Паливна система Common Rail — що це таке?

Система упорскування Common Rail (Common Rail у перекладі з англійської - "загальний шлях", "загальна рампа") є сучасною системою впорскування палива дизельних двигунів. Втім, аналог такої системи застосовується і в бензинових двигунах з примусовим упорскуванням палива, тобто інжекторних двигунів.

Розробниками системи Common Rail є спеціалісти відомої німецької фірми Bosch. На серійних автомобілях із застосуванням електронного керування такі системи з'явилися у 1997 році. В даний час роботи із застосування систем Common Rail ведуться практично у всіх фірмах-виробниках ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L'Orange).

Основна принципова відмінність системи Common Rail від розглянутої попередньої статті класичної системи харчування у тому, що паливо до форсунок подається безпосередньо від ТНВД, як від загального накопичувача – паливної рампи.

Система впорскування Common Rail

Паливна рампа (акумулятор палива) являє собою товстостінний циліндричний посудину, здатний витримувати високий тиск, що розвивається ТНВД. У рампі підтримується постійний тиск палива за допомогою ТНВД та регулятора тиску, і кожна форсунка з'єднана паливопроводом з рампою.

У потрібний момент блок управління формує керуючий сигнал електромагнітний (або п'єзоелектричний) клапан форсунки, форсунка відкривається і паливо впорскується в циліндр.

Таким чином, головною відмінністю системи Common Rail є поділ процесів створення тиску і впорскування палива, що дозволяє отримати ряд переваг у роботі.

Застосування даної системи дозволяє знизити витрату палива, токсичність газів, що відпрацювали, рівень шуму дизеля, а також значно поліпшити його динамічні характеристики. У порівнянні із звичайним дизелем система

Common Rail дозволяє знизити витрату палива до 40% при зменшенні токсичності газів, що відпрацювали, і зниження шумності при роботі на 10%.

Головною перевагою системи Common Rail є можливість управління подачею палива за допомогою комп'ютера (електронного блоку управління), що дозволяє здійснювати широкий діапазон регулювання тиску, кількості та моменту початку упорскування палива.

Конструктивно система упорскування Common Rail складає контур високого тиску паливної системи класичного дизельного двигуна. У системі використовується безпосереднє упорскування палива, тобто. дизельне паливо впорскується безпосередньо в камеру згоряння.

Система Common Rail включає паливний насос високого тиску, клапан дозування палива, регулятор тиску палива (контрольний клапан), паливну рампу та форсунки. Усі елементи поєднують паливопроводи.

Паливний насос високого тиску (ТНВД) служить для створення високого тиску палива та його накопичення у паливній рампі. На сучасних дизелях, обладнаних системою живлення Common Rail, застосовують паливні насоси високого тиску радіально-плунжерного або плунжерного типу.

Клапан дозування палива регулює кількість палива, що подається до паливного насоса високого тиску, залежно від потреби двигуна. Клапан конструктивно поєднаний із ТНВД.

Регулятор тиску палива призначений для керування тиском палива в системі залежно від навантаження на двигун. Він встановлюється у паливній рампі.

Паливна рампа призначена для виконання кількох функцій: накопичення палива та вміст його під високим тиском, пом'якшення коливань тиску, що виникають внаслідок пульсації подачі від ТНВД, розподілу палива за форсунками.

Форсунка - найважливіший елемент системи, що безпосередньо здійснює впорскування палива в камеру згоряння двигуна. Форсунки пов'язані з паливною рампою паливопроводами високого тиску. У системі використовуються електрогідравлічні форсунки або п'єзофорсунки.

Упорскування палива електрогідравлічною форсункою здійснюється за рахунок управління електромагнітним клапаном. Активним елементом п'єзофорсунки є п'єзокристали, які значно підвищують швидкість роботи форсунки.

Управління роботою системи упорскування Common Rail забезпечує система керування дизелем, яка поєднує датчики, блок керування двигуном та виконавчі механізми систем двигуна. Основними виконавчими механізмами системи упорскування

Common Rail є форсунки, клапан дозування палива, а також регулятор тиску палива.

Принцип дії системи впорскування Common Rail

Принцип роботи системи харчування Common Rail досить простий, і спроби її застосування відомі досить давно – понад півстоліття тому. Тим не менш, максимального ефекту від використання такої системи живлення вдається отримати лише за допомогою комп'ютерного управління роботою двигуна, тому широке поширення подібні системи набули лише недавно.
Розглянемо докладніше роботу Common Rail на наведеній нижче схемі.

За допомогою паливопідкачувального насоса (ТПН) паливо закачується з паливного бака і через фільтр з вологовідділювачем подається в радіально-плунжерний насос високого тиску.

(ТНВД) , який за допомогою ексцентрикового валу надає руху три плунжери. Паливний насос високого тиску безпосередньо пов'язаний з розподільним валом і подає порцію палива в рампу при кожному обороті, а не тому, що у звичайному двигуні один раз за два обороти. Від ТНВД паливо під великим тиском надходить у гідроакумулятор (паливну рампу), звідки надходить на електро- або п'єзогідравлічні форсунки, керовані комп'ютером. Надлишки палива від форсунок та ТНВД зливаються в паливний бак через паливопроводи зливу (магістраль зворотного зливу).

У потрібний момент блок управління (ЕБУ) дає команду відповідним форсункам на початок упорскування та забезпечує певну тривалість відкриття клапана форсунки.

Залежно від режимів роботи двигуна, блок управління двигуном коригує параметри роботи системи впорскування.
Початок упорскування та кількість палива, що подається в циліндри двигуна через форсунки, залежить від початку та тривалості сигналу електронного блоку управління, що формується на підставі інформації від датчиків. Цей сигнал залежить від кількох параметрів, насамперед від режиму роботи двигуна. Система управління дизелем включає датчики оборотів двигуна, положення колінчастого валу (датчик Холла), положення педалі акселератора, витратомір повітря, температури охолоджуючої рідини, тиску повітря, температури повітря, тиску палива, кисневий датчик (лямбда-зонд) та деякі інші.

Тиск у системі регулюється сигналом блоку управління за допомогою регулятора. На неодруженому ходу воно мінімальне, що знижує шум роботи форсунок і ТНВД, а при розгоні максимальне для забезпечення кращої прийомистості.

Багаторазове впорскування в системі Common Rail

Оскільки тиск упорскування не залежить від оборотів двигуна та навантаження, фактичний початок, тиск і тривалість упорскування можуть бути вільно обрані в широкому діапазоні значень.

фото

Крім того, з'являється можливість застосування попереднього упорскування (або навіть декількох упорскувань), регульованого в залежності від потреб двигуна, що призводить до істотного скорочення шуму двигуна поряд з поліпшенням процесу згоряння та скороченням викиду шкідливих речовин з газами, що відпрацювали.

З метою підвищення ефективної роботи двигуна в системі Common Rail реалізується багаторазове упорскування палива протягом одного циклу роботи двигуна. При цьому розрізняють: попередній упорскування, основне впорскування і додаткове впорскування.

Попереднє упорскування невеликої кількості палива проводиться перед основним упорскуванням для підвищення температури і тиску в камері згоряння, чим досягається прискорення самозаймання основного заряду, зниження шуму і токсичності відпрацьованих газів. Залежно від режиму роботи двигуна виконується:

два попередні впорскування - на холостому ходу;
один попередній упорскування - при підвищенні навантаження;
попередній упорскування не проводиться - при повному навантаженні;
основне упорскування забезпечує роботу двигуна в режимі часткових та номінальних навантажень.

Додаткове впорскування проводиться для підвищення температури газів, що відпрацювали, і згоряння частинок сажі в сажовому фільтрі (регенерація сажевого фільтра).

Переваги та недоліки системи Common Rail

Як уже зазначалося вище, використання у дизелях системи живлення Common Rail замість класичної системи живлення дає відчутний приріст потужності, екологічності та економічності двигуну. Зменшення витрати палива, викиду шкідливих речовин, шуму, поряд із підвищенням динамічних показників досягається можливістю комп'ютерного управління всіма процесами упорскування, що неможливо здійснити у традиційних системах харчування, навіть найскладніших та найдосконаліших.

До суттєвих недоліків системи Common Rail слід віднести складність обслуговування, що вимагає від технічного персоналу високої кваліфікації та необхідність застосування спеціального обладнання для тестування роботи системи. Тому якщо автомобіль експлуатується в умовах обмеженого технічного сервісу невисокого рівня, надійніше використовувати класичну систему живлення.

Слід зазначити, що система живлення Common Rail піддає моторне масло значним тепловим навантаженням. Через більш інтенсивне горіння верхня частина (головка) поршнів нагрівається набагато сильніше, ніж у класичного дизельного двигуна. Якщо головка поршня у класичного дизеля безпосереднього впорскування нагрівається до 320-350 ° C, під час роботи із системою живлення Common Rail - понад 400 °С. В результаті моторне масло вигоряє і окислюється значно інтенсивніше. З цієї причини в мастильній системі дизелів з уприскуванням типу Common Rail необхідно використовувати синтетичні або напівсинтетичні моторні олії.

Перспективи розвитку системи харчування Common Rail

Удосконалення системи живлення Common Rail здійснюється шляхом збільшення тиску впорскування. Очевидно, що чим вищий тиск у системі в момент упорскування, тим більше палива встигає потрапити в циліндр за рівний проміжок часу і, відповідно, реалізувати більшу потужність двигуна. Крім того, упорскування під великим тиском забезпечує високу якість розпилювання палива форсункою, що благотворно позначається на процесах сумішоутворення та горіння.

У сучасних двигунах підвищення тиску впорскування обмежується міцністю акумулятора палива (рампи) і паливопроводів високого тиску, які схильні до пульсуючих і вібраційних навантажень при роботі двигуна і здатні зруйнуватися.

Тим не менш, за півтора десятка років інженерними рішеннями вдалося збільшити тиск на упорскуванні більш ніж у півтора рази – у сучасних дизелів із системою живлення Common Rail воно досягає 220 МПа і навіть більше.

ДВИГУН COMMON RAIL: ПРИНЦИП ДІЇ, НАДІЙНІСТЬ, ОБСЛУГОВУВАННЯ, ПЛЮСИ ТА МІНУСИ.

Для того, щоб зрозуміти, як функціонує автомобільна система з технологією упорскування палива під високим тиском (Common Rail), необхідно знати її конструкторські особливості, з яких елементів вона складається, а також які функції та завдання виконує в тій чи іншій силовій установці транспортного засобу. Дані питання ми і обговоримо в нашій розповіді, щоб отримати вичерпне уявлення про принцип роботи автомобільної паливної системи Common Rail. Крім того, розглянемо питання, що часто ставиться багатьма автовласниками: "Чим відрізняється система упорскування палива під високим тиском від класичних паливних технологій?".

1. Особливості, плюси та мінуси системи упорскування палива Common Rail

Система Common Rail – технологія упорскування палива для дизельних силових установок. Принцип роботи ґрунтується на подачі палива до форсунок під постійним тиском від загальної рампи. Ця технологія була вперше розроблена німецькими інженерами компанії Bosch. Коммон Рейл від компанії Бош повсюдно використовується на транспортних засобах таких марок, як Volvo, Mersedes-Benz та BMW.

Паливна система Common Rail у перекладі з англійської означає загальну магістраль паливного механізму транспортного засобу. Така система характеризується упорскуванням палива в камеру згоряння циліндрів під високим атмосферним тиском. Завдяки подачі палива під тиском в циліндри забезпечується висока ефективність роботи силової установки і скорочується витрата палива в середньому на 10-15%, а потужність двигуна зростає приблизно на 30-40%.

Крім збільшення потужності силової установки та зниження витрати палива, переваги системи упорскування під високим тиском Коммон Рейл не закінчуються. Дана система відзначається зменшенням шуму при роботі мотора, при цьому момент дизельного двигуна, що крутить, підвищується в середньому на 5-10 відсотків. Завдяки вищеописаним чинникам, система упорскування палива Коммон Рейл набула загальної популярності і на сьогоднішній день приблизно кожен другий автомобіль на планеті з дизельною силовою установкою обладнаний цією технологією.

Серед недоліків системи Коммон Рейл можна виділити досить високі норми якості до споживаного дизельного палива. У тому випадку, коли в таку паливну систему потрапляють дрібні сторонні частки у вигляді парафіну, що не розчинився, який міститься в солярці, то це може призвести до виходу з ладу форсунок керованих електронікою і виконаних з високою точністю. Ось тому в дизельних силових установках із системою Коммон Рейл застосування якісного дизпалива є найголовнішою та обов'язковою умовою.

2. Принцип дії системи упорскування палива Коммон Рейл

Основний принцип роботи системи Коммон Рейл полягає в подачі палива, як правило, дизельного виду, до форсунок від загальної рампи під високим тиском. Тиск у такій системі упорскування утворюється, а також підтримується незалежно від частоти обертання колінчастого валу силової установки стану. Крім того, на тиск у паливній системі такого типу також ніякого впливу не надає параметр об'єму палива, що впорскується, в камери циліндрів.

Процес упорскування палива здійснюється форсунками за спеціальною командою електронного блоку управління системи. У кожну форсунку вбудовані магнітні соленоїди, включення яких відбувається з того ж електронного блоку управління системи упорскування. Таким чином, за допомогою "розумних" форсунок утворюється керований упорскування палива в камери згоряння паливно-повітряної суміші, розташованих у циліндрах двигуна.

Для підвищення ефективності функціонування системи упорскування Комон Рейл було вирішено розробити та використовувати спеціальний вузол, який називається акумуляторний блок, що містить у своєму складі розподільний трубопровід, трубки подачі палива, а також самі форсунки. Електронний блок управління по закладеної в нього програмі передає керуючий сигнал до форсунок, а точніше до соленоїдів, які встановлені на цих деталях.

Далі соленоїди по команді від блоку управління роблять подачу дизпалива в камери згоряння паливно-повітряної суміші двигуна за допомогою виконавчих механізмів у вигляді форсунок. Вся процедура відбувається за принципом поділу вузла, який створює високий тиск та елементів упорскування, що забезпечують підвищення точності управління процесом згоряння суміші та збільшення сили подачі палива.

3. Пристрій та конструкторські відмінності системи Common Rail

Система Коммон Рейл за своїм пристроєм значно відрізняється від класичних паливних систем, наприклад, FSI або GDI. Система впорскування функціонує під високим тиском Common Rail і включає до складу 3 основні вузли, такі як:

– Контур низького тиску: включає паливний бак, насос з типом дії підкачування палива, фільтруючий елемент та трубопроводи для з'єднання деталей системи.

– Контур високого тиску: він складається з насоса високого тиску, який замінює класичний ТНВД із контрольно-реєструючим клапаном, рампи високого тиску з датчиком, який контролює в ній робочий тиск, форсунок із соленоїдами, а також з'єднувальних шлангів із трубопроводами. Довідково відзначимо, що рампа високого тиску представляє собою довгу трубу з поперечно встановленими штуцерами для з'єднання з форсунками і виконаний у вигляді двошарового елемента.

– Спеціальні датчики системи: розташовуються по всій паливній системі для контролю, реєстрації та направлення зібраної інформації на електронний блок. У системі Коммон Рейл налічується близько десятка таких датчиків.

Блок електронного типу системи Коммон Рейл отримує певні електричні сигнали від таких датчиків, як положення колінчастого валу, положення розподільного валу, переміщення педалі газового акселератора, тиску наддуву, а також температури атмосферного повітря, температури антифризу, масової витрати повітря і тиску горючої суміші. Електронний блок управління системи Коммон Рейл на основі наданих йому сигналів та інформації від всіляких датчиків аналізує, а потім обчислює потрібну кількість паливної суміші, що подається в камери циліндрів двигуна.

Після обчислення даних блок управління подає команду про початок упорскування необхідної кількості палива на такі виконавчі елементи, як форсунки. Увімкнення форсунок здійснюється через отримані сигнали на соленоїди. Крім того, блок управління визначає тривалість відкриття форсунок, коригує показники упорскування, а також керує роботою всієї системи в цілому.

Контур низького тиску системи забезпечує за допомогою спеціального насоса, засмоктування і підкачування палива з бензобака автомобіля, далі відбувається пропускання пального через елемент, що фільтрує, в якому осідають непотрібні забруднення у вигляді парафіну, а потім здійснюється доставка відфільтрованої суміші до контуру з високим робочим тиском.

При надходженні палива в контур з високим робочим тиском насос направляє горючу суміш в акумуляторний блок, де воно знаходиться під тиском в діапазоні від 120-140 МегаПаскаль за допомогою контрольного клапана. У тому випадку, якщо даний клапан відкривається за розпорядженням електронного блоку, далі паливо від насоса по зливному трубопроводу направляється в бензобак. Зауважимо, кожна форсунка з'єднується спеціальними окремими трубками високого тиску з акумуляторним блоком. Усередині самої форсунки, як говорили раніше, розташовується керуючий соленоїд, він же клапан електромагнітного типу.

Далі по ланцюжку, після отримання електричного сигналу від електронного блоку управління системи Коммон Рейл, форсунка здійснює впорскування пального певний циліндр силової установки. Тривалість упорскування палива проводиться до тих пір, поки соленоїд форсунки не вимкнеться по команді надійшла від того ж електронного блоку управління, який у свою чергу обчислює і визначає момент початку упорскування, кількість пального, отримуючи інформацію від різних датчиків і аналізуючи отримані показники за допомогою спеціального програмного забезпечення, закладеного в пам'ять процесора або комп'ютера на заводі-виробнику.

Крім того, електронний блок управління також систематично проводить постійний контроль працездатності всієї системи Коммон Рейл. Так як в акумуляторному блоці, пальне знаходиться на стабільно високому показнику тиску, це дає можливість упорскування малих і чітко розмірених порцій палива. Крім того, в сучасних системах Коммон Рейл з'явилася функція подачі попередньої частини пального перед основним упорскуванням. Ця можливість забезпечила покращений процес згоряння паливно-повітряної суміші у камерах циліндрів двигуна автомобіля.

У висновку зазначимо, що завдяки високоточному електронному управлінню та оптимальному тиску в системі упорскування палива Коммон Рейл, в силовій установці згоряння пального здійснюється з максимальною ефективністю, що забезпечує комфортну роботу мотора автомобіля, так як на кожному з режимів силової установки досягаються оптимальні показники. Завдяки цим факторам, скорочується витрата палива та відбувається зниження токсичності відпрацьованих газів вихлопної системи транспортного засобу. Таким чином, паливна система упорскування пального під високим тиском Common Rail забезпечила розвиток цілого покоління дизельних двигунів, тому що має невичерпний потенціал. Оскільки екологічні норми з токсичності щорічно збільшуються, це в першу чергу сприяє подальшому бурхливому розвитку паливних систем за технологією Коммон Рейл.

Паливна система Common Rail. Принцип роботи та особливості.

Паливна система високого тиску Common Rail є кращою для сучасних дизельних двигунів, що набагато перевершує можливості механічних та гідравлічних систем упорскування минулих років. Завдяки відносно високому тиску впорскування та більшому контролю за подіями у форсунці, системи впорскування Common Rail мають гарні експлуатаційні характеристики та менші викиди в атмосферу при одночасному підвищенні ефективності.

паливо подається з паливного бака в паливний насос через підйомний насос. Єдина мета підйомного насоса полягає в тому, щоб постійно подавати паливо в паливний насос - тиск палива, що надходить у паливний насос, мало і не впливає на фактичний тиск, що виходить з форсунки розпилювача. Насос високого тиску підтримує величезний тиск у загальній магістралі/ях (двигун I-6 (рядний) має одну загальну паливну рампу, яка живить кожну форсунку, в той час як двигун «V» (V-подібний) буде використовувати дві загальні рампи, однієї на кожен ряд циліндрів). Тиск у рампі або тиск у паливній системі на виході з насоса високого тиску може досягати тиску, що перевищує 2000 бар.

Події упорскування управляються PCM / ECM модулем, який подає живлення на інжектор, щоб ініціювати подію впорскування. Коли це відбувається, паливо проходить через розпилювач форсунки та розпорошується в камеру згоряння. Найбільш важливим фактором у системі Common Rail є тиск у рампі - більший тиск у рампі призводить до більшого розпорошення палива і, отже, тісно пов'язане з ефективністю згоряння.

Система Common Rail є альтернативою механічним форсункам і системам HEUI, яка на відміну від останніх двох має здатність реалізовувати відносно високий тиск упорскування і запускати форсунку кілька разів за одну подію згоряння (можливість здійснювати попередній упорскування невеликої кількості палива в циліндр для підвищення температури та тиску в камері згоряння, чим досягається прискорене займання основного заряду, а також додаткове впорскування після основного підвищення температури відпрацьованих газів і згоряння частинок сажі в фільтрі сажі). Це призводить до підвищення потенціалу продуктивності, зниження викидів та підвищення ефективності. Системи Common Rail також зазвичай знижують шум двигуна.

Однак незважаючи на всі переваги даної системи, є деякі її недоліки. Насамперед у зв'язку з вищим тиском системи, а отже і вищими навантаженнями на циліндро-поршневу групу двигуна, власникам систем Common Rail слід використовувати якісні моторні олії та проводити їх заміну не рідше ніж раз на 8-9 тисяч кілометрів. Також слід потурбуватися заправкою тільки якісним дизельним паливом, наявність у солярці сторонніх домішок, бруду та води може у короткий термін вивести з ладу паливну систему. Ще одним недоліком у порівнянні з іншими системами є більш дорогий ремонт, який повинен проводитись кваліфікованим персоналом з використанням спеціальних інструментів та стенду для регулювання ТНВД.

Особливості пристрою та переваги паливної системи Common Rail

Паливна система Common Rail застосовується виключно в дизельних двигунах і вважається найпрогресивнішою на поточний момент. У порівнянні з іншими схемами вона забезпечує економічнішу витрату палива, підвищує екологічну безпеку автомобіля, відрізняється низьким рівнем шуму, але головне - створює більш високий тиск подачі в камеру згоряння. Про те, як влаштована система упорскування Common Rail (Коммон Рейл) і які принципи її роботи, йтиметься далі.

Що таке паливна система Common Rail

Дослівно термін Common Rail перекладається російською мовою як загальна магістраль. Головною конструктивною особливістю цієї системи є наявність паливної рампи, в якій відбувається акумуляція палива до подальшої подачі у форсунки дизельного двигуна. Через цю особливість подібні системи також називають акумуляторними. Вперше вона була представлена компанією Bosch у 1996 році.

Конструктивно система Коммон Рейл ділиться на контури низького та високого тиску і складається з наступних елементів:

Паливний насос, що підкачує. Він подає дизельне паливо з бака до напірної магістралі.
Паливний фільтр оснащений клапаном для попереднього прогріву при низьких температурах.
Допоміжний паливний насос. Виконує перекачування палива від нагнітальної магістралі.
Сітковий фільтр.
Температурний датчик. Фіксує рівень прогрівання палива у системі.
ТНВД (паливний насос високого тиску) – найчастіше застосовується насос розподільчого типу.
Дозуючий клапан. Він регулює кількість палива, що потрапляє до рампи.
Регулятор тиску дизпалива. Необхідний підтримки заданих показників тиску палива у магістралі високого тиску.
Паливна рампа або акумулятор. Фактично є трубкою, по довжині якої розташовані штуцери кріплення форсунок.
Датчик тиску. Розташований у магістралі високого тиску. Він фіксує та передає відповідні дані ЕБУ (електронний блок управління) двигуна.
Редукційний або перепускний клапан. Дозволяє підтримувати показник тиску у зворотній магістралі на рівні 1 МПа, що забезпечує правильну роботу форсунок.
Паливні форсунки. Бувають двох типів: електрогідравлічні чи п'єзоелектричні. Перші управляються електромагнітним клапаном, а другі оснащені п'єзокристалами, що дозволяє суттєво підвищити швидкість їхньої роботи.

Більше 70% всіх вироблених дизельних двигунів оснащується паливними системами Common Rail.

Особливості та принцип роботи

Принцип роботи паливної системи цього типу заснований на розподілі процесів створення високого тиску та безпосередньо впорскування дизеля. З паливного бака пальне закачується до системи насосом низького тиску. При цьому воно проходить через фільтри, де очищається від домішок та різних забруднень. По контуру низького тиску дизпаливо надходить у ТНВД, що має механічний привід. Він, у свою чергу, виконує закачування палива в рампу, де воно акумулюється до моменту упорскування. Це дозволяє постійно підтримувати потрібний рівень тиску незалежно від поточного режиму роботи двигуна.

Отримуючи дані від датчиків системи, ЕБУ двигуна визначає, скільки палива необхідно подати ТНВД на паливну рампу. Після цього відкривається клапан дозування пального, що надходить в акумулятор. Паливо при цьому знаходиться під заданим рівнем тиску, що підтримується регулятором.

Щойно необхідний обсяг дизеля закачується в рампу, ЕБУ посилає команду на відкриття форсунок, які відповідають циклу роботи двигуна. Протягом одного циклу роботи такої системи здійснюється багаторазове упорскування, що складається з трьох етапів:

Попередній — необхідний підвищення температури і стискування в камері згоряння, що дозволяє прискорити процес займання. На холостому ходу може виконуватися два попередні впорскування, при збільшенні оборотів - один, а на повній потужності попереднього впорскування немає.
Основний - безпосередньо забезпечує роботу двигуна.
Додатковий - необхідний для збільшення температури нагріву відпрацьованих газів, що забезпечує згоряння сажі та зменшення обсягу шкідливих викидів в атмосферу.

Переваги та недоліки системи Common rail

Спочатку рівень тиску, що створюється на паливній рампі, становив 140 МПа. Починаючи з четвертого покоління система дозволила досягати показників до 220 МПа. Такий прогрес дозволив досягти збільшення обсягу палива, що впорскується в циліндри двигуна за один цикл, а отже, підвищити потужність дизельних автомобілів.

Акумуляторні паливні системи використовують цілий комплекс датчиків, що дозволяють враховувати:

тиск у магістральному трубопроводі;
швидкість обертання колінчастого валу;
витрати повітря, положення педалі газу;
температуру палива та повітря;
дані лямбда-зонда.

Сигнали, що надходять від цих датчиків, дозволяють ЕБУ максимально оптимізувати роботу дизельного двигуна. У порівнянні з системами ТНВД з насос-форсунками, ремонтопридатність Common Rail вища за простіший пристрій.

Серед недоліків системи Коммон Рейл – необхідність використання палива вищої якості. Оскільки в таких двигунах використовуються конструктивно складні форсунки, їхній ресурс нижчий. Також дуже важливим є забезпечення повної герметичності. Так, наприклад, при поломці форсунки, її клапан постійно перебуватиме у відкритому положенні, і паливна система перестане працювати.

Поява паливної системи Common Rail стала справжнім проривом у виробництві дизельних двигунів. Вона забезпечила можливість застосування для дизелів усіх класів високих екологічних стандартів, які активно впроваджуються в розвинених країнах.

Форсунки common rail

Форсунки common rail, які почали встановлюватися на дизельні іномарки ще з 90-х років минулого століття, замінили згодом простіші механічні дизельні форсунки, що спрацьовуються від тиску палива. І зараз під капотом майже будь-якої дизельної іномарки (крім старіших машин) встановлені форсунки такого типу. У цій статті буде докладно описано принцип роботи та влаштування сучасних дизельних форсунок системи common rail, які вони бувають та інші нюанси.

Спочатку варто сказати, що інженери багатьох автомобільних держав ще в 70 роках почали розробляти форсунки подібного типу, причому досить успішні роботи проводилися і в Радянському Союзі. Але перші промислові зразки, які вдалося поставити на потік приблизно в 1997 році, вдалося розробити фірмі Robert Bosch, причому спільно з фірмами GmbH, Elasis і Fiat.

Якщо бути точним, то форсунки для дизелів із системою common rail бувають двох основних типів: електро-гідравлічні та п'єзо-електричні. Обидва типи застосовуються на сучасних дизелях і обидва типи форсунок будуть докладно описані нижче.

Пристрій та принцип роботи форсунки common rail

З паливної рампи (рейки) дизельне паливо надходить трубопроводом високого тиску у форсунку через вхідний штуцер 4. Потім через канал 10 і жиклер 7 паливо надходить у так звану камеру гідро-керування 8. Ця камера з'єднується з лінією звернення через жиклер 6, який відкривається і закривається за допомогою селеноїдного електро-клапану.

1 - електро-гідравлічна форсунка. А - форсунка закрита, Б - форсунка відкрита (уприскування). 1 - зливальний канал обратки, 2 - клема (електророз'єм), 3 - електромагнітний клапан (селеноїд), 4 - впускний канал (штуцер трубопроводу високого тиску), 5 - кульковий клапан, 6 - жиклер, 7 - жиклер впускного каналу, 8 - гідрокамера 9 - плунжер, 10 - паливний канал, 11 - запірна голка форсунки.

Якщо жиклер 6 перекритий, то сили тиску палива, які впливають на плунжер 9, набагато більше сили тиску, прикладеного до конуса в середній частині запірної голки 11 (тиск тисне на голку знизу, і прагнути підняти її, але це тиск поки менше тиску, що впливає зверху на плунжер 9 та голку 11). Від цього запірний конус голки досить щільно притиснутий до свого сідла і надійно перекриває надходження палива, що під великим тиском, в камеру згоряння двигуна.

Але коли подається електро-сигнал на керуючий селеноїд електроклапану, жиклер 6 відразу відкривається, при цьому тиск в камері гідро-керування миттєво знижується і сила тиску палива, що давить на плунжер 9 зверху теж знижується. І тепер сила тиску, що діє на плунжер 9 зверху, стає меншою, ніж сила тиску палива, що впливає на голку запірну знизу.

При цьому сила тиску, що діє на запірну голку знизу, ще й долає опір пружини, що вказана червоною стрілкою на малюнку 1 а. А отже, в цей момент конус голки відокремлюється від свого сідла і паливо впорскується в камеру згоряння двигуна.

Описаний вище вплив на запірну голку форсунки, за допомогою різниці тиску (так звана мультиплікаторна система, що працює за допомогою дози палива, що управляє), дозволяє миттєво впливати на голку, дуже швидко відриваючи конус голки від її сідла, для виникнення упорскування палива, що неможливо було б зробити за допомогою прямого впливу електричного клапана на голку (селеноїд електроклапану спрацьовує набагато повільніше).

При цьому так звана керуюча доза палива, за допомогою якої голка миттєво відкривається, не впорскується в камеру згоряння, а прямує назад, через жиклер 6 гідро-керуючої камери в трубопровід обратки (вказаний білою стрілкою) і далі в паливний бак.

Тепер трохи опишу роботу форсунки common rail у процесі чотирьох етапів її роботи:

Вихідний стан, коли форсунка закрита з доданим високим тиском від рампи, це перший етап роботи.
Потім другий етап, коли форсунка відкривається і відбувається початок упорскування.
Третій етап, коли форсунка повністю відкрита (запірна голка піднята над отворами розпилювача).
Ну і четвертий етап, коли конус запірної голки сідає на своє місце в сідлі та голка перекриває отвори розпилювача, тобто форсунка закривається (кінець упорскування).

Ці чотири робочі етапи є результатом дії сил тиску, прикладених до внутрішніх деталей форсунки.

А тепер усі ці 4 етапи докладніше, у процесі роботи форсунки:

При вихідному стані форсунка закрита (дивіться малюнок А), тобто її запірний конус щільно притиснутий до свого сідла ще й за допомогою пружини і перекриває потік палива в камеру згоряння (зрозуміло, упорскування неможливе). При цьому дизельне паливо з паливної рампи по трубопроводу високого тиску при тиску приблизно не менше 300 кг/см² надходить через вхідний штуцер 4 і вказану порожнину чорною стрілкою усередину форсунки.

У певний потрібний момент упорскування палива, від ЕБУ на селеноїд 3 надходить імпульс напруги, при цьому електро-магнітний клапан відкривається (див. малюнок Б), кулька 5 теж піднімається над вихідним отвором і відкриває вихід палива, та й паливо починає стравлюватися в обратку ( по білій стрілці на малюнку).

Від цього тиск палива в керуючій камері знижується, а тиск палива, що давить на голку знизу збільшується і долаючи зусилля пружини, тиск піднімає голку, відриваючи її конус від сідла розпилювача і відкриваючи отвір розпилювача для впорскування палива в камеру згоряння дизельного двигуна, під тиском практично рівним тиску в паливній рейці (рампі).

Як тільки ЕБУ відключить керуючу напругу від клеми 2 селеноїда електро-клапану, він відразу закривається і тиск в камері управління відразу збільшується, від тиску створюваного в рампі і надходить по трубопроводу високого тиску в форсунку, і знову створюється внутрішній тиск, що давить на плунжер 9 зверху через жиклер 7.

І відповідно плунжер тисне на голку зверху, і разом із пружиною щільно притискає запірний конус голки до свого сідла, перекриваючи отвір розпилювача. І далі все повторюється, коли ЕБУ знову в потрібний момент подасть напругу, що управляє (імпульс) на клему 2 селеноїда електро-клапана форсунки. Якщо внутрішній тиск усередині форсунки відсутній, то голка замикає отвір розпилювача тільки від впливу запірної пружини (зазначена червоною стрілкою на малюнку).

Ремонт та доступність запчастин для електро-гідравлічних форсунок набагато простіше, ніж ремонт п'єзофорсунок, які будуть описані нижче. І технічні можливості багатьох спеціалізованих центрів у великих містах дозволяють відновити практично всі електро-гідравлічні форсунки від відомої фірми «Bosch», трохи складніше з запчастинами для фірми «Delphi» (нові корпуси форсунок, наконечники, запірні клапани, котушки селеноїдів часом дуже важко знайти. для цієї фірми, але у великих містах або через інтернет зараз все можливо).

Ну, а оригінальні запчастини для форсунок японської фірми «Denso» знайти нереально (хоча поступово інтернет налагоджує ситуацію), ну хіба що підробки від якоїсь азіатської фірми. Скільки опрацюють такі запчастини невідомо. Вартість ремонту природно залежить від регіону, де знаходиться СТО, а також від кількості деталей, що заміняються, та й від виробника цих деталей і самої форсунки. І зрозуміло, що більше зношених деталей замінено, тим дорожче ремонт форсунки, тож точну цифру не беруся озвучувати.

Стеля ремонту бошевських форсунок становить приблизно сто п'ятдесят доларів, а максимальна вартість ремонту форсунок "Denso" або "Delphi обійдеться приблизно на сотню $ дорожче (на "Denso" в більшості випадків будуть встановлені неоригінальні запчастини).

Але принцип роботи у п'єзо-форсунки також ґрунтується на гідравлічній системі, тобто від дії стравлювання та зменшення тиску палива над запірною голкою, але про це докладніше нижче. Коли на клему 12 п'єзо-форсунки не подається електрична напруга, запірна голка своїм конусом перекриває отвори розпилювача за рахунок високого тиску палива, що впливає на поршень (а також від впливу запірної пружини 3, яка тисне на голку навіть коли немає тиску палива в системі) .

Коли необхідно зробити впорскування палива, в потрібний момент від ЕБУ на клему 12 п'єзоелемента 9 подається напруга, від якого збільшується довжина п'єзокристалу і він починає тиснути на поршень штовхача 8, а той у свою чергу тисне і відкриває перемикаючий клапан 5, і через цей вже відкритий клапан, дизельне паливо починає надходити в паливо-провід обратки.

При цьому тиск палива, що давить зверху на запірну голку 1 відчутно знижується, і від цього тиск палива, що давить на голку знизу, здатне підняти голку і відкрити отвори розпилювача для здійснення упорскування. Причому кількість дизельного палива, що впорскується в камеру згоряння, залежить від тривалості впливу напруги на п'єзоелемент форсунки (тривалість визначається ЕБУ), а також залежить від створеного тиску в паливній рейці (рампі) паливної системи сучасного дизеля.

Плюси п'єзо-форсунок були описані вище, а основний їх мінус це те, що повноцінний їх ремонт нереальний (особливо форсунок від фірм "Denso", "Bosch" та фірми "Delphi"). З електрогідравлічними форсунками цих фірм і з запчастинами для них набагато простіше, ніж з п'єзофорсунками. Трохи простіше із запчастинами для деяких п'єзо-форсунок від фірми Siemens (зараз Continental).

Можна звичайно частково відновити їхню працездатність і усунути наслідки нашого жахливого палива, знявши наконечники і промивши їх на ультразвуковому стенді. Ну і потім перевірити роботу форсунок на спеціальному діагностичному стенді, якщо відвезти їх в якийсь спеціалізований центр.

Ми розглянули обидва типи форсунок common rail, їх пристрій та принцип роботи, а також основні плюси та мінуси форсунок кожного типу. І тепер перейдемо докладніше до їх виробників, які трохи були описані вище.

Виробники форсунок common rail та їх ремонтопридатність

Bosch, Delphi, Continental (колишній Siemens) та Denso – четвірка світових виробників форсунок для сучасних дизелів із системою common rail.

Всім відомий Bosch є піонером виробництва форсунок ще з часів перших дизельних двигунів та апаратури до них і безперечно є лідером у цій галузі, у тому числі у виробництві найсучасніших форсунок common rail.

До того ж із ремонтом електро-гідравлічних форсунок цієї знаменитої фірми здатні впоратися практично всі СТО, та й із запчастинами проблем немає. А ось п'єзо-електричні форсунки цієї фірми в більшості випадків неремонтопридатні (ну тільки відновити ультразвуком їх наконечники, як було описано вище, здатні пропрацювати приблизно 200 тисяч, а нові можна знайти приблизно за 300 $).

Розібрати та відновити працездатність електро-гідравлічної бошевської форсунки для грамотного спеціаліста проблем не складає (якщо хочете стати таким і заробляти пристойні гроші, то клікайте на банер під цією статтею), а перебирання та перевірка форсунок на діагностичному стенді може знадобитися після двохсот тисяч км пробігу, при нормальному паливі. А на якісному європейському паливі бошевські форсунки здатні опрацювати до 500 тисяч км. Вартість ремонту, як було зазначено вище, не більше 150$.

Японська корпорація Denso виготовляє найякісніші форсунки common rail. До того ж нестача запасних частин для форсунок цієї японської фірми поступово сягає минулого і у великих містах вже можна купити практично всі потрібні запчастини. Ремонт і перевірка на діагностичному стенді в спеціалізованому центрі може обійтися приблизно в 150 $, але це дешевше, ніж купувати нову форсунку за 400 - 450 $ (може бути і дорожче у деяких «дилерів» десь у глибинці).

Що стосується відновлення п'єзо-електричних форсунок фірми Denso, то вони як і бошевські нерозбірні і не підлягають ремонту. Але п'єзо-електричні форсунки цієї фірми досить надійні (спроможні пропрацювати до 500 тисяч на європейському паливі і до 200 тисяч на нашому), і застосовуються вони зазвичай на деяких престижних автомобілях, таких як Лексус (ну і на деяких джипах Тойота).

Ну а якщо виникне необхідність замінити п'єзоелектричні форсунки на вашій машині (наприклад після певного пробігу), то доведеться витратитися на 2000 зелених грошей, так як ціна нової форсунки приблизно 500 $. Ну а якщо ваш дизельний двигун має не 4 циліндри, а більше (наприклад якщо під капотом вашої машини живе шести, або восьмициліндровий V-твін, то доведеться витратитися вдвічі більше. Тому якщо надумаєте купувати собі машину з багатоциліндровим двигуном, то купуйте дизельну іномарку з електрогідравлічними форсунками, ремонт яких обійдеться набагато дешевше (приблизно 150 $ за шт).

Виробник форсунок фірма Delphi так само випускає якісні вироби, але форсунки цієї фірми зазвичай більш чутливі до якості дизельного палива і тому їхній ресурс на нашому паливі менший, ніж у форсунок того ж Боша (приблизно 150 тис.км.).

Ну а щодо вартості ремонту, то відновлення та перевірка на стенді електро-гідравлічної форсунки цієї фірми обійдеться трохи дорожче, ніж ремонт форсунок вищеописаних фірм, приблизно 200 $ (через необхідність прошивки коду, при заміні нового розпилювача).

Але зрозуміло ціна може бути й іншою, залежно від регіону та крутості СТО. Однак зараз можливо знайти нову форсунку приблизно за 250 - 270 $, а значить для багатьох гаражних майстрів є сенс купити і встановити нову форсунку, ніж морочитися з ремонтом форсункою беушной цієї фірми.

Що стосується п'єзоелектричних форсунок цієї фірми, то поширені вони мало (з'явилися на деяких Мерседесах, наприклад Mерседес E250 CDI), але при їх дебюті в 2009 через них часто з'являлися перебої в роботі дизеля і згодом вони були вдосконалені. Щодо ремонтопридатності п'єзо-форсунок цієї фірми, втім, як і інших фірм, говорити не доводиться на увазі їх не розбірної конструкції. Небагато продовжити ресурс допоможе очищення розпилювачів в ультразвуковому стенді.

Виробник форсунок Continental (колишній Siemens), так само виробляє досить довговічні форсунки (пробіг досягає 200 тисяч, а на європейському паливі очевидно ще більше), як електрогідравлічні, так і п'єзоелектричні.

Навіть електрогідравлічні форсунки цієї компанії ще зовсім недавно вважалося неможливо відновити, через брак запасних частин, але зараз ситуація набагато простіше, до того ж цьому сприяє розвиток інтернет магазинів. І багато спеціалізованих центрів зараз уже беруться за ремонт електрогідравлічних форсунок цієї фірми (вартість приблизно 200 $). А нова форсунка коштуватиме приблизно 300 — 350$. Що стосується п'єзо-форсунок цієї фірми, то вони як були, так і залишаються неремонтопридатними.

Ну і насамкінець кілька порад новачкам, точніше кілька причин, які підтвердять вам, що форсунки вашого автомобіля вимагають грамотної майстерні з діагностичним стендом у спеціалізованому сервісі.

Перша причина для перебирання форсунок - це важкий запуск дизельного двигуна - чому не заводиться машина можна уточнити ось у цій статті (зрозуміло, важкий запуск може бути і з інших причин, особливо при похолоданні і докладніше про це читаємо ось тут).
Підвищена витрата палива двигуном.
Чорний дим (про діагностику двигуна за кольором вихлопу читаємо ось тут).
Втрата потужності двигуном (ще про інші причини втрати потужності читаємо ось тут).
Робота двигуна із перебоями.
Тріє дизельний двигун (при виході з ладу однієї форсунки).
Перегрівання дизельного двигуна.

Зрозуміло перераховані вище причини можуть бути не тільки через несправні форсунки, а й через несправності в ТНВД (про його діагностику та ремонт читаємо ось тут), або від несправностей регулятора тиску палива, або через виход з ладу якогось датчика , який мав надавати інформацію на електронний блок управління.

Нюансів збоїв у роботі сучасного дизеля може бути кілька, і тут у межах однієї статті все описати неможливо. Потрібна діагностика двигуна.

Якщо ж з'ясується, що проблема саме в якійсь форсунці, то її слід демонтувати з двигуна, потім перевірити її роботу на стенді. Ну а далі знадобиться розбирання елементів форсунки, дефектування деталей, заміна непридатних деталей і промивання придатних, потім буде потрібно складання та регулювання форсунки та вимірювання її параметрів роботи. Ну і для деяких форсунок (наприклад фірми Delphi) знадобиться перепрошивка коду в залежності від встановленого екземпляра.

Детально про ремонт форсунок звичайного типу я вже писав ось тут, але про ремонт форсунок common rail якось по можливості напишу. Ну і насамкінець ще кілька порад новачкам: при встановленні відремонтованих форсунок на свій двигун, обов'язково замініть їх ущільнюючі мідні шайби новими (про це я вже писав у статті про ремонт звичайних форсунок, і як демонтувати форсунки теж), а так само слід обов'язково замінити все паливні фільтри, і обов'язково промийте фільтр грубої очистки в паливному баку, і сам бак теж. Ну і не завадить промити всі паливопроводи.

Також не завадить промивання паливної системи від продуктів зношування деталей ТНВД (від дрібного металевого пилу, який поступово утворюється в процесі роботи деталей насоса, особливо від кулачкового приводу плунжера).

Принцип роботи дизельної системи

Система упорскування палива знаходиться в самому серці дизельного двигуна. Система нагнітає та впорскує паливо у камеру згоряння з повітрям під великим тиском.

Система впорскування дизельного палива включає:

ТНВД – нагнітає тиск палива.
Паливопровід високого тиску подає паливо в паливну форсунку.
Паливна форсунка - впорскує паливо в циліндр.
Паливопідкачуючий насос - подає паливо з бака.
Паливний фільтр – фільтрує паливо.

У деяких баках на дні фільтра знаходиться седиметр, що відокремлює воду від палива.

Функції системи

Чотири основні функції системи упорскування дизельного палива:

Подача палива

Такі елементи насоса, як циліндр і плунжер, вбудовані в корпус насоса, що впорскує. Коли плунжер під впливом кулачка піднімається, паливо під високим тиском подається до інжектора.

Регулювання кількості палива

У дизельних двигунах забір повітря відбувається практично постійно, незалежно від швидкості обертання чи навантаження. Якщо кількість упорскування змінюється разом зі швидкістю двигуна, а регулювання упорскування залишається незмінним, то потужність і витрата палива зміняться. Ефективна потужність двигуна майже пропорційна кількості упорскування, і це регулюється за допомогою педалі газу.

Встановлення моменту впорскування

Затримка впорскування - це час між моментом упорскування палива, запалювання та згоряння та моментом досягнення максимального тиску згоряння. Незалежно від швидкості двигуна цей період залишається постійною величиною. Для зміни моменту упорскування використовується таймер, що допомагає досягти оптимального згоряння.

Розпилення палива

Коли насос, що впорскує, нагнітає тиск палива, який потім розпорошується через розпилювач форсунки, то паливо повністю змішується з повітрям, що покращує запалювання. Результат – повне згоряння.

ПРИСТРІЙ І ПРИНЦИП РОБОТИ СИСТЕМИ COMMON RAIL

Після отримання технології прямого упорскування дизельного двигуна із системою COMMON RAIL компанії ROBERT BOSCH Gmbh вдалося з успіхом розробити ефективну схему контролю упорскування, яка набула найбільшого поширення і у світі, завдяки своїй простоті та надійності. Системи COMMON RAIL від BOSCH класифікуються за типами насоса високого тиску та можуть мати декілька різновидів залежно від завдань двигуна. Системи управління паливоподачею BOSCH можуть бути трьох типів: з регулюванням тиску в рампі на стороні високого тиску, регулювання потоку палива на стороні високого тиску при виході палива з ТНВД і так званий подвійний контроль, коли регулювання відбувається за допомогою датчика контролю потоку в ТНВД і за допомогою регулятора тиску на паливній рампі за допомогою дозуючого клапана лінії низького тиску на вході в ТНВД.

Система Bosch CP1

Насоси Bosch першого покоління типу CP1 працюють за допомогою валу, з'єднаного з розподільним валом двигуна. Вони можуть мати модифікації CP1K – компактний дизайн та CP1S – стандартний дизайн, але з регулятором тиску на корпусі насоса. Система характеризується наявністю занурювального електричного паливного насоса, який подає паливо до ТНВД під тиском 2,6 бар та з продуктивністю 160 л/год (може змінюватись в залежності від моделі автомобіля). Електричний паливний насос постійно активований при працюючому двигуні. Зайве паливо відводиться через запобіжний клапан на блоці паливного фільтра паливний бак. Блок паливного насоса та вказівника рівня палива оснащений ще одним запобіжним клапаном. При заблокованому паливопроводі запобіжний клапан відкривається і паливо, що подається, знову повертається безпосередньо в паливний бак. Це дозволяє уникнути пошкоджень паливної системи.

ТНВД системи СР1 має три плунжери, розташованих радіально один до одного під кутом 120 градусів. У центрі корпусу паливного насоса встановлено приводний вал. Привід плунжерних пар здійснюється за допомогою ексцентрикового кулачка безпосередньо від розподільного випускного валу через сполучний елемент. Передавальне число приводу паливного насоса відповідає передавальної кількості колінчастого валу щодо розподільчого валу 2 : 1. ТНВД СР1 не має клапана дозування палива. Тиск у паливній рампі регулюється виключно за допомогою регулятора тиску палива (DRV). ТНВД повинен створювати мінімальний тиск у рампі на рівні 170-200 бар на холостому ході та 1350 бар на максимальних оборотах. Після вхідного штуцера на лінії низького тиску ТНВД є спеціальний клапан, який переводить частину палива для змащування внутрішніх поверхонь насоса. Пружина клапана налаштована так, що якщо тиск у магістралі нижче 0,8 бар, то паливо направляється на мастило та охолодження насоса і потім зливається в лінію звороту. Якщо тиск вище 0,8 бар, то пружина стискається і більшість палива подається до плунжерів для стиснення. У міру обертання приводного валу ексцентрик натискає на тригранну втулку, а вона натискає на поршень плунжера. Коли ексцентрик не тисне на поршень плунжера, поршень під дією зворотної пружини рухається до центру насоса, створюючи розрядження в камері, яке відкриває клапан впуску і паливо потрапляє в камеру. Після натиску ексцентрика на поршень, той рухається вгору, стискаючи паливо та високий тиск у камері перекриває впускний клапан (як тільки тиск стане близько 1 бару), одночасно висуваючи кульку контрольного клапана на впуску та випускаючи паливо з камери вже під високим тиском. Після цього рух поршня вниз знову створює розрядження і кулька перекриває випускний отвір і клапан впускний відкривається знову. Такт повторюється. Деякі варіанти насоса можуть мати клапан деактивації одного з плунжерів. Причина його використання - зниження навантаження на ТНВД на малих оборотах, а також швидке зниження тиску в системі під час переходу блоку управління в аварійний режим. Клапан деактивації складається з електромагніту та штока, який перекриває подачу палива для стиснення. Після подачі сигналу з ЕБУ на клапан, соленоїд притискає шток із золотником клапана до впускного отвору.

Регулятор тиску палива є частиною рампи палива або розташований на корпусі ТНВД. Клапан на насосі знаходиться після випускного штуцера подачі палива в рампу і відводить частину палива в лінію звороту. Клапан складається з соленоїда і пружного штока, який упирається в кульку для перекриття зливного каналу. Відкриття форсунок та робота плунжерів призводять до сильних гідравлічних коливань палива. Кулька в клапані покликана гасити ці коливання. Якщо тиск у клапані більше 100 бар, то пружина стискається і паливо витікає в магістраль звороту. Під керуванням сигналу частоти з ЕБУ соленоїд рухає шток вперед і він перекриває злив у зворотній бік, підвищуючи тиск в лінії. Якщо ЕБУ не керує клапаном, то тиск знаходиться на рівні 100 бар. Якщо клапан на рампі, він знаходиться на лінії зливу палива в магістраль звороту і регулює паливо за сигналом частотної модуляції з блоку управління двигуном.

Також на рампі встановлюється датчик вимірювання тиску. Він з високою точністю і відповідно короткий час вимірює миттєвий тиск палива в рампі і передає в ЕБУ сигнал напруги, що відповідає наявному тиску. Датчик функціонує разом із регулятором тиску палива у замкнутому контурі регулювання. Також у рампі може розташовуватися датчик температури палива. Його опір при температурі 25 градусів - 2400 Ом, при температурі 80 градусів - 270 Ом.

Зазвичай у двигунах із системою Bosch СР1 використовуються форсунки електромагнітного типу. Принцип роботи наступного:
Паливо з рампи під високим тиском через трубку прямує до форсунки і далі по паливній галереї у форкамеру розпилювача, а також через впускний дросель в камеру, що управляє клапана. Керуюча камера клапана з'єднана з лінією повернення палива в бак через випускний дросель, який відкривається електромагнітним клапаном. У закритому стані (електромагнітний клапан знеструмлений) випускний дросель закритий кулькою клапана, тому паливо не може вийти з камери, що управляє клапана. У цьому положенні у форкамері розпилювача та в керуючій камері клапана встановлюється однаковий тиск (баланс тиску). На голку розпилювача діє додатково зусилля пружини, тому голка розпилювача залишається закритою (гідравлічний тиск і зусилля пружини голки розпилювача). Паливо не потрапляє до камери згоряння. При активації електромагнітного клапана відкривається випускний дросель. За рахунок цього зростає тиск в камері, що управляє клапана, а також гідравлічне зусилля, що діє на керуючий золотник клапана. Як тільки гідравлічна сила в керуючій камері клапана стане менше гідравлічної сили у форкамері розпилювача та пружини голки розпилювача, голка розпилювача відкривається. Паливо через отвори розпилювача впорскується в камеру згоряння. Через заданий програмою час подача електроживлення до електромагнітного клапана переривається. Після цього випускний дросель знову закривається. З закриттям випускного дроселя в камері клапана, що управляє, через впускний дросель відновлюється тиск з паливної рампи.

Цей підвищений тиск з великим зусиллям впливає на керуючий золотник клапана. Ця сила і сила пружності пружини голки розпилювача тепер перевершують силу у форкамері розпилювача та голка розпилювача закривається. Швидкість закривання голки розпилювача визначається витратою впускного дроселя. Упорскування припиняється, як тільки голка розпилювача досягає свого нижнього упору. Непряме приведення в дію голки розпилювача за допомогою системи гідравлічного сервоприводу застосовується, коли зусилля, необхідне швидкого відкривання голки розпилювача за допомогою електромагнітного клапана, не може бути створено безпосередньо. Для цього додатково до обсягу палива, що впорскується, у повернення палива через дроселі керуючої камери подається необхідний «керуючий об'єм». Додаткове до керуючого об'єму є об'єми витоків на переміщення голки розпилювача і золотника клапана, що управляє. Електромагнітні форсунки калібруються під час виробництва та мають кілька варіантів кодування. Ранні версії розділені на класи (наприклад, Х, Y, Z у Hyundai) і у разі заміни класи форсунок необхідно комбінувати за певним принципом. У пізніших системах використовується код: 8-значний (ЄВРО IV) або 9-значний (ЄВРО V), який є поправочним коефіцієнтом для корекції палива і вигравіруваний на поверхні головки паливної форсунки. У разі заміни форсунок на згадку про ЕБУ необхідно вводити новий код. Також необхідно вводити коди форсунок при заміні ЕБУ на новий на згадку про новий блок.

Система Bosch CP1Н

Система Bosch CP1H відноситься до другого покоління і почала застосовуватися з 2001 року. На відміну від насосів CP1 в СР1Н на стороні подачі палива в рампу, розташований соленоїдний клапан контролю кількості палива, що подається з насоса в рампу. Ця конструкція вперше була застосована на типі СР3 але додана до СР1 для збільшення продуктивності насоса. Це дозволяє збільшити ефективність насоса, знизивши температуру палива, навантаження та підвищивши створюваний тиск. Привід паливного насоса здійснюється безпосередньо від розподільного випускного валу через сполучний елемент. Передавальне число приводу відповідає передавальної кількості колінчастого валу щодо розподільчого валу 2 : 1. Паливний насос може виробляти максимальний тиск палива від 1600 до 1800 бар. Ще одна особливість системи СР1Н – використання деактиватора одного з плунжерів у разі, якщо немає необхідності розвивати максимальний тиск у рампі.

У разі, якщо в системі не використовується занурювальний електричний насос, ТНВД може бути обладнаний насосом шестеренного типу, що підкачує. Основні конструктивні деталі - дві шестірні, що знаходяться в зачепленні, що обертаються один назустріч одному і подають паливо, защемлене в западинах між зубами, з порожнини всмоктування в порожнину нагнітання. Контактна лінія шестерень між порожниною всмоктування та порожниною нагнітання ущільнена, що унеможливлює зворотне перетікання палива. Подача насоса приблизно пропорційна частоті обертання двигуна. У цьому потрібне регулювання подачі / перехідного тиску. Величина перехідного тиску, що нагнітається зубчастими колесами, залежить від отворів, що дроселюють, і їх прохідного перерізу в перепускному дросельному клапані. Перепускний клапан дросельний інтегрований в контур низького тиску паливного насоса. Створення високого тиску (до 1800 бар) спричиняє високе температурне навантаження на окремі деталі паливного насоса. Тому для забезпечення витривалості механічні деталі паливного насоса повинні рясно змащуватись. Перепускний дросельний клапан спроектований так, щоб за будь-якого режиму експлуатації забезпечити оптимальне змащування і, відповідно, охолодження. При низькій частоті обертання паливного насоса (низький тиск насоса, що підкачує) керуючий золотник лише трохи зміщується зі свого сідла. Потреба мастилі/охолодженні, відповідно, мала. Відкривається мала подача палива через дросель на кінці золотника, що управляє, для змащування/охолодження насоса. Деякі ТНВС можуть бути забезпечені автоматичною вентиляцією (Форд).

Через дросель відводиться повітря, яке може перебувати у паливному насосі. Зі зростанням частоти обертання паливного насоса (зростанням тиску насоса, що підкачує) керуючий золотник сильніше підтискає натискну пружину. При зростаючій частоті обертання паливного насоса потрібне посилене охолодження паливного насоса. При заданому тиску відкривається байпасне охолодження паливного насоса та витрата паливного насоса збільшується. При високій частоті обертання паливного насоса (високому тиску насоса, що підкачує) керуючий золотник сильніше підтискає натискну пружину. Тепер байпасне охолодження паливного насоса повністю відкрите (максимальне охолодження). Надлишок палива через байпас зворотного потоку повертається в порожнину всмоктування насоса, що підкачує. Таким чином, внутрішній тиск паливного насоса СР1Н (як і СР1) обмежується значенням 6 бар.

Привід паливного насоса здійснюється від приводного валу, а конструкція в цілому аналогічна CP1. На приводному валу жорстко змонтований ексцентрик, який переміщає три плунжери насоса зворотно-поступально відповідно до профілю кулачка ексцентрика. На впускний клапан подається тиск палива від насоса, що підкачує. Якщо перехідний тиск перевищує внутрішній тиск камери високого тиску (плунжер перевищує положення TDC (верхня мертва точка)), впускний клапан відкривається. Заповнення камери високого тиску функціонує комбіновано: З одного боку паливо під впливом перехідного тиску нагнітається в камеру високого тиску. Тиск у своїй залежить від прохідного перерізу клапана дозування палива. З іншого боку, паливо під час руху плунжера вниз засмоктується в камеру високого тиску. Якщо пройдено BDC (нижня мертва точка) плунжера, то впускний клапан закривається внаслідок зростання тиску в камері високого тиску. Паливо не може проходити в камеру високого тиску. Як тільки тиск у камері високого тиску перевищить тиск у паливній рампі, відкривається випускний клапан, і паливо через приєднання високого тиску нагнітається в паливну рампу (хід подачі). Плунжер насоса подає паливо, доки не буде досягнуто TDC. Потім тиск падає і випускний клапан закривається. Паливо, що залишилося, більше не знаходиться під тиском; плунжер насос рухається вниз. Якщо тиск у камері високого тиску нижче за перехідний тиск, впускний клапан знову відкривається, і процес починається спочатку.

Лінія подачі палива під високим тиском в рампу має відгалуження, яке проходить через регулювання тиску Клапан для зливу зайвого палива в бак. Клапан встановлений або збоку або за ТНВД залежно від конструкції.

Система Bosch CP3

Система BOSCH CP3 з'явилася в 2003 році і стала третім поколінням систем BOSCH для прямого упорскування дилельного палива. Базовий дизайн насоса CP3 ідентичний СР1 та СР1Н. Але в цьому типі застосована нова технологія контролю тиску не в лінії високого тиску, на стороні подачі палива в ТНВД. Для цього застосовано новий елемент - клапан контролю кількості палива, що подається в насос (IMV). Корпус має нову форму моноблока зі зниженим рівнем тертя. Інша відмінна особливість - не пряма дія ексцентрика на плунжер, а передача зусилля через штовхач, що дозволяє збільшити навантаження і досягти максимального тиску в 1800 бар. Ці насоси використовують як на легкових, так і на комерційних автомобілях. Версії СР3.1 ~ СР3.4 відрізняються розміром і рівнем тиску в залежності від завдання, що виконується автомобілем. Версія СР3.4 використовується лише на вантажівках та автобусах.

Одна з відмінних особливостей системи - використання механічного насоса, що передає, розташованого в задній частині ТНВД на лінії низького тиску. Насос може бути шестерним типу, як у CP1H, а може бути роторний роликового типу. Такий тип насоса включає ексцентрично розташовану камеру з встановленим в ній ротором і роликами, які можуть переміщатися в прорізах ротора. Обертання ротора разом із тиском палива змушують ролики переміщатися на периферію прорізу, притискаючись до робочих поверхонь. В результаті ролики діють як ущільнювачі, що обертаються, за допомогою чого між роликами сусідніх прорізів і внутрішньою, робочою поверхнею корпусу насоса, утворюється камера. Створення тиску визначається тим, що при закритті вхідної серпоподібної порожнини об'єм камери постійно зменшується і коли вихідний отвір відкривається, паливо тече через електромотор і виходить зі штуцера в кришці на стороні нагнітальної насоса.

Система Bosch CPN2

Насоси типу CPN2 використовуються лише у комерційних автомобілях. Їх відмінність — два вертикально розташовані в лінію плунжера, що гойдають. У деяких поодиноких випадках застосовувалися насоси з чотирма елементами, що гойдають.

Список автомобілів, на яких використовується система COMMON RAIL типу BOSCH:

IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10
IVECO 380/400/410 T42
IVECO 180E24,E27,190224, 190E27,190E31,190E35,260E24,260E27
IVECO CURSOR 8
IVECO STRALIS
SCANIA DSC
MERCEDES ACTROS
SCANIA R420/R500/R580
SCANIA R380/480
MERCEDES ACTROS
MERCEDES ACTROS/TRAVEGO
VOLVO Fh22 / BOSCH
VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH — MARK2 PUMP)
VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP.
MERCEDES ATEGO,CITARO
MERCEDES ACTROS
MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO
IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR
RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD
AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1. 9TDI
AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI
AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO
AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI
VW 1.9 TD ENGINE AXR
VW VAN
BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3.0D
LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4
CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD
RENAULT KERAX/PREMIUM 370 Dci with pump CP2
OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5 Dci 16v.
TOYOTA SR
VW LT 28/35/46 2.8 Tdi+CHEVY BLAZER 2.8 DE+NISSAN FRONTIER 2.8
ISUZU
FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9 Cdti
HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5 CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0 CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55
RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420 Dci with pump CP2
KIA 2.0 CRDi-VGT
FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO+LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET
ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO+OPEL CORSA 1.3
MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI
MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI
MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER
KIA SORENTO 2.5 CRDI ALLA156P1265+
MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG
HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI
MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc
BMW 320D/330D/530D/730D/740D
DODGE RAM 2500/3500
IVECO DAILY/DUCATO 2.8/ RENAULT MASTER 2.8
IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER
VOLVO
RENAULT/MACK TRUCKS
RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI
REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI
FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA
CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI
FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT)
IVECO 100 E 17/65+CUMMINS
VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC
ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD)
CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI
FIAT PUNTO JTD
OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI
ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1.9/2.4 JTD
BMW 530D+730D ENGINE E39
TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD
OPEL MOVANO 2.2 DTI
PEUGEOT 206.307 1.4 HDI=CITROEN XSARA
MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE
MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI
MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI
MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI

Як працює система упорскування Common Rail?

Індивідуальні рішення для гнучкого використання палива

З підвищенням рівня технічних характеристик систем упорскування зростають і вимоги до чистоти та якості палива. Таким чином, паливо має відповідати заздалегідь визначеним значенням в'язкості та змащувальної здатності, оскільки компоненти насосів та форсунок високого тиску
змащуються паливом. Він також не повинен мати будь-яких забруднень, які можуть призвести до абразивного пошкодження при застосовуваному високому тиску. За запитом клієнта mtu проводить аналізи для отримання схвалення інших видів палива у конкретних галузях застосування у тісній співпраці з компанією Rolls-Royce Power Systems, брендом L’Orange чи альтернативними постачальниками. У деяких випадках, наприклад, відсутність змащувальних властивостей палива може бути компенсована спеціальними покриттями на системі впорскування. Крім того, mtu допомагає клієнтам при проектуванні бака та паливної системи на об'єкті. Це становить великий інтерес, наприклад, для гірничодобувних машин, які піддаються високому рівню запиленості.

Резюме

MTU постійно вдосконалює свої двигуни, щоб гарантувати, що вони відповідатимуть жорстким майбутнім стандартам викидів, споживаючи при цьому якомога менше палива. З цією метою mtu оптимізує згоряння палива в циліндрі за допомогою своєї системи упорскування Common Rail з електронним керуванням у поєднанні з іншими технологіями, такими як рециркуляція вихлопних газів. За рахунок досягнення чистого та ефективного згоряння витрати на системи нейтралізації вихлопних газів можна мінімізувати, а в деяких випадках повністю виключити. Компанія mtu успішно використовувала системи Common Rail ще у 1996 році та постійно вдосконалювала цю технологію у співпраці з брендом Rolls-Royce Power Systems L’Orange та іншими постачальниками. Завдяки своєму великому досвіду в галузі систем упорскування Common Rail, mtu може оптимально використовувати потенціал технології, щоб зробити двигуни надзвичайно економічними та чистими.

Компоненти, принцип роботи та функції - Punch Newspapers

Kunle Shonaike

У 1997 році Bosch випустила першу систему Common Rail. Ця система названа на честь загального резервуару високого тиску (Common Rail), який забезпечує паливом усі циліндри. У звичайних системах упорскування дизельного палива тиск палива повинен створюватися індивідуально для кожного упорскування. Однак у системі Common Rail створення тиску та упорскування розділені, що означає, що паливо постійно доступне під тиском, необхідним для впорскування.

Системи Common Rail мають модульну конструкцію. Кожна система складається з насоса високого тиску, форсунок, рейки та електронного блоку керування.

Common Rail — один із найважливіших компонентів у системі безпосереднього впорскування дизельного палива та бензину. Основна відмінність між прямим і стандартним упорскуванням полягає в подачі палива і в тому, як він змішується з повітрям, що надходить. У системі прямого упорскування паливо впорскується безпосередньо в камеру згоряння, минаючи період очікування у впускному колекторі. Під управлінням електронного блоку паливо впорскується безпосередньо там, де камера згоряння найбільш гаряча, що забезпечує більш рівномірне та ретельне горіння.

Основні переваги системи безпосереднього впорскування палива із загальною паливорозподільною рампою можна резюмувати у зниженні викидів вихлопних газів та шуму, поліпшенні паливної ефективності та покращених загальних характеристик двигуна. Система складається з насоса високого тиску, форсунок, рейки та електронного блоку управління.

Common Rail є довгим металевим циліндром. Він отримує паливо від насоса і розподіляє його по форсунках під надзвичайно високим тиском. Підвищення тиску палива – результат нової конструкції двигунів. І дизельні, і бензинові двигуни, як правило, стають меншими і легшими для підвищення паливної економічності та продуктивності, що збільшує тиск палива та встановлює абсолютно нові стандарти у виробництві високоякісної системи Common Rail.

По-перше, вирішальне значення має геометрична точність деталі. Точна конструкція сприяє підвищенню продуктивності Common Rail. Навіть мінімальні коливання розміру чи форми можуть призвести до поломки. Визначення правильних параметрів на етапі проектування важливе, але що дійсно важливо, то це їхнє суворе дотримання в процесі виробництва.

Вибір матеріалу — це також момент, який не можна недооцінювати. Хороші механічні властивості забезпечують міцність та запобігають корозії. Матеріали, що використовуються, зазвичай сталь і нержавіюча сталь. Common Rail для дизельного двигуна виготовлений із сталі, а Common Rail для бензинового двигуна виготовлений із нержавіючої сталі, тому що паливо занадто агресивне, а нержавіюча сталь має більшу стійкість до корозії, ніж сталь.

Пряме впорскування Common Rail

У паливних системах більшості сучасних двигунів використовується передова технологія, відома як CRDi або безпосереднє упорскування Common Rail. І бензинові, і дизельні двигуни використовують загальну «паливну рампу», яка подає паливо до форсунок. Однак у дизельних двигунах виробники називають цю технологію CRDi, тоді як бензинові двигуни називають її прямим уприскуванням бензину або пошаровим упорскуванням палива. Обидві ці технології мають схожу конструкцію, оскільки вони складаються з «паливної рампи», яка подає паливо до форсунок.

При безпосередньому упорскуванні Common Rail згоряння відбувається безпосередньо в основній камері згоряння, розташованій у порожнині над днищем поршня. Сьогодні виробники використовують технологію CRDi для подолання деяких недоліків звичайних дизельних двигунів, які при впровадженні були повільними, галасливими та низькими за продуктивністю, особливо у легкових автомобілях.

Технологія CRDi працює в тандемі з ЕБУ двигуна, який отримує дані від різних датчиків. Потім він розраховує точну кількість палива та час упорскування. Паливна система включає компоненти, які більш інтелектуальні за своєю природою та керують ними електрично/електронно. Крім того, звичайні форсунки замінюються досконалішими електромагнітними форсунками з електричним приводом. Вони відкриваються сигналом ECU, залежно від таких змінних, як частота обертання двигуна, навантаження, температура двигуна тощо.

У системі Common Rail використовується паливна магістраль, загальна для всіх циліндрів, або, простими словами, паливо. розподільна труба.’Він підтримує оптимальний залишковий тиск палива, а також діє як загальний паливний резервуар для всіх форсунок. У системі CRDi паливна рампа постійно накопичує та подає паливо до форсунок з електромагнітним клапаном під необхідним тиском. Це зовсім протилежно тому, що насос упорскування палива подає дизельне паливо через незалежні паливопроводи до форсунок у разі більш раннього покоління (DI).

Режим роботи

У звичайних системах упорскування дизельного палива тиск палива повинен створюватися індивідуально для кожного упорскування. Однак у системі Common Rail створення тиску та впорскування розділені, що означає, що паливо постійно доступне під тиском, необхідним для упорскування. Створення тиску відбувається у насосі високого тиску.

Насос стискає паливо і подає його трубопроводом високого тиску до входу в рампу, яка діє як загальний резервуар високого тиску для всіх форсунок - звідси і назва common rail.

Звідси Паливо розподіляється за окремими форсунками, які впорскують його в камеру згоряння циліндра.

Насоси високого тиску

Насос високого тиску стискає паливо та подає його у необхідній кількості. Він постійно подає паливо до резервуару високого тиску (рампу), тим самим підтримуючи тиск у системі. Необхідний тиск доступний навіть при низьких оборотах двигуна, оскільки створення тиску не пов'язане з частотою обертання двигуна. Більшість систем Common Rail оснащені радіально-поршневими насосами. У компактних автомобілях також використовують системи з індивідуальними насосами, які працюють при низькому тиску в системі.

Форсунки

Форсунка в системі Common Rail складається з форсунки, приводу для п'єзофорсунок або електромагнітного клапана для форсунок з електромагнітним клапаном, а також гідравлічних та електричних з'єднань для приведення в дію голки форсунки.

Встановлюється в кожний циліндр двигуна і з'єднується з короткою рейкою трубкою високого тиску. Інжектор керується електронною системою керування дизельним двигуном. Це гарантує, що голка сопла відкривається або закривається приводом, будь то електромагнітний клапан або п'єзо. Обидва варіанти демонструють однаково короткий час перемикання та забезпечують попередній упорскування, основне впорскування та вторинне впорскування, щоб забезпечити чисте та ефективне згоряння палива в будь-якій робочій точці.

Компоненти CRDi

Паливний насос – нагнітає паливо до високого тиску
Трубка високого тиску - подає паливо у форсунку
Форсунка - впорскує паливо в циліндр
Насос, що подає - всмоктує паливо з паливного бака
Паливний фільтр - фільтрує паливо
Блок керування двигуном

У деяких типах паливних баків є відстійник палива на дні фільтра для відділення води від палива.

Функції системи

Система упорскування дизельного палива виконує чотири основні функції:

1. Подача палива.

Елементи насоса, такі як циліндр та плунжер, вбудовані в корпус високого тиску. Паливо стискається до високого тиску, коли кулачок піднімає плунжер, а потім прямує в інжектор.

2. Регулювання кількості палива.

У дизельних двигунах надходження повітря практично постійно, незалежно від частоти обертання та навантаження. Якщо кількість упорскування змінюється в залежності від частоти обертання двигуна і час упорскування залишається постійним, потужність і витрата палива змінюються. Оскільки потужність двигуна майже пропорційна кількості упорскування, вона регулюється педаллю акселератора.

3. Регулювання моменту упорскування.

Затримка запалювання - це період часу між моментом упорскування, займання та згоряння палива та досягненням максимального тиску згоряння. Оскільки цей період майже постійний, незалежно від частоти обертання двигуна, таймер використовується для регулювання і зміни моменту впорскування, що дозволяє досягти оптимального згоряння.

4. Розпилення палива.

Коли паливо нагнітається нагнітальним насосом і потім розпорошується з форсунки, воно повністю змішується з повітрям, покращуючи тим самим запалення. Результат – повне згоряння.

Насос високого тиску подає паливо під тиском. Насос стискає паливо під тиском близько 1000 бар або близько 15 000 фунтів на квадратний дюйм. Потім він подає паливо під тиском трубопроводом високого тиску до входу паливної рампи. Звідти паливна рампа розподіляє паливо по окремих форсунках, які потім впорскують його в камеру згоряння.

У більшості сучасних двигунів CRDi використовується насос-форсунка з турбонагнітачем, який збільшує вихідну потужність та відповідає строгим нормам викидів. Крім того, він покращує потужність двигуна, реакцію дросельної заслінки, паливну економічність та знижує викиди. Крім деяких змін дизайну, основний принцип і принцип роботи технології CRDi залишаються в основному однаковими для всіх. Однак його продуктивність в основному залежить від конструкції камери згоряння, тиску палива та типу форсунок, що використовуються.

Принцип роботи CRDi

Переваги і недоліки

Переваги

Нижчі викиди: Одна з причин, через які дизельні двигуни з системою Common Rail були винайдені виробниками автомобілів, полягала в тому, що уряд запровадив суворіші правила щодо викидів вуглецю. Пам'ятаєте, коли великі дизельні вантажівки випускали у повітря багато чорного диму? Ви навряд чи це помітите, тому що дизельний двигун із загальною паливорозподільною рампою спроектований таким чином, щоб зменшити ці викиди. Це краще для навколишнього середовища та на один крок ближче до боротьби з глобальним потеплінням.
Більше потужності: Дослідження показали, що автомобілі з дизельним двигуном Common Rail виробляють на 25% більше потужності, ніж традиційний дизельний двигун. Це означає, що загальні характеристики дизельного двигуна будуть покращені.
Менше шуму: Системи безпосереднього упорскування палива відомі своєю шумністю під час водіння. Система Common Rail знизить рівень шуму, який ви, можливо, чули. Це робить керування більш приємним для вас і оточуючих на дорозі.
Менше вібрацій: Раніше у традиційних дизельних двигунах з безпосереднім упорскуванням палива відчувалося багато вібрацій. Тепер ці вібрації були зменшені за допомогою системи прямого упорскування Common Rail.
Збільшений пробіг: Оскільки дизельний двигун Common Rail забезпечує більшу потужність, це означає, що ви збільшите витрату палива. В результаті ваша економія палива також буде кращою. Це означає, що в дорозі ви витрачаєте менше грошей на паливо.

Недоліки

Дорогий автомобіль: Автомобілі з дизельним двигуном Common Rail будуть дорожчими, ніж із традиційним дизельним двигуном. Якщо ви працюєте в компанії, яка постачає вам автомобіль, то це не проблема. Але якщо це власний автомобіль, можливо, вам не захочеться витрачати зайві гроші.
Дорогі деталі: Оскільки автомобілі з системою Common Rail дорожчі, можна очікувати, що запасні частини також будуть дорогими.
Більше обслуговування: Двигуни Common Rail потребують більшого обслуговування, ніж традиційний дизельний двигун. Навіть якщо ви виконуєте технічне обслуговування самостійно, це все одно вимагатиме більше часу, зусиль і можливо витрат.

Загальні коди

P0697: Датчик опорної напруги ланцюга "C" відкритий.

Значення
Модуль управління має внутрішні опорні шини 5-вольтовий званий опорний 5 вольт. Кожна опорна шина забезпечує 5-вольтовий опорний ланцюг для більш ніж одного датчика. Таким чином, умова несправності на одному ланцюгу опорної напруги 5 вольт впливатиме на інші опорні ланцюги 5 вольт, підключених до опорної шини. Модуль управління контролює напругу на 5-вольтових опорних шинах.

Можливі причини

Модуль Дефектний керування двигуном;
ЄСМ Джгут відкритий або закорочений;
ЕСМ ланцюга погане електричне підключення;
закорочений датчик на 5 вольт ланцюга;
P0698: Датчик опорної напруги низького ланцюга «C».

Значення
Модуль управління має внутрішні 5-вольтові опорні шини, звані опорними 5-вольтами. Кожна опорна шина забезпечує 5-вольтовий опорний ланцюг для більш ніж одного датчика. Таким чином, умова несправності на одному ланцюгу опорної напруги 5 вольт впливатиме на інші опорні ланцюги 5 вольт, підключених до опорної шини. Модуль керування контролює напругу на 5-вольтових опорних шинах.

Можливі причини

Модуль Дефектний керування двигуном;
ЄСМ Джгут відкритий або закорочений;
ЕСМ ланцюга погане електричне підключення;
Коротке замикання датчика на 5 вольт ланцюга.

P0699: датчик опорної напруги ланцюга «C» високий

Значення
модуль управління має внутрішні опорні 5-вольтові шини називаються посиланням 5 вольт. Кожна опорна шина забезпечує 5-вольтовий опорний ланцюг для більш ніж одного датчика. Таким чином, умова несправності на одному ланцюгу опорної напруги 5 вольт впливатиме на інші опорні ланцюги 5 вольт, підключених до опорної шини. Модуль керування контролює напругу на 5-вольтових опорних шинах.

Можливі причини

Несправний модуль керування двигуном;
Обрив або коротке замикання джгута проводів ЄСМ;
Погане електричне з'єднання ланцюга ЄСМ;
Коротке замикання датчика в ланцюзі 5 В;
P0700: Несправність системи керування коробкою передач.

Значення
Модуль керування коробкою передач відстежує несправності датчиків і виконавчих механізмів, пов'язаних з керуванням коробкою передач. Коли TCM виявляє несправність у блоці управління, модуль управління двигуном відправляється сигнал, щоб найближчим часом загорівся індикатор двигуна або індикатор сервісного двигуна. ECM зберігає код P0700 і це означає, що TCM виявив несправність в органах управління коробкою передач.

Технічні примітки
Оскільки P0700 є простим та інформативним кодом, перевірте TCM на наявність додаткових кодів для вирішення проблеми.

P0700: Несправність системи керування коробкою передач

Можливі симптоми

Світиться індикатор двигуна (або попереджувальний світловий сигнал про швидке обслуговування двигуна);
Проблеми з керованістю;
Проблеми з перемиканням передач.

Можливі причини

Коротке замикання або розрив ланцюга в модулі керування коробкою передач;
Несправність Модуль керування трансмісією.

P0701: Діапазон / робочі характеристики системи керування трансмісією

Значення
Модуль керування трансмісією виявив інші налаштування діагностичних кодів несправності коробки, цей код несправності включає гальмівний режим.

Можливі причини

Несправний модуль керування трансмісією;
Джгут проводів модуля управління трансмісією обрив або закорочення;
Погане електричне з'єднання ланцюга модуля керування трансмісією.

P0702: Модуль керування трансмісією

Значення
код запускається модулем керування двигуном, коли в модулі керування коробкою передач зберігається код

Можливі причини

Несправний модуль керування коробкою передач;
Джгут проводів модуля управління трансмісією обрив або закорочення;
Електричний ланцюг модуля управління трансмісією несправне з'єднання.

P0704: Несправність вхідного ланцюга перемикача зчеплення

Значення
Коли педаль зчеплення натиснута, сигнал напруги від перемикача зчеплення до модуля управління двигуном низький. Якщо ЄСМ не бачить цієї зміни з високого на низький, коли швидкість автомобіля перевищує 0 миль на годину, він встановлює код P0704.

Коли виявляється код?
ЄСМ не виявив жодного руху в перемикачі положення педалі зчеплення

Технічні примітки
Перевірте регулювання перемикача зчеплення, перемикач повинен відкриватися та закриватися при натисканні педалі зчеплення. Якщо перемикач правильно відрегульований, замініть перемикач зчеплення, щоб вирішити проблему.

Можливі причини

Несправність перемикача зчеплення;
Неправильно відрегульований перемикач зчеплення;
Джгут проводів перемикача зчеплення обрив або закорочений;
Ланцюг перемикача зчеплення погане електричне з'єднання;
Несправний модуль керування двигуном.

P0705: Датчик діапазону передачі несправність ланцюга

Значення

Перемикач паркувального / нейтрального положення включає перемикач діапазонів коробки передач. Перемикач діапазонів коробки визначає положення важеля селектора, коли важіль перемикання передач знаходиться в положенні N або P, і відправляє сигнал в модуль управління коробкою передач.

Коли виявляється код?

Перемикач діапазонів коробки визначає положення важеля селектора і відправляє сигнал в TCM.

Можливі причини

Несправність перемикача паркувального/нейтрального положення;
Неправильне регулювання перемикача паркувального/нейтрального положення;
Обрив або коротке замикання джгута проводів перемикача паркувального/нейтрального положення;
Погане електричне з'єднання ланцюга перемикача паркувального/нейтрального положення.

ПАЛИВНА СИСТЕМА: КОМПОНЕНТИ, ПРИНЦИПИ РОБОТИ, СИМПТОМИ І КОНТРОЛЬ ВИКИДІВ

Функція паливної системи полягає у зберіганні та подачі палива в камеру циліндра, де воно може змішуватися з повітрям, випаровуватися та спалюватися для виробництва енергії. Паливо, яким може бути бензин або дизельне паливо, зберігається у паливному баку. Паливний насос всмоктує паливо з бака по паливопроводах і подає його через паливний фільтр або карбюратор, або паливну форсунку, а потім доставляє в камеру циліндра для згоряння.

Компоненти

1. Паливний бак.

Паливний бак - це основне сховище палива, яким рухається автомобіль. Взагалі кажучи, бензобак зазвичай знаходиться у задній частині автомобіля або під нею.

2. Паливні форсунки.

Розпорошує дрібний туман палива в камеру згоряння кожного циліндра або корпусу дросельної заслінки, залежно від конструкції.
Паливні форсунки приводяться в дію паливним насосом, і їх завдання полягає в тому, щоб розпорошувати паливно-повітряну суміш в камеру згоряння, готову до займання для вироблення енергії на ведені колеса. і крапель повітря (розпорошення). В принципі, це можна розглядати як розпилювач парфумів або дезодорант, що розпорошує тонкий туман.

3. Шланг для заливки палива.

Шланг для заправки паливом - це головний з'єднувач, що з'єднує кришку бензобака з баком. Це точка, в якій бензин (або інше паливо) заливається до автомобіля.

4. Газова кришка.

Газова кришка закриває заправний шланг і використовується для забезпечення того, щоб

A) Газ не виливається з автомобіля;
Б) паливна система залишається під правильним тиском (у транспортних засобах, які використовують системи під тиском).

5. Паливний насос.

Паливний насос використовується для перекачування палива з паливного бака через паливопроводи в паливні форсунки, які розпорошують паливо камеру згоряння, щоб викликати згоряння. Є два типи: механічні паливні насоси (використовуються в карбюраторах) та електронні паливні насоси (використовуються в електронному упорскуванні палива).

• Механічні паливні насоси: вони зазвичай використовуються додатковими ременями або ланцюгами від двигуна.
• Електронні паливні насоси: керовані електронною системою упорскування палива, вони зазвичай надійніші і мають менше проблем з надійністю, ніж їх механічні аналоги.

6. Паливний фільтр.

Паливний фільтр – це запорука справної роботи системи подачі палива. Це більш правильно для впорскування палива, ніж для автомобілів з карбюратором. Паливні форсунки більш схильні до пошкодження через бруд через їх жорсткі допуски, але також в автомобілях з уприскуванням палива використовуються електричні паливні насоси. Коли фільтр забивається, електричний паливний насос працює з такою силою, щоб проштовхнути фільтр, що він згоряє. У більшості автомобілів використовуються два фільтри. Один усередині бензобака і один на лінії паливних форсунок або карбюратора. Якщо не виникнуть якісь серйозні та незвичайні умови, що викликають попадання великої кількості бруду в бензобак, необхідно лише замінити фільтр у трубопроводі.

7. Паливні магістралі.

Паливні магістралі поєднують усі різні компоненти паливної системи.
Сталеві трубопроводи та гнучкі шланги переносять паливо від бака до двигуна. Під час обслуговування або заміни сталевих трубопроводів не можна використовувати мідь чи алюміній. Сталеві лінії необхідно замінити на сталеві. При заміні гнучких гумових шлангів необхідно використовувати відповідний шланг. Звичайна гума, наприклад, яка використовується у вакуумних або водяних шлангах, розм'якшується і псується. Будьте обережними, прокладаючи всі шланги подалі від вихлопної системи.

8. Покажчик рівня палива.

Покажчик рівня палива існує як елемент дисплея на панелі приладів автомобіля. Він призначений для відображення водія фактичної кількості палива у паливному баку. На старих автомобілях датчики рівня палива (або пов'язана з ними частина, що передає блок), зазвичай, неточні. Коли ви вперше починаєте водити свій класичний автомобіль, знайдіть час, щоб дізнатися, наскільки точна ця система. Це позбавить вас довгої прогулянки до заправки, якщо у вас закінчиться бензин!

9. Вузол відправлення покажчика рівня палива.

Що стосується паливної системи, це може бути вашим найбільшим головним болем. Відправляючі блоки, у кращому разі, мають хибний дизайн. Як правило, найточніший відправник дає від 1/4 до 3/4 балона з бензином. Крім цього, датчик стає все більш неточним у міру того, як ви досягаєте меж резервуара (повний або порожній).

Залежно від віку автомобіля, типу карбюратора / упорскування палива і стандартів викидів, що діють на той момент, також може бути:

10. Трубопроводи повернення палива.

Це, зазвичай, самі типи трубопроводів, як і основний паливопровід. Ці конкретні рядки використовуються для кількох цілей. Насамперед вони використовуються для повернення надлишків палива в бензобак для рециркуляції. Крім того, вони вловлюють пари бензину, які, потрапляючи назад у бензобак, охолоджуються та знову конденсуються в рідину. Зокрема, дизельні двигуни з упорскуванням палива часто використовують паливо як охолодний механізм для паливного інжектора. Вони можуть рециркулювати значну кількість палива.

11. Контроль викидів парів.

Часто використовуються у поєднанні з лініями повернення палива. Мета цієї частини всієї системи - гарантувати, що пари бензину не потраплять у навколишнє повітря. Якщо це станеться, то може статися ряд неприємних речей: 1) Величезний викид парів бензину, 2) Неприємний запах бензину проникає всередину автомобіля, і 3) Він може завдати шкоди навколишньому середовищу.

12. Регулятор тиску палива.

Регулятори тиску палива
в основному використовуються в автомобілях з системою упорскування палива. Уприскування палива, на відміну від карбюрації, є системою високого тиску. Регулятор тиску палива забезпечує підтримку у системі належного тиску.

13. Демпфер пульсації.

Оскільки паливні форсунки швидко відкриваються та закриваються відповідно до циклу OTTO двигуна, у паливній системі виникають коливання тиску. Робота демпфера пульсацій полягає в тому, щоб допомогти боротися з рівнями тиску, зменшуючи мінливість подачі палива.

ПРИНЦИП РОБОТИ

Дещо з цього може здатися трохи дурним, оскільки багато компонентів досить очевидні для всіх нас. По суті, як тільки ви заправляєте бензин бак, система «готова». Коли ви заводите автомобіль, паливний насос починає процес подачі палива з паливного бака через паливопроводи та паливний фільтр у систему, яка контролює подачу палива/повітря у двигун (карбюратор чи паливний інжектор). Під час руху автомобіля таким чином подається безперервне подання палива.

Паливна система сучасних автомобілів є складним і хитромудрим поєднанням компонентів і електроніки. Зазвичай паливні системи працюють наступним чином:

• Паливо подається з паливного бака до паливних форсунок через паливний насос та паливопроводи. Насос зазвичай розташовується поруч із паливним баком або всередині бака.
• Паливо, що виходить з паливного бака та паливного насоса, проходить через паливний фільтр, який очищує та усуває будь-які забруднення. Зазвичай, це лінійна конструкція з високою пропускною здатністю для максимального збільшення витрати.
• Паливо проходить паливопроводами і потрапляє до паливних форсунок. Тиск у паливній форсунці регулюється за допомогою регулятора тиску.
• Будь-яке невикористане паливо, що перевищує допустимий тиск, повертається по паливопроводах назад у паливний бак.

Двигун з механічною паливною помпою

Паливна система для цього типу двигуна зазвичай є системою низького тиску. Якщо автомобіль обладнаний механічним паливним насосом, кількість обертів двигуна (оборотів за хвилину) визначає швидкість подачі палива. Чим швидше автомобіль рухається (або набирає обертів), тим сильніше працює паливна помпа і загальний обсяг палива, що подається. Якщо транспортний засіб обладнано електричним паливною помпою, загальний процес такий же, але для забезпечення подачі необхідної кількості палива необхідно встановити обмежувач деякої форми. Це може бути регулятор тиску, система переливу із зворотними лініями або механізм для конкретного автомобіля.

Двигуни з упорскуванням палива

Після запуску двигуна, за умови, що кришка бензобака була встановлена і герметизована правильно, у системі створюється тиск. Ваш сучасний автомобіль, ймовірно, впорскується. Ви коли-небудь помічали виділення повітря, коли йдете доливати бензин? Це автомобіль, що скидає тиск у системі. Електричний паливний насос безперервно перекачує бензин, забезпечуючи необхідний рівень тиску в системі. Крім нормальної подачі палива він також проходить через регулятор тиску, який забезпечує правильний тиск палива в точці форсунки, так що кількість палива, що впорскується в двигун, є відповідним. Залежно від року випуску і транспортного засобу, що розглядається, рівень технології, що управляє системою, може бути простим керуванням типом проводки або комп'ютером.

СИМПТОМИ

Основними симптомами будь-якого типу паливної системи транспортного засобу з ознаками зношування або зношування є:
• Утруднений запуск двигуна
• Повільне чи невпевнене прискорення
• Глине під час руху
• Періодична втрата потужності
• Перевірте світло двигуна або обслуговування Світиться індикатор «Двигун скоро»
• Двигун не працює на холостому ходу
• Надмірний дим від двигуна
• Помітний запах палива
• Знижена економія палива

КОНТРОЛЬ ВИКИДІВ

Засоби контролю викидів є доповненням до базової паливної системи та розрізняються за складністю залежно від року випуску, транспортного засобу та правових заходів, що діють на момент виробництва. із системи. Через мінливість у цьому конкретному сегменті системи вам важливо ознайомитися з технічною інформацією, яка конкретно відноситься до вашого автомобіля.

Система упорскування Common Rail

CRDI - Система упорскування Common Rail

Common Rail безпосереднє вприскування палива - сучасний варіант системи безпосереднього впорскування палива для бензинових і дизельних двигунів. від паливного насоса низького тиску форсунки вузла подачі (або насадки). Дизелі Common Rail третього покоління тепер оснащені п'єзоелектричними форсунками для підвищення точності з паливом тиск до 3000 бар (300 МПа; 44 000 фунтів на кв. дюйм). У бензинових двигунах це використовується в бензинових двигунах із прямим упорскуванням.

Принцип роботи

Електромагнітні або п'єзоелектричні клапани уможливлюють точну електроніку контроль часу та кількості упорскування палива, а також вищого тиску, який Технологія Common Rail забезпечує краще розпилення палива. До низький рівень шуму двигуна, електронний блок управління двигуном може впорснути невелику кількість дизельного палива безпосередньо перед основним упорскуванням («пілотний» упорскування), тим самим знижуючи його вибухонебезпечність та вібрацію, а також оптимізуючи впорскування час та кількість для зміни якості палива, холодного запуску та так далі. Деякі передові паливні системи Common Rail виконують до п'яти впорскування на Інсульт. Двигуни Common Rail вимагають дуже короткого (<10 секунд) час розігріву [ залежно від температури навколишнього середовища та виробляють нижчий шум двигуна та викиди у порівнянні з більш старими системами використовувалися різні форми упорскування палива.Два поширених типу включають блок система упорскування та системи розподільника / рядного насоса (див. дизельний двигун andunit інжектор для отримання додаткової інформації). Хоча ці старі системи надавали точний контроль кількості палива та часу упорскування, вони були обмежені кілька факторів:

Вони були з кулачковим приводом, а тиск упорскування було пропорційне оборотам двигуна. Зазвичай це означало, що найвище впорскування тиск могло бути досягнуто тільки при найвищих оборотах двигуна і максимально досяжний тиск упорскування зменшувалося в міру зменшення оборотів двигуна. У блокових або розподільчих системах тиск упорскування залежить від миттєвого тиску однієї події відкачування без акумулятора, і, отже, відносини помітніші і проблемніші.
Вони були обмежені за кількістю та строками події впорскування, якими можна було керувати під час однієї події горіння.
Для типової розподільної/лінійної системи початок закачування відбувався при заданому тиску (часто позначається як: поп тиск) і закінчувався заданим тиском. Ця характеристика привела від «фіктивних» форсунок в ГБЦ, що відкривається і закривається, при тисках, що визначаються попереднім натягом пружини, прикладеним до плунжеру в інжектор. Як тільки тиск у форсунці досягне заданого рівня, поршень підніметься і почнеться впорскування.

У системах Common Rail у насосі високого тиску накопичується резервуар палива при високому тиску - до і вище 2000 бар (200 МПа; 29000 фунтів на кв. дюйм). Термін «common rail» відноситься до того факту, що всі паливні форсунки живляться від загального палива рейка, яка є не що інше, як акумулятор тиску, в якому зберігається паливо при високому тиску.

Цей акумулятор живить кілька паливних форсунок з високого тиску палива. Це спрощує призначення насоса високого тиску, в якому йому потрібно лише підтримувати заданий тиск на ціль (або з механічним або електронним керуванням). Паливні форсунки зазвичай керується ЕБУ. Коли паливні форсунки електрично активовані, гідравлічний клапан (що складається із сопла та плунжера) механічно або гідравлічно відкривається, і паливо розпорошується в циліндри під бажаним тиском.

Так як енергія тиску палива зберігається віддалено і форсунки з електричним приводом, тиск упорскування при запуску і кінець упорскування дуже близький до тиску в акумуляторі (рампі), тому виробляючи квадратну швидкість закачування. Якщо гідроакумулятор, насос і водопровід правильно підібрані, тиск і швидкість закачування будуть однаковими для кожної з подій множинної ін'єкції.

Анотація

Продуктивність та ефективність дизельного двигуна
продовжують покращуватись, але, оскільки щодо вихлопних газів двигунів посилюються правила, виникає необхідність у більш досконалому управлінні циклом згоряння. Норми викидів обмежують кількість NOx, сажі та CO, що утворюються в процесі згоряння двигуна. Щоб впоратися з вимогами щодо зниження викидів, дизельні двигуни тепер проектуються з використанням системи упорскування Common Rail, яка забезпечує найкраще розпилення повітряно-паливної суміші, що призводить до підвищення ефективності двигуна. контролю температури циліндрів, що призведе до зниження шкідливих викидів, а також зниження рівня шуму двигуна.

Щоб забезпечити кращий викид та контроль ефективності, лабораторія відновлюваних джерел енергії зосередиться на перетворенні двигуна з механічним упорскуванням палива на систему Common Rail. Управління системою буде здійснюватися за допомогою автономного блоку збору даних та введення-виведення, що дозволить практично необмежено керувати параметрами системи, що дасть майбутнім дослідникам можливість розробляти систему відповідно до їх конкретної галузі досліджень. Блок збору даних та драйвера використовують архітектуру Lab-View і дозволяють одночасно керувати як паливною системою з прямим упорскуванням, так і системою упорскування палива через порт. Він також використовує принципи зворотного зв'язку контуру керування для регулювання тиску в паливній рампі, що допомагає отримувати точні та повторювані дані.

Системи Common Rail дозволяють найкращим чином керувати циклом упорскування двигуна внутрішнього згоряння за рахунок використання палива під високим тиском, інжекторів з надзвичайно малим часом відгуку та точного управління потоком палива у всьому діапазоні роботи двигуна. Всі ці атрибути можливі, тому що в Common Rail використовується високотехнологічний інжектор , що працює за принципом п'єзоелектрики, коли механічна напруга виробляє електричний заряд. Принцип також працює у зворотному напрямку. Інжектор містить п'єзочутливий матеріал, і короткі сплески електричного струму змушують матеріал стискатися і розширюватися, відкриваючи інжектор. Оскільки система керується електронікою, вона може відкривати і закривати форсунку до восьми разів протягом циклу впорскування і змінювати час відкриття та закриття для кожної події. Це виходить далеко за межі того, що може зробити система з механічним упорскуванням, і саме з цієї причини дизельні системи Common Rail набагато перевершують двигуни внутрішнього згоряння з механічним упорскуванням з точки зору ефективності.

Продуктивність та ефективність дизельного двигуна продовжують покращуватися, але, оскільки щодо вихлопних газів двигунів посилюються правила, виникає необхідність у більш досконалому управлінні циклом згоряння. Норми викидів обмежують кількість NOx, сажі та CO, що утворюються в процесі згоряння двигуна. Щоб впоратися з вимогами щодо зниження викидів, дизельні двигуни тепер проектуються з використанням системи упорскування Common Rail, яка забезпечує найкраще розпилення повітряно-паливної суміші, що призводить до підвищення ефективності двигуна. Система Common Rail також краще контролює випередження запалення і може використовувати кілька подій упорскування для контролю температури циліндрів, що призведе до зниження шкідливих викидів, а також зниження рівня шуму двигуна.

Щоб забезпечити кращий викид та контроль ефективності, лабораторія відновлюваних джерел енергії зосередиться на перетворенні двигуна з механічним упорскуванням палива на систему Common Rail. Управління системою буде здійснюватися за допомогою автономного блоку збору даних та введення-виведення, що дозволить практично необмежено керувати параметрами системи, що дасть майбутнім дослідникам можливість розробляти систему відповідно до їх конкретної галузі досліджень. Блок збору даних і драйвера використовують архітектуру Lab-View і дозволяють одночасно керувати як паливною системою з прямим упорскуванням, так і системою упорскування палива через порт. дані.

Системи Common Rail дозволяють якнайкраще управляти циклом упорскування двигуна внутрішнього згоряння за рахунок використання палива під високим тиском, інжекторів з надзвичайно малим часом відгуку та точного управління потоком палива у всьому діапазоні роботи двигуна. Всі ці атрибути можливі, тому що в Common Rail використовується високотехнологічний інжектор, що працює за принципом п'єзоелектрики, коли механічна напруга виробляє електричний заряд. Принцип також працює у зворотному напрямку. Інжектор містить п'єзочутливий матеріал, і короткі сплески електричного струму змушують матеріал стискатися і розширюватися, відкриваючи інжектор. Оскільки система керується електронікою, вона може відкривати та закривати форсунку до восьми разів протягом циклу впорскування та змінювати час відкриття та закриття для кожної події. Це виходить далеко за межі того, що може зробити система з механічним упорскуванням, і саме з цієї причини дизельні системи Common Rail набагато перевершують двигуни внутрішнього згоряння з механічним упорскуванням з точки зору ефективності.

Джерело.