Давление топлива в дизельном двигателе common rail: Изучаем Common Rail: всё путем — журнал За рулем

Содержание

Давление в системе Common Rail

Дизельный двигатель с топливной системой Common Rail — это самый современный этап эволюции дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. В отличие от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива (с рядными насосами или насос-форсунками), такой двигатель оборудован аккумулятором топлива — рампой, куда под большим давлением (от 1350 до 2500 бар) подается дизельное топливо и далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами или с пьезокристаллами внутри.

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 дваления, 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 моделях автомобилей)

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: накопление топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Источник: http://www.common-rail.ru

Работа дизельного двигателя Common Rail — FORS DIESEL

Система впрыска Common Rail является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Работа системы Common Rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (Common Rail в переводе общая рампа). Система впрыска разработана специалистами фирмы Bosch.

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.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. Современные топливные насосы высокого давления плунжерного типа.

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:

два предварительных впрыска — на холостом ходу;
один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.

Основной впрыск обеспечивает работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска:

первое поколение – 140 МПа, с 1999 года;
второе поколение – 160 МПа, с 2001 года;
третье поколение – 180 МПа, с 2005 года;
четвертое 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.

Информация на сайте не является публичной офертой

Система впрыска COMMON RAIL для дизельных двигателей

Системы впрыска Common Rail для дизельных двигателей, разработанные фирмой “Бош”, в последнее время все более привлекают внимание производителей. Такие системы, в частности, предлагает фирма “Мерседес-Бенц” (система «CDI»). Однако фирма “Мерседес” была не первой, которая обратилась к этой передовой технологии. Экспериментальные работы ранее проводились концерном “Фиат” совместно с фирмой “Бош” для новой модели “Альфа 156”. Разработками систем «Common-Rail» занимается также немецкий концерн «Сименс» (Siemens AG) совместно со швейцарской фирмой DUAP AG.

Принцип работы системы аналогичен принципу многоточечного впрыска у бензиновых двигателей. Количество впрыскиваемого в цилиндр топлива определяется давлением и временем открытия форсунок. Давление впрыска создается независимо от числа оборотов двигателя и может варьироваться в широком диапазоне (примерно от 250 до 1350 бар). Управление впрыском при помощи быстро закрывающегося магнитного клапана позволяет получить также многоступенчатый впрыск, а именно это и нужно конструкторам, чтобы дизельный двигатель с прямым впрыском работал плавно и имел низкую токсичность выхлопа.

Система впрыска “Common-Rail” подразделяется на две части – низкого и высокого давления. Топливоподкачивающий насос засасывает топливо через устройство предварительного подогрева и главный фильтр и под давлением примерно 3,5 бар подает его через клапан отсечки к насосу высокого давления. Устройство предварительного подогрева – оно служит для бесперебойной работы двигателя в зимнее время – и охладитель топлива объединены в единый узел. Энергия для подогрева топлива берется от охлаждающей жидкости или соответственно, наоборот, энергия топлива при его охлаждении отводится в охлаждающую жидкость. Топливоподающий насос приводится в действие от распределительного вала двигателя. Давление подачи регулируется встроенным в насос клапаном с пружиной, излишки топлива отводятся обратно к входу в насос. Отсечной клапан – он прерывает поток топлива к ТНВД – используется только для аварийной остановки двигателя. При этом на клапан подается напряжение, в обесточенном состоянии проход для топлива открыт. Двигатель может отключиться через форсунки или через клапан регулировки давления.

Рис. 1.

Дизельная система впрыска Common-Rail:

а-схема системы Common-Rail; б-магнитный клапан управления форсунки; 1-топливоподкачивающий насос; 2-охладитель топлива; 3-ТНВД; 4-устройство предварительного подогрева топлива; 5-главный топливный фильтр; 6-топливный бак; 7-датчик давления в центральном магистральном трубопроводе; 8-клапан регулировки давления; 9-клапан отсечки; 10-форсунка; 11-центральный магистральный трубопровод; 12-возврат просачивающегося топлива; 13-магнитный клапан с круглым седлом; 14-распределительный поршень; 15-пружина; 16-распылитель; 17-подвод высокого давления

Часть высокого давления служит для аккумулирования и регулирования необходимого давления топлива. Для этого ТНВД, приводимый в действие от распределительного вала выпускных клапанов, независимо от потребности двигателя подает топливо в центральный магистральный трубопровод 11. Давление в этой центральной магистрали регулирует электрический клапан 8, а работой управляет блок управления двигателя (на рис. 1 не показан). Величина открытия клапана определяется силой тока, подаваемого на него. Это значит, что при высокой силе тока в системе создается высокое давление и наоборот. Излишки топлива отводятся через возвратный трубопровод В. Мембранный датчик давления 7 посредством изменения своего сопротивления измеряет давление в центральном магистральном трубопроводе и передает эту информацию в форме сигналов напряжения в блок управления. Через центральный магистральный трубопровод топливо подается к форсункам, при этом центральная магистраль вместе с соответствующими напорными трубопроводами выполняет задачи сглаживания колебаний давления, которые возникают из-за пульсирующей подачи топлива и большой «потери» топлива при впрыске.

Форсунки — основной элемент системы. В системе Common Rail открытие и закрытие форсунок не зависит от угла поворота коленчатого вала двигателя. При этом магнитный клапан 13 (см. рис. 1 б) не открывает непосредственно форсунку, а только управляет созданным ТНВД давлением в форсунке. Давление в форсунке при этом создается с обеих сторон распределительного поршня 14: вверху через большое шаровое сечение, и внизу – через меньшее кольцевое сечение. В результате, из-за разницы в площади сечений, когда на магнитный клапан не подается электроток, игла распылителя 16 прижата к своему седлу, и топливо не впрыскивается в цилиндр. Когда на магнитный клапан подается напряжение, его шарик поднимается со своего седла, освобождая, таким образом, на время, пока имеется напряжение, отверстие дросселя. Через это отверстие топливо по возвратному топливопроводу сливается в бак. Чтобы перекрыть давление над распределительным поршнем, необходим второй дроссель, размеры которого точно согласованы с размерами первого. Второй дроссель установлен в зоне подвода высокого давления к верхней части форсунки. В результате, при поднятии шарика магнитного клапана 13 давление в верхней части форсунки соответственно уменьшается. Таким образом, сила, действующая на нижнее кольцевое сечение, “перевешивает”, и игла форсунки поднимается, освобождая проход топлива к отверстиям распылителя. Необходимое для работы клапана высокое напряжение создается в блоке управления двигателя конденсаторами высокого напряжения, т.е. время подачи напряжения на их магнитные клапаны также определяется блоком управления.

В возвратный топливопровод встроен охладитель топлива, так как в результате сильного сжатия топливо может разогреться до 130оС. Теплота отводится к охлаждающей жидкости, которая перед входом в охладитель топлива дополнительно охлаждается в низкотемпературном радиаторе.

Последние разработки систем “Common-Rail” фирмы «Сименс» отличаются использованием новейших пьезогидравлических форсунок. Время их срабатывания при подаче напряжения составляет всего 0,1 ?с, уменьшено также так называемое «мертвое» время, т.е. время, требующееся на перемещение подвижных частей. В этих форсунках использованы пьезо-соленоиды на керамической основе.

В системах с пьезогидравлическими форсунками происходит более точное дозирование очень малых доз впрыскиваемого топлива, более точно и четко реализуется начало впрыска топлива.

30 Ноября 2010

Причины выхода из строя топливной системы Common Rail » BlagChipTune

На всем протяжении развития автомобилестроения, с момента появления на рынке дизельных и бензиновых автомобильных двигателей, между ними существовала борьба за «превосходство». Поворотной точкой в этих «взаимоотношениях» стало изобретение системы «коммон рейл».

Многоимпульсная передача горючего, реализованная в ней, позволила существенно улучшить характеристики дизельных авто и приблизить их к бензиновым, а с появлением турбонаддува и превзойти их. Эти технические решения на долгие годы определили популярность систем Common Rail на автомобильном рынке.

Тема нашей сегодняшней статья – тот самый «коммон рэйл». Словосочетание common rail пришло из английского языка и трактуется — общая магистраль. Как уже писалось выше, этот способ впрыска топлива сегодня активно используется в дизелях. Патент на разработку принадлежит конструкторам одного из флагманов на рынке производства запасных частей для автомобилей — концерна Bosch.

Common Rail – что это?

Итак, мы с Вами определились, что Common Rail

— это система подачи топлива в камеру сгорания дизельного двигателя. У истоков разработки, которой стоит не мало известная компания BOSCH, и самые первые двигатели работающие с данной системой впрыска топлива (коммон рейл) были поставлены на конвейер в самом конце прошлого века именно BOSCH. На данный момент времени распространенными системами являются
BOSCH, DENSO, DELPHI и SIEMENS.
Почему же она так называется и в чем совершенство и особенности ее работы? Дело в том, что название системы, принцип и особенности ее работы сводятся к одной лишь топливной рампе, кто — то ее называет рейка или магистраль. В ней создается давление, которое передается на форсунки, через которые в свою очередь и происходит подача топлива в камеру сгорания. За счет общей магистрали и названа система. Определить на двигателе стоит ли у Вас система Common Rail можно как раз по рампе, она сразу бросается в глаза после того как вы снимите на двигателе пластиковую защиту.

Почему коммон рейл это актуально

Ключевая особенность, позволившая топливным двигателям совершить «рывок вперед» с Common Rail это как раз наличие топливной рамы, или как ее иначе называют «рейка». С использованием насоса наше топливо немедленно отправляется под огромным давлением в «рейку», а далее распределяется по топливным форсункам. Она расположена между ТНВД и форсунками и ранее в подобных системах отсутствовала. В предыдущих вариантах ТНВД просто распределял дизельное топливо по форсункам.

Следующая характеристика — до активного внедрения электроники в автомобилестроении в большинстве авто управление было механическим или электронно-механическим. С развитием технологий и применения электроники в автомобилестроении стало возможным управление систем электроникой, что и реализовано в Comon Rail.

При эксплуатации автомобиля следует учитывать тот факт, что при эксплуатации и ремонте дизельных авто в России после определенного пробега принято удалять сажевый фильтр, и затем глушить клапан EGR. Для дальнейшей корректной работы системы, мастерам приходится ставить новую прошивку на бл ок управления. Нужно знать, что заводскими, а значит проверенными и надежными данные прошивки быть не могут.

Нужно понимать, что любое вмешательство в настройки, отличное от заводских может с большой долей вероятности может привести к нарушениям в работе блока управления. В то же время в случае отсутствия постороннего вмешательства в механической части число выходов электроники из строя — это ничтожное число случаев. Задумайтесь об этом, если Ваш мастер предлагает Вам что-то подобное.

Принцип и особенности работы системы Common Rail

Принцип работы такой же как и во всех дизельных системах. Подача дизельного топлива осуществляется под давлением в камеру сгорания цилиндра и под силой сжатия воспламенения его. А вот главной особенностью и преимуществом системы Common Rail является большой диапазон регулировок впрыска и давления топлива на моменте подачи топлива в камеру сгорания, что осуществляется в топливной рампе при помощи подачи и регулировок подачи топлива датчиком подачи топлива в рампу и контрольным клапаном установленными на самой магистрали.

Конструктивная особенность системы Коммон Рейл

Сложность всей системы Common Rail

является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска. Так же стоит отметить, что в системе за один цикл работы двигателя производится многократный впрыск топлива. Существует три вида впрыска топлива, один из которых является основным, который обеспечивает работу двигателя. Так же есть предварительный и вспомогательный, из которых, первый отвечает за увеличение температуры и давления в камере сгорания. Второй служит для максимального сгорания топлива и сажи в сажевом фильтре после прохождения цикла работы двигателя.

Для того чтобы Вы представляли себе эту систему целиком, распишу из чего она состоит перечислив все основные элементы системы.

Система «Common Rail» на двигателе S05С-TB

Общая информация Система управления двигателя S05С-TB с топливной системой Common Rail определяет состояние двигателя (частоту вращения, положение дроссельной заслонки (педали акселератора), температуру охлаждающей жидкости и т.д.) по сигналам датчиков и вычисляет количество цикловой подачи, угол опережения впрыска, давление топлива посредством микрокомпьютера системы управления. Микрокомпьютер также имеет диагностическую и аварийную функции, которые осуществляют самодиагностику основных элементов и в случае необходимости предупреждают водителя о неисправности или работе в аварийном режиме, которые останавливают двигатель, в зависимости от места расположения неисправности, и переключает систему управления в аварийный режим работы, дающий возможность дальнейшей работы двигателя.
Элементы системы «Common Rail»
При рассмотрении система может быть разделена на топливную систему и систему управления. Схема топливной системы показана на рисунке №1. Высокое давление от топливного насоса поступает в топливный коллектор и затем распределяется в цилиндры двигателя. Начало впрыска и его окончание управляется открытием и закрытием электромагнитного клапана форсунки.

рис.1
Система управления может быть разделена на три условные части: датчики, электронный блок управления (компьютер) и исполнительные механизмы. Электронный блок управления использует сигналы от датчиков, установленных на двигателе и в трансмиссии, для вычисления времени (момента) подачи питания и продолжительности подачи питания на электромагнитный клапан форсунки.

Описание работы системы «Common Rail»
Система Common Rail состоит из топливного насоса, топливного коллектора, форсунок, электронного блока управления, управляющего всеми этими частями и различными датчиками. Топливный насос подает топливо под высоким давлением в топливный коллектор. Давление топлива регулируется величиной подачи в топливный коллектор. Величина подачи управляется включением-отключением перепускного клапана, управляемым по сигналам от электронного блока. Топливный коллектор получает топливо под давлением, вырабатываемым топливным насосом, и распределяет его по цилиндрам двигателя. Давление топлива определяется датчиком давления, установленным в топливном коллекторе. Обратная связь организована так, что действительное давление согласуется с расчетным значением в соответствии с частотой вращения коленчатого вала и нагрузкой двигателя. Топливо под давлением из топливного коллектора через топливные трубки поступает в форсунки. Форсунки управляют величиной цикловой подачи и углом опережения впрыска посредством включения-выключения управляющего клапана. При подаче напряжения на обмотку клапана топливо вытекает из управляющей камеры через жиклер, игла распылителя поднимается, и начинается впрыск. При прекращении подачи напряжения на обмотку клапана давление топлива в управляющей камере повышается, игла движется вниз, и впрыск заканчивается. Угол опережения впрыска управляется моментом (временем) подачи напряжения на обмотку управляющего клапана, а величина цикловой подачи управляется продолжительностью подачи напряжения на обмотку клапана.

Работа системы «Common Rail»
Описание работы топливного насоса

Топливный насос имеет систему получения топлива высокого давления, аналогичную обычным рядным топливным насосам, и снабжен перепускным клапаном, управляющим величиной подачи топлива каждой секцией. Количество секций топливного насоса вдвое меньше количества цилиндров двигателя за счет двух кулачков. Величина подачи в топливный коллектор является одинаковой для всех форсунок, что обеспечивает одинаковое и постоянное давление в топливном коллекторе.

Топливный насосА.
Во время движения плунжера вниз перепускной клапан открывается, и топливо под низким давлением нагнетается в надплунжерную полость через перепускной клапан.
В.
Даже когда плунжер идет вверх, топливо возвращается через перепускной клапан без увеличения давления, пока клапан открыт (без подачи напряжения на обмотку клапана).
С.
При подаче напряжения на обмотку клапана, клапан закрывается на соответствующее время для необходимой ве-личины подачи, и в надплунжерной камере давление топлива увеличивается. Таким образом, топливо поступает через нагнетательный клапан (обратный клапан) в топливный коллектор. Другими словами, ход плунжера после закрытия пе-репускного клапана определяет величину подачи и, изменяя продолжительность закрытия перепускного клапана (предварительный ход), величина подачи может быть изменена и давление в топливном коллекторе может регулироваться.
А’
Когда плунжер достигает максимального подъема, он начинает движение вниз и давление в надплунжерной полости начинает падать. В это время нагнетательный клапан закрывается, и подача топлива прекращается. Как только подача напряжения на обмотку перепускного клапана прекращается, клапан открывается, и топливо под низким давлением поступает в надплунжерную камеру.

Схема работы топливного насоса
Перепускной клапан
Перепускной клапан регулирует величину подачи топлива топливным насосом в соответствии с давлением в топливном коллекторе. Величина подачи от топливного насоса к топливному коллектору определяется продолжительностью подачи напряжения на электромагнитный клапан. Топливный коллектор, ограничитель давления, демпферы

Топливный коллектор служит для распределения высокого давления к форсункам каждого цилиндра. В топливный коллектор установлены датчик давления, ограничитель давления и демпфер. Ограничитель давления открывается при повышенном давлении и позволяет сбросить его до установленной величины. Когда давление в топливном коллекторе превышает 171 МПа, клапан ограничителя открывается, и давление сбрасывается на 35 МПа, затем клапан ограничителя закрывается, и давление поддерживается на этом уровне.

Схема работы демпфера
Демпферы установлены на входе в трубки высокого давления, соединяющие топливный коллектор и форсунку. Демпферы служат для уменьшения пульсации давления топлива в топливной трубке и подаче топлива под постоянным давлением к форсунке. Также обеспечивают отсечку топлива (топливного канала) в случае чрезмерного давления для предотвращения ненормального тока топлива. Демпфер работает следующим образом: например, в случае высокого давления поршень демпфера движется вправо и достигает седла, таким образом, закрывая топливную магистраль к форсунке.
Форсунка
Функция форсунки — впрыскивать топливо, находящееся под высоким давлением в топливном коллекторе, в соответствии с сигналом электронного блока управления, соответствующим углу опережения впрыска, величине цикловой подачи, скорости впрыска. Схема форсунки приведена на рисунке:

Схема форсунки. 1 — ЭБУ, 2 — датчик давления топлива, 3 — управляющий клапан, 4 — слив, 5 — топливный коллек-тор, 6 — «питающий» жиклер, 7 — жиклер управляющей камеры, 8 — управляющая камера, 9 — плунжер, 10 — распы-литель, 11 — игла, 12 — камера распылителя, 13 — топливный насос, 14 — перепускной клапан. Работа форсункиФорсунка закрыта
При закрытой форсунке питание на электромагнитный клапан не подается. Игла клапана прижимается под действием пружины и гидравлического давления, и седло клапана закрыто. Пока топливо из топливного коллектора поступает в управляющую камеру, форсунка закрыта и впрыска нет.
Форсунка открывается
При подаче напряжения на обмотку управляющего клапана игла клапана поднимется вверх, и седло клапана открывается. В результате топливо вытекает из управляющей камеры через жиклер и давление в камере уменьшается, так что игла форсунки поднимается, и начинается впрыск. Расход топлива через жиклер влияет на скорость впрыска, понемногу увеличивая ее. При длительной подаче напряжения на обмотку клапана может быть достигнута максимальная скорость впрыска.
Форсунка закрывается (конец впрыска)
При прекращении подачи напряжения на обмотку клапана игла клапана под действием пружины и гидравлического давления закрывает седло клапана. В этот момент топливо из топливного коллектора поступает в управляющую камеру, игла форсунки мгновенно опускается, и впрыск прекращается.

Схема работы форсунки.
1 — пружина клапана, 2 — ЭБУ, 3 — управляющий клапан, 4 — игла клапана, 5 — седло кла-пана, 6 — жиклер управляющей камеры, 7- управляющая камера, 8 — плунжер, 9 — топливный коллектор, 10 — «питающий» жиклер. Описание процедур ремонта, диагностики и обслуживания этого двигателя Вы можете найти в книге «HINO двигатели J05C, S05C, S05C-B, S05C-TA, S05C-TB, S05D»

Микитенко Андрей
Москва(С) Легион-АвтодатаПодробную информацию по ремонту двигателей Hino вы найдете в книге «Легион-Автодата»:

HINO двигатели J05C · J05C-TD · J08C(TP/TR) S05C · S05C-B · S05C(TA/TB) · S05D

Диагностика. Ремонт. Техническое обслуживание.

Достоинства и недостатки системы Коммон Рейл

Достоинства Common Rail

Главным преимуществом, бесспорно, является уменьшение расхода дизельного топлива автомобилем. Для любого владельца дизельного автомобиля в настоящее время, когда бензин стал стоить дешевле, чем дизельное топливо, уменьшение расхода дизельного топлива является ощутимым преимуществом.

Наряду с уменьшением расхода топлива, неоспоримым преимуществом считается динамика автомобиля и увеличение мощности при меньшем потреблении солярки.

Так же стоит отметить уменьшение шума работы двигателя и уровня токсичности выхлопа.

Вроде бы всё хорошо. Кушает наш автомобиль мало, едет лучше, работает тише да и меньше оказывает воздействия на окружающую среду. Но как говорят, если где то прибавилось, то где-то должно убыть. Перейдем к недостаткам.

Недостатки системы Common Rail

А убыло у нас в деньгах. Все элементы системы перешли на более совершенный уровень, соответственно, и ремонтироваться стали дороже. Для ремонта теперь требуется специализированный автосервис. Но для того чтобы все элементы системы Common Rail работали как можно дольше требуется высококачественное топливо с которым у нас в России дела обстоят не очень хорошо. Вот именно в такие автомобили все советуют лить присадки для сажевых фильтров и улучшения качества топлива, что и мы Вам советуем. В ближайшее время мы напишем статью про присадки добавляемые в топливный бак, но пока речь не об этом.

Требования по эксплуатации системы Common Rail

Надеюсь доходчиво и понятно вкратце описана вся система CR Common Rail. То есть вы понимаете, что данная система очень сложная и не стоит не имея опыта с ремонтом данной системы туда вносить какие то свои доработки. Так же имейте ввиду, что нарушив герметичность одного из элементов системы, вся система перестанет работать.

Всегда обращайте внимание на то, что заливается в топливный бак. Не используйте топливо с тракторов и не заливайте корабельную солярку. Используйте рекомендованные присадки для топлива с отечественных заправок. Не стоит надеяться на качественные топливные фильтры при использовании некачественного дизельного топлива.

Если уж Вам не повезло и какой-то из элементов вышел из строя, рекомендую ремонтировать данный элемент только у квалифицированных и профессиональных специалистов. Мы предоставляем своим клиентам данную услугу и ремонтируем элементы топливной системы только на специально предназначенном для этого оборудовании. Ремонт производится в авторизованных центрах по ремонту топливной аппаратуры в странах Евросоюза.
Система Коммон Рейл совершила прорыв, именно увеличив все показатели дизельного двигателя. Это мощность, отклик, динамика разгона и уменьшение при этом расхода топлива.

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Глобальный поставщик автомобилей DENSO Corporation разработала новую систему впрыска дизельного топлива Common Rail (DCR) с самым высоким в мире * давлением впрыска — 2 500 бар. Основываясь на исследованиях DENSO, новая система может помочь повысить эффективность использования топлива до 3 процентов, а также снизить содержание твердых частиц (ТЧ) до 50 процентов и оксидов азота (NOx) до 8 процентов. Это сравнивается с системой DENSO предыдущего поколения. Новая система DCR будет выпущена на рынок в конце этого года для легковых, коммерческих, сельскохозяйственных и строительных машин по всему миру.

* Для дизельных систем впрыска Common Rail, состоящих из инжектора, топливного насоса и Common Rail.

«Наша новая дизельная система Common Rail поможет повысить топливную эффективность и соответствовать стандартам выбросов выхлопных газов, которые становятся все более строгими во всем мире, особенно в Европе, Японии и США», — сказал Юкихиро Шинохара, исполнительный директор, отвечающий за направление дизельных двигателей DENSO. Блок.

Улучшенная конструкция для снижения нагрузки на топливный насос

В системе Common Rail часть топлива, подаваемого от топливного насоса к форсункам, используется для таких целей, как компоненты системы смазки.
Это топливо затем возвращается обратно в топливный бак, что создает дополнительную нагрузку на топливный насос, вместо того, чтобы впрыскивать его в камеры сгорания двигателя.
За счет улучшения конструкции форсунки, топливного насоса и системы Common Rail компания DENSO значительно снизила нагрузку на топливный насос, уменьшив количество топлива, которое отправляется обратно в топливный бак, примерно на 90 процентов.

Более высокое давление впрыска

Для повышения давления впрыска топлива компания DENSO изменила конструкцию компонентов и применила новые материалы.
Эти изменения позволили топливу распыляться на более мелкие капли, что улучшило воспламенение топлива и эффективность сгорания, что привело к увеличению экономии топлива и более чистым выбросам выхлопных газов.

Упаковка улучшенная

Поскольку у автопроизводителей есть ограниченное пространство для интеграции компонентов, DENSO смогла разработать и изготовить топливный насос, аналогичный по размеру, но более эффективный, чем предыдущая система.
DENSO смогла добиться этого за счет снижения нагрузки на топливный насос, как это было ранее.

История Denso Diesel Common Rail Systems

DENSO первой в мире начала коммерциализацию дизельных систем Common Rail в 1995 году.
В 2002 году DENSO предложила систему Common Rail на 1800 бар, что на тот момент было самым высоким в мире давлением впрыска.
В 2008 году DENSO выпустила на рынок модель на 2000 бар.
В 2012 году DENSO выпустила на рынок первую в мире систему управления двигателем под названием Intelligent-Accuracy Refinement Technology (i-ART), в которой форсунки имеют встроенный датчик давления для измерения давления впрыска топлива в реальном времени и контроля количества впрыскиваемого топлива и ГРМ каждого инжектора.

Будущие разработки Denso

DENSO работает над разработкой и коммерциализацией дизельной системы Common Rail на 3000 бар. Компания продолжит разработку продуктов и технологий, которые помогут улучшить характеристики автомобилей с дизельным двигателем, чтобы снизить их воздействие на окружающую среду.

Источник: Denso

Отзыв Ромена:

Похоже, между поставщиками первого уровня продолжается гонка за технологию повышения давления топлива.Выбор технологий насосов и форсунок является ключевым в этой гонке. Как вы думаете, пьезоэлектрические форсунки и 3-х кулачковый насос смогут нагнать 3000 бар? Или любая другая технология сможет это сделать?

Моделирование поведения напорной линии дизельного двигателя с общей топливораспределительной рампой из-за впрыска и изменения топлива

Reif K (2014) Управление дизельным двигателем. Springer, Берлин

Забронировать Google Scholar

Хаммель К. и др. (2004) Система Common Rail третьего поколения с пьезо-рядными форсунками от Bosch для легковых автомобилей.МТЗ Worldw 65 (3): 9–12

MathSciNet Статья Google Scholar

Коппо М., Донджованни С., Негри С. (2002) Численный анализ и экспериментальное исследование дизельного инжектора типа Common Rail. В: Осенняя техническая конференция подразделения двигателей внутреннего сгорания ASME 2002: Американское общество инженеров-механиков, стр. 271–80

Ахлин К. (2000) Моделирование волн давления в системе впрыска дизельного топлива Common Rail.Linköpings Universitet, SE-581, 83

Gullaksen J (2003) Моделирование динамики впрыска дизельного топлива: Диссертация на степень магистра машиностроения, Технический университет Дании, Дания

Boudy F, Seers P (2009) Влияние физических свойств биодизеля на процесс впрыска в системе прямого впрыска Common-Rail. Energy Convers Manag 50: 2905–2912

Статья Google Scholar

Salvador FJ, Plazas AH, Gimeno J, Carreres M (2014) Полное моделирование форсунки последнего поколения с пьезоприводом для систем впрыска дизельного топлива. Int J Engine Res 15: 3–19

Статья Google Scholar

Ubertini S (2006) Модель колебаний давления впрыска, примененная к многомерному коду для моделирования дизельных двигателей. J Eng Gas Turbines Power 128: 694–701

Статья Google Scholar

Catania A, Ferrari A, Mittica A, Spessa E (2007) Common rail без аккумулятора: разработка, теоретико-экспериментальный анализ и повышение производительности на уровне di-hcci FIS нового поколения. Технический документ SAE

10.

Beierer P (2007) Экспериментальный и численный анализ гидравлической схемы системы впрыска дизельного топлива Common Rail высокого давления. Кандидат наук. диссертация, Технологический университет Тампере, Финляндия

11.

Imagine SA (2004) AMESim v4.2 Руководство пользователя. Представьте себе SA, Роан

Google Scholar

12.

Baratta M, Catania AE, Ferrari A (2008) Правила проектирования гидравлических цепей для устранения зависимости количества впрыскиваемого топлива от времени простоя в многоструйных системах CR. J Fluids Eng 130 (12): 121104

Артикул Google Scholar

13.

Хаджиалимохаммади А., Хоннери Д., Абдулла А., Мирсалим М.А. (2013) Временные характеристики газовой струи, нагнетаемой соплом с групповыми отверстиями.Топливо 113: 497–505

Артикул Google Scholar

14.

Han D, Duan Y, Wang C, Lin H, Huang Z (2014) Экспериментальное исследование характеристик впрыска сложных эфиров жирных кислот в систему Common Rail дизельного двигателя. Топливо 123: 19–25

Артикул Google Scholar

15.

Тат М., Ван Герпен Дж. (2003) Измерение скорости звука биодизеля и ее влияние на время впрыска.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, NREL / SR-510-31462

16.

Han D, Duan Y, Wang C, Lin H, Huang Z, Wooldridge MS (2016) Экспериментальное исследование двухэтапного процесса инъекции жирной кислоты сложные эфиры в системе впрыска Common Rail. Топливо 163: 214–222

Артикул Google Scholar

Не очень распространенная конструкция двигателя — пока

Ужесточение правил выбросов приводит производителей оригинального оборудования к старой идее — Джон Бакстер

Инженеры по дизельным двигателям знают, что повышенное давление сокращает твердые частицы.Теперь, когда производители двигателей справляются с необходимостью использовать высокий уровень рециркуляции выхлопных газов (EGR) для контроля NOx, как никогда важно иметь наилучшие рабочие характеристики системы впрыска.

«В насос-форсунках соотношение оборотов и давления строго линейно», — говорит Тим Шик, директор по бизнес-стратегии и продуктовой стратегии International Truck and Engine Corp. с давлением резко падает.Если давление впрыска составляет 32 000 фунтов на квадратный дюйм при 1800 об / мин, оно упадет до менее 20 000 фунтов на квадратный дюйм при 1100 об / мин.

Шик говорит, что даже с учетом решения Navistar использовать усовершенствованную систему рециркуляции отработавших газов, чтобы соответствовать более жестким стандартам выбросов Агентства по охране окружающей среды США от 2010 года, «мы собираемся сдерживать рост сажи». По его словам, наибольший вклад в эту способность вносит система впрыска Common Rail под высоким давлением.

«Мы не будем просто увеличивать количество выхлопных газов, попадающих в цилиндр», — говорит Шик.«Когда мы увеличиваем скорость рециркуляции отработавших газов, мы одновременно увеличиваем давление впрыска. Давление впрыска уравновешивает образование сажи ».

Текущая система на 11- и 13-литровых двигателях MaxxForce Big Bore производит давление в диапазоне 26 000 фунтов на квадратный дюйм, но в 2010 году давление будет более 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Шик говорит, что важно не допускать увеличения количества сажи в цилиндрах, чтобы не сокращались интервалы замены масла. При впрыске Common Rail под высоким давлением «вы получаете 30 000 фунтов на квадратный дюйм сразу после запуска при 800 об / мин», — говорит он.

Система Common Rail заменяет трубу высокого давления большого диаметра, которую Шик называет «аккумулятором», и поршневой насос высокого давления для цилиндра и плунжера насос-форсунки. Насос приводится в действие шестеренкой от коленчатого вала и поддерживает в рампе желаемое давление под контролем ECM. Насос обладает достаточной производительностью, чтобы поддерживать в рампе желаемое давление даже при низких оборотах. Шик говорит, что неиспользованное топливо обходится, но это небольшое количество.

Common Rail — это старая идея, восходящая к оригинальной работе Рудольфа Дизеля. «В прошлом не существовало материалов и науки, необходимых для создания таких систем Common Rail высокого давления», — говорит Шик. Одной из этих проблем была необходимость в трубопроводе высокого давления, необходимом для обеспечения сверхвысокого давления по всему двигателю, чего не было в наличии — отсюда в отрасли на протяжении многих лет постоянно совершенствовались насос-форсунки.

Detroit Diesel заявляет, что фактически решила проблему с трубопроводами; его система ACRS Amplified Common Rail, используемая на DD15, направляет топливо под низким давлением вокруг двигателя, а затем усиливает его до желаемых уровней для впрыска с помощью двустороннего поршня рядом с каждой форсункой.По словам Кейта Харрингтона, менеджера по продукции Freightliner Trucks, топливо закачивается топливным насосом под давлением 13000 фунтов на квадратный дюйм, а затем впрыскивается под давлением 32000 фунтов на квадратный дюйм, причем до пяти впрысков за цикл. «Это не вчерашние двигатели», — говорит Харрингтон. «Диапазон крутящего момента начинается при скорости более 1000 об / мин и расширяется до 600 об / мин вместо прежнего диапазона 300 об / мин».

Detroit Diesel заявляет, что также заменила систему турбо-компаундирования с рециркуляцией энергии на своем DD15 на переменную геометрию, обычно используемую для создания противодавления в системе рециркуляции отработавших газов.
Другая часть рецепта International, по словам Шика, заключается в использовании двух турбин разного размера с тем, что он называет «межкаскадным охлаждением», охладителем наддувочного воздуха между большими и меньшими турбинами, а также с одним, расположенным прямо перед двигателем. Контур охлаждающей жидкости двигателя будет охлаждающей средой для наддувочного воздуха. По словам Шика, такая система способна подавать больше воздуха в двигатель при более низкой температуре благодаря более эффективному охлаждению наддувочного воздуха.

Стив Чарльтон, директор Cummins по проектированию тяжелых условий эксплуатации, подчеркнул, что компания использует новую систему Common Rail высокого давления XPI как способ, позволяющий двигателю плавно поглощать выхлоп без повышения давления в цилиндре. Усовершенствованная конструкция камеры сгорания, а также способность системы XPI создавать высокое давление впрыска при низких оборотах означает, что для контроля образования сажи требуется меньше воздуха, чем с насос-форсунками, поддерживая пиковое давление в цилиндрах на умеренном уровне.

Каковы последствия технического обслуживания Common Rail? Пол Бандоли, менеджер Wix Filters по техническому обслуживанию и обучению клиентов, согласен с Шиком и Харрингтоном в том, что ультратонкая фильтрация все еще необходима. По словам Шика, топливный насос Common Rail должен работать с минимальными допусками, чтобы создавать экстремальное давление без внутренних утечек или потери мощности.Двигатели MaxxForce Big Bore будут стандартно поставляться с топливным процессором Davco Fuel Pro 382 с 50-микронным фильтрующим элементом в качестве первичного фильтра, а топливный модуль, установленный на двигателе, будет иметь фильтрующий элемент 3-5 микрон.

Устранение неполадок будет выполняться в основном с помощью программного обеспечения, которое запускается на портативном ПК. Диагностические коды будут считаны из блока управления двигателем. Встроенная диагностика будет достаточно сложной, чтобы легко обнаружить проблемы с форсункой, насосом или регулировкой давления.

Одно задание, которое навсегда исчезнет с Common Rail, будет регулировать насос-форсунки при работе с накладными расходами; Также больше не будет ремонта сильно нагруженных коромысел форсунок.По словам экспертов, распределительные валы и их редукторы будут меньше и проще и будут работать при гораздо меньших нагрузках; Сообщается, что на ISX мощный распределительный вал с форсунками вообще исчезнет. Шик говорит, что это не только снижает вес, но и снижает паразитные потери в системе впрыска, экономит топливо и увеличивает полезную нагрузку.

Изучите окончательные варианты Tier 4

Для Tier 4 Final вам действительно нужно будет изучить доступные технологии дизельных двигателей и определить, какие из них лучше всего подходят для вашей области применения.Не существует единого решения, подходящего для всех приложений. Размер двигателя и его применение сильно повлияют на выбор наилучшей технологии. Хорошая новость заключается в том, что эти двигатели увеличивают ценность для потребителей.

Не существует единой технологии, которая позволяла бы двигателю соответствовать строгим стандартам выбросов. Скорее, это сложная комбинация проверенных стратегий, таких как оптимизация сгорания в цилиндрах, турбонаддув, впрыск топлива под высоким давлением с несколькими событиями за цикл, катализаторы окисления дизельного топлива и сажевые фильтры.Либо все, либо некоторые из этих стратегий могут быть объединены для достижения желаемых результатов.

Одним из самых больших изменений в Tier 4 Final является доступность двигателей без дизельных сажевых фильтров для двигателей некоторых производителей и размеров. Также стоит отметить, что некоторым двигателям меньшего размера не потребуется рециркуляция охлажденных выхлопных газов (EGR) или избирательное каталитическое восстановление (SCR). Вам необходимо провести исследование, чтобы выяснить, какие варианты доступны в любом заданном диапазоне двигателей и есть ли какие-либо компромиссы в вашем конкретном приложении.

Одной из эффективных технологий, которые помогают уменьшить количество твердых частиц, помимо конструкции камеры сгорания, является впрыск топлива Common Rail под высоким давлением. «Более высокое давление в рампе снижает выбросы твердых частиц из цилиндра, поэтому нет необходимости в сажевом фильтре», — говорит Томми Сьёберг, менеджер по продажам продукции Scania (информация компании , 10056056), базирующаяся в Швеции. «Без DPF нет простоев, необходимых для обслуживания или очистки (регенерации). Отсутствие простоев позволяет повысить производительность.”

На характеристики дизельного двигателя сильно влияет конструкция впрыска топлива. То, как вы доставляете топливо, влияет на производительность, выбросы и уровень шума. В недавнем прошлом насос-топливные насосы питали насос-форсунки под давлением. Но теперь современные дизели Common Rail оснащены пьезоэлектрическими форсунками для повышения точности. Вы можете запрограммировать несколько событий впрыска на цикл как с событиями до, так и после впрыска. В недалеком прошлом нередко было наблюдать давление впрыска топлива ротационными топливными насосами в районе 6000-8000 фунтов на квадратный дюйм.Теперь давление может достигать среднего диапазона 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

«Система впрыска Common Rail под высоким давлением приводит к лучшему распылению и смешиванию топлива, что снижает содержание оксидов азота (NOx), твердых частиц (PM) и углеводородов (HC)», — отмечает Крис Джоджианни, вице-президент по продукции JCB North. America, ( информация компании , 10055648), Пулер, Джорджия.

Существует также больше возможностей выбора времени впрыска в топливных системах с общей топливораспределительной рампой. «Топливная система Common Rail высокого давления (HPCR) обеспечивает постоянный контроль над параметрами впрыска топлива, такими как давление, время, продолжительность и количество впрысков», — говорит Дуг Лаудик, менеджер по планированию продукции в John Deere Power Systems (информация компании , стр. 10056373), Ватерлоо, ИА.«Топливная система HPCR имеет более высокое давление впрыска, что приводит к более эффективному сгоранию, что, в свою очередь, приводит к снижению содержания твердых частиц (ТЧ)».

Но топливная система Common Rail — это только часть решения. «Топливная система HPCR сама по себе не позволяет снять сажевый фильтр (DPF)», — объясняет Лаудик. «Удаление DPF требует сочетания HPCR, оптимизированной конструкции системы сгорания, соответствующих изменений в калибровке двигателя и других факторов.”

Сейчас мы видим давление впрыска топлива, о котором десять лет назад было невозможно. «Сегодня давление впрыска топлива может достигать 36 000 фунтов на квадратный дюйм при полной нагрузке», — говорит Лаудик. «Давление впрыска может возрасти в будущем и обусловить необходимость в более прочных материалах для поддержания или улучшения текущих целей по долговечности».

Производители сохранили надежность системы перед лицом растущего давления. «Нет никаких компромиссов между давлением впрыска топлива и долговечностью топливных форсунок, потому что мы продолжаем проектировать, чтобы обеспечить такую же или лучшую долговечность по сравнению с предыдущими уровнями», — говорит Лаудик. «Мы используем материалы, которые позволяют нам поддерживать или улучшать наши цели в отношении долговечности, несмотря на повышенное давление впрыска топлива».

Но качество и чистота топлива становятся более важными при более высоком давлении впрыска топлива. «Топливные системы высокого давления, используемые в двигателях Tier 4, делают критически важным использование высококачественного топлива и его фильтрацию», — говорит Лаудик. «John Deere рекомендует использовать дизельное топливо, соответствующее стандартам EN или ASTM, а также нашу систему фильтрации 10/2 микрон, состоящую из 10-микронного первичного топливного фильтра и 2-микронного конечного фильтра.”

Для этих систем требуется дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD), которое требуется в Северной Америке. «Кроме того, владельцы должны позаботиться о своих топливораздаточных системах, так как небольшие предварительные вложения могут исключить дорогостоящий ремонт в будущем», — говорит Джорджанни. Но не должно быть никаких опасений, если топливо соответствует стандартам и содержится в чистоте. «Наша система впрыска топлива спроектирована так, чтобы выдерживать такое повышенное давление».

John Deere использует подход строительных блоков

«John Deere продолжит свой запланированный структурный подход, чтобы соответствовать требованиям Final Tier 4 / Stage IV по выбросам», — говорит Лаудик.«Для обеспечения соответствия нормативным требованиям компания John Deere разработала интегрированную систему контроля выбросов — решение, которое оптимизирует работу двигателя, эффективность работы и долговечность. Интегрированная система контроля выбросов включает в себя любую комбинацию компонентов для снижения выбросов после обработки, разработанных и интегрированных инженерами John Deere для удовлетворения самых взыскательных требований клиентов ».

«John Deere продолжает использовать наилучшее сочетание доступных технологий для соответствия нормам выбросов и потребностям клиентов в каждом диапазоне мощности», — утверждает Лаудик. «Для диапазона полезной мощности от 48 до 74 л.с. John Deere предложит модели с выхлопным фильтром, который содержит DOC / DPF, без необходимости охлаждения EGR или SCR. Модели двигателей мощностью более 75 л.с. будут оснащены интегрированной системой контроля выбросов, состоящей из охлаждаемых EGR, DOC / DPF и SCR. Все интегрированные системы контроля выбросов John Deere специально разработаны для применения в условиях бездорожья ».

Лаудик добавляет: «Мы продолжим адаптировать наши решения для двигателей Final Tier 4 / Stage IV к разнообразным внедорожным приложениям, сводя к минимуму нормативное воздействие на наших клиентов.Интегрированная система контроля выбросов позволяет John Deere адаптировать свой технологический подход к нормам Final Tier 4 / Stage IV и обеспечивать соответствие требованиям по выбросам без ущерба для мощности, производительности, простоты эксплуатации, эффективности жидкости, надежности, долговечности или экономичных эксплуатационных расходов ».

Используя технологию Tier 4, John Deere нацелен на полную экономию жидкости. «Общая экономия жидкости учитывает общий расход жидкости, включая дизельное топливо и дополнительные жидкости, такие как DEF (жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей)», — говорит Лаудик.«Расход топлива с двигателями John Deere Tier 4 / Stage IV будет на 1–4% ниже, чем у моделей с двигателями Interim Tier 4 / Stage IIIB. Интегрированная система контроля выбросов, состоящая из охлаждаемых EGR, DOC / DPF и SCR, позволит нашим двигателям Final Tier 4 / Stage IV соответствовать требованиям по выбросам при меньшем использовании DEF. Расход DEF с двигателями John Deere Final Tier 4 / Stage IV будет составлять от 1 до 3% от расхода дизельного топлива в зависимости от области применения ».

Лаудик добавляет: «Более низкое потребление DEF означает, что размер бака DEF может быть меньше, что сводит к минимуму воздействие на приложения транспортного средства, одновременно увеличивая интервалы обслуживания фильтров DEF и сокращая участие оператора.Повышенное давление, создаваемое топливными системами высокого давления John Deere Final Tier 4 / Stage IV, снизит выбросы твердых частиц из двигателя и увеличит интервалы между активной регенерацией выхлопного фильтра ».

Scania опирается на дорожный опыт

«Многолетний опыт Scania в области рециркуляции отработавших газов и SCR на грузовиках и автобусах означает, что эти разработки могут быть применены и к промышленным двигателям Scania», — говорит Сьёберг. «Промышленные двигатели Scania будут соответствовать требованиям Stage IV и Tier 4 final без сажевого фильтра.Использование только технологии EGR и SCR не повлияет на установку ».

Эффективность сгорания топлива является основным направлением деятельности Scania. «В ходе исследования различных одноцилиндровых двигателей с разным рабочим объемом стало очевидно, что сама по себе кубатура является критическим фактором», — говорит Сьёберг. «Проще говоря, потенциал для оптимизации — отличная экономия топлива, низкий уровень выбросов и большой крутящий момент — максимален, когда физические размеры отверстия и хода находятся в определенных критических пределах.Это привело к разработке концепции модульного сгорания Scania.

«Все двигатели Scania основаны на этой передовой концепции», — говорит Сьёберг. «Эти двигатели имеют идентичные камеры сгорания, а также общие компоненты, такие как толкатели, клапанный механизм, роликовые толкатели и поршневые кольца. Это делает их не только эффективными, но и чрезвычайно простыми в обслуживании и ремонте.

«Выбор различных технологий последующей обработки — это компромисс между рядом различных параметров, таких как производительность, эффективность и надежность», — отмечает Сьёберг.«Но в основе нашего решения лежит наше« ноу-хау »в технологии внутреннего сгорания двигателя».

Впрыск топлива под высоким давлением увеличивает производительность и эффективность. «В Scania XPI (впрыск сверхвысокого давления) подача топлива и давление впрыска могут регулироваться независимо от частоты вращения двигателя с исключительной точностью, — говорит Сьёберг. «Эта сложная система постоянно адаптируется к изменяющимся скоростям и ситуациям, поэтому вы можете максимально использовать каждую каплю дизельного топлива. Он использует ряд точно рассчитанных впрысков топлива для повышения производительности и экономии — при одновременном снижении вредных выбросов — в каждом цикле.”

«Каждый жизненно важный аспект, от температуры воздуха, настроек впрыска топлива до дополнительной обработки выхлопных газов, контролируется Scania EMS (система управления двигателем)», — говорит Сьёберг. «Система впрыска Scania XPI с давлением впрыска до 34 800 фунтов на квадратный дюйм способствует снижению выбросов твердых частиц и исключительному крутящему моменту».

Двигатели MTU и C&I не используют DPF

На выставке MINExpo 2012 концерн Tognum Group ( информация о компании , 10656608), Фридрихсхафен, Германия, глобальный поставщик двигателей, силовых установок и систем распределенной выработки электроэнергии, представил свои двигатели C&I марки MTU, разработанные в соответствии с требованиями Tier 4 Final по выбросам. .

В двигателях серий 1000, 1100, 1300 и 1500 будет использоваться технология доочистки выхлопных газов SCR для достижения соответствия ограничениям, установленным для выбросов NOx и твердых частиц. Для дальнейшего уменьшения количества твердых частиц DPF не требуется.

Новые двигатели будут охватывать диапазон мощности 750 л.с. и ниже, предлагая мощность от 134 до 617 л.с. По словам Тоннума, они обеспечат снижение расхода топлива до 5%, увеличение срока службы до 20%, более высокий крутящий момент на низких оборотах двигателя, большую тормозную мощность двигателя и быстрое и простое обслуживание.

Двигатели 1600 C&I серии

, которые соответствуют требованиям Tier 4 Final без систем SCR или DPF, будут представлены, чтобы расширить диапазон до 980 л.с. Двигатели будут включать технологию рециркуляции отработавших газов, а также систему впрыска Common Rail под высоким давлением, двухступенчатый турбонаддув и систему рециркуляции отработавших газов с охлаждением. Особый упор был сделан на оптимизацию процесса сгорания с целью минимизации расхода топлива.

Двигатели

серий 2000 и 4000 мощностью более 750 л.с. будут соответствовать стандартам Tier 4 Final без необходимости дополнительной обработки или сажевого фильтра при любых л. с.Это будет достигнуто за счет комбинации двухступенчатого турбонаддува, охлаждения EGR, новой конструкции системы сгорания и впрыска Common Rail под высоким давлением. Обе серии основаны на проверенной технологии двигателей MTU и предназначены для обеспечения оптимального переходного режима с быстрой реакцией на изменения нагрузки двигателя.

JCB включает опцию повторной калибровки

В середине 2012 года JCB официально представила свое технологическое решение, отвечающее требованиям Tier 4 Interim / Stage IIIB. В двигателе JCB Ecomax уровень выбросов достигается за счет использования запатентованной технологии цилиндров, без необходимости во внешней дополнительной обработке выхлопных газов или сажевом фильтре.

Устранение сажевого фильтра дает несколько преимуществ. Время простоя сокращается, поскольку нет необходимости в обслуживании сажевого фильтра DPF или резервуара DEF для заполнения, а также сокращаются затраты на обслуживание. Повышена гибкость упаковки, улучшен доступ для обслуживания и улучшен обзор рабочей зоны. В системах DPF нет остаточного тепла, и не требуются смазочные масла с более высокой термостойкостью, которые обычно используются в растворах для дополнительной обработки.

Используя запатентованную конструкцию процесса сгорания, компания сочетает давление впрыска 29000 фунтов на квадратный дюйм в системе Common Rail с турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT) для быстрого реагирования на низких оборотах и создания более чистого и эффективного горения.Охлажденная система рециркуляции выхлопных газов используется для дальнейшего снижения выбросов, пропуская небольшое количество выхлопных газов обратно через двигатель, чтобы охладить процесс сгорания и уменьшить выбросы NOx в цилиндре.

Модернизированные топливный и воздушный фильтры обеспечат чистоту топлива, поступающего в двигатели, плюс водоотделитель 5 микрон и топливный фильтр для линии подачи топлива дополнят 2-микронный фильтр двигателя. Также необходим фильтр вентиляции картера. Однако двигатели смогут работать на стандартных моторных маслах, что поможет снизить затраты на владение и эксплуатацию.

Двигатели Tier 4 Interim будут иметь те же 500-часовые интервалы обслуживания, что и предыдущие модели. Предполагается, что увеличение стоимости экскаватора-погрузчика составит 0,05 доллара в час по сравнению с обычным периодом владения экскаватором-погрузчиком в 6000 часов, и эта сумма должна быть компенсирована за счет экономии топлива и повышения производительности.

«В двигателе JCB это комбинация запатентованных технологий в цилиндрах, системы впрыска Common Rail высокого давления и турбонагнетателя с изменяемой геометрией, которая позволила нам добиться максимальной топливной эффективности», — говорит Джорджанни.«В частности, с VGT он позволяет контролировать количество воздуха, поступающего в двигатель, чтобы соответствовать впрыскиваемому топливу и оптимизировать сгорание».

Согласно JCB, ее технология Tier 4 Interim также позволяет компании или ее дилерам продавать недорогой комплект для повторной калибровки электронного блока управления, чтобы двигатель можно было перепродавать и эксплуатировать в странах, где используется топливо низкого качества (с повышенным содержанием серы). использовал. Комплект удерживает клапан рециркуляции отработавших газов закрытым (уменьшая возможное повреждение серой), снижает давление впрыска топлива и уменьшает диапазон VGT.

«Путем повторной калибровки двигателя JCB Ecomax, выключения системы рециркуляции отработавших газов и снижения давления впрыска топлива двигатель может работать на топливе с более высоким содержанием серы», — говорит Алан Толли, директор программ двигателей JCB.

Perkins оптимизирует технологию SCR

Perkins (информация компании , 10055932), Питерборо, Соединенное Королевство, представила новую линейку четырехцилиндровых двигателей, соответствующих стандарту Tier 4 Final, весной 2012 года. Все новые модели включают специально оптимизированную технологию SCR.

4,4-литровый четырехцилиндровый двигатель 1204F с промежуточным охлаждением предлагается в двух версиях. 1204F-E44TA с одним турбонаддувом и промежуточным охлаждением развивает мощность 147 л. с., обеспечивая улучшенную топливную экономичность, обеспечивая при этом большую мощность и крутящий момент. 1204F-E44TTA с двойным турбонаддувом и дополнительным охлаждением имеет номинальную мощность до 175 л.с. и использует последовательно установленные сдвоенные турбокомпрессоры для дополнительной удельной мощности, низкого крутящего момента и более быстрой переходной характеристики.

Обе модели 1204F используют доочистку, включающую модули DOC / SCR.Это компактное решение не только обеспечивает значительное снижение требуемого NOx, но и устраняет необходимость в какой-либо стратегии регенерации сажи, поскольку предотвращается образование твердых частиц в процессе сгорания. Небольшой размер модуля DOC / SCR означает, что он может быть установлен в различных удаленных местах, освобождая ценное пространство в моторном отсеке.

«Мы использовали появление технологии SCR в интересах наших клиентов», — заявляет Дэниел Клейтон, менеджер по маркетингу продукции Perkins уровня 4. «Предлагая вариант без DPF, мы предоставили им непревзойденную гибкость в том, как они хотят конфигурировать свои машины. Можно быть уверенным в том, что производительность машины никоим образом не пострадает ».

Perkins предлагает опцию необслуживаемой установки доочистки DPF для удовлетворения конкретных требований производителей оригинального оборудования.

Многие улучшения, сделанные для Tier 4 Interim, были перенесены в новую линейку двигателей, например, улучшенная удельная мощность, улучшенная характеристика переходного процесса и конкурентоспособный расход жидкости.Для двигателей объемом от 3,4 до 7,1 литров Perkins разработала системы SRC, которые обеспечивают максимальную выгоду для клиентов.

Valley Fuel Injection & Turbo, Inc.

Система Common Rail: конструкция

Первичный насос (1) подает топливо в резервуар высокого давления, топливную рампу (2), где топливо хранится в оптимальное давление для мгновенных условий работы двигателя при подготовке к последующему впрыску.

Каждый цилиндр двигателя оснащен форсункой (4) со встроенным электромагнитным клапаном.Этот электромагнитный клапан открывается и закрывается, чтобы определить начальную точку и массу впрыска. процесс.

Требование водителя определяется педалью акселератора. ЭБУ (3) регистрирует потребность водителя и текущие условия эксплуатации автомобиля в качестве основы для расчета необходимого давления топлива. продолжительность впрыска (= масса топлива) и время впрыска в соответствии с параметрами, заданными в карте программы

Система Common Rail: Типы

Кроме того, технология Common Rail отличается от обычных систем тем, что обеспечивает несколько впрысков за один рабочий цикл. цикл.Этот цикл делится на предварительный впрыск (предварительный впрыск) для бесшумной работы двигателя, основной впрыск для идеального распределения мощности и вторичный впрыск для снижения выбросов. Топливо достигает инжектор через короткие напорные магистрали, а затем через форсунки в камеру сгорания.

Чем выше давление впрыска, тем точнее система впрыска испаряет топливо, обеспечивая тем самым еще более эффективное сгорание. В 2005 году компания Bosch уже представила третий Common Rail. поступление на рынок поколения с давлением впрыска 1800 бар для легких коммерческих автомобилей.Версия этой системы для средних и тяжелых коммерческих автомобилей появится в 2007 году. Поколение Bosch для коммерческих автомобилей было запущено в серийное производство в 1999 году с давлением впрыска 1400 бар. Второе поколение с давлением 1600 бар последовало в 2001 году.

На фоне все более ужесточающихся значений содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах во всем мире компания Bosch продолжала совершенствовать свои системы впрыска. На основе инжектора на 1800 бар компания будет продолжить разработку своих систем для давлений от 2 000 до 2200 бар.

Система Common Rail: Форсунки

Форсунки установлены в головке блока цилиндров двигателя и выполняют ту же функцию, что и форсунки и держатели форсунок на предыдущие системы впрыска. Основными компонентами инжектора являются:
Форсунка с отверстием, гидравлическая сервосистема, электромагнитный клапан

Функции форсунки

Силы, необходимые для открытия и закрытия иглы форсунки, не могут быть созданы электромагнитным клапаном самостоятельно.Таким образом, игла форсунки косвенно приводится в действие посредством гидравлического усиления силы. система.

При закрытом электромагнитном клапане весь объем камеры и направляющая находятся под одинаковым давлением. Игла сопла прижимается пружиной к своему гнезду.

Когда электромагнитный клапан открывается, топливо поступает из полости управления клапана в возвратный топливный клапан. Дроссель подачи препятствует полному выравниванию давления, и давление в полости падает. В Избыточное давление в объеме камеры преодолевает силу пружины и поднимает иглу, чтобы можно было начать инъекцию.

Электромагнитный клапан больше не находится под напряжением и закрывает отверстие для возврата топлива. Сила, прикладываемая к регулирующему поршню, увеличивается вместе с увеличением давления в управляющей полости клапана. Игла закрывается, и инъекция прекращается.

Информация о системе Common Rail была предоставлена компанией Bosch:
http://rb-kwin.bosch.com/us/en/powerconsutingemissions/dieselsysteme/dieselsystem/commercialvehiclesystems/injectionystems/commonrailsystem/index.html

Устранение колебаний давления топлива и отклонения массы топлива при многократном впрыске в системе впрыска Common-Rail высокого давления | Китайский журнал машиностроения

[1]

SU Haifeng, ZHANG Youtong, LUO Xu, et al.Экспериментальное исследование волны гидравлического удара в системе Common Rail высокого давления [J]. Труды науки о сгорании двигателей внутреннего сгорания , 2011, 29 (2): 163–168. (на китайском языке)

Google Scholar

[2]

ZHANG Zhiqiang, ZHAO Fuquan, DENG Jun, et al. Характеристики дизельного распылителя с множественным впрыском, в котором используется система Common Rail [J]. Journal of Thermal Science and Technology , 2013, 8 (1): 106–119.

Артикул Google Scholar

[3]

ХЕРФАТМАНЕШ М. Р., Чжао Хуа. Экспериментальное исследование гидравлического воздействия двухступенчатого впрыска топлива на системы впрыска топлива и сгорание дизельного топлива в высокоскоростном оптическом дизельном двигателе с общей топливной магистралью [J]. Внутренний журнал исследований двигателей , 2014, 15 (1): 48–65.

Артикул Google Scholar

[4]

ХЕРФАТМАНЕШ М. Р., ЛУ Пин, Аттар М. А. и др.Экспериментальное исследование влияния двухступенчатого впрыска на количество впрыскиваемого топлива, сгорание и выбросы в высокоскоростном оптическом дизельном двигателе с общей топливной магистралью [J]. Топливо , 2013, 109: 137–147.

Артикул Google Scholar

[5]

CATANIA A E, FERRARI A, MITTIC A, et al. Common Rail без аккумулятора: разработка, теоретико-экспериментальный анализ и повышение производительности на уровне di-hcci нового поколения FIS [R]. SAE , 2007-01-1258.

[6]

BARATTA M, CATANIA A E, FERRARI A. Правила проектирования гидравлической схемы для устранения зависимости количества впрыскиваемого топлива от времени выдержки в многоструйных системах CR [J]. Журнал инженерии жидкостей , 2008, 130 (12): 1–13.

Артикул Google Scholar

[7]

BIANCHI G M, FALFARI S, BRUSIANI F, et al. Численное исследование критических проблем в стратегии многократного впрыска, управляемой новым c.р. форсунка с электромагнитным клапаном быстрого срабатывания [R]. SAE , 2005-01-1236.

[8]

CATALANO L A, TONDOLO V A, DADONE A. Динамическое повышение давления в системе впрыска Common Rail [R]. SAE , 2002-01-02 10.

[9]

LI Pimao, ZHANG Youtong, XIE Lizhe. Влияние параметров впрыска на амплитуду колебаний давления внутри маслопровода системы Common Rail [J]. Труды науки о сгорании двигателей внутреннего сгорания , 2013, 31 (6): 550–556.(на китайском языке)

Google Scholar

[10]

Чжао Цзюньфэн, ВАН Цзюньминь. Бортовой метод определения свойств топлива на основе сигнала давления в общей топливной рампе высокого давления [J]. Журнал динамических систем, измерений и управления , 2014, 136: 1–9.

Артикул Google Scholar

[11]

СУ Хайфэн, Чжан Ютун, Лян Цзяньвэй. Температурная характеристика многократного впрыска в системе Common-Rail высокого давления [Дж]. Транзакции Пекинского технологического института , 2013 г., 33 (10): 1021–1031. (на китайском языке)

Google Scholar

[12]

BIANCHI G M, FALFARI S, PELLONI P, et al. Численное и экспериментальное исследование возможных улучшений форсунок Common Rail [R]. SAE , 2002-01-0500.

[13]

LI Pimao, ZHANG Youtong, NI Chengqun, et al. Моделирование и эксперимент динамических характеристик электромагнитного клапана форсунки Common-Rail [J]. Труды Китайского общества сельскохозяйственной техники , 2013, 44 (5): 7–12. (на китайском языке)

Google Scholar

[14]

ХЕНЕЙН Н.А., Лай М.К., СИНГХ И.П. и др. Характеристики дизельной системы впрыска Common Rail в режимах пилотного и пост-впрыска [R]. SAE , 2002-01-02 18.

[15]

CATANIA A E, FERRARI Alessandro, MANNO Michele, et al. Экспериментальное исследование влияния динамики на производительность системы Common Rail с многократным впрыском [J]. Инженерный журнал газовых турбин и энергетики , 2008, 130 (3): 1–13.

Артикул Google Scholar

[16]

Тянь Бинци, ФАН Лиюнь, М.А. Сючжэнь и др. Исследование колебаний количества впрыскиваемого топлива в системе Common Rail высокого давления во всех рабочих условиях [J]. Расширенные исследования материалов , 2012, 562: 1048–1053.

Артикул Google Scholar

[17]

CHEN Yihui, OUYANG Guangyao, CHEN Hailong, et al.Исследования по устранению колебаний давления для дополнительной системы впрыска Common-Rail [C] // 2-я Международная конференция IEEE по вычислениям, управлению и промышленной инженерии, , Ухань, Китай, 2011: 345–348.

Google Scholar

[18]

GUPTA V K, ZHANG Zhen, SUN Zongxuan. Моделирование и управление новым механизмом регулирования давления для системы впрыска Common Rail [J]. Прикладное математическое моделирование , 2011, 35: 3473–3483.

Артикул Google Scholar

[19]

ДИН Сяолян, Чжан Ютун, СУ Хайфэн. Исследование волны давления для коррекции колебаний количества топлива для CRS с пьезоэлектрическим инжектором [J]. Транзакции Пекинского технологического института , 2010 г. , 30 (9): 1037–1041. (на китайском языке)

Google Scholar

[20]

SU Хайфэн. Исследование волны давления гидроудара и колебания качества в системе впрыска Common Rail высокого давления [D].Пекин: Пекинский технологический институт, 2011 г. (на китайском языке)

Google Scholar

[21]

SU Haifeng, ZHANG Youtong, LUO Xu, et al. Погашение волны гидравлического удара в системе Common Rail высокого давления [J]. Труды науки о сгорании двигателей внутреннего сгорания , 2013, 31 (4): 379–383. (на китайском языке)

Google Scholar

[22]

CAI Yigang. Динамика трубопровода передачи жидкости [М]. Ханчжоу: Zhejiang University Press, 1990. (на китайском языке)

Google Scholar

[23]

ZHANG Jianming, ZHANG Weigang, WANG Yawei, et al. Исследование свойств дизельного топлива при высоком давлении [J]. Китайский журнал физики высокого давления , 2005, 19 (1): 41–44. (на китайском языке)

Google Scholar

[24]

CATANIA A E, FERRARI A, MANNO M.Разработка и применение полной математической модели многоструйной системы впрыска Common-Rail для гидродинамического анализа и диагностики [J]. Инженерный журнал газовых турбин и энергетики , 2008, 130 (6): 1–13.

Артикул Google Scholar

[25]

Цзя Вэньанг, ЖУАН Цзянь, Жэнь Янь. Раздельное управление высокочастотным электрогидравлическим вибровозбудителем [J]. Китайский журнал машиностроения , 2011, 24 (2): 293–302.

Артикул Google Scholar

[26]

MALLAMO F, BADAMI M. Анализ стратегий множественного впрыска для снижения выбросов, шума и bsfc небольшого дизельного двигателя для бездорожья [R]. SAE , 2002-01-2672.

[27]

ZELENKA P, EGERT M, CARTELLIERI W. Способы соответствия будущим стандартам выбросов с помощью внедорожников с дизельным двигателем [R]. SAE , 2000-02-0181.

[28]

BENAJES J, MOLINA S, GARCIA J M. Влияние предварительного и последующего впрыска на производительность и выбросы загрязняющих веществ в дизельном двигателе HD [R]. SAE , 2001-01-0526.

Common Rail | Тракторно-строительный завод Wiki

«HDi» перенаправляется сюда. Об интерактивном формате см. HDi (интерактивность).

«DCi» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см DCI (значения).

Система впрыска Common Rail

Прямой впрыск топлива Common Rail — это современный вариант системы прямого впрыска топлива для бензиновых и дизельных двигателей.

На дизельных двигателях он оснащен распределительной рампой высокого давления (более 1000 бар / 15000 фунтов на квадратный дюйм), питающей отдельные электромагнитные клапаны, в отличие от форсунок топливных насосов низкого давления (Pumpe / Düse или насос-форсунок). Дизели Common Rail третьего поколения теперь оснащены пьезоэлектрическими форсунками для повышения точности с давлением топлива до 1800 бар / 26000 фунтов на квадратный дюйм.

В бензиновых двигателях используется в бензиновых двигателях с прямым впрыском.

История

Форсунка дизельного топлива, установленная в дизельном двигателе MAN V8

Топливная система Common Rail на двигателе грузовика Volvo

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 1960-х годов Робертом Хубером из Швейцарии, а технология доработана доктором Dr.Марко Гансер из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, позже Ganser-Hydromag AG (основанная в 1995 году) в Обергери.

Первое успешное использование в серийных автомобилях началось в Японии к середине 1990-х годов. Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Denso Corporation, японского производителя автомобильных запчастей, разработали топливную систему Common Rail для большегрузных автомобилей и применили ее на практике в своей системе Common Rail ECD-U2, установленной на грузовике Hino Rising Ranger. и продан для общего пользования в 1995 году.^[1] Denso заявляет о первой коммерческой системе Common Rail высокого давления в 1995 году. ^[2]

Современные системы Common Rail, работающие по тому же принципу, управляются блоком управления двигателем (ECU), который открывает каждую инжектор скорее электронным, чем механическим. Он был широко проработан в 1990-х годах в сотрудничестве между Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После исследований и разработок, проведенных группой Fiat, дизайн был приобретен немецкой компанией Robert Bosch GmbH для завершения разработки и доработки для массового производства.Оглядываясь назад, можно сказать, что продажа Fiat стала тактической ошибкой, поскольку новая технология оказалась очень прибыльной. Однако у компании не было иного выбора, кроме как продать, поскольку в то время у нее было плохое финансовое положение и не хватало ресурсов для завершения разработки самостоятельно. ^[3] В 1997 году они расширили его использование для легковых автомобилей. Первым легковым автомобилем, который использовал систему Common Rail, был Alfa Romeo 156 2.4 JTD 1997 года, ^[4] и позже в том же году Mercedes-Benz C 220 CDI.

Двигатели с системой Common Rail уже некоторое время используются в судостроении и локомотивах. Cooper-Bessemer GN-8 (около 1942 г.) представляет собой пример дизельного двигателя Common Rail с гидравлическим приводом, также известного как модифицированный Common Rail.

Компания Vickers использовала системы Common Rail в двигателях подводных лодок примерно в 1916 году. Doxford Engines Ltd. ^[5] (тяжелые судовые двигатели с оппозитными поршнями) использовала систему Common Rail (с 1921 по 1980 год), в результате чего создавался многоцилиндровый поршневой топливный насос. давление около 600 бар, топливо хранится в баллонах.Регулирование давления достигалось с помощью регулируемого хода нагнетания насоса и «перепускного клапана». Механические распределительные клапаны с распределительным валом использовались для питания подпружиненных форсунок Brice / CAV / Lucas, которые впрыскивали через боковую часть цилиндра в камеру, образованную между поршнями. Ранние двигатели имели пару кулачков газораспределительного механизма, один для работы вперед, а другой для кормы. Более поздние двигатели имели по два инжектора на цилиндр, а последняя серия двигателей с турбонаддувом постоянного давления оснащалась четырьмя инжекторами на цилиндр.Эта система использовалась для впрыска как дизельного топлива, так и тяжелого жидкого топлива (600 сСт, нагретого до температуры приблизительно 130 ° C).

Система Common Rail подходит для всех типов дорожных автомобилей с дизельными двигателями, от городских автомобилей, таких как Fiat Nuova Panda, до автомобилей представительского класса, таких как Audi A6.

Common Rail сегодня

Форсунка Common Rail для дизельного топлива Bosch от двигателя грузовика Volvo

Robert Bosch GmbH, Delphi Automotive Systems, Denso Corporation и Siemens VDO (в настоящее время принадлежит Continental AG) являются основными поставщиками современных систем Common Rail.Производители автомобилей называют двигатели Common Rail своими торговыми марками:

Двигатели CRS Ashok Leyland (используются в грузовиках U и E4)
Двигатели BMW D (также используются в Land Rover Freelander TD4)
Chevrolet VCDi (по лицензии VM Motori)
Cummins и Scania XPI (разработан в рамках совместного предприятия)
Cummins CCR (насос Cummins с форсунками Bosch)
Daimler CDI (а на автомобилях Chrysler Jeep просто CRD )
Fiat Group (Fiat, Alfa Romeo и Lancia) JTD (также под торговой маркой MultiJet , JTDm , Ecotec CDTi , TiD , TTiD , DDiS , Quadra-Jet 903)
Ford Motor Company’s TDCi Duratorq и Powerstroke
Хонда i-CTDi
Hyundai CRDi
IKCO EFD , который является одним из членов семейства EF. Поставщик подлежит уточнению
Isuzu iTEQ
Komatsu Tier3 , Tier4 , 4D95 и выше — HPCR Дизельные двигатели серии .
Махиндры CRDe
Mazda MZR-CD (1,4 MZ-CD, 1,6 MZ-CD, производимые совместным предприятием Ford / PSA Peugeot Citroën) и более ранние модели DiTD
Mitsubishi DI-D (недавно разработанное семейство двигателей 4N1 использует систему впрыска 200 МПа (2000 бар) следующего поколения))
Nissan dCi , Infiniti использует двигатели dCi, но не маркируется как dCi.
Опель CDTI
Протон SCDi
PSA Peugeot Citroën HDI или HDi (1.4HDI, 1.6 HDI, 2.0 HDI, 2.2 HDI и V6 HDI, разработанные совместным предприятием с Ford)
Renault dCi (совместное предприятие с Nissan)
SsangYong XDi (большинство этих двигателей производит Daimler AG)
Subaru Legacy TD (по состоянию на январь 2008 г. )
Tata’s DICOR и CR4
Тойота Д-4Д
Volkswagen Group: модель 6.0 V12 TDI , 4.2 TDI (V8), 2.7 и 3.0 TDI (V6), 1.6, 2.0 TDI (L4) и 1.2 TDI (L3) двигатели, представленные на текущих моделях Seat, Skoda, VW и Audi, используют систему Common Rail, поскольку в отличие от более ранних двигателей с насос-форсунками.
Двигатели Volvo 2.4D и D5 (1.6D, 2.0D производства Ford и PSA Peugeot Citroen), двигатели Volvo Penta серии D
Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96-C «Самый большой поршневой двигатель в мире», разработанный финским производителем Wärtsilä
Марути Сузуки 1.3 DDiS, разработанный Fiat.

Принципы

Электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны обеспечивают точный электронный контроль времени и количества впрыска топлива, а более высокое давление, обеспечиваемое технологией Common Rail, обеспечивает лучшее распыление топлива. Чтобы снизить уровень шума двигателя, электронный блок управления двигателем может впрыснуть небольшое количество дизельного топлива непосредственно перед событием основного впрыска («пилотный» впрыск), таким образом уменьшая его взрывоопасность и вибрацию, а также оптимизируя время впрыска и количество для изменений в качество топлива, холодный запуск и тд. Некоторые современные топливные системы Common Rail выполняют до пяти впрысков за такт. ^[6]

Двигателям Common Rail требуется очень короткое (<10 секунд) время нагрева или совсем отсутствует ^{[требуется ссылка ]}, в зависимости от температуры окружающей среды, и они производят меньше шума двигателя и выбросов, чем старые системы .

В дизельных двигателях исторически использовались различные формы впрыска топлива. Два распространенных типа включают систему насос-форсунок и системы распределителя / линейного насоса (дополнительную информацию см. В дизельном двигателе и насос-форсунке).Хотя эти старые системы обеспечивали точное регулирование количества топлива и времени впрыска, они были ограничены несколькими факторами:

Они имели кулачковый привод, а давление впрыска было пропорционально частоте вращения двигателя. Обычно это означало, что самое высокое давление впрыска могло быть достигнуто только при самых высоких оборотах двигателя, а максимально достижимое давление впрыска уменьшалось при уменьшении частоты вращения двигателя. Это соотношение верно для всех насосов, даже тех, которые используются в системах Common Rail; однако с системой агрегата или распределителя давление нагнетания связано с мгновенным давлением единичного события нагнетания без аккумулятора, и, таким образом, взаимосвязь более заметна и проблематична.
Они были ограничены по количеству и времени событий впрыска, которыми можно было управлять во время одного события сгорания. Хотя в этих старых системах возможны множественные инъекции, это намного сложнее и дороже.
Для типичной распределительной / линейной системы начало впрыска происходило при заранее заданном давлении (часто называемом давлением выталкивания) и заканчивалось при заранее заданном давлении. Эта характеристика возникла из-за «фиктивных» форсунок в головке цилиндров, которые открывались и закрывались при давлениях, определяемых предварительной нагрузкой пружины, приложенной к плунжеру в форсунке.Как только давление в инжекторе достигнет заданного уровня, плунжер поднимется и начнется впрыск.

В системах Common Rail насос высокого давления хранит в резервуаре топливо под высоким давлением — до 2000 бар (29000 фунтов на квадратный дюйм) и выше. Термин «общий распределитель» относится к тому факту, что все топливные форсунки питаются от общей топливной магистрали, которая представляет собой не что иное, как аккумулятор давления, в котором топливо хранится под высоким давлением. Этот гидроаккумулятор подает топливо под высоким давлением в несколько топливных форсунок.Это упрощает назначение насоса высокого давления, поскольку он должен только поддерживать заданное давление на цели (с механическим или электронным управлением). Топливные форсунки обычно управляются ЭБУ. Когда топливные форсунки активируются электрически, гидравлический клапан (состоящий из форсунки и плунжера) открывается механически или гидравлически, и топливо распыляется в цилиндры под желаемым давлением. Поскольку энергия давления топлива сохраняется удаленно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в гидроаккумуляторе (направляющей), что обеспечивает квадратную скорость впрыска.

Давление в системе Common Rail

Работа дизельного двигателя Common Rail — FORS DIESEL

Система впрыска COMMON RAIL для дизельных двигателей

Причины выхода из строя топливной системы Common Rail » BlagChipTune

Common Rail – что это?

Почему коммон рейл это актуально

Принцип и особенности работы системы Common Rail

Конструктивная особенность системы Коммон Рейл

Достоинства и недостатки системы Коммон Рейл

Достоинства Common Rail

Недостатки системы Common Rail

Требования по эксплуатации системы Common Rail

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Отзыв Ромена:

Моделирование поведения напорной линии дизельного двигателя с общей топливораспределительной рампой из-за впрыска и изменения топлива

Не очень распространенная конструкция двигателя — пока

Изучите окончательные варианты Tier 4

Valley Fuel Injection & Turbo, Inc.

Common Rail | Тракторно-строительный завод Wiki

История

Common Rail сегодня

Принципы

Добавить комментарий Отменить ответ