаря разделению процесса нагнетания давления и процесса впрыска всегда создается оптимальное давление впрыска, вне зависимости от частоты вращения вала двигателя. Постоянно совершенствуемая система управления двигателем обеспечивает точный расчет момента впрыска и количества впрыскиваемого топлива, а также его подачу через топливные форсунки в цилиндры двигателя.
Данная информация для техников образует базу для изучения топливных систем высокого давления фирм: Bosch, Continental, Delphi, Denso.
90 страниц.

Системы впрыскивания дизельного топлива и управления двигателем. Системы впрыска Common-Rail (rus.) Учебное руководство Ford.
Хорошее руководство для желающих понимать принципы работы современных дизельных двигателей и основы их диагностики. Руководство применимо к дизельным двигателям разных производителей.
В настоящей технической информации описываются варианты системы Common-Rail
Содержание: Обзор систем, Процесс впрыска, Крутящий момент, Норма токсичности ОГ Евро IV с DPF и без него, Обеспечение чистоты при проведении работ на системе Common-Rail
Топливная система, Система низкого давления, Система Common-Rail фирмы Bosch, Система впрыска Common-Rail фирмы Siemens, Система Common-Rail фирмы Denso
Модуль (Блок) управления силовым агрегатом (РСМ), Входные сигналы, Выходные сигналы, Диагностика, PCM и периферия, Система управления холостым ходом, Расчет дозирования топлива, Система регулирования равномерности вращения (баланс мощности цилиндров), Внешнее воздействие на подачу топлива, Регулирование впрыска топлива, Регулирование давления топлива, Система EGR, Регулирование давления наддува, EOBD, Регистрация и хранение неисправностей. Датчики: Датчик CKP, Датчик CMP, Датчик MAP, Датчик IAT, Датчик MAPT, Датчик BARO, Датчик ECT, Датчик CHT, Комбинированный датчик IAT и датчик MAF, HO2S, Датчик положения турбокомпрессора, Сигнал скорости автомобиля, Датчик APP, Датчик температуры топлива, Датчик давления топлива, Датчик уровня моторного масла, Датчик давления масла, Выключатель стоп-сигналов/датчик BPP, Датчик CPP
Исполнительные устройства, Клапан дозирования топлива, Регулятор давления топлива, Топливные форсунки (электромагнитные), Топливные форсунки (пьезоэлектрические), Клапан EGR, Клапан регулирования давления наддува, Заслонка впускного коллектора и электромагнитный клапан заслонки впускного коллектора, Серводвигатель заслонки впускного коллектора, Электрическое исполнительное устройство регулировки направляющих лопаток турбокомпрессора, Электрический топливный насос
Уменьшение токсичности выхлопа двигателя, DPF (общие сведения), Регенерация DPF (общие сведения), DPF с системой подачи топливной присадки, Байпас охладителя наддувочного воздуха, Система подачи топливной присадки, Компоненты системы топливной присадки, Обзор компонентов системы управления, PCM, Блок управления топливной присадкой, Насосный блок подачи топливной присадки, Датчик крышки топливного бака, Датчик(и) температуры отработавших газов, Датчик дифференциального давления для DPF, Серводвигатели заслонки впускного коллектора (только система Bosch), Сажевый фильтр с покрытием (DPF), Пассивная регенерация, Активная регенерация, Указание по интервалу замены масла, Контрольная лампа регенерации DPF, Заслонка выпускного коллектора, Компоненты управления токсичностью отработавших газов, Датчик(и) температуры отработавших газов, Датчик дифференциального давления для DPF, Датчик положения заслонки впускного коллектора, Блок управления заслонкой впускного коллектора, Система с топливным испарителем.
186 страниц.

Системы впрыскивания дизельного топлива и управления двигателем. Система Common-Rail фирмы Bosch (rus.) Учебное руководство Ford.
В настоящей технической информации описываются варианты системы Common-Rail фирмы Bosch
Содержание: Введение, Краткий обзор систем,
Урок 1 — Топливная система, Система низкого давления, Топливный фильтр, Блок топливного насоса и указателя уровня топлива, Система высокого давления, Топливный насос, Форсунки с электромагнитными клапанами, Пьезоэлектрическая топливная форсунка,
Урок 2 — Система управления двигателем, PCM и периферия, Сервисные функции через IDS (Интегрированная диагностическая система), PCM, Чувствительные элементы: CKP-датчик, CMP-датчик, Датчик IAT, MAP-датчик, MAPT-датчик, ECT-датчик, Комбинированный датчик MAFT (массовый расход и температура воздуха), HO2S, Датчик положения турбокомпрессора, Датчик APP, Датчик температуры топлива, Датчик давления топлива, Датчик уровня моторного масла, Исполнительные механизмы, Клапан дозирования топлива, Регулятор давления топлива, Топливные форсунки (электромагнитные), Топливные форсунки (пьезоэлектрические), Электромагнитный клапан регулирования давления наддува, Электрическое исполнительное устройство привода направляющих лопаток турбокомпрессора, Клапан EGR, Байпасный клапан охладителя системы рециркуляции отработавших газов, Электрический блок заслонки впускного коллектора.
Урок 3 — Снижение концентрации вредных выбросов в отработавших газах, Сажевый фильтр с покрытием (DPF), Сервисные функции через IDS, Обзор DPF, Обзор системы управления DPF, Датчики температуры отработавших газов, Датчик перепада давления DPF, Датчик относительного давления.
81 страница.

Системы впрыскивания дизельного топлива и управления двигателем. Система впрыска Common-Rail фирмы Delphi (rus.) Учебное руководство Ford.
В настоящей технической информации описывается система Common-Rail фирмы Delphi.
Содержание: Введение, Краткий обзор систем, Предельные показатели токсичности отработавших газов и выброса вредных веществ,
Урок 1 — Топливная система, Общая информация, Топливный фильтр, Система высокого давления, Топливный насос, инжекторы.
Урок 2 — Система управления двигателем, Краткий обзор систем, Сервисные функции через IDS (Интегрированная диагностическая система), PCM, Чувствительные элементы, CKP-датчик, CMP-датчик, MAPT-датчик, ECT-датчик, MAFT (массовый расход и температура воздуха)-датчик, HO2S, Датчик положения TC, APP, Датчик температуры топлива, Датчик давления топлива, Давление топлива за пределами рабочего диапазона, Исполнительные механизмы, Клапан управления всасыванием топлива, Электромагнитный клапан форсунки, Электрический клапан EGR, Байпасный клапан охладителя системы рециркуляции отработавших газов (Евро V), Электрический блок заслонки впускного коллектора.
Урок 3 — Снижение концентрации вредных выбросов в отработавших газах, Сажевый фильтр с покрытием (DPF), Сервисные функции через IDS, Обзор DPF, Обзор системы управления DPF, Датчики температуры отработавших газов, Датчик перепада давления DPF, Блок управления заслонкой впускного коллектора, Топливный насос системы испарения топлива, Топливный испаритель, Указание по периодичности замены масла.
52 страницы.

Замена свечей накала на дизельном двигателе AAZ (rus.) Фотоотчет!

Дизельные двигатели: Глава 1. Дизельные двигатели и системы впрыска топлива (rus.) Полное руководство «Сделай сам».
Дизельные двигатели: Глава 2. Текущее обслуживание. Проверки и регулировки (rus.) Полное руководство «Сделай сам».
Дизельные двигатели: Глава 3. Детали топливной системы и рекомендации по их замене (rus.) Полное руководство «Сделай сам».
Дизельные двигатели: Глава 4. Технические данные (rus.) Полное руководство «Сделай сам».
Дизельные двигатели: Глава 5. Диагностика неисправностей. Блоксхемы. (rus.) Полное руководство «Сделай сам».
Дизельные двигатели: Глава 6. Инструмент и оборудование (rus.) Полное руководство «Сделай сам».

Рядные многоплунжерные топливные насосы высокого давления дизелей (rus.) Учебное пособие Robert Bosch GmbH, 2009. Данная книга является частью серии «Технические инструкции», касающейся методов обеспечения впрыска топлива в дизелях. В ней находит объяснение каждый важный аспект множества конструкций ТНВД и их компонентов, таких как корпусы ТНВД и нагнетательные клапаны, также как и проникновение в принципы их работы. В книге имеются также главы, посвящённые регуляторам частоты вращения и системам автоматического регулирования и управления, описание функциональных режимов, таких как ограничение промежуточной и максимальной частоты вращения, конструктивных типов ТНВД и принципов действия. Приводятся также объяснения устройства и работы таких важных компонентов систем топливоподачи дизелей, как форсунки и распылители форсунок. В главе, посвящённой способам технического обслуживания, описываются методы испытаний и регулировок элементов топливных систем дизелей. Отдельно даются подробные объяснения принципов работы систем электронного управления дизелей (EDC).
Содержание: Обзор топливных систем дизелей, Технические требования, Обзор топливных систем с рядными многоплунжерными ТНВД, Области применения, Типы ТНВД, Состав системы, Регулирование, Система топливоподачи (линия низкого давления), Топливный бак, Топливные линии (трубопроводы топливоподачи), Фильтр дизельного топлива, Дополнительные клапаны рядных многоплунжерных ТНВД, Топливоподкачивающие насосы рядных многоплунжерных ТНВД, Применения, Устройство и принцип работы, Насосы ручной прокачки, Предварительный топливный фильтр, Система подачи топлива самотёком, Стандартные рядные многоплунжерные ТНВД «Тип РЕ», Установка и система привода, Устройство и принцип действия, Варианты конструкций ТНВД, Многоплунжерные рядные ТНВД типа РЕ для работы на альтернативных топливах, Работа рядных многоплунжерных ТНВД, Регуляторы и системы автоматического регулирования и управления рядных многоплунжерных ТНВД, Разомкнутые и замкнутые системы управления, Принцип действия регулятора частоты вращения/системы автоматического регулирования, Режимы работы (определения), Формирование регуляторных характеристик, Назначение регулятора/системы автоматического регулирования (управления), Типы регуляторов частоты вращения/систем автоматического регулирования (управления), обзор конструктивных типов регуляторов частоты вращения, Механические регуляторы частоты вращения, Регулировочные устройства, Пневматическое устройство остановки двигателя Тип PNAB, Муфты опережения впрыска топлива, Механизмы электромагнитного привода, Полудифференциальный датчик с кольцом замыкания, Рядные многоплунжерные ТНВД с управляющей муфтой, Устройство и принцип действия, Распылители форсунок, Штифтовые распылители форсунок, Распылители соплового типа, Дальнейшее развитие конструкций распылителей, Форсунки, Стандартные форсунки, Форсунки со ступенчатым упором, Двухпружинные форсунки, Форсунки сдатчиком подъёма иглы распылителя, Линии высокого давления, Арматура соединений линий высокого давления, Трубопроводы линий высокого давления, Электронное управление дизелей, Технические требования, Обзор систем управления, Системные блоки, Рядные многоплунжерные ТНВД, Технология технического обслуживания, Стенды для испытаний ТНВД, Испытание рядных многоплунжерных ТНВД, Испытание форсунок, Аббревиатуры. 154 стр. 70 Mb.

Диагностика дизельных двигателей (rus.) Автор: Г.Губертус. Книга содержит подробные описания диагностики систем впрыска топлива, механического и электронного регулирования дизельных двигателей, дает представление о методах поиска неисправностей и о специальном оборудовании для регулировок систем питания дизелей. Представлены новейшие узлы и агрегаты. Большое внимание уделено снижению токсичности отработавших газов.
Содержание: Стратегия поиска неисправностей и методы диагностики, распределительные ТНВД фирмы Bosch типа VP37/36 с электронным управлением, распределительные ТНВД фирмы Bosch типа VP30 и VP44 с электронным управлением, ТНВД Epic фирмы Lucas, аккумуляторная система впрыска топлива фирмы Bosch, система с насос-форсунками фирмы Lucas/Delphi, система с насос-форсунками Bosch, рядный ТНВД с дополнительной втулкой. 177 стр. 149 Мб.

Дизельные топливные системы с электронным управлением (rus.)

Denso. Common rail system (eng.) Service manual
В фирменном руководстве Denso Corporation подробно описаны принципы работы, функции, конструкция, диагностика и техническое обслуживание распространенных систем топливоподачи Common Rail. Руководство хорошо иллюстрировано. 6 Mb. 185 стр.

Handbook of Diesel Engines (eng.) Справочник по дизельным двигателям. Это английское издание дает всесторонний обзор дизельных двигателей от малых одноцилиндровых двигателей до больших 2-х тактных судовых двигателей. Пятьдесят восемь известных специалистов помогали создавать эту книгу. В дополнение к основам дизельных двигателей, в руководстве подробно рассматриваются вопросы энергоэффективности, выбросы выхлопных газов, системы впрыска, электронное управление двигателем и традиционных и альтернативных видов топлива. 634 страниц, 25 Мб.

Система впрыскивания и разогрева (накаливания). Двигатель 1.9л/66кВт (rus.) Руководство по ремонту

Система впрыскивания и разогрева (накаливания). Двигатель 1.9л/81кВт (rus.) Руководство по ремонту

1.9 SDI Система впрыскивания и разогрева (накаливания) (rus.) Руководство по ремонту

Дизельный двигатель — Система питания и разогрева (накаливания) (rus.) Руководство по ремонту

Диагностика компонентов системы впрыска Bosch EDC 15v (rus.) Для автомобилей Volkswagen Passat 1.9D TDI 1997-2000 г.в.

Электронная система управления дизелем Bosch EDC 16 (rus.) Устройство и принцип действия. Пособие по программе самообразования

VW Passat B5 1997-2000: Системы топливопитания дизельных двигателей (rus.) Описаны автомобили с двигателями: AFN, AVG, AHU, AHH, AJM, ATJ.

VW Passat B5 1997-2000: Система предпускового подогрева дизельных двигателей (rus.)

Замена расходомера на турбодизеле VW Golf 4 / VW Bora (VW Passat B5) (rus.) Фотоотчет

Volkswagen Polo 1994- : Дизельная топливная система (rus.)

Разборка и чистка геометрии турбины двигателей AHH, AFN и др. (rus.) Фотоотчет

VW Golf III: Система впрыска дизельного двигателя (rus.) Диагностика и неисправности

VW Golf 3 / Vento 1992-1996: Топливная система — дизельные двигатели (rus.)

VW Golf I: Дизельная система впрыска (rus.) Диагностика и неисправности

Four cylinder diesel 1977-1983 (eng.) Учебник по поиску неисправностей в старых дизелях VW.

Volkswagen Sharan (Seat Alhambra, Ford Galaxy) 1995 ->: Системы питания и выпуска отработавших газов (rus.) Система питания, система впрыска топлива бензинового двигателя Motronic M3.8.1, Motronic M3.8.5, Motronic ME7.1, Motronic ME7.5, Simos, SEFI (ECC-V), система впрыска топлива дизельного двигателя, турбокомпрессор, система выпуска.

Diesel fuel injection system. Двигатель AAZ (eng.)

Diesel Turbo Direct Injection (TDI) system, servicing. Двигатель 1Z, AHU (eng.)

Volkswagen 2.0L Engine BHW: Fuel supply system components (eng.) Компоненты топливной системы
Volkswagen 2.0L Engine BHW: Diesel Direct Fuel Injection System, servicing (eng.) Обслуживание системы впрыска
Volkswagen 2.0L Engine BHW: Charge air system with turbocharger (eng.) Турбочарджер

Как здесь найти нужную информацию?
Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ.)
Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!
Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.
С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

Common Rail — устройство системы

На двигателе 1CD-FTV Toyota впервые применила схему DENSO Common Rail. В отличие от обычной дизельной системы с ТНВД распределительного типа, здесь топливо подается при помощи ТНВД в общую топливную рампу, а впрыскивается в цилиндры через форсунки с электронным управлением, напоминающие форсунки бензинового двигателя. Одно из основных отличий — существенно выросшее давление топлива (вместо ~200 атмосфер в обычном двигателе — здесь 1350).

 

ТНВД в схеме Common Rail абсолютно не похож на традиционный Bosch VE.

В корпусе размещены подкачивающий насос, управляющие клапаны и сам двукхкамерный насос высокого давления, направляющий диск которого представляет собой эллипс.

При ходе всасывания плунжеры, следуя профилю направляющего диска, расходятся, SCV открывается и топливо поступает в напорную камеру.

 

После того, как диск повернулся на 90 градусов, SCV перекрывает входной канал и начинается ход нагнетания.

 

Объем поступающего к плунжеру топлива регулируется при помощи SCV, благодаря чему блоку управления удается поддерживать требуемое давление в топливной рампе. В топливной рампе установлен датчик давления топлива и механический ограничитель давления. Надо отметить, что датчик давления конструктивно выполнен «одноразовым» и не должен вворачиваться повторно, а регулировка ограничителя давления выполняется однократно еще на заводе

Конструкция форсунки 1CD-FTV не столь изощренная, но тем не менее сильно отличается и от обычной дизельной, и от обычной бензиновой. Само собой, что при таком чудовищном давлении в рампе простой электромагнитный клапан был бы слабоват, поэтому управление форсункой «электрогидравлическое»

 

В закрытом состоянии клапан удерживается пружиной, при этом топливо в управляющей камере удерживает в нижнем положении поршень, который, в свою очередь, через пружину фиксирует в закрытом положении иглу (давление топлива, воздействующее на иглу снизу, недостаточно для ее открытия).

При подаче тока на обмотку, клапан втягивается и открывает канал, по которому топливо про ходит к нижней части поршня. В результате уменьшается давление в управляющей камере и нарастает давление под поршнем, в результате чего тот поднимается. Одновременно с этим открывается запорная игла форсунки и происходит впрыск топлива.

 

Как можно заметить, форсунка представляет собой сложный механизм, построенный на тонком балансе сил пружин и давления топлива и его дросселировании в тонких каналах.

 

 По материалам сайта http://autodata.ru

Автор статьи Евгений, Москва, Легион-Автодата

Группа компаний ИНФРА-М

 

Развитие современного автомобилестроения связано с разработкой и внедрением новых топливных систем дизельных двигателей, позволяющих существенно повысить эффективность эксплуатации автотранспортных средств. К таким топливным системам можно отнести системы «Common Rail» 4-го поколения корпорации «Robert Bosch GmbH», обеспечивающие соответствие колесных транспортных средств пятому и шестому экологическим классам. Однако для обеспечения таких высоких экологических стандартов существенно повышаются требования к эксплуатации и техническому обслуживанию указанных топливных систем. Нарушение правил эксплуатации транспортного средства, несвоевременное и некачественное техническое обслуживание топливной системы способны вызвать катастрофические виды изнашивания её деталей вследствие попадания воздуха в систему (завоздушивания), что приводит к отказу дизельного двигателя автомобиля и дорогостоящему ремонту. В современной научно-технической литературе отсутствуют научно обоснованные рекомендации по предотвра-щению таких отказов. Поэтому исследования в данном направлении являются актуальными.

 

 

 

Анализ условий работы деталей пар трения топливной системы Bosch «Common Rail» 4-го поколения 

 

Рассмотрим устройство системы Bosch «Common Rail» 4-го поколения (рис. 1).

Данная система имеет две модификации топливного насоса высокого давления (ТНВД): СР4.1 — с одним плунжером и СР4.2 — с двумя плунжерами. В ней могут применяться пьезофорсунки или электромагнитные топливные форсунки (1) с возможностью работы при 2000 атм. В форсунках игла и корпус распылителя образуют прецизионную пару трения (зазор в сопряжении составляет несколько микрометров). Игла (2) совершает тысячи возвратно-поступательных движений в минуту, поэтому попадание каких-либо загрязнений с топливом в форсунку недопустимо.

ТНВД (3) предназначен для создания в топливной магистрали давления, необходимого для работы системы впрыска (форсунок). Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень от коленчатого вала. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале (4) на 180°, скачок давления топлива формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик (5), соединенный с толкателем (6) плунжера (7). Толкатель плунжера, плунжер и соответствующие отверстия в корпусе (8) ТНВД образуют прецизионные пары трения, смазочным материалом которых является дизельное топливо. Топливный насос низкого давления (ТННД, 9) подаёт насосу высокого давления топливо в количестве, необходимом для каждого режима работы двигателя. Через дозирующий клапан (10) топливо попадает в область высокого давления. Управление клапаном осуществляется от блока управления двигателем. Кулачки приводного вала приводят плунжер (7) насоса в возвратно-поступательное движение. При возвратном движении плунжера объём камеры сжатия увеличивается. По этой причине давление в камере сжатия падает по сравнению с давлением топлива в корпусе насоса. Под действием этого перепада давления впускной клапан (11) открывается, и топливо затекает в камеру сжатия. После начала движения плунжера в прямом направлении давление в камере сжатия возрастает, и впускной клапан закрывается. Как только давление в камере сжатия превысит давление в топливной рампе, открывается выпускной (обратный) клапан (12), и топливо начинает поступать в рампу (13).

 

Давление топлива в магистрали низкого давления регулируется с помощью перепускного клапана (14), который расположен на входе в ТНВД. ТННД подаёт топливо из топливного бака (15) через фильтр тонкой очистки (16) к ТНВД под давлением около 5 атм. Перепускной (редукционный) клапан удерживает давление топлива на входе в ТНВД на уровне 4,3 атм. Топливо, подаваемое ТННД, давит на плунжер перепускного клапана, удерживаемого пружиной. Когда давление превышает 4,3 атм, перепускной клапан открывается, и топливо поступает в обратный топливопровод. Избыток топлива, таким образом, стекает обратно в топливный бак.

Для регулирования давления в рампе используется регулятор давления топлива (17), на котором имеется фильтр тонкой очистки в виде металлической сетки. Избыточное топливо через регулятор давления возвращается в обратный топливопровод. На рампе имеется датчик давления топлива (18), который связан с электронным блоком управления двигателем.

Из проведенного анализа следует, что все пары трения системы Bosch «Common Rail» 4-го поколения смазываются дизельным топливом, содержащим противоизносные присадки. Нарушение режима смазывания топливом (например, при завоздушивании) приводит к контактированию поверхностей трения с образованием продуктов изнашивания в виде металлических частиц и выходу из строя всей топливной системы. Таким образом, необходимым условием долговременной работы пар трения данной топливной системы является недопущение попадания в неё существенных объемов воздуха (завоздушивания), приводящих к катастрофическим видам изнашивания деталей прецизионных пар трения.

 

 

Причины завоздушивания топливных систем «Common Rail» дизельных двигателей

 

Процесс попадания воздуха в топливную систему в большинстве случаев обусловлен следующими причинами:

1. Некачественное техническое обслуживание или ремонт топливной системы, приводящие к её разгерметизации. Разгерметизация вызывает постоянное попадание воздуха в топливную систему. Такое явление может произойти при замене топливного фильтра тонкой очистки, снятии и установке топливных форсунок, топливопроводов высокого давления, подаче дизельного топлива в систему питания двигателя из внешней ёмкости в ходе ремонтных работ.

Усугубляют последствия завоздушивания топливной системы работы по запуску двигателя с помощью стартера и применением средства облегчения запуска — аэрозольной смеси (эфира). При этом топливная система двигателя выходит из строя в течение нескольких часов.

2. Нарушение правил эксплуатации автотранспортного средства, обусловленное применением солярки, не соответствующей температуре окружающего автомобиль воздуха, и низким уровнем топлива в баке транспортного средства.        Наиболее опасна эксплуатация автомобиля с малым количеством летней солярки в баке в условиях низких температур (ниже –15 °С). Проанализируем, что произойдет в исследуемой топливной системе, в которой находится летнее дизельное топливо объемом 8-10 л, при температуре ниже –15 °С.

 

         Обычно температура застывания летнего дизельного топлива составляет от –10 до –15 °С [1; 2]. При более низкой температуре такое дизельное топливо полностью теряет свою подвижность из-за кристаллизации углеводородов, что приводит к прекращению подачи топлива к двигателю. Это вызывает остановку двигателя и невозможность его последующего запуска.

        При уровне топлива в топливном баке около 8-10 л в топливо погружен не весь топливный насос низкого давления, расположенный в топливном баке, а только его приемный фильтр.

         При движении автомобиля с таким объемом топлива при интенсивном ускорении (торможении), на подъемах (спусках) или участках дороги с поперечным уклоном воздух может засасываться насосом в топливную магистраль низкого давления, что недопустимо для топливной системы Вosch «Common Rail» СР4 из-за возможности ее завоздушивания и последующего отказа двигателя.

         После остановки прогретого двигателя дизельное топливо остается в топливной системе при условии её герметичности. При этом температура топлива в топливопроводах низкого давления в рассматриваемых условиях составляет +10…+20 °С [3-5]. Длина топливопровода низкого давления в автомобиле составляет около 5 м. При охлаждении топлива, например до –20 °С, его объем уменьшается [1; 2] и давление в топливопроводе существенно падает. Это приводит к формированию в нем воздушных пробок вследствие попадания воздуха через топливный насос низкого давления, который, как было указано ранее, полностью не погружен в топливо и окружен воздухом, а также выделения из дизельного топлива растворенного в нём воздуха [2].

          Так как температурный коэффициент объемного расширения летнего дизельного топлива равен около 0,001 °С^–1 и изменение коэффициента растворимости воздуха в топливе составит 0,01 м³/м³ [2], то при охлаждении солярки на 30 °С (от +10 до –20 °С) в 5-метровом топливопроводе общая длина воздушных пробок составит 0,001·30·5+0,01·5 = 0,2 м.

        Парафиновые пробки в застывшем дизельном топливе, а также образовавшиеся в нем воздушные пробки препятствуют запуску дизельного двигателя, оборудованного топливной системой Вosch «Common Rail» СР4.

         Следует отметить, что парафиновые пробки в застывшем дизельном топливе растворяются при его нагреве выше температуры застывания топлива и работоспособность системы восстанавливается [3-5], однако для удаления воздушных пробок требуются дополнительные работы по развоздушиванию (прокачиванию) топливной системы. В противном случае детали рассматриваемой топливной системы получают критические дефекты, и она полностью выходит из строя.

 

 

Особенности изнашивания и дефекты деталей пар трения топливной системы «Common Rail», обусловленные её завоздушиванием

 

Представленные ниже результаты были получены в ходе автотехнических экспертиз автомобилей марок «Киа» и «Хёндай», оборудованных топливной системой Вosch «Common Rail» СRDi с одноплунжерным топливным насосом высокого давления СР4.1.

Попадание воздуха в исследуемую топливную систему двигателя (завоздушивание) вызывает кавитационное изнашивание металлической сетки (показана стрелками) фильтра регулятора давления топливной рампы (рис. 2, 3).

Такой вид изнашивания наблюдается при наличии пузырьков воздуха в потоке жидкости (в дизельном топливе) [6; 7]. При прохождении такой жидкости через регулятор давления топливной рампы воздушные пузырьки смыкаются («схлопываются») и металлические поверхности подвергаются гидравлическим ударам, которые приводят к образованию на них повреждений в виде характерных углублений и язв (рис. 4). При этом на фильтре регулятора давления топливной рампы обнаруживаются частицы металла (продукты изнашивания деталей ТНВД вследствие попадания воздуха), которые застряли в нем при прохождении загрязненного дизельного топлива (рис. 5). Регулятор давления с указанными дефектами подлежит замене.

 

Завоздушивание топливной системы Вosch «Common Rail» не допускается, поскольку приводит к отказу топливного насоса высокого давления вследствие ускоренного изнашивания его деталей, при этом продукты изнашивания загрязняют всю топливную систему.

После разборки топливного насоса высокого давления в ходе визуального осмотра его деталей были обнаружены повреждения (дефекты) в виде царапин и натиров на плунжере (рис. 6), толкателе плунжера (рис. 7, 8), на кулачке приводного вала ТНВД (рис. 9), в отверстии корпуса ТНВД под толкатель плунжера (рис. 10, 11).

Выявленные дефекты формируются при контактировании друг с другом металлических деталей насоса из-за отсутствия смазочного материала (дизельного топлива) вследствие попадания воздуха в топливную систему, то есть имеет место адгезионное изнашивание деталей ТНВД. ТНВД с такими дефектами необходимо заменить.

Повреждение толкателя плунжера в ходе контактирования с алюминиевым (менее твердым) корпусом ТНВД объясняется образованием на поверхности трения оксида алюминия (Al₂О₃) в ходе коррозионно-механического изнашивания. Такой оксид существенно тверже стали, из которой изготовлен толкатель [8-10], и он активно образуется при попадании воздуха в топливную систему.

Образовавшиеся продукты изнашивания деталей ТНВД и абразивные частицы оксида алюминия, попавшие вместе с топливом в топливопроводы высокого давления и далее к форсункам, повреждают иглы топливных форсунок. Этот факт подтверждается исследованием цилиндрических поверхностей иглы разукомплектованной электромагнитной форсунки (рис. 12). На рис. 13 видны расположенные перпендикулярно друг к другу следы финишной механической обработки иглы и царапины от попадавших внутрь форсунки продуктов изнашивания деталей ТНВД. Часто наблюдается заклинивание игл форсунок из-за изнашивания деталей ТНВД.

Так как работа неисправных форсунок в системах Вosch «Common Rail» последних поколений блокируется ограничителями (аварийными клапанами) подачи топлива при заклинивании игл в открытом состоянии или при завоздушивании внутреннего пространства форсунок, это также не позволяет запустить двигатель.

Таким образом, адгезионное и коррозионно-механическое изнашивание деталей ТНВД вследствие завоздушивания приводит к абразивному изнашиванию поверхностей трения форсунок и в конечном итоге к отказу дизельного двигателя.

 

Основные выводы и рекомендации

 

На основании проведенных исследований можно утверждать следующее:

1. Нарушение режима смазывания топливом подвижных сопряжений системы Вosch «Common Rail» при завоздушивании приводит к контактированию поверхностей трения с образованием продуктов изнашивания в виде металлических и абразивных частиц и выходу из строя всей топливной системы.

2. При завоздушивании топливной системы происходит кавитационное изнашивание фильтра регулятора давления топливной рампы, адгезионное и коррозионно-механическое изнашивание плунжера, толкателя плунжера и корпуса топливного насоса высокого давления. Поверхности указанных деталей получают дефекты в виде углублений, язв, царапин и натиров.

3. Продукты изнашивания деталей топливного насоса высокого давления вызывают абразивное изнашивание поверхностей трения форсунок и их заклинивание. На поверхностях трения игл форсунок формируются риски и царапины, не совпадающие со следами финишной абразивной обработки.

4. После замены топливного фильтра тонкой очистки и каких-либо ремонтных работ для удаления воздушных пробок необходимо проводить дополнительные работы по развоздушиванию (прокачиванию) системы Вosch «Common Rail» СР4.

5. Не следует допускать применения дизельного топлива, не соответствующего температуре окружающего автомобиль воздуха, и низкого (менее ¼) уровня топлива в баке транспортного средства.

6. Проводить работы по техническому обслуживанию и ремонту топливной системы Вosch «Common Rail» 4-го поколения следует только в сервисных центрах, имеющих соответствующий допуск корпорации «Robert Bosch GmbH» к работе с указанными системами и необходимое технологическое оборудование.

Системы Common Rail

| Cummins Inc.

Cummins обеспечивает большее время безотказной работы вашего автопарка при низких затратах на техническое обслуживание. Как единственная организация топливных систем, основанная на опыте глобального поставщика двигателей, Cummins предлагает ряд различных систем, соответствующих потребностям вашего автомобиля или автопарка.

Топливная система XPI среднего класса

Этот пакет топливной системы, воплощающий технологию сверхмощной топливной системы в двигателях среднего класса, гарантирует, что насос и форсунки работают идеально согласованно.Предлагаемая как с масляной, так и с топливной смазкой, система обеспечивает лучшее в отрасли давление впрыска и, как специализированная система, обеспечивает оптимальные характеристики двигателя и улучшенную экономию топлива для двигателей среднего класса.

В системе может быть использован одноцилиндровый насос высокой производительности, способный удовлетворить потребности в лошадиных силах, минимизируя занимаемое пространство и общую стоимость владения. Кроме того, модуль управления Cummins контролирует и регулирует параметры топливной форсунки и насоса, чтобы обеспечить стабильную производительность впрыска топлива в течение всего срока службы двигателя.Лучшая в отрасли конструкция форсунок обеспечивает общее повышение топливной экономичности двигателя автомобиля.

Технология смазывания маслом

Модульная конструкция с масляной смазкой доступна для двигателей 5–12 литров, обеспечивая максимальную устойчивость к топливу.

Оптимальная конструкция обеспечивает низкую передачу масла в топливо, максимизируя срок службы сажевого фильтра для повышения долговечности за счет уменьшения повреждения форсунок из-за высокого давления и утечки горячего топлива.

Технология смазки топливом

Модульная конструкция с топливной смазкой для двигателей 5L-12L позволяет создать компактный насос с высокой топливной эффективностью, который можно адаптировать к широкому спектру двигателей, обеспечивая при этом самые высокие в мире стандарты выбросов топлива.

Помимо уменьшения занимаемой площади, что обеспечивает большую гибкость, есть также минимальная утечка и отсутствие давления передачи масла в топливо, что приводит к уменьшению повреждения форсунок из-за высокого давления и утечки горячего топлива.

Топливная система XPI для тяжелых условий эксплуатации

Система Cummins HD XPI — это система Common Rail, обеспечивающая самое высокое давление впрыска по сравнению с любой другой системой Common Rail. Система XPI, в первую очередь предназначенная для средних и тяжелых условий эксплуатации, является результатом передовой технологии Cummins на рынке.XPI обеспечивает лучшее в отрасли давление впрыска и, как специализированную систему, обеспечивает оптимальную производительность двигателя и улучшенную экономию топлива для приложений среднего класса.

Common Rail Преимущества:

• Лучшее в отрасли давление впрыска с большим объемом топлива под давлением в форсунке для улучшения возможности многократного впрыска, оптимального сгорания и экономии топлива
• Конструкция инжектора и насоса с малой утечкой для минимизации обратного потока нагретого топлива — для повышения экономии топлива и максимальной долговечности топливной системы
• Конструкция топливного насоса с масляной смазкой и привода форсунок с повышенным давлением для дополнительной устойчивости к повреждениям от мусора и повышенной устойчивости к свойствам топлива
• Насос доступен в двух- и трехцилиндровых моделях с множеством конфигураций, обеспечивающих гибкость применения и установки
• Максимальное давление 2600 бар

Форсунки Common Rail

Cummins предлагает топливные форсунки мощностью от 1600 до 2600 бар.

Преимущества:

• Конструкция, работающая под давлением, более устойчива к повреждениям от мусора, переносимого топливом, чем система со сбалансированным давлением. Чтобы избежать обратного потока нагретого топлива и необходимости в системе охлаждения топлива, топливные форсунки Cummins имеют полости для пружин под давлением, которые обеспечивают минимальную утечку или ее отсутствие, устраняют необходимость в дополнительном охлаждении и улучшают общую экономию топлива.
• Cummins предлагает систему с герметичными форсунками, обеспечивающую надежность и долговечность продукта.
Форсунки
• адаптированы к рабочим циклам и обеспечивают лучшую в отрасли экономию топлива, обеспечивая повышение эффективности до 5% по сравнению с нашими конкурентами.
• Форсунки без утечек способствуют снижению паразитного энергопотребления топливной системы более чем на 25% по сравнению с типичными форсунками среднего диапазона для общего улучшения экономии топлива двигателем.

CRFI 5	CRFI 5
CRFI 4	CRFI 4

Форсунки Common Rail (CRFI)
Название платформы	CRFI 2	CRFI 3	CRFI 4	CRFI 5	CRFI 8V
Максимальное рабочее давление (бар)	1600	1800	2200	2600	2200
Максимальное количество импульсов впрыска	6	6	6	5	5
Совместимость с адаптивными характеристиками форсунок (AIC)	Есть	Есть	Есть	Есть	Есть

Топливные насосы Common Rail
Название платформы	ФЛП 1	OLP 1	OLP 2	OLP 3
Количество цилиндров	2	1	2	2
Рабочий объем (куб. См / оборот)	1.2	1,8	3,6	2,4
Макс.давление в рампе (бар)	2000	1800	2200	2600
Макс.скорость (об / мин)	4500	1500	1500	2100
Смазка	Топливо	Масло	Масло	Масло
Тип подшипника	Обычная	Ролик	Ролик	Обычная
Тип подачи топлива	Механическая передача	Механическая передача	Механическая передача	Механическая передача
Применения двигателя	MD / HD	MD / HD	MD / HD	MD / HD

Потенциал системы впрыска Common Rail для дизельных двигателей легковых автомобилей

Образец цитирования: Schommers, J., Duvinage, F., Stotz, M., Peters, A. et al., «Возможности системы впрыска Common Rail для дизельных двигателей DI легковых автомобилей», Технический документ SAE 2000-01-0944, 2000, https: // doi .org / 10.4271 / 2000-01-0944.
Загрузить Citation

Автор (ы): Иоахим Шоммерс, Фрэнк Дювинаж, Марко Стотц, Арндт Петерс, Стефан Эльвангер, Кацуёси Коянаги, Гельмут Гильдейн

Филиал: DaimlerChrysler AG

Страницы: 11

Событие: Всемирный конгресс SAE 2000

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Также в: Достижения в области впрыска дизельного топлива и распылителей-SP-1498, The Diesel Engine-PT-109, SAE 2000 Transactions Journal of Engines-V109-3

Common Rail System (CR-System) для дизельных двигателей легковых автомобилей; Опыт применения для проектов серийного производства

Образец цитирования: Flaig, U., Полач В. и Зиглер Г., «Система Common Rail (CR-System) для дизельных двигателей легковых автомобилей; опыт применения в проектах серийного производства», Технический документ SAE 1999-01-0191, 1999, https: //doi.org/10.4271/1999-01-0191.
Загрузить Citation

Автор (ы): Ульрих Флайг, Вильгельм Полах, Герхард Циглер

Филиал: Роберт Бош ГмбХ, Штутгарт

Страницы: 12

Событие: Международный конгресс и выставка

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Также в: Технология впрыска и распыления дизельного топлива-SP-1415

ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ COMMON RAIL SYSTEM — Seven Diesel

Несмотря на то, что он стал известен своим английским названием Common Rail, дизельная система Common Rail или система подачи топлива с общим коллектором, как бы вы ее ни называли, была изобретена итальянским физиком Марио Рикко, которому была присуждена степень магистра in honoris causa in машиностроение в Университете Перуджи.Основываясь на победоносной интуиции Ricco, группа FIAT, в которую в 1990 году входили Magneti Marelli, Centro Ricerche FIAT и Elasis, перешла к ее концепции, развитию и доиндустриализации. В 1994 году фактической индустриализацией руководила компания Robert Bosch Gmbh под давлением Mercedes Benz, которая впоследствии также занималась маркетингом.

Подобные приложения, то есть те, которые работают по тому же принципу, восходят к первым десятилетиям 900-х годов в военно-морской и железнодорожной областях.Принцип двигателя с непосредственным впрыском Common Rail был разработан Цюрихским политехническим институтом с 1930-х годов, но несовместим с автомобильным применением. Одним из первых примеров дизельного двигателя Common Rail с гидравлическим приводом, позже известного как модифицированный Common Rail, был Cooper-Bressemer GN-8 1942 года. Только в 1997 году, с Alfa Romeo 156 1.9 и 2.4 JTD, было первое применение в автомобильной сфере. Первые два года он оставался эксклюзивным для FIAT, Alfa Romeo и Lancia, а затем устанавливался почти всеми автомобильными концернами.Только позже, с Bosch, был достигнут значительный технический прогресс двигателя, с постепенным уменьшением рабочего объема, увеличенной производительностью и максимальным давлением впрыска 1350 бар; особенности, которые сделали Common Rail все более конкурентоспособным на рынке, где ранее доминировал бензиновый двигатель.

Еще в 1997 году первый рельс, установленный на вагоне, имел такую ​​структуру: насос, независимо от оборотов двигателя, подает дизельное топливо в канал, знаменитый рельс, создавая внутри него давление.Это становится гидроаккумулятором или запасом топлива под давлением, готового к впрыску в цилиндры. Остаток, избыточное дизельное топливо, возвращается в резервуар, где он смешивается с дизельным топливом при комнатной температуре. В своем первом автомобильном применении эта рециркуляция горячего дизельного топлива в баке вызвала проблемы с надежностью, обусловленные повышением общей температуры в топливном контуре, рисками деградации пластиковых компонентов, но затем проблема была решена с помощью металлического охлаждающего змеевика под машина.

В июне 2008 года была запущена вторая версия Common Rail: двигатель Multijet. Основная концепция состоит в том, чтобы разделить впрыск на три закрытых действия: предварительный, основной и последующий, обеспечивая возможность реализации пилотного и последующего впрыска с большей временной гибкостью и достижения максимального давления впрыска 1600 бар. Таким образом, количество сжигаемого топлива остается прежним, но сгорание становится более постепенным за счет увеличения количества впрысков. Среди преимуществ — меньший уровень шума, снижение выбросов и повышение производительности в 6-7 раз.

Третье поколение Common Rail дебютировало в 2013 году с двигателем Alfa Romeo JTDm2, а затем пришло к дальнейшему совершенствованию технологии, которая привела нас к четвертому поколению Common Rail с пьезоэлектрическими инжекторами, характеризующимися обратным ходом. давления и регулятора давления насоса CP4, которые впервые были применены Volkswagen в 2008 году на новых двигателях 2.0TDI, 2.7TDI и 3.0TDI. В этой новой технологии максимальное давление впрыска увеличено до 2000 бар.

Теперь обратимся к самому важному компоненту системы — инжектору. Пуск и количество впрыска устанавливаются электронным блоком управления через электрическое управление форсунки. Во время работы двигателя и насоса высокого давления можно выделить четыре различных состояния:

1 — форсунка закрыта (фаза высокого давления)

2 — отверстие форсунки (запуск впрыска)

3 — форсунка полностью открытая

4 — закрытие форсунки (окончание впрыска)

Эти рабочие фазы регулируются распределением сил на компоненты форсунки.При выключенном двигателе и отсутствии давления в рампе форсунка остается закрытой пружиной. В двигателях с прямым впрыском и Common Rail используются форсунки P-типа с иглой диаметром 4 мм. Есть два типа: насадки SAC с глухим отверстием и насадки VCO с перфорированным седлом. Форсунки с глухим отверстием (SAC) имеют распылительные отверстия, расположенные в глухом отверстии, и в версиях с круглым острием они подвергаются механической или электрической эрозии, в то время как в версиях с коническим наконечником, как правило, только с электроэрозией. Форсунки с перфорированным седлом (VCO) были созданы для уменьшения выбросов, в этом случае распылительное отверстие начинается в коническом гнезде корпуса форсунки и почти полностью закрывается штифтом, когда форсунка закрыта.Из соображений жесткости наконечник имеет коническую форму, а отверстия обычно проделываются электрической эрозией.

Эволюционно-технологический скачок Diesel Common Rail удивил нас своей скоростью совершенствования и переосмысления. Нам остается только ждать, когда это нас удивит.

Схема системы Common Rail (CR)

Контекст 1

… почти все производители автомобилей используют прямой впрыск как в дизельных, так и в бензиновых двигателях.Дизельные двигатели с непосредственным впрыском для легковых автомобилей (рис. 1) появились в конце 80-х годов. Одна из моделей Fiat Croma была первым легковым автомобилем с дизельным двигателем с непосредственным впрыском. С 1989 года Audi и VW начали использовать эту технологию, пока она не распространилась на всю автомобильную промышленность. В то же время постепенное увеличение давления впрыска продолжалось до тех пор, пока система впрыска Common Rail (CR) не вступила в строй. Система CR обычно состоит в питании всех цилиндров от общей топливной рампы.В состав системы входят измерительные элементы, центральный блок управления, насос высокого давления, сосуд высокого давления, форсунки И — Рис. 2. Работа системы заключается в впрыске топлива под давлением, создаваемым насосом, в коллектор впрыска между последующими впрысками, что позволяет поддерживать постоянство давление в течение всего периода впрыска топлива. Размер впрыскиваемой дозы топлива зависит от времени открытия форсунки, а также от давления в системе. Турбокомпрессор дизельного двигателя стал стандартным элементом.Эти двигатели оказались более долговечными, они не нагреваются и производят относительно чистые выхлопные газы. Бензиновые двигатели с прямым впрыском известны под аббревиатурой: двигатели GDI (англ. Gasoline Direct Injection). В двигателях GDI впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания — рис. 3. Хотя в дизельных двигателях он является стандартом в течение многих лет, для бензиновых двигателей он все еще является своего рода новинкой. Первый автомобиль с непосредственным впрыском бензина появился еще в 1954 году (Mercedes 300 SL), но появление следующих (Mitsubishi Carisma) заняло 43 года.Прямой впрыск топлива в цилиндр двигателей с принудительным зажиганием рассматривается как метод повышения термического КПД и приближения его к КПД дизельных двигателей. Предполагается, что это позволит добиться снижения расхода топлива от 20% до 25%. Однако многие конструктивные и эксплуатационные факторы двигателя, важные с точки зрения расхода топлива, такие как: устранение дросселирования дросселем, увеличение степени сжатия и расширение пределов нагрузки при работе с расслоением. заряда, может иметь противоположный эффект с точки зрения выбросов выхлопных газов.Кроме того, многие стратегии, используемые для снижения выбросов, такие как: использование накопителей, регенерация катализаторов оксидов азота NOx, дополнительный впрыск топлива с целью повышения температуры катализатора, расширение объема работ на стехиометрические смеси, ускоряющие процесс отбеливания катализатора при холодном пуске, отрицательно сказываются на удельном расходе топлива (SFC). В статье представлены основные механизмы образования токсичных компонентов выхлопных газов по отношению, главным образом, к углеводородному топливу, которое в настоящее время используется в большинстве двигателей внутреннего сгорания, включая двигатели с прямым впрыском.Прямой впрыск в цилиндры приводит к повышению точности дозирования топлива и снижению выбросов при холодном пуске и переходных состояниях. В случае дизельных двигателей, где обычно используется прямой впрыск, процессы образования примесей сильно зависят от распределения топлива и от способа, которым это распределение изменяется во времени вместе с перемешиванием. Механизм образования токсичных компонентов выхлопных газов в дизельных двигателях с прямым впрыском показывает, каким образом различные элементы потока топлива в фазах предварительного и контролируемого смешения во время сгорания с завихрением заряда влияют на образование оксидов азота NO, углеводородов HC, сажи или твердых частиц — см. рис.4. В любом случае важно помнить, что в дизельных двигателях с прямым впрыском процесс образования токсичных компонентов существенно отличается от их образования в двигателях с принудительным зажиганием. Основная причина в том, что топливо в двигателе впрыскивается в цилиндр до начала сгорания. Напротив, сравнение выбросов двигателей GDI с выбросами двигателей PFI (Port Fuel Injection) при холодном пуске показывает, что в случае двигателей GDI наблюдается очень быстрое увеличение указанного среднего эффективного давления IMEP (ед. внутренняя работа) сразу после первых впрысков, в то время как двигатели PFI должны выполнить около 10 циклов, чтобы двигатель работал нормально.Это связано с образованием пленки топлива на впускных клапанах и стенках впускных каналов двигателей PFI. Указанное среднее эффективное давление — это постоянное давление, которое действует на поршень во время цикла сгорания, будет адекватно работать с фактическим давлением, которое действует на поршень в течение одного полного цикла двигателя. Указанное среднее эффективное давление является чисто теоретической величиной, которой нет в реальном двигателе. Он рассчитывается на основе (нормального) закрытого графика индикатора — рис.5. Кроме того, оно равно отношению среднего значения поля W s к цилиндру …

Техническое обслуживание дизельной топливной системы Common-Rail

«Common rail». Это термин, который на данный момент известен во всем дизельном пространстве. Однако для непосвященных или новых энтузиастов этот термин относится к способу заправки дизелей последних моделей / новых; через систему впрыска, которая основана на насосе высокого давления, который подает топливо на независимые рельсы (одиночный рельс для двигателей I-4 и I-6 или пара для двигателей V-8), которые затем питают каждый инжектор отдельно.

Вопреки распространенному мнению, хотя этот термин, возможно, стал глобальным дескриптором (вроде того, как мы используем «Kleenex», когда мы говорим о любом бренде ткани), с появлением в конце 1980-х 5,9-литровых двигателей Cummins с электронным питанием, «Common Rail» — это не только лучшее от Clessie.

Двигатели Ford Power Stroke и GM Duramax работают на аналогичном топливе. Тем не менее, мы признаем, что на популярном сегодня жаргоне обращение к дизельному пикапу просто как «common rail» обычно означает, что это Dodge Ram или Ram с 24-клапанным 5-цилиндровым двигателем.Двигатель Cummins объемом 9 или 6,7 л под его капотом.

В этом отчете мы сохраняем широкополосную связь и решаем проблемы заправки топливом Common Rail без какого-либо союза с брендами. Мы затронули инжекторные насосы CP3 и CP4 в других редакционных статьях (подчеркивая их роль в улучшении характеристик дизельного двигателя), а также важность защиты этих деталей от повреждений из-за загрязнения, чрезмерного давления и т. Д. Теперь мы рассмотрим, как — когда манипулирование топливом для увеличения мощности — вы можете обеспечить устойчивость топливной системы, следуя этим пяти замечательным советам, предоставленным нашими друзьями из NW Fuel Injection Service в Суррее, Британская Колумбия.

Посмотреть все 2 фотографии

Ограничения обратного трубопровода

Большинство поклонников Cummins (особенно OG) знают, что первые топливные насосы Bosch (VE и P7100) можно обманом заставить увеличить давление впрыска, ограничив обратный поток топлива к танку. Хотя эти насосы поддерживают этот тип модификации, они не будут работать с системами Common Rail.

Ограничение потока насоса CP3 или CP4 создаст избыточное давление в корпусе; Достаточно, чтобы выдуть из насоса уплотнения карданного вала и контрольные заглушки.ТНВД в значительной степени зависит от возвратной топливной магистрали, которая сбрасывает избыточное давление, которое создается внутри насоса, и отправляет его обратно в бак.

Когда вы проверяете топливную систему грузовика, опять же, не ограничивайте возвратную линию. Кроме того, в некоторых случаях (с модифицированными насосами CP3) вам действительно потребуется увеличить размер обратной линии для поддержки дополнительного потока.

Давление в питающей магистрали

При заправке топливом с общей топливораспределительной рампой большее давление на входе (питании) не всегда лучше, поскольку слишком большое давление может создать проблемы того же типа, что и ограничение обратного трубопровода.Имеет место эффект умножения; если топливо поступает в насос под слишком высоким давлением, оно создает огромное давление (до 40 000 фунтов на квадратный дюйм) внутри насоса и приводит к разрыву уплотнений, повреждению насоса изнутри или повреждению форсунок. Для высокопроизводительных приложений NW Fuel Injector Service рекомендует использовать манометр на стороне подачи, чтобы всегда поддерживать правильное давление топлива.

Вот рекомендуемые значения давления подачи для двигателей, оборудованных CP3 и CP4:

• Cummins 2003-2016 (5.9 л и 6,7 л): не менее 8 фунтов на кв. Дюйм / не более 15 фунтов на кв. Дюйм
• Duramax 2001 2016 (6,6 л): не менее 8 фунтов на кв. Дюйм / не более 10 фунтов на кв. Дюйм
• Power Stroke 2011-2016 (6,7 л): не менее 8 фунтов на квадратный дюйм / не более 10 фунтов на квадратный дюйм

Конденсация и загрязнение воды

Дизельное топливо поглощает воду. И в этом случае неудивительно, что загрязнение воды является причиной номер один для отказов дизельной топливной системы. По этой причине, если дизельный грузовик не будет использоваться более 30 дней, полностью заполните его топливные баки, чтобы обеспечить минимальное количество воздуха, доступного для сбора конденсата.Кроме того, чаще меняйте топливные фильтры, если автомобиль много простаивает.

Вода (конденсат) собирается на стенках топливного бака, образуя маленькие капельки влаги, которые образуются при ежедневном нагревании и охлаждении окружающего воздуха. Чем больше перепад температур, тем быстрее собирается вода. Обычно для образования конденсата внутри топливного бака грузовика, двигатель которого не был запущен, требуется от 28 до 30 дней. Эта влага накапливается в топливе и начинает создавать ржавчину и водоросли внутри бака, что в конечном итоге загрязняет все компоненты топливной системы.При длительном хранении мы рекомендуем использовать присадку к дизельному топливу, которая содержит стабилизатор и мягкий биоцид, чтобы продлить срок службы хранимого топлива и предотвратить рост водорослей.

Фильтрация

Никакие добавки не могут удалить воду из дизельного топлива (спиртосодержащие или метилгидратные продукты не предназначены для использования в дизельном топливе). В этом случае первая линия защиты масляной горелки — это водоразделительный топливный фильтр. Заменяйте топливные фильтры через каждые 2 (секунды) интервалов замены масла.

Диагностика со стандартной калибровкой ECM

Перед выполнением диагностики топливной системы Common Rail на грузовике с двигателем, настроенным на заказ, мы рекомендуем вернуть калибровку ECM на склад. Почему? Потому что это может повысить точность и скорость анализа. Пользовательские настройки могут замаскировать проблемы и сделать неисправные компоненты менее очевидными, а правильную диагностику проблемы более трудной.

Когда настройки ECM возвращаются на склад, значения OEM-тестов, а также процедуры диагностической проверки и спецификации будут более точно отражать происходящее, чтобы помочь быстрее определить источник проблемы.

Источники

Моделирование и управление системой впрыска Common Rail высокого давления

DOI: 10.1016 / j.isatra.2016.03.002. Epub 2016 21 марта.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Китайско-французская международная совместная лаборатория автоматического управления и обработки сигналов (LaFCAS), Школа автоматизации, Нанкинский университет науки и технологий, Нанкин 210094, Китай.Электронный адрес: [email protected].
• ² Китайско-французская международная совместная лаборатория автоматического управления и обработки сигналов (LaFCAS), Школа автоматизации, Нанкинский университет науки и технологий, Нанкин 210094, Китай.

Элемент в буфере обмена

H P Wang et al.ISA Trans. 2016 июл.

Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.1016 / j.isatra.2016.03.002. Epub 2016 21 марта.

Принадлежности

• ¹ Китайско-французская международная совместная лаборатория автоматического управления и обработки сигналов (LaFCAS), Школа автоматизации, Нанкинский университет науки и технологий, Нанкин 210094, Китай.Электронный адрес: [email protected].
• ² Китайско-французская международная совместная лаборатория автоматического управления и обработки сигналов (LaFCAS), Школа автоматизации, Нанкинский университет науки и технологий, Нанкин 210094, Китай.

Элемент в буфере обмена

Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

В этой статье представлено моделирование и контроль давления в Common Rail системы впрыска Common Rail высокого давления (HPCRIS).Предлагаемая математическая модель системы впрыска Common Rail высокого давления, которая содержит три подсистемы: подмодель насоса высокого давления, подмодель Common Rail и подмодель форсунки, представляет собой относительно сложную нелинейную систему. Математическая модель проверяется программным обеспечением Matlab и виртуальной средой детального моделирования. Для рассматриваемой HPCRIS разработан эффективный свободный от модели контроллер, который называется интеллектуальным пропорционально-интегральным (iPI на базе ESO-based) контроллером на базе Extended State Observer.И этот предлагаемый метод состоит в основном из упомянутого ESO-наблюдателя и iPI-контроллера на основе оценки временной задержки. Наконец, чтобы продемонстрировать характеристики предлагаемого контроллера, предлагаемый контроллер iPI на базе ESO сравнивается с обычным ПИД-контроллером и ADRC.

Ключевые слова: AMESim; Давление в Common-Rail; ESO; Система впрыска Common Rail высокого давления; Контроллер IPI.

Авторские права © 2016 ISA. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

Похожие статьи

• Отслеживание походки человека на основе активного контроля отклонения нарушений для реабилитационного экзоскелета нижних конечностей.

  Лонг Й, Ду З, Конг Л, Ван Ш, Чжан З, Донг В. Long Y и др. ISA Trans. 2017 Март; 67: 389-397.DOI: 10.1016 / j.isatra.2017.01.006. Epub 2017 17 января. ISA Trans. 2017 г. PMID: 28108003

• Управление частичным подавлением активных помех.

  Ли Д., Дин П., Гао З. Ли Д. и др. ISA Trans. 2016 Май; 62: 109-19. DOI: 10.1016 / j.isatra.2016.01.022. Epub 2016 28 февраля. ISA Trans. 2016 г. PMID: 26928516

• Модифицированное управление линейным активным подавлением помех на основе наблюдателя сокращенного порядка для систем TITO.

  Павар С. Н., Чили Р. Х., Патре Б. М.. Павар С.Н. и др. ISA Trans. 2017 ноя; 71 (часть 2): 480-494. DOI: 10.1016 / j.isatra.2017.07.026. Epub 2017 10 августа. ISA Trans. 2017 г. PMID: 28803625

• Интервальный нечеткий ПИД-регулятор типа 2 для неопределенной нелинейной перевернутой маятниковой системы.

  Эль-Бардини М., Эль-Нагар А.М. Эль-Бардини М. и др. ISA Trans.2014 Май; 53 (3): 732-43. DOI: 10.1016 / j.isatra.2014.02.007. Epub 2014 21 марта. ISA Trans. 2014 г. PMID: 24661774

• Настройка линейного регулятора активного подавления помех с указанием устойчивости.

  Чжан Б., Тан В., Ли Дж. Чжан Б. и др. ISA Trans. 2019 Февраль; 85: 237-246. DOI: 10.1016 / j.isatra.2018.10.018. Epub 2018 24 октября. ISA Trans. 2019. PMID: 30389246

LinkOut — дополнительные ресурсы

• Полнотекстовые источники

• Прочие источники литературы

[Икс]

цитировать

Копировать

Формат: AMA APA ГНД NLM

.