Система впрыска Common Rail является самой современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы, наподобие бензиновых ДВС (Common Rail в переводе означает общая рампа). Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.
Наибольшее распространения получили четыре типа систем COMMON RAIL, названным по имени их производителя. BOSCH, DELPHI, DENSO и SIEMENS. Каждый автопроизводитель имеет собственную аббревиатуру, которая обозначает как систему, так и ее отдельные элементы :
BMW : D-двигатели (также используются Land Rover как TD4)
Cummins и Scania : XPI
Cummins : CCR
Daimler : CDI (для автомобилей Chrysler и Jeep — CRD)
Fiat : Fiat, Alfa Romeo и Lancia — JTD (MultiJet, JTDm, Ecotec CDTi, TiD, TTiD, DDiS, Quadra-Jet)
Ford Motor : TDCi Duratorq и Powerstroke
General Motors : Opel/Vauxhall — CDTi и DTi для Isuzu
General Motors : Daewoo/Chevrolet — VCDi (VM Motori — Ecotec CDTi)
Honda : i-CTDi
Hyundai и Kia : CRDi
Mahindra : CRDe
Maruti Suzuki : DDiS
Mazda : CiTD
Mitsubishi : DI-D (разработано новое поколение 4N1 с давлением в системе впрыска до 2000 bar)
Nissan : dCi
PSA Peugeot Citroen : HDI, HDi (Volvo S40/V50 использует двигатели PSA 1,6D & 2,0D, JTD)
Renault : dCi
SsangYong : XDi
Subaru : TD
Tata : DICOR
Toyota : D-4D
Volkswagen Audi Group (Skoda) : TDI. CR в 2005 году пришла на смену насос-форсункам.
Volvo : D3, D4 и D5
Применение данной системы позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы Common Rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска.
Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.
1. топливный бак
2. топливный фильтр
3. топливный насос высокого давления
4. топливопроводы
5. датчик давления топлива
6. топливная рампа
7. регулятор давления топлива
8. форсунки
9. электронный блок управления
10. сигналы от датчиков
11. усилительный блок (на некоторых авто)
Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. Современные топливные насосы высокого давления — плунжерного типа. Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.
Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе. Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам. Форсунка важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.
Управление работой системой впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и другие. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.
Принцип действия системы впрыска Common Rail
На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива. В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.
С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.
Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:
2 предварительных впрыска — на холостом ходу;
1 предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
0(предварительный впрыск не производится) — при полной нагрузке.
Основной впрыск обеспечивает стабильную работу двигателя.
Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).
Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска:
1 поколение – 140 МПа, с 1999 года;
2 поколение – 160 МПа, с 2001 года;
3 поколение – 180 МПа, с 2005 года;
4 поколение – 220 МПа, с 2009 года.
Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность.
ТНВД является одним из основных ко элементов в конструкции системы впрыска двигателя. Он выполняет, как правило, две важнейшие функции: 1- нагнетание определенного количества топливной жидкости; 2- регулирование по времени начала впрыскивания. С момента появления аккумуляторных систем впрыска работа по регулированию времени начала впрыска была возложена на управляемые электроникой форсунки.
Основу ТНВД составляет плунжерная пара. Данный механизм составляет поршень (другое название- плунжер) и цилиндр (другое название — втулка) совсем небольшого размера. Плунжерную пару изготавливают из стали высокого качества и делают это с высочайшей точностью. Так, что между плунжером и втулкой имеется минимальный зазор (сопряжение прецизионное). В системе Common Rail используется Магистральный ТНВД.
С конструктивной точки зрения магистральный насос может иметь 1(один), 2(два) или 3(три) плунжера. Приводы плунжеров осуществляются с помощью использования кулачкового вала либо кулачковой шайбы.
При вращательном движении кулачкового вала (эксцентрика кулачковой шайбы) под действием возвратной пружинки плунжер двигается вниз. Увеличивается объем компрессионной камеры и уменьшается давление в ней. Под воздействием разряжения воздуха открывается клапан впуска, и топливная жидкость поступает в камеру. При движении плунжера вверх происходит возрастание давления в камере, клапан впуска закрывается. При создании определенного давления открывается клапан выпуска и топливная жидкость поступает в рампу. Управление подачей топливной жидкости производится в зависимости от потребностей двигателя и осуществляется с помощью клапана дозирования топливной жидкости. В исходном (обычном) положении этот клапан открыт. Но по сигналу электронного блока управления он закрывается на определенную ширину, тем самым регулируется количество затекающей в компрессионную камеру топливной жидкости.
Форсунка (инжектор), являясь элементом конструкции системы впрыскивания, предназначена для того, чтобы качественно дозировать подачу топливной жидкости, его распыление в камере сгорания (коллекторе впуска) и образование топливно-воздушной смеси. Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных вариантах двигателей устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыскивания. В зависимости от того, каким способом осуществляется впрыскивание, различают нижеприведённые виды форсунок:
1. электромагнитные
2. электрогидравлические
3. пьезоэлектрическая
Устанавливается, как правило, на бензиновые двигатели, в том числе оборудованные системой непосредственного впрыска. Имеет достаточно простое и надежное устройство. Оно включает электромагнитный клапан с иголкой и сопло.
Работа электромагнитной форсунки осуществляется так: в соответствии с заложенным в него алгоритмом электронный блок управления точно обеспечивает подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана в нужный момент. При всём этом создается электромагнитное поле, оно, преодолевая усилия пружинки, втягивает якорь с иголкой и освобождает сопло. В результате производится впрыск топливной жидкости. С исчезновением напряжения пружка возвращает иголку форсунки на седло.
Используется на дизельных двигателях, в том числе на оборудованных системой впрыскивания Common Rail. В конструкцию электрогидравлической форсунки входит электромагнитный клапан, камера управления, впускной и сливной дроссели.
Принцип работы этой форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыскивании, так и при его прекращении. В начальном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, иголка форсунки прижата к седлу по средствам силы давления топливной жидкости на поршень в камере управления. Впрыскивание топливной жидкости не происходит. При этом давление топлива на иголку, ввиду разности площадей контакта, меньше давления на поршень. По точной команде электронного блока управления запускается работа электромагнитного клапана, открывая сливной дроссель. Топливная жидкость из камеры управления идёт через дроссель к сливной магистрали. Впускной дроссель при этом препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и в магистрали впуска. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не претерпевает изменений. Игла поднимается, происходит впрыск топливной жидкости.
Пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка)
Это самое совершенное устройство, обеспечивающее впрыск топливной жидкости. Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.
К преимуществам пьезофорсунки относят: быстроту срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), как следствие этого, возможность многократного впрыскивания топливной жидкости в течение одного цикла работы, точную дозировку впрыскиваемой топливной жидкости. Всё вышеперечисленное стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой. Он основан на изменении длины пьезокристалла, которое происходит под действием напряжения. Конструкция самой пьезоэлектрической форсунки включает следующие элементы : пьезоэлемент, толкатель, клапан переключения и иголку. Все они помещены в корпус.
В работе форсунки данного вида, так же как и в электрогидравлическом аналоге, используют гидравлический принцип. В начальном положении иголка сидит на седле в результате высокого давления топливной жидкости. Во время подачи электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина. Передается усилие на поршень толкателя, открывается переключающий клапан и топливная жидкость поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы снижается. Иголка за счет давления в нижней части поднимается, таким образом производится впрыск топливной жидкости.
Парни привет! Подскажите, сколько атмосфер требуется в рампе для исправной работы дизеля с системой коммон рэйл? 20 атмосфер или 200? Я склоняюсь к двухстам, но блин, если представить, что стандартный газовый баллон разрывает после 25 атмосфер, разгорелся спор. Помогите!
вот тут написано что давление доходит до 220 МПа:
Но вот тут перевод этой величины в атмосферы выдает какие-то невероятные цифры:
Recommendations
Comments 57
Может и мне поможете советом?! М57 бмв е39 525d низкое давление топлива в рейке перед запуском двигателя! Что можно посмотреть?
А какое должно быть давление в рампе при включенном зажигании (перед запуском двигателя)?
Буквально вчера тоже заинтересовался этим вопросом и тоже наткнулся на этот сайт. 220 МП = 2 220 атм. Цифры уникальные. Ну вот в источнике такие же m.zr.ru/content/articles/…em_common_rail_vso_putem/
Все прекрасно описали подскажите что может быть в моем случае
двигатель форд фьюжн коммон рейл дизель, механика.
Ехал всё нормально, переключился с третьей на вторую отпустил газ на повороте и заглох — больше не заводится.
с толкача не заводится и даже не пыхает (всё мертво)
стартер крутит, как и раньше;
чек иногда загорается на несколько секунд перед стартом и тухнет;
проверил предохранители под бардачком спереди где пассажир -все в норме;
электрик протестировал, но ничего не обнаружил;
после груши перед топливным фильтром снял шланг и попробовал крутить стартером — солярка еле-еле течет, так и должно быть?
после груши должна течь еле-еле. Потому что груша стоит перед топливным фильтром, потом после них стоит топливный насос высокого давления. Если нет вспышек, значит нечему гореть. Конкретно в вашем случае предлагаю первым делом проверить компрессию в циллиндрах, потом уже топливную. такое ощущение, что оборвало цепь, или что у вас там
стоит ГРМ
стартер крутит с натягом весь двигатель, наверное ГРМ не порвало
если бы оборвало ГРМ стартер бы крутился быстро?
и с толка пробовал также тяжело идет, думаю может грм перескочил
такое тоже возможно, вроде как в правильном направлении мыслим, попробуйте. Ломаются все машины
для запу ска мотора +- какого нибудь, если нет защиты,
теоретически 150-200 бар или атмосфер хватит чт обы завести на холостых
мой авто с на холостых дает 300бар
на пиковой нагрузке чуть более 1600бар, это первое поколение CR
У меня насос развивает-1600,рампа держит-300,Исудзу форвард 2003г электрофорсунки.
Если у тебя насос развивает 1600,то и в рампе будет такое-же давление, так-как насос соединён с рампой одной единственной трубкой высокого давления.На машинах с двигателями системы CommonRail есть в инструкции по эксплуатации запись о том что запрещена какая либо ремонтная деятельность при нарушении герметичности топливной системы из-за возможности получения тяжёлой травмы.
У меня рампа соединена 2-мя трубками т.к. насос 2-х секционный.В торце рампы стоит клапан ограничения давления.В итоге насос развивает 1600 атм. а на форсунки отходящие трубки имеют давление 300 атм.
Vovanof правильно написал, что на запуск хватает и 300 атм., но по мере увеличения оборотов давление будет увеличиваться.Клапан на торце ограничивает максимальное давление в самой рампе, а не на выход к форсункам.Судя по описанию у тебя стоит система первого поколения (мах 1600 атм.) и двухсекционный насос.
У комон рейла давление 1200-1500 атмосфер на электрофорсунках и 1500-1800 атмосфер на пьезофорсунках. Эта система специально задумана под такое давление, чтоб сделать дизели менее шумными, более экономичными и мощными. Дальнейшее увеличение давления при классических тнвд невозможно из-за разрыва трубок пульсацией и инерцией в работе форсунок, так же невозможность делать несколько впрысков за такт сжатия. А насос комон рейл не связан стактами ни как — он как правило тремя плужерами накачивает общую рампу без пульсации, от чего систему не разрывает и она выдерживает давление в 10 раз большее, чем у классических механических систем. Форсунки открываются электрокатушками по несколько раз за такт по команде блока управления двигателем, при этом в рампе поддерживается стабильное давление и может повышатся при мощностных режимах, но без пульсации.
спасибо за разъяснения!
Не давно проверяли давление на Аудюхе друга, сказали выдаёт 1600 очков, я чуть со стула не упал, машина не ехала при этом давлении, оказалось ремень сьело, поменяли, стало ни 2500 ли, и машина поехала, но реально не вериться!
Задача регулятора давления топлива в топливной рейке довольно простая – сбрасывать давление путём перепускания топлива из рейки. Данный процесс на системах Common Rail регулируется при помощи компьютера, таким образом, чтобы узнать, есть ли неисправность в данном устройстве – необходимо обладать параметрами для проверки.
Когда стоит проверять регулятор давления?
Машина плохо заводится на горячую, либо на холодную (Зависит от марки, модели, двигателя и года выпуска машины)
Под нагрузкой автомобиль переходит в аварийный режим работы;
Происходит это потому, что насос не успевает накачивать топливо в систему. Например, предполагаем, что кантик прилегания внутри или запорный клапан промыло стружкой. Таким образом, меняются параметры устройства. По тест-плану он должен пропускать меньше, но пропускает больше. Таким образом, насосу не хватает производительности, чтобы поддержать нужное давление в топливной системе. Компьютер будет указывать на неисправность насоса, но на самом деле проблема может крыться в регуляторе.
Проверка регулятора официалами
Проверка регулятора давления топлива на официальных BOSCH-сервисах или других официальных сервисах выглядит таким образом.
Регулятор снимается вместе с топливной рейкой;
Затем, регулятор необходимо установить на стенд;
Затем, подключается управление, трубки подачи высокого давления.
В зависимости от сигнала, клапан будет менять своё положение, а с помощью трубки высокого давления будет накачиваться топливо. В сервисах присутствует свой тест-план и характеристики, которых в свободном доступе нет. С помощью них можно узнать, в каком положении и какое количество топлива может перепускаться.
Проверка регулятора, не снимая с автомобиля
Как проверить регулятор давления быстро, не снимая с автомобиля? Как ни странно, сделать это очень просто и в умелых руках даже не потребуется помощь мастера. К каждому регулятору по рейке подводится путь к сбросу топлива. Конструкция простая – высокое давление в рампе, сбоку имеется штуцер, с помощью которого сбрасывается в обратку лишняя соляра, которую сбрасывает регулятор. Но, на стартере не должно ничего сбрасываться. Если устройство сбрасывает топливо на стартере – это говорит о его промывке и неисправности.
Аналогичные регуляторы и аварийный режим
Проверить, переходит машина в аварийный режим из-за регулятора или нет также можно. Для этого необходимо переставить любой аналогичный регулятор в машину, который схож по конструкционным особенностям с вашим.
Такая возможность обусловлена очень умной системой, которая регулирует давление при помощи электромагнита. Компьютер управляет клапаном при помощи силы тока на этот магнит. Чем больше даётся ток, тем больше открывается крышка регулятора. И так будет происходить до тех пор, пока регулятор не увидит в рейке нужное давление. Поэтому, вне зависимости от датчика, он все равно будет наращивать, чтобы получить необходимые параметры работы.
Нашим СТО проводились такие работы и соответственно, устанавливались разные регуляторы на машины. Например, регулятор с мерседеса может подойти даже на Renault Trafic. Чтобы проверить исправность, достаточно лишь снять обратку клапана регулятора и крутить стартером. Не должно быть никакой обратки.
Возникли проблемы с автомобилем?
Turbo Diesel Service готов помочь с самыми разными случаями. Достаточно обратиться по указанным номерам телефона или оставить свой номер для обратной связи!
