Акумуляторна система безпосереднього уприскування Common Rail

Система вприскування з попередньою акумуляцією палива під високим тиском була винайдена для застосування в дизельних двигунах. Поступово, по мірі початку застосування в бензинових двигунах безпосереднього вприскування, багато її деталі, такі як ТНВД, "перекочували" в конструкцію паливної апаратури бензинових двигунів. Основна частина системи Common rail - паливний акумулятор, в якому підтримується високий тиск.

Історія створення системи Common Rail

Перший прототип сучасної системи акумуляторного уприскування побудував Роберт Хьюбер ще в шістдесятих роках минулого століття. Але електроніка, один з основних елементів цієї системи, на той момент була розвинена слабо. Тому роботи в цьому напрямку були занедбані.

Основні постачальники обладнання для систем Common Rail - Robert Bosch, Delphi, Denso і Siemens

Та ж доля спіткала розробки інженерів з Коломенського тепловозобудівного заводу імені Ст. Ст. Куйбишева, працювали над створенням аналогічної системи в шістдесяті роки.

Першу працездатну систему акумуляторного упорскування на серійний вантажівка HINO (підрозділ концерну Toyota) встановила японська компанія Denso в 1994 році. Рік потому ноу-хау купили італійці з FIAT і Magnetti Marelli. Завдяки їх зусиллям була розроблена сучасна архітектура компонентів Common Rail. Надалі технологія, назва якої перекладається як "загальна магістраль", була придбана компанією Bosch для установки на автомобілі німецького виробництва.

Першим у світі серійним легковим автомобілем з акумуляторним уприскуванням став Alfa Romeo 156 з двигуном 1,9 JTD. І лише рік, у 1998 році, на ринок вийшов Mercedes Benz E220 CDI, з паливною системою Common Rail виробництва компанії Bosch.

Сучасні бренди системи Common Rail по виробникам

В даний час більшість дизельних моторів, в районі 70%, оснащується акумуляторним уприскуванням палива, і ця цифра постійно зростає. Системи безпосереднього уприскування є у всіх сучасних виробників, хоча називатися вони можуть по-різному. Наприклад: Chevrolet - VCDi, Fiat - JTD, Ford - TDCi, Duratorq, Hyundai & Kia – CRDi і так далі.

Системи безпосереднього вприскування палива, побудовані за аналогічним принципом, застосовуються і на бензинових двигунах.

Пристрій і принцип роботи системи Common Rail

В системі передбачено попереднє накопичення або акумуляція палива у магістралі під високим тиском (до 1800 бар в системі третього покоління). Акумульоване паливо впорскується безпосередньо в циліндри, через індивідуальні п'єзоелектричні форсунки або форсунки з електромагнітними клапанами.

Термін "загальна магістраль" з'явився внаслідок того, що всі форсунки в системі уприскування Common Rail харчуються з єдиного паливного акумулятора

Основні елементи системи – паливний насос високого тиску (ТНВД), паливна рампа (акумулятор) з регулятором тиску, форсунки і електронний блок управління двигуном.

Електронасос низького тиску, встановлений в баку, подає паливо в ТНВД. Насос високого тиску нагнітає дизпаливо в рампу під високим тиском. Блок управління, керуючись показаннями датчиків за допомогою регулятора підтримує в рампі постійний натиск. Якщо тиск перевищує задане значення, відбувається скидання палива через спеціальний клапан назад в бак.

Форсунки приєднані до паливної рампи, через перехідні трубки або без, в залежності від конструкції. Зовні форсунка Common Rail схожа на механічну, але влаштована інакше. У нижній частині стоїть звичайний розпилювач, а у верхній розташований соленоїд, який активується по команді блоку управління. Що живиться соленоїд піднімає шток клапана, і порція палива потрапляє через розпилювач в циліндр. Перевага електронного управління в швидкості спрацьовування, яка у багато разів перевищує "відгук" механічної форсунки.

Середньостатистична вартість ремонту паливної апаратури дизельного двигуна корейського виробництва - в районі 100 тисяч рублів. Ремонт європейських дизелів обходиться ще дорожче

Перші системи Common Rail подавали паливо в циліндри в два етапи. При підході поршня до верхньої мертвої точки впорскується невелика частина палива, яка тут же запалюється. Завдяки цьому друга порція дизпалива згорає повніше і ефективніше, виділяючи більше енергії. В сучасних системах Common Rail впорскування палива відбувається до десяти разів за один такт, що дозволяє спалювати його з максимальною ефективністю, домагаючись значної економії. Цей принцип отримав назву "пошарове впорскування".

Переваги і недоліки системи Common Rail

Початок застосування акумуляторного уприскування без перебільшення було еволюційним проривом в двигунобудування. Завдяки системі Common Rail дизельний мотор перестав асоціюватися з коптящим «движком» трактора.

Багатоступінчастий впорскування дозволив практично позбутися від характерних для цього типу двигунів вібрацій при роботі. Сучасні "дизелі" працюють майже безшумно. Таким чином, застосування Common Rail дозволило домогтися підвищення потужності, зниження витрати палива та зменшення шкідливих викидів.

Для захисту системи Common Rail від домішок води в паливі "народилася" нова система очищення - паливний сепаратор

Недолік системи в тому, що застосування складної електроніки та прецизійних механізмів не кращим чином позначилося на ціні таких моторів. Паливна система, розрахована на високий тиск, вимагає найвищої точності обробки деталей і складання. Ще один мінус: акумуляторний впорскування вкрай вимогливий до якості палива. Вода, бруд і високий вміст сірки в паливі «вбивають» форсунок і ТНВД. При цьому, вартість ремонту з заміною насоса і форсунок обчислюється тризначними цифрами. Тому багато виробників автомобілів досі не постачають дизельні моделі на російський ринок, припускаючи, очевидно, високий відсоток відмов з причини низької якості палива.

Експлуатація та обслуговування системи Common Rail

Перше, що потрібно пам'ятати власнику дизеля з акумуляторним уприскуванням – це необхідність в частій заміні масла в порівнянні з бензиновими двигунами. Циліндро-поршнева група двигуна з Common Rail відчуває високі навантаження і дуже вимоглива до мастила, тому міняти масло бажано не рідше ніж раз в 10 тисяч, а в ідеалі, раз в 7-8 тисяч кілометрів.

Заправляти машину з Common Rail слід тільки на перевірених заправках - «тепловозная» солярка виведе з ладу систему харчування в лічені хвилини.

За час існування автомобілів з Common Rail виробники встигли зібрати статистику. Найпоширеніші поломки пов'язані з електрикою. На другому місці розташувалися несправності паливних форсунок, на третьому – паливного насоса високого тиску. Їх можна відремонтувати, але рекомендується все ж встановлювати нові запчастини. Як показала практика, відновлені форсунок і ТНВД рідко «отхаживают» і половину початкового ресурсу при вартості ремонту в районі 70% вартості нових деталей. Виходячи з цього від покупки вживаного дизельного автомобіля з Common Rail, ймовірно, слід утриматися.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read