Топливная система Common Rail (Коммон Рейл)

Топливная система Common Rail (Коммон Рейл)

Многие автовладельцы, особенно те, которые ездят на автомобилях с дизельным двигателем, слышали о такой топливной системе как Common Rail (Коммон рэйл). Её главное достоинство, как говорят водители, это экономия топлива. А недостаток — более высокие требования к топливу. Однако это поверхностный взгляд на технологию. Давайте разберемся что такое система коммон рэйл, узнаем её принцип работы и отметим плюсы и минусы.

Что такое система Коммон рэйл?

Топливная система Коммон рэйл — это аккумуляторная система подачи топлива, которая применяется в автомобилях с дизельными двигателями. В переводе с английского Common Rail означает — «общая магистраль».

Ее главное отличие заключается в том, что дизельное топливо находится в магистрали (аккумуляторе) под высоким давлением благодаря насосу (ТНВД). Давление может достигать 300 МПа в зависимости от режима работы ДВС. От топливной рампы горючее подается к электрогидравлическим форсункам. Эти форсунки управляются электроникой и впрыскивают топливо непосредственно в цилиндры.

Давление в топливной системе Коммон рэйл постоянно поддерживается и не зависит от количества впрыскиваемого дизельного топлива, а также от частоты вращения коленчатого вала. Это важное отличие от традиционных систем с низким давление подачи горючего.

Устройство и принцип работы Коммон рейл

В конструкции топливной системы Коммон рейл задействованы два насоса: низкого и высокого давления. С помощью первого насоса дизельное топливо забирается из топливного бака автомобиля. Это горючее подается через топливный фильтр во второй насос (ТНВД). Насос высокого давления подает топливо в общую магистраль, играющую роль аккумулятора. Производительность топливного насоса контролирует блок управления, который отвечает за поддержание нужного давления в системе по мере того, как расходуется топливо.

Дизельное топливо, предназначенное для впрыска, находится в рампе постоянно под высоким давлением. С помощью топливопроводов оно поступает к каждой форсунке со встроенным управляющим клапаном — пьезоэлектрическим или электромагнитным. Открываются клапаны по команде блока управления, в результате чего и происходит впрыск нужной порции топлива в цилиндры двигателя автомобиля.

Преимущества системы Коммон рэйл

Считается, что система коммон рэйл была разработана вследствие ужесточения экологических норм, поэтому одним из её достоинств называют снижение выброса вредных веществ в атмосферу.

Коме того, благодаря особенностям работы топливной системы возрастает мощность двигателя автомобиля почти на 40%, а расход топлива снижается на 15%. Дело в том, что аккумуляторный принцип работы позволяет точно регулировать начало и конец подачи топлива с помощью электронного блока управления. В результате горючее дозируется и подается несколькими порциями с целью более полного сгорания. Если раньше (в прошлых системах) использовался двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации топлива. Современные системы применяют уже до 9 фаз впрыска за 1 цикл.

Водители, которые ездят на машинах с Common Rail отмечают снижение шума работы дизеля, хотя крутящий момент увеличивается.

Однако у комон рейл есть и недостатки, которые несколько портят положительную картину работы системы. Давайте их перечислим:

    — Более высокие требования, в отличие от традиционных систем, к качеству и чистоте дизельного топлива. Дело в том, что посторонние мелкие частицы, если попадут в магистраль, могут вывести из строя форсунки. Поэтому качественное горючее для CR является обязательным условием бесперебойной работы.
    — Наличие в конструкции большого количества датчиков и различных элементов управления, что делает всю систему несколько сложной. Также сложность форсунок.
    — Высокие цены на детали и запасные части.
    — Топливная система не будет работать при нарушении герметичности хотя бы одного элемента высокого давления, например, одной форсунки.

Популярность использования системы

Система коммон рэйл в наше время не является какой-то экзотической или малораспространенной, а повсеместно используется при производстве автомобилей с дизельными двигателями. По статистике до 90% всех выпускаемых дизелей оснащают именно ей. Причем доля таких машин растет.

В свое время компания Robert Bosch GmbH сделала прогноз, что доля системы Common Rail на автомобильном рынке будет расти и в 2016 году составит 83%. Хотя в 2008 году эта доля была всего 24%. Так что все больше производителей двигателей осваивают аккумуляторные системы.

Перечислим некоторые из них:

    Volkswagen Group — TDI;
    Daimler — CDI, CRD;
    Hyundai и Kia — CRDi (Common Rail Direct Injection);
    Fiat — JTD, Ecotec CDTi, TTiD, DdiS;
    Ford Motor — TDCi;
    General Motors — CDTi, VCDi;
Читайте также:  Проверка разрежения во впускной системе двигателя - Автодиагностика

Дизельные двигатели оснащаются такой системой в строительстве судов и производстве железнодорожных локомотивов.

Несколько поколений коммон рейл

Интересно, что первое поколение системы коммон рейл появилось в 1999-м году. Она имела давление — 145 МПа. Спустя два года было разработано следующее поколение, которое имело уже 160 Мпа. В 2005 году появилась Common Rail 3, а потом уже система 4-го поколения, где магистраль работает под давлением 220 Мпа.

Самосвалы, тягачи 6х6 Скания ЯКУТИЯ ХАБАРОВСК МАГАДАН БЛАГОВЕЩЕНСК

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

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

Система Common Rail — Scania XPI

Система Common Rail

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

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

История создания системы впрыска Common Rail

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

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

Принцип работы системы впрыска Common Rail

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

Читайте также:  Как сделать развал схождения своими руками Как отрегулировать

Датчики системы Common Rail

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

Активаторы Common Rail

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

Инжекторы (форсунки) Common Rail

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

Кто производит систему Common Rail?

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

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

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

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

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

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

Что такое система коммон рейл и в чем её особенности

Рад Вас всех снова приветствовать, постоянные читатели и подписчики! В прежних выпусках мы обсуждали принцип работы двухтактного двигателя и устройство системы изменения фаз газораспределения, но речь шла о бензиновых разновидностях ДВС. Пришла пора уделить внимание дизельным силовым агрегатам. Знаете ли Вы, к примеру, что представляет собой система коммон рейл, и основные ее составляющие? Давайте поговорим об этом сегодня.

Читайте также:  Обучение вождению автомобиля для начинающих

Что входит в систему

Начнем с общего описания и технологии действия. Так называемая Com­mon rail является разновидностью системы впрыска горючего для дизельных силовых агрегатов. В переводе этот термин трактуется, как «общая рампа», которая объединяет в одну систему форсунки со всех цилиндров. Процессы введения топлива и создания в цилиндрах высокого давления отделены друг от друга технологически. Для повышения давления используется топливный насос высокого давления, так называемый ТНВД. Горючее накапливается внутри топливной рампы и подается дальше на форсунки через укороченные топливопроводы.

Впрыском управляет отдельная система впрыска, которая предусматривает значительные возможности для создания давления и регулирования параметров, чтобы они соответствовали режиму работы мотора. Создано это было для того, чтобы соответствовать все возрастающим требованиям и нормативам, которые касаются снижения токсичности газов и увеличения экономичности автомобильных двигателей.

Основные компоненты системы коммон рейл следующие:

  • насос высокого давления (в аббревиатуре ТНВД);
  • насос для беспрерывной подкачки топлива;
  • фильтр горючего с клапаном начального (предварительного) подогрева;
  • фильтр сетчатый;
  • датчик измерения температуры топлива;
  • клапан, дозирующий топливо;
  • датчик давления дизтоплива с его регулятором;
  • клапан редукционный;
  • топливная рампа;
  • форсунки.

Роль насоса, форсунок и их устройство

Именно последние вместе с насосом ТНВД являются одними из основных отличительных особенностей системы. Форсунки применяются пьезоэлектрического принципа действия. Такой механизм переключается намного быстрее, чем у форсунок, оборудованных электромагнитным клапаном. У пьезоэлектрической форсунки игла весит на ¾ меньше, чем у ее электромагнитного аналога. Благодаря этому достигаются следующие преимущества:

  • быстрота переключения;
  • совершение нескольких впрысков на протяжении одного и того же такта;
  • точная дозировка.

С высокой скоростью переключения становится возможным точнее корректировать фазы впрыска и дозировать подачу горючего. Именно поэтому впрыск идеально подстраивается под потребности дизель-мотора в том или ином режиме его работы.

Еще одна интересная деталь — ТНВД. Это устройство одноплунжерного типа. Его привод связан зубчатым ремнем с коленвала, а частота подстроена под частоту оборотов мотора. Он создает высокое давление в агрегате, которое может достигать 1800 бар — именно такое необходимо для эффективного впрыска. Пара кулачков, которые развернуты на 180 градусов способствует созданию скачка давления вместе с впрыском в течение рабочего такта отдельно взятого цилиндра. Благодаря этому формируется равномерная нагрузка привода насоса, а также снижаются колебания давления.

Как функционирует вся схема

Теперь рассмотрим принцип работы коммон рейл на практике. Блок управления двигателем получает сигналы, поступающие от датчиков и на основании этой информации определяет требуемый объем горючего, которое подается через дозирующий клапан. Включается насос и начинает подавать солярку в топливную рампу. Регулятор обеспечивает поддержание в ней необходимого давления.

Потом наступает момент работы форсунок. Тот же блок управления дает сигнал об их открытии на определенный период времени. Происходит впрыск необходимого количества горючего, который и обеспечивает движение транспортного средства. Чтобы сделать работу силового агрегата более эффективной, в ходе одного и того же цикла работы может происходить многократное повторение таких впрысков, которые могут быть предварительными, основными и дополнительными.

Предварительный нам необходим для того, чтобы поднять температуру внутри камер сгорания. Это приводит к более полному сгоранию основного объема топлива, снижает токсичность отработанных газов и шумность работы. Основной впрыск является главным при работе мотора, и в это время подается максимальный объем дизельного топлива. Чтобы улучшить прогорание частиц, попадающих в сажевый фильтр и поднять температуру выхлопных газов, предусмотрен этап дополнительной подачи. Основным предназначением коммон рэйл является обеспечение высокого давления. Насколько выше оно будет, настолько больше горючего можно впрыснуть в форсунки за один и тот же отрезок времени и увеличить мощностные характеристики.

Вот так приблизительно работает этот интересный механизм. Все рабочие критерии могут корректироваться в зависимости от режима функционирования двигателя. Ремонт таких агрегатов несколько сложнее обычных дизельных движков, поскольку здесь больше количество сложных деталей и узлов. Впереди нас ожидает немало интересных с технической точки зрения материалов, а пока узнайте не убьет ли моторное масло предназначенное для дизеля бензиновый двигатель. Не забывайте регулярно посещать блог, друзья! На этом пока!

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector