Принцип работы форсунки common rail: Форсунки Common Rail — проверка, ремонт и чистка своими руками + Видео

Как обслуживать форсунки Common Rail, чтобы избежать проблем

19 сентября 2019 Категория: Полезная информация.

Форсунки Common Rail устанавливались на дизельные автомобили ещё в конце 1990-х. Неисправность дизельных форсунок влечёт сбой в системе CR и нарушает нормальную работу двигателя: он теряет в мощности, появляется обеднённый выхлоп. Поэтому владелец должен иметь представление о том, как обслуживать форсунки Common Rail и выявлять их неисправности.

 Форсунки CR: основные виды 

Система подачи топлива Common Rail постепенно вытеснила с рынка конкурирующие решения, вроде насос-форсунок. Действительно, CR характеризуется долговечностью, ровной тихой работой, высоким КПД при низком расходе топлива и низким выбросом выхлопных газов.

Корректная работа системы строится на исправной работе форсунок, которые выполняют три основные функции:

• точная дозировка топлива в цилиндрах;
• преобразование топлива из жидкого состояния в воздушную массу;
• сохранение герметичности камеры сгорания.

На дизельные двигатели устанавливаются форсунки Common Rail с электронным управлением двух видов: электрогидравлические и пьезоэлектрические.  

Электрогидравлические форсунки устроены более просто, они, как правило, ремонтопригодны и служат без проблем порядка 200 тысяч километров пробега.

Пьезоэлектрические форсунки обеспечивают мгновенную реакцию и способны впрыскивать топливо микродозами в камеру до 9 раз за один цикл, что делает работу дизельного ДВС равномерной по аналогии с бензиновым мотором. Их срок службы тоже порядка 200 тысяч километров, но, в отличие от электромагнитных форсунок, ремонту они не подлежат. Стоимость пьезоэлектрических форсунок высокая.

Подробнее о типах топливных дизельных форсунок узнаете из статьи «Какие бывают топливные дизельные форсунки».

 Ресурс и ремонтопригодность форсунок CR разных производителей 

В современных легковых автомобилях используются системы Common Rail разных производителей. Лидерами отрасли считаются производители топливной дизельной аппаратуры:

• BOSCH;
• DELPHI;
• DENSO;
• CONTINENTAL (ранее — SIEMENS).

BOSCH производит электромагнитные и пьезоэлектрические форсунки. DELPHI и DENSO тоже производят оба вида форсунок, но в меньших масштабах. CONTINENTAL выпускает только пьезоэлектрическую технику.

Примечательно, что некоторые двигатели подзволяют использовать форсунки разных производителей.

Электромагнитные форсунки

Самые ремонтопригодные — BOSCH. Они легко разбираются и ремонтируются, ресурс их составляет примерно 200 тыс. км, а на отдельных моторах и до 500 тыс. км.

Самые чувствительные к топливу и недолговечные — DELPHI. Тоже ремонтируются, но надо менять распылитель и кодировать (прописывать в ЭБУ) восстановленную форсунку. Из-за этого дороже в ремонте. В среднем ресурс составляет 150 тыс. км.

Самые надёжные, но сложные в ремонте из-за трудностей с поиском комплектующих (производитель предписывает только замену вышедшего из строя элемента) — форсунки японского производителя DENSO.

Пьезоэлектрические форсунки

Из всех пьезофорсунок отремонтировать можно только отдельные модели CONTINENTAL: для них выпускаются распылители. Ресурс форсунок этого производителя порядка 200 тыс. км.

Пьезофорсунки BOSCH имеют примерно такой же ресурс — 200 тыс. км., но ремонту и восстановлению не подлежат.

Пьезофорсунки DENSO считаются неремонтируемыми и в случае выхода из строя подлежат замене. Это дорогой неразборный механизм, правда, они считаются наиболее ресурсными из всех.

Пьезофорсунки DELPHI считаются весьма требовательными к качеству топлива и самыми недолговечными из всех представленных форсунок других производителей. Первые проблемы могут появиться уже спустя 140 тыс. км пробега.

Неремонтируемые, как и в случае с пьезофорсунками BOSCH и DENSO, всё, что доступно владельцу в случае поломки — снять распылитель и почистить ультразвуком, а затем провести стендовую диагностику.

Подробнее о признаках неисправностей топливных дизельных форсунок и способах их ремонта узнаете из статьи «Почему дизельные топливные форсунки выходят из строя и как их ремонтируют». 

 Советы по обслуживанию форсунок Common Rail 

Чтобы форсунки не засорялись и исправно работали, их важно периодически обслуживать. Периодичность обслуживания дизельных форсунок зависит от типа двигателя и варьируется от 500 до 5000 моточасов. Обслуживание сводится к чистке форсунок ультразвуком и промывке.

Желательно чистить топливные дизельные форсунки на стенде каждые 100 тыс. км пробега.

При возникновении признаков неисправностей топливной системы владелец должен сразу же обращаться в сервис и проверять работу каждой форсунки на диагностическом стенде. Если устанавливается, что проблема в форсунке, её разбирают и ремонтируют, заменяя повреждённые части. Правда, это возможно только если конструкция форсунки позволяет её разобрать, а в продаже имеются запчасти форсунки.

• Проще и дешевле всего обходится восстановление форсунок BOSCH, поиск запчастей не представляет проблем, можно заменить любую часть электромагнитной форсунки и буквально собрать новую на основе старой.
• С восстановлением электромагнитных форсунок DELPHI работают не все специалисты, найти запчасти не так просто. Зато в продаже есть распылители DELPHI и клапаны-мультипликаторы, позволяющие устранить неисправности самых ходовых частей форсунки.
• Ремонт электромагнитных форсунок DENSO обойдётся дороже всего, но сами по себе эти форсунки надёжнее и долговечнее конкурентов.

Основные враги долгожительства топливных дизельных форсунок — вода, сомнительное топливо и металлическая пыль и стружка, которую часто производит сам ТНВД, после того как его плунжерные пары пострадали от примесей в некачественном топливе. Отсюда основные рекомендации владельцам.

 Выбирать лучшее топливо из доступных 

Единственная заправка «из-под трактора» способна приговорить чувствительную топливную систему современных дизелей. Осадок, отложения и вода в топливе вызовут выход из строя всей топливной системы. Поэтому выбирайте только проверенные заправки и не заливайте в бак сомнительное ДТ.

 Не ездить «на лампочке» 

Пустой бак — прямая угроза того, что насос захватит со дна остатки топлива вместе с осадком и мусором, а затем передаст это всё в магистраль. Другая проблема — вместе с остатками ДТ насос может «хлебнуть воды», то есть конденсата на стенках пустого бака в холода. Это вызовет завоздушивание системы, плунжер начнёт работать «на сухую», ТНВД — «гнать стружку», и это быстро прикончит форсунки.

 Регулярно чистить топливную систему 

Непопулярная в нашей стране мера, тем не менее с учётом качества отечественного топлива — необходимая. Дело в том, что в нашем топливе большее сождержание серы, чем в европейском. Кроме того, в самом баке со временем накапливается грязь и песок: попадает с заправочным пистолетом, проникает с осадком топлива «из канистры» и так далее. Поэтому важно:

• регулярно чистить фильтр-отстойник;
• промывать топливный бак со снятием 1-2 раза в год.

 Не пользоваться присадками (ничего не заливать в бак, кроме топлива) 

Чрезмерно агрессивная химия в составе любых присадок и добавок в топливо, от антигелей до «очистителей топливной системы», убивает чувствительную топливную аппаратуру на раз-два.

Особенно вредят добавки в бак пьезофорсункам: из-за изменяемого после добавления присадки температурного режима сгорания топлива перекаливаются распылители, плавятся уплотнительные шайбы, деформируется форсунка.

Для подготовки к зиме достаточно заменить топливный фильтр и заправляться качественным зимним дизтопливом.

То же самое касается советов по добавлению в бак керосина, бензина и прочих иссушающих жидкостей: при работе детали ТНВД смазываются топливом, иссушаем топливо — вынуждаем плунжер работать «на сухую» — получаем металлическую пыль и стружку в магистрали и забитые распылители форсунок.  

 Менять топливный фильтр почаще 

В среднем рекомендуется менять топливный фильтр на дизельном ДВС раз в 10 тыс. км, вопреки рекомендациям производителя. Экономия на расходниках выйдет боком: при забитом фильтре в топливную систему попадают посторонние частицы, осадок и вода.

Для отдельных топливных систем CR специалисты вообще рекомендуют установить дополнительный фильтр тонкой очистки, чтобы задерживать микрочастицы, которые пропускает штатный топливный фильтр, тем самым спасти распылитель форсунки от поломки.

Также рациональным выглядит установка бандажа подогревания на топливный фильтр. Он позволит быстро прогреть топливо зимой, и хлопья парафина, циркулируя по системе, не повредят распылитель форсунки. Даже если такого бандажа фильтра нет, рекомендуется прогревать топливный бак и фильтр другими мерами: устройствами типа вебасто или по-дедовски, строительным феном.

 Итого 

Топливные дизельные форсунки Common Rail — надёжный совершенный механизм, требующий, однако, бережного обращения владельца. Простые электромагнитные форсунки подлежат ремонту независимо от производителя, а вот пьезоэлектрические, за редким исключением, считаются не подлежащими восстановлению.

Программа-минимум для продления ресурса форсунок — выбор качественного топлива, отказ от каких-либо добавок в бак, регулярная замена топливного фильтра и чистка топливной системы.

Стендовую чистку топливных форсунок рекомендуется производить с интервалом 100 тыс. км.

Также владельцу дизельного автомобиля будет полезно узнать о типичных проблемах топливных систем CR разных производителей:

• особенности топливных систем Common Rail BOSH мы рассматривали здесь;
• особенности топливных систем Common Rail DELPHI найдёте здесь;
• особенности топливных систем Common Rail DENSO рассматриваются в этой статье. 

Форсунки Common Rail найдёте в нашем каталоге

Посмотреть запчасти в наличии

Метки: Топливная аппаратура, Эксплуатация дизеля, Форсунки, Common Rail

Ремонт форсунок Common Rail | Ремонт Коммон Рейл

Ремонт форсунок Common Rail | Ремонт Коммон Рейл

КОЛОМЕНСКИЙ ЦЕНТР

РЕМОНТА ТОПЛИВНОЙ
АППАРАТУРЫ

Звоните с 8.00 до 20.00

Диагностика форсунок Common Rail

У Вас возникли проблемы с дизельными форсунками системы Common Rail?

Возможно, Вы определили проблему сами, или, обратившись к специалистам, Вам сказали что одна или несколько форсунок «льёт в обратку», а может быть дело и не в форсунках. Как быть? У нас Вы получите исчерпывающий ответ о состоянии Ваших форсунок, подтвержденный распечаткой диагностической карты.

Мы настоятельно рекомендуем диагностировать форсунки не по одной а комплектом, в этом случае Вы увидите полную картину работы системы впрыска вашего двигателя.

Мы диагностируем форсунки Common Rail Bosch, Delphi, Denso, Siemens, на современном европейском стенде CR-JET-4E, оснащённом высокоточной электронной системой измерения.

Диагностика легковой форсунки Bosch, Denso, Delphi

Диагностика грузовой форсунки Bosch

Диагностика пьезофорсунки Bosch

от 400 р/шт

от 450 р/шт

от 500 р/шт

Если мы ремонтируем Вашу Common Rail форсунку, то ранее произведенная диагностика — бесплатна.
Мы готовы приступить к ремонту дизельной форсунки сразу после ее диагностики.

Мы точно определим, какие запчасти требуют замены, а какие менять не следует, и сообщим возможные причины выхода их из строя.  Вы можете сами рассмотреть в микроскоп дефекты деталей подлежащих замене.

Все изношенные запчасти мы отдаем заказчику вместе с отремонтированной форсункой.

Мы сделаем все возможное, чтобы отремонтировать Вашу форсунку в кротчайшие сроки, этому способствует склад запчастей, и собственная служба доставки. Не используем китайские запчасти, только оригинал!

Ремонт форсунки производится по технологии, с использованием специального инструмента. После ремонта каждая форсунка комплектуется диагностическим листом параметров. После ремонта форсунки предоставляем на неё гарантию — 3 месяца.

Ремонт легковой форсунки Bosch, Denso, Delphi + кодирование

Ремонт грузовой форсунки Bosch

Ремонт пьезофорсунки Bosch (возможен не всегда)

Без учёта запасных частей и расходных материалов

от 2500 р/шт

от 3000 р/шт

от 2500 р/шт

Коррекция кода форсунок Common Rail

После произведенного ремонта форсунки Common Rail, ее параметры хотя и попадают в поле допуска, но все равно отличаются от эталона.

Для сохранения эталонных параметров при впрыске топлива, к каждой форсунке должен быть применен индивидуальный подход. Именно для этого производители форсунок и применяют их кодирование. В коде зашифрована информация о параметрах работы форсунки на разных режимах.

После того, как форсунка пройдет положительную диагностику ей будет присвоен свой уникальный код, который в дальнейшем должен быть занесен в блок управления двигателя Вашего автомобиля. Только после этого можно гарантировать стабильно ровную работу двигателя на любых оборотах и при любых нагрузках.

У каждого производителя форсунок применяется свой код коррекции: у Bosch это IMA, Delphi — C2I и C3I, Denso – QR code. Наш стенд позволяет генерировать и присваивать коды коррекции форсункам Common Rail. Присвоение кода коррекции входит в стоимость ремонта.

Кодирование форсунки Bosch, Denso, Delphi (без ремонта)

Диагностика насосов Common Rail является необходимым условием для исключения или предупреждения выхода из строя всей топливной системы.

Можно отремонтировать форсунки, но причиной выхода их из строя зачастую является сам ТНВД «гонящий стружку». Достаточно часто мы сталкиваемся с насосами, в которых один или несколько плунжеров не создают нужного давления, или вышел из строя регулятор.

Определить большинство неисправностей возможно только на профессиональном стенде, который находится в нашем распоряжении.

Диагностика легкового ТНВД на стенде

Диагностика грузового ТНВД на стенде

Диагностика грузового ТНВД на стенде с подачей масла

от 3500 р

от 3500 р

от 4000 р

Ремонту насосов Common Rail предшествует тщательная диагностика, визуальный контроль каждого элемента под микроскопом.

Осмотру подлежат приводные валы, сальники, плунжера, подкачка и т.д.  

Разборка и сборка производится с использованием специального инструмента с соблюдением рекомендованных моментов затяжек.

После сборки насос устанавливается на испытательный стенд и проходит проверку на разных режимах согласно «тест-плана».

На руки вы получаете насос, параметры которого соответствуют заводским.

Капремонт легкового ТНВД с проверкой на стенде

Капремонт грузового ТНВД с проверкой на стенде

Капремонт грузового ТНВД стенд + подача масла

Без учёта запасных частей и расходных материалов

от 6000 р

от 9000 р

от 9500 р

Диагностика форсунки CR (Bosch, Denso, Delphi, Siemens)

Диагностика пьезо — форсунки CR (Bosch, Siemens)

Ремонт форсунки Common Rail (Delphi)

Ремонт форсунки Common Rail (Bosch, Denso, Siemens)

Коррекция (присвоение) кода форсунки

от 300 р/шт

от 400 р/шт

от 2000 р/шт

от 2500 р/шт

1000 р/шт

Есть вопросы? Оставьте свои контактные данные и наш мастер свяжется с Вами!

Благодарим за оставленную заявку. Мастер свяжется с Вами в ближайшее время

Oops! Something went wrong while submitting the form.

Есть вопросы? Оставьте свои контактные данные и наш мастер свяжется с Вами!

Благодарим Вас за обращение! Мастер позвонит Вам в кротчайшее время

Oops! Something went wrong while submitting the form.

Принцип работы форсунки Common Rail

Принцип работы форсунки Common Rail можно рассмотреть на данной картинке.

А. На форсунку подается топливо под давлением, но форсунка закрыта.

В. На форсунку подается топливо, срабатывает электромагнит и форсунка открывается.

С. Электромагнит отключается, форсунка закрывается.

На рисунке A, мы видим, что дизельное топливо под давлением через подводящий штуцер заходит в форсунку и разделяется внутри инжектора на два потока. Один идет на распылитель (5,6), а второй в камеру управления (4) через небольшое калиброванное отверстие.

Получается, что за счет давления, создаваемого в камере управления (сверху) шток мультипликатора удерживает иглу распылителя в закрытом состоянии.   

Но не забываем, о том, что на иглу распылителя (5)(снизу) также действует давление. На рисунке B на электромагнит (1) подается напряжение и клапанный узел (2) с запирающим шариком (3) стремятся переместиться вверх, тем самым открывая герметичную камеру управления (4)

За счет разности давлений (внизу есть, вверху нет) происходит перемещение штока мультипликатора и игла распылителя (5) поднимается. Происходит впрыск топлива в камеру сгорания через сопла.  При этом небольшая порция топлива из управляющей камеры (4) уходит из форсунки в «обратку». На рисунке С на электромагните напряжение уже отсутствует и пружина возвращает запирающий клапан в исходное положение. Камера (4) становиться герметична, в нее подается топливо и возрастает давление на шток мультипликатора, который, перемещаясь вниз, давит на иглу распылителя и она закрывает сопла. Впрыск прекращен.

Принцип работы Common Rail достаточно прост, но современная дизельная форсунка это очень точное изделие, каждый элемент которого изготовлен из высокотехнологичных материалов, откалиброван и собран с соблюдением микронных зазоров и моментов затяжки.

Причины выхода из строя форсунок Common Rail

Главной причиной преждевременного выхода из строя форсунок Common Rail — является низкокачественное топливо, присутствие в нем грязи и воды.

Т.к. детали форсунок имеют микронную точность, то даже применение фильтра с пропускной способностью частиц выше чем у оригинального может стать причиной преждевременного выхода их из строя.

Мы настоятельно рекомендуем заправляться на проверенных заправках и не экономить на фильтрах.

О Компании

г. Коломна
Канатный проезд дом 2
территория  ОАО «Канат»

График с 8:00 до 17:00 (пн-пт)

Телефон: +7 (925) 600-75-05

Телефон: +7 (496) 612-36-75

Email: [email protected]

Мы в соц. сетях

О Компании

г. Коломна
Канатный проезд дом 2
территория  ОАО «Канат»

Работаем с 8:00 до 17:00 (пн-пт)

Телефон: +7 (925) 600-75-05

Телефон: +7 (496) 612-36-75

Email: [email protected]

Мы в соц. сетях

Мы на картах

Принципы устройства топливных форсунок Delphi

 

Разновидности форсунок Delphi

 

 На сегодня существует 6 основных категорий форсунок системы Common Rail от компании производителя Delphi:

1. DFI 1.1 — 1.4 с максимальным давлением до 1800 бар;

2. DFI 1.5/1.5.2 с рабочим давлением до 2-2,5 тыс. бар;

3. DFI 1.20 с предельным давлением 2-2,5 тыс. бар;

4. DFI 2.3 с давлением в системе до 1600 бар;

5. DFI 2.5 HPC с давлением до 2000 бар и улучшенной характеристикой впрыска IRCF;

6. D FI3 — пьезофорсунка.

 

Принципы устройства и работы основных видов форсунок Делфи

 

Топливные форсунки работают под большим давлением и представляют собой достаточно сложно устроенный точно срабатывающий механизм впрыска. Несмотря на высочайшую эффективность, они весьма уязвимы для малейшего загрязнения (частицы, не видимые невооруженным глазом). Поэтому проверка и ремонт дизельных форсунок Делфи должны осуществляться настоящими профессионалами и только на фирменном диагностическом оборудовании.

Топливные форсунки от от производителя Delphi первых 5 категорий относятся к электрогидравлическому типу. Главными элементами конструкции являются — электромагнитный клапан, дроссели (впускной и сливной) и камера управления. Принцип их действия основан на возникающей разности давления топлива над и под иглой и сводится к следующему механизму:

1. В исходном положении игла форсунки плотно прижата к седлу, электромагнитный клапан не подключен и находится в закрытом положении. Давление на поршень выше давления на иглу за счет большей площади взаимодействия. Впрыск топлива не происходит.

2. С ЭБУ идет сигнал на клапан, открывающий сливной дроссель и позволяющий топливу из камеры управления перейти в сливную магистраль.

3. Возникающая разность давлений (над иглой меньше, чем под иглой) поднимает иглу вверх. Далее происходит топливный впрыск.

 Пьезоэлектрическая форсунка D FI3 работает на принципе обратного пьезоэлектрического эффекта и силы гидравлического сопротивления. В ее конструкцию входят такие элементы, как пьезоэлемент, игла, толкатель и переключающий клапан. При этом общий механизм действия пьезофорсунки аналогичен электрогидравлической модели. Разница только в приведении в действие клапана — за счет изменения длины пьезоэлемента.

 

Особенности форсунок Делфи

 

 Все без исключения форсунки Delphi повышают эффективность двигателя, экономию топлива и снижают содержание вредных веществ в выхлопных газах. Однако их эффективность сопряжена с тщательным контролем за качеством топлива. Малейшее загрязнение может вывести форсунку из строя навсегда. Кроме того, большие требования предъявляются и к их ремонту. Поэтому только качественная диагностика топливных форсунок Делфи позволит избежать лишних хлопот, потери времени и затрат.

 

 

 

ПЬЕЗОФОРСУНКИ BOSCH COMMON RAIL. ПРИНЦИП РАБОТЫ, КОНСТРУКЦИЯ.

С момента своего появления в серийном производстве в 1997 году и до настоящего момента аккумуляторные топливные системы Common Rail (СR) находятся в процессе постоянного конструктивного совершенствования. Причем, технический уровень топливной аппаратуры такого типа оценивается по техническому уровню применяемых в ней топливных форсунок.

В настоящее время фирмой Robert BOSCH ведется серийный выпуск уже третьего поколения топливной системы CR, отличительной особенностью которой является применение пьезоэлектрического преобразователя в цепи управления иглой форсунки. По данным фирмы BOSCH это позволило на 3% снизить расход топлива, выбросы вредных веществ с отработавшими газами снизились на 20 %, шум работы двигателя уменьшился на 3 дБ, на 7 % увеличилась мощность. Помимо этого, такая форсунка характеризуется наличием устойчивого многофазового впрыскивания топлива, минимальными порциями предварительного впрыскивания, возможностью короткого промежутка времени между предварительным и основным впрыскиванием и компактным конструктивным решением. Важно отметить также, что по сравнению с электромагнитной форсункой форсунка с пьезоприводом имеет меньший расход топлива на управление и, следовательно, обладает большим КПД.

Указанные преимущества пьезофорсунки достигнуты путем реализации в ней достаточно сложной гидравлической схемы, которая характеризуется наличием нескольких, связанных между собой и оказывающих взаимное влияние, гидродинамических каналов, полостей и динамических звеньев. Сложность конструкции определяет и сложную взаимосвязь процессов, происходящих в работающей форсунке. Это приводит к тому, что такая гидродинамическая система имеет узкий диапазон значений своих конструктивных параметров, которые определяют как оптимальную работу форсунки, так и её работоспособность в принципе. Именно сохранение набора значений этих параметров (длин, сечений каналов, объемов полостей, масс и жесткостей подвижных элементов и др.) является основной задачей при разработке технологии восстановительного ремонта электрогидравлических пьезофорсунок.

Основными составляющими частями пьезофорсунки CR BOSCH являются пьезоэлектрический преобразователь (пьезоэлемент), гидравлическая передача (гидрокомпенсатор), управляющий клапан с дроссельной пластинкой и распылитель которые собраны в едином корпусе и затянуты гайкой.


В случае BOSCH пьезоэлектрический преобразователь состоит из 350 кварцевых пластинок толщиной 90 мкм, каждая из которых при подаче на неё напряжения постоянного тока удлиняется на 0,13 мкм. Максимальное удлинение пьзоэлемента составляет 45 мкм. Исходный размер пьезоэлемента восстанавливается при снятии напряжения с пластинок. Быстродействие описанного процесса в несколько раз выше, чем срабатывание якоря в электромагнитной форсунке.

Конструкция механической части пьезофорсунки CR BOSCH показана на рисунке ниже.

Движение иглы распылителя обеспечивается посредством срабатывания, т.е. открытия-закрытия управляющего клапана форсунки, а цикловая подача топлива регулируется продолжительностью нахождения клапана в открытом положении.

При отсутствии управляющего сигнала, пьезоэлектрический преобразователь находится в исходном сжатом положении и управляющий клапан закрыт. В такой ситуации, полости высокого и низкого давления форсунки разобщены. Игла распылителя поддерживается в закрытом положении за счет силы от давления топлива (равного давлению в рейке) и силы упругости пружины. Сила, удерживающая иголку в закрытом положении от давления топлива, возникает потому, что площадь торца иголки больше площади активного сечения иголки со стороны распыливающих отверстий. При подаче на форсунку управляющего сигнала напряжением 110…150 В, происходит удлинение пьезоэлектрического преобразователя и смещение вниз сердечника, или как его называют грибка (анкера) управляющего клапана. Клапан открывает отверстие и, давление в полости под грибком, равно как и в камере над торцем иглы распылителя падает. Сила давления топлива на активную площадку иглы распылителя снизу становится выше, чем сила давления топлива на верхний торец иголки и, под действием разности этих сил игла начинает подниматься, открывая распыливающие отверстия. При этом топливо, вытекающее в отверстие открытого управляющего клапана, поступает в дренажную полость (обратку). Для окончания впрыскивания происходит снятие напряжения на пьезоэлектрическом преобразователе, он сокращается, и грибок управляющего клапана перекрывает слив топлива в дренажную полость. Давление в полости над иглой распылителя увеличивается и она, перемещаясь вниз, закрывает сопловые отверстия распылителя.

Следует обратить внимание, что грибок клапана приводится в движение от пьезоэлемента не непосредственно, а через гидравлическую передачу (гидротолкатель) или как его называют гидрокомпенсатор. Назначение этой гидропередачи — компенсация температурного расширения цепи привода управляющего клапана в процессе работы форсунки, а также снижение динамических нагрузок на его детали. Помимо этого, за счет разности площадей штоков, взаимодействующих между собой через топливо, гидропередача увеличивает ход пьезоэлемента.

 

Тел. +375 29 6560658

E-mail: [email protected]

Система впрыска Common Rail. Описание. Принцип работы

В настоящее время для дизельных двигателей используют новую систему впрыска Common Rail. Система работает за счет подачи топлива от общего аккумулятора к форсункам. Система разработана специалистами известной фирмы Bosch. Одним из преимуществ данной системы является значительное снижение расходов на топливо и в свою очередь токсичных веществ.  Появилась возможность регулировать давление топлива и начало впрыска, а также снизить шум.

В основе конструкции системы Common Rail является контур высокого давления, который устанавливается на дизельный двигатель. Особенностью такой системы является непосредственно впрыск дизельного топливо в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из нескольких устройств:
1.    Насос давления для топлива;
2.    Клапан для дозировки топлива;
3.    Контрольный клапан;
4.    Топливная рампа;
5.    Форсунки;
6.    Проводы для топлива.

ТНВД (насос высокого давления топлива) создает высокое давление топлива, которое подается к топливному насосу. Клапан и насос высокого давления помещены в оду конструкцию. Для управления уровнем давления топлива используется специальный регулятор. Давление можно регулировать в зависимости от нагрузи на двигатель. Регулятор находится в рампе для топлива. Он предназначен для:
•    Регулирования давления и накопления топлива;
•    Снижение колебаний давления, которые происходят от подачи ТНВД;
•    Распределителем топлива по форсункам.

Форсунка (на фотографии) выполняет роль элемента системы для непосредственного впрыска топлива в топливную рампу. Проводы предназначены для связи форсунки с топливной рампой. Система состоит из электрогидравлического форсунка и пьезофорсунка.

Электрогидравлическая форсунка впрыскивает топливо с помощью электромагнитного клапана. Пьезофорсунка работает на пьезокристаллах которые значительно повышают качество роботы форсунки.

Система управления Common Rail включает в себя такие элементы управления

•    Блок управления;
•    Системные механизмы двигателя;
•    Датчики управления (датчики температуры, давления, холла).
•    И др.

К основным механизмах роботы системы относятся:
•    Насос-форсунки;
•    Клапан для дозирования топлива;
•    Регулятор уровня давления топлива.

Принцип роботы системы Common Rail

Блок управления двигателем получает сигналы от датчиков и определяет количество, которое необходимое. Как только блок управления определил нужное количество, топливный насос увеличивает давления и тем самим накачивает топливо в рампу.  Топливо находится в этот момент под определенным давлением, которое обеспечивает регулятор.

Единовременно подается сигнал от ECU к форсункам для начала впрыскивания и обеспечения продолжительности открытия клапана. Блок управления может корректировать параметры системы, для правильно работы впрыска. С целью получения лучшей производительности двигателя, впрыск производится многократно в течении определенного времени. Различают предварительный впрыск, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск предназначен для повышения температуры и давления для лучшего сгорания топлива, а также для снижения шума и выбросов токсичных газов.

Существует 3 способа предварительного впрыскивания:
1.    На холостом ходу производится — два предварительных впрыска;
2.    При повышенной нагрузки – один предварительный впрыск;
3.    При полной нагрузке – предварительный впрыск не производится.
Основной впрыск является основой роботы дизельного двигателя.
Дополнительный впрыск предназначен для повышения температуры обработанных газов и сажи.

С годами система Common Rail развивалась и увеличивала уровень давления впрыска топлива:
1.    Первый уровень 140 МПА, с 1999 года;
2.    Другой уровень 160 МПА, с 2001 года;
3.    Третий уровень 180МПА, с 2005 года;
4.    Четвертый уровень 220 МПА, с 2009 года;
Реализовать большую мощность и впрыснуть как можно больше топлива за небольшой промежуток времени можно с увеличением уровня давления.

Видео — описание системы Common Rail фирмы Bosh для коммерческих автомобилей

 

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей грузовых авто — достаточно непростое занятие. Если нужен ремонт грузовых автомобилей — обращайтесь только к профессионалам.

• < Назад
• Вперёд >

Принцип работы дизельных форсунок common rail

Использование насос-форсунок для организации подачи топлива в дизельном двигателе позволяет увеличить его мощность, понизить расход топлива, количество вредных выбросов и уровень шума.

В топливной системе такого типа каждому цилиндру двигателя соответствует отдельная форсунка. Запуск насос-форсунки производится следующим образом: распределительный вал передает усилие специальным кулачкам, которые в свою очередь через коромысло прикладывают его к самой форсунке.

В устройство насос-форсунки входят следующие элементы:

плунжер;
клапан управляющий;
поршень запорный;
клапан обратный;
игла распылителя.

На схеме показана конструкция насос-форсунки с клапаном электромагнитного типа. Цифрами отмечены следующие элементы: 

1 — винт с шаровой головкой;
2 — плунжер;
3 — пружина плунжерная;
4 — игла электромагнитного клапана;
5 — клапан электромагнитный;
6 — сливная топливная магистраль;
7 — клапан обратный;
8 — питающая топливная магистраль;
9 — пружина распылителя;
10 — поршень запорный;
11 — игла распылителя;
12 — головка блока цилиндров;
13 — прокладка термоизоляционная;
14 — кольца уплотнительные;
15 — камера высокого давления;
16 — кулачок приводной;
17 — коромысло.

Давление топлива в форсунке создает плунжер, поступательное движение которого обеспечивается вращением кулачков распредвала, а возвратное – плунжерной пружиной.

Управляющий клапан отвечает за впрыск топлива. По типу привода клапан бывает пьезоэлектический или электромагнитный. Клапан на пьезоэлементе был создан для замены электромагнитного и, по сравнению с последним, является более быстродействующим. Главный элемент конструкции клапана – это  игла клапана.

Пружина форсунки служит для посадки иглы распыления на седло.   Усилие пружины может поддерживаться давлением топлива с помощью обратного клапана и запорного поршня.

Игла распылителя обеспечивает прямой впрыск топливной смеси в камеру сгорания.

Работа всех насос-форсунками регулируется блоком управления двигателя, который, анализируя сигналы различных датчиков, посылает управляющие сигналы на клапаны насос-форсунок.

Принцип работы насос-форсунки

Процесс впрыска горючего в насос-форсунке для обеспечения эффективного и оптимального формирования топливно-воздушной смеси разделен на три фазы: предварительного, основного и дополнительного впрыска.

Предварительный впрыск используется для обеспечения непрерывности сгорания смеси во время основного впрыска, который, в свою очередь, должен обеспечивать подачу качественной вмеси в любом режиме работы мотора. Дополнительный впрыск применяется для восстановления сажевого фильтра, то есть его очистки от накопившихся продуктов сгорания.

Описать принцип работы насос-форсунки можно следующим образом. Усилие, передаваемое через коромысло кулачком распределительного вала на плунжер, толкает его вниз. Топливо начинает поступать по питающим каналам форсунки. Закрываясь, клапан отсекает подачу топлива. Давление в системе возрастает и при достижении значения 13 МПа, достаточного для преодоления иглой распылителя усилия пружины, она поднимается и производится предварительный впрыск.

Фаза предварительного впрыска завершается с открытием клапана. Топливная смесь перетекает в питающую магистраль и давление горючего снижается. Обычно производится один или два, в зависимости от выбранного режима работы мотора, предварительных впрыска.

Дальнейшее опускание плунжера открывает фазу основного впрыска. При этом клапан вновь закрывается, и давление топлива возрастает. По достижении отметки 30 МПа игла снова поднимается, преодолевая давление топлива и усилие пружины, и производится основной впрыск.

С повышением давления сжимается большее количество топлива, а значит, в камеру сгорания мотора впрыскивается больше питающей смеси. Наибольший объем впрыска достигается при давлении 220 МПа, что соответствует максимальной отдаче мощности двигателя.

Последующее открытие клапана завершает фазу основного впрыска. Давление топливной смеси снижается, и игла распылителя опускается.  Дополнительный впрыск осуществляется при дальнейшем опускании плунжера и протекает по процедуре, аналогичной основному впрыску. В этой фазе обычно выполняется два цикла впрыска топлива.

Common Rail-что , зачем и почему

СИСТЕМА ДИЗЕЛЬНОГО ВПРЫСКА COMMON RAIL

Устройство и принцип действия

Система Common Rail – это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. В этой системе разделены процессы подачи топлива под высоким давлением и процессы впрыска. Необходимая для впрыска подача топлива под высоким давлением производится специальным насосом высокого давления. Топливо накапливается в аккумуляторе высокого давления, из которого оно подводится через короткие трубопроводы к форсункам. К преимуществам системы Common Rail относятся: практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя,  возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках, управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива.

Устройство

Топливная система состоит из двух контуров: контура низкого давления, включающего электронасос в топливном баке, компенсационный бачок, топливный фильтр и шестеренный насос, и контура высокого давления, включающего насос высокого давления, аккумулятор (Rail), форсунки и предохранительный клапан.

Включенные в контур низкого давления электронасос и шестеренный насос обеспечивают подачу топлива из бака через компенсационный бачок и фильтр к насосу высокого давления. Этот насос подает топливо в аккумулятор (Rail) под высоким давлением, необходимым для впрыска топлива. Из аккумулятора высокого давления топливо поступает к форсункам, через которые оно впрыскивается в камеры сгорания двигателя.

Дизельная форсунка с электронным управлением

Форсунки предназначены для впрыска топлива в камеры сгорания в нужном количестве и в нужный момент. Они управляются блоком управления топливной системой дизеля с непосредственным впрыском. В исходном состоянии форсунка закрыта. Ее электромагнитный клапан при этом обесточен. Якорь электромагнитного клапана прижимается пружиной к его седлу. Игла распылителя форсунки прижимается к ее седлу силой давления топлива, действующего на поршень мультипликатора сверху, и превышающей силу давления, действующую на значительно меньшую площадь иглы снизу.

Впрыск топлива производится по команде блока управления системой впрыска дизеля. При этом на электромагнитный клапан подается напряжение. Как только создаваемое электромагнитом усилие превышает силу затяжки пружины клапана, якорь электромагнита поднимается, открывая выпускной дроссель.

В результате топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует быстрому уравниванию давлений в топливоподводящем канале и в камере управления. При этом сила давления, действующая на поршень мультипликатора, снижается до уровня, при котором она преодолевается силой давления на иглу распылителя. В результате игла поднимается и начинается впрыск топлива. Впрыск топлива заканчивается, как только блок управления системой впрыска дизеля прекращает подавать напряжение на электромагнитный клапан форсунки. При этом электромагнитный клапан обесточивается. Пружина электромагнитного клапана вновь прижимает его якорь к седлу, перекрывая сливной дроссель. Давление топлива в камере управления повышается до его уровня в аккумуляторе. При этом давление в камере управления равно давлению, действующему на иглу распылителя.

Это означает восстановление равенства давлений топлива в камере управления и в контуре высокого давления. Ввиду большей площади поршня мультипликатора действующая на него сила вызывает посадку иглы распылителя на ее седло. Таким образом процесс впрыска заканчивается, после чего игла распылителя остается неподвижной.

Дизельный топливный насос высокого давления — ТНВД

Дизельный топливный насос высокого давления или сокращённо ТНВД необходим для создания высокого давления дизельного топлива до 1700 бар. На валу насоса высокого давления находится эксцентрик. Вращение эксцентрика преобразуется посредством установленной на нем шайбы в возвратно-поступательное движение плунжеров трех насосных элементов.

При движении плунжера в направлении к валу увеличивается объем надплунжерного пространства и соответственно уменьшается давление в нем. При этом топливо, подаваемое шестеренным насосом под давлением, поступает через впускной клапан в надплунжерное пространство.

С началом движения плунжера от эксцентрикового вала происходит повышение давления топлива в надплунжерном пространстве. В результате тарелка впускного клапана прижимается к его седлу, перекрывая выход топлива из надплунжерного пространства. Дальнейшее перемещение плунжера сопровождается нарастанием давления топлива. При повышении давления в надплунжерном пространстве до его величины в аккумуляторе открывается выпускной клапан, через который топливо поступает в контур высокого давления.

Причины неисправности форсунок Common Rail

Форсунки системы Common Rail относят к наиболее продвинутой системе подачи топлива для дизельных двигателей. Но периодически и им необходимо проводить плановый ремонт. Сбой в работе форсунок может произойти по следующим причинам:

1. Износ детали. Срок работы форсунки Common Rail примерно 150 000-200 000 км.
2. Качество топлива. Наличие в нём воды, присадок, а порой и бензина.
3. Неправильная эксплуатация, замена и ремонт форсунок.

Наиболее часто у форсунок из строя выходят — клапан-мультипликатор и распылитель. Точную причину сбоя в работе форсунки помогут определить только в сервисном центре. Самостоятельно показания к ремонту можно понять по следующим факторам:

• Двигатель долго заводится, особенно в прогретом состояние;
• «Троит» двигатель;
• Повышенная дымность выхлопа;
• Повышенный расход топлива.
• Уменьшение тяги дизельного двигателя.

Оборудование необходимое  для проведения ремонтных работ

Далеко не последнюю роль на обеспечение качества проводимого ремонта оказывают инструменты, применяемые при ремонте форсунок систем Common Rail, а так же специальные стенды для проведения диагностики форсунок Common Rail на основании тест-плана завода изготовителя. Для этих задач мы предлагаем безмензурочный стенд CR305, который позволяет произвести диагностику по всем возможным режимам работы форсунки на основании тест-плана завода изготовителя. Режимы: leak test — проверка герметичности форсунок, VL test — проверка открытия давления и объема топлива , LL test — проверка максимального давления и объема топлива, VE test — проверка  давления и объема топлива по параметрам. Стенд CR 305, укомплектован всем необходимы для работы с любым типом форсунок Bosch, Delphi, Siemens, Denso с верхним и боковым подводом топлива. Так же для проведения предварительной (первичной) диагностики форсунок существуют комплекты CRtest, которые позволяют определить состояние форсунки и возможность ее последующей диагностики на безмензурочном стенде и ее ремонтопригодности. Если у Вас есть стенд для ТНВД, можно приобрести специальную оснастку для систем Common Rail и проводит диагностику непосредственно на стенде для ТНВД.  После определения неисправности форсунок производится ремонт. На этапе ремонта понадобится специальные наборы инструментов для разборки/сборки форсунок, специальные индикаторные головки для измерения хода анкера. Стапель для удобства работы с форсункой. Все это оборудование представлено в разделе «Инструмент для Common Rail». Так же Вы можете увидеть варианты диагностики и способы применение оборудования в разделе «Видео».

Как работает система впрыска Common Rail?

Индивидуальные решения для гибкого использования топлива

С повышением уровня технических характеристик систем впрыска возрастают и требования к чистоте и качеству топлива. Таким образом, топливо должно соответствовать заранее определенным значениям вязкости и смазывающей способности, поскольку компоненты насосов и форсунок высокого давления
смазываются топливом. Он также не должен иметь каких-либо загрязнений, которые могли бы привести к абразивному повреждению при применяемом высоком давлении.Поэтому для обеспечения правильной работы двигателя можно использовать только дизельное топливо, которое одобрено для рассматриваемого применения и соответствует применимым стандартам. По запросу клиента mtu проводит анализ для получения одобрения других видов топлива в зависимости от конкретного применения в тесном сотрудничестве с компанией Rolls-Royce Power Systems, брендом L’Orange или альтернативными поставщиками. В некоторых случаях, например, отсутствие смазывающих свойств топлива
может быть компенсировано специальными покрытиями на системе впрыска.Кроме того, mtu помогает клиентам при проектировании бака и топливной системы на объекте. Это представляет большой интерес, например, для горнодобывающих машин, которые подвергаются высокому уровню запыленности.

Резюме

mtu постоянно совершенствует свои двигатели, чтобы гарантировать, что они будут соответствовать жестким будущим стандартам выбросов, при этом потребляя как можно меньше топлива. С этой целью mtu оптимизирует сгорание топлива в цилиндре с помощью своей системы впрыска Common Rail с электронным управлением в сочетании с другими технологиями, такими как рециркуляция выхлопных газов.За счет достижения чистого и эффективного сгорания расходы на системы нейтрализации выхлопных газов могут быть минимизированы, а в некоторых случаях полностью устранены. Компания mtu успешно использовала системы Common Rail еще в 1996 году и постоянно совершенствовала эту технологию в сотрудничестве с компанией Rolls-Royce Power Systems, брендом L’Orange и другими поставщиками. Благодаря своему обширному опыту в области систем впрыска Common Rail, mtu может оптимально использовать потенциал технологии, чтобы сделать двигатели чрезвычайно экономичными и чистыми.

Common Rail Direct Injection или CRDI System: работает, преимущества

Есть два различных типа систем впрыска в дизельных двигателях или с воспламенением от сжатия (двигатели C I). Одна из них — это система впрыска воздуха, а другая — система безвоздушного или твердого впрыска. В этом посте мы узнаем о системе прямого впрыска Common Rail CRDI System, которая входит в состав твердотельной системы впрыска.

В этом посте мы сосредоточимся только на системе прямого впрыска Common Rail .

Схема системы CRDI

Компоненты системы прямого впрыска Common Rail — Система CRDI:

• Топливный бак
• Аккумулятор [Заголовок]
• Клапан сброса высокого давления
• Пружинно-игольчатый клапан
• Кулачок, толкатель, коромысло и рычаг
• Клин
• Сальник

Прочтите о многоточечной системе впрыска топлива (MPFI) — Работа, преимущества

Работа системы CRDI или прямого впрыска Common Rail:

1. Как видно на схеме системы CRDI, насос высокого давления используется для подачи топлива в гидроаккумулятор или коллектор из топливного бака.В случае превышения допустимого давления в гидроаккумуляторе, предохранительный клапан высокого давления, подключенный к гидроаккумулятору, помогает снизить давление.
2. Теперь это топливо из гидроаккумулятора подается в цилиндры двигателя по топливопроводам с помощью твердотельных форсунок.
3. Другой подпружиненный предохранительный клапан высокого давления, используемый для поддержания постоянного давления в системе для бесперебойной работы. Он также возвращает в топливный бак лишнее топливо из гидроаккумулятора.
4. На схеме вы видите игольчатый клапан.Он используется для управления открытием и закрытием форсунки во время распыления топлива в цилиндры. Движение сопла вверх и вниз измеряется кулачком.
5. Кулачок соединен с пружиной с помощью коромысла и рычага. Во время задержки кулачка пружина с помощью игольчатого клапана предотвращает впрыск топлива в цилиндр.
6. Сальник обеспечивает уровень топлива над седлом клапана для лучшего впрыска топлива в цилиндры.
7. Основную роль в этой системе играет клин. Он контролирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, в соответствии с мощностью, необходимой для двигателя. Клин управляется регулятором или может управляться вручную в соответствии с требованиями.

Преимущества системы CRDI:

• Система CRDI может контролировать расход топлива в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя.
• Для этой системы требуется только один топливный насос для нескольких цилиндров.
Система
• CRDI полезна для окружающей среды, поскольку снижает уровень шума, дыма и твердых частиц.
• Обеспечивает высокую выходную мощность при низких оборотах.
• Главное преимущество системы CRDI — экономия топлива.

Недостатки CRDI System:

• Эта система сложнее системы MPFI и требует хорошей инженерной работы.
• Система CRDI не подходит для обычных двигателей.
• Стоимость обслуживания этой системы выше, чем у других.
• Автомобили с системой CRDI дороже по сравнению с автомобилями без системы CRDI.

Прочтите о Carter Carburetor: конструкция, работа и схема

Транспортные средства используют систему CRDI:

В настоящее время все автомобили премиум-класса или полу-премиум-класса используют систему CRDI в своих автомобилях, поскольку она дает больше преимуществ по сравнению с другими автомобилями на рынке. Следующие автомобили используют систему CRDI:

• Mercedes-Benz все модели
• Tata моторы
• Hyundai
• Тойота

Если у вас есть какие-либо вопросы по этой статье, задайте их в разделе комментариев.

Принцип работы, плюсы и минусы

Дизельный двигатель Common Rail: принцип работы Плюсы и минусы Дизельные двигатели

, безусловно, изменились за последние пару десятилетий.

Ранее они использовали систему впрыска топлива для подачи топлива в двигатель.

Это было сделано с помощью серии насосных форсунок, которые перекачивали топливо под низким давлением в топливные форсунки.

Обратной стороной этой дизельной системы является то, что она производит больше выбросов углерода.Поскольку общество стало более экологически чистым, это привело к созданию дизельного двигателя Common Rail.

Если сегодня вы видите на дороге автомобиль с дизельным двигателем, скорее всего, в нем установлен дизельный двигатель с системой Common Rail.

Такие типы дизельных двигателей, благодаря технологии Common Rail, производят меньше выбросов углерода.

Это особый тип системы впрыска топлива, состоящий из магистрали высокого давления и нескольких электромагнитных клапанов. Каждый клапан получает топливо из рейки, откуда оно попадает в камеру сгорания.

Может показаться, что дизельный двигатель с общей топливораспределительной рампой лучше из-за его экологичности. Но это не обязательно лучший дизельный двигатель для вас.

Давайте посмотрим на плюсы и минусы этого двигателя, чтобы понять, что это такое на самом деле.

Плюсы

Как указывалось ранее, дизельный двигатель с системой Common Rail производит меньше вредных выбросов.

Это была основная причина создания двигателя.

После того, как правительство начало принимать дополнительные правила для производителей автомобилей по сокращению выбросов углерода, они придумали для этого систему дизельного двигателя с общей топливной магистралью.

Именно поэтому вы больше не видите слишком много черного дыма, выходящего из выхлопной трубы грузовика.

Еще одно преимущество дизельного двигателя с системой Common Rail — это то, что он более мощный.

По сравнению с обычным дизельным двигателем с впрыском топлива мощность Common Rail увеличена на 25%. Вы по достоинству оцените эти превосходные характеристики двигателя, управляя автомобилем по дороге.

Между тем, общие впечатления от вождения тоже будут лучше.

Вы не услышите столько шумов, исходящих от двигателя, как при работе с дизельным двигателем с впрыском топлива.

Плюс даже не будут такие сильные вибрации.

Но больше всего вас, вероятно, будет интересовать расход топлива.

Что ж, вы будете рады узнать, что у дизельного двигателя с общей топливораспределительной рампой лучше расход топлива, чем у дизельного двигателя с впрыском топлива.

Это означает, что вы сможете проехать больше миль и меньше останавливаться на заправке.

Минусы

У дизельного двигателя с системой Common Rail не так много минусов, как плюсов. Но вы должны знать о минусах на тот случай, если они для вас важнее.

Пожалуй, самый большой недостаток дизельного двигателя с системой Common Rail — это его стоимость.

Поскольку это более сложный тип дизельного двигателя, он стоит намного дороже, чем двигатель с впрыском топлива.

Цена двигателя будет отражена в цене автомобиля,
, который вы покупаете, имеет этот двигатель.

И если двигатель когда-либо выйдет из строя или в нем будут какие-либо дефектные компоненты, замена этих компонентов также будет стоить больше денег.

Вы можете подумать, что техническое обслуживание вашего автомобиля предотвратит появление дефектных компонентов в двигателе.

Что ж, вам нужно будет регулярно обслуживать свой двигатель, потому что дизельный двигатель Common Rail требует гораздо большего обслуживания, чем двигатель с впрыском топлива.

Это обслуживание также будет более дорогостоящим и потребует больше вашего времени.

Идеальным вариантом будет работа в коммерческой компании, которой принадлежит ваш автомобиль.

Таким образом, они могут позаботиться о ремонте и обслуживании автомобиля, и вам не придется этого делать.

Но если вы покупаете автомобиль для себя или своего бизнеса, будьте готовы к большим дополнительным расходам с этим дизельным двигателем Common Rail.

Узнать больше:

Устройство и принцип работы форсунки Common Rail: —

1. Исходное состояние

Когда электромагнитный клапан форсунки не срабатывает, форсунка закрывается, и дренажное отверстие также закрывается.Маленькая пружина прижимает шаровой клапан якоря к отверстию, создавая общее давление высокого давления в полости управления клапаном. Точно так же и в форсунке формируется общий распределитель высокого давления. Давление в общем распределителе уравновешивает давление секции управляющего плунжера и давление пружины форсунки, а также силу открытия топлива высокого давления на конус игольчатого клапана, удерживая игольчатый клапан закрытым.

2. Начальное состояние впрыска топлива

Когда срабатывает соленоидный клапан, якорь открывает сливное отверстие, и топливо течет из комнаты управления клапанами в полость наверху, а из полости в топливный бак через масло обратная труба, давление в диспетчерской снижается; давление в диспетчерской снижается и уменьшается. Под действием силы, действующей на регулирующий плунжер, открывается игольчатый клапан форсунки, и топливная форсунка начинает впрыскивать топливо.

3. Окончание впрыска топлива

Когда электромагнитный клапан выключен, сила небольшой пружины толкает электромагнитный клапан вниз, и шаровой клапан закрывает сливное отверстие; после закрытия сливного отверстия топливо поступает в диспетчерскую через впускное отверстие для масла, чтобы установить давление масла, и это высокое давление действует на регулятор. На поперечном сечении плунжера давление в масляной рампе плюс сила пружины больше чем давление на конус игольчатого клапана, так что игольчатый клапан форсунки закрыт.

4. Примечание:

Во избежание ненормального повреждения топливной форсунки необходимо менять масло в соответствии с сезоном и регулярно обслуживать дизельный фильтр. Избегайте использования некачественного топлива и некачественных фильтров, а также необходимо избегать длительной работы двигателя при высоких нагрузках. В то же время следует отметить, что система Common Rail представляет собой систему высокого давления. Пожалуйста, не разбирайте его без разрешения, чтобы избежать травм. Топливная форсунка — это прецизионный компонент.Для послепродажного обслуживания выберите поставщика профессионального оборудования. Не разбирайте без разрешения, чтобы избежать вторичного повреждения инжектора.

Bosch-Common Rail System — Принцип работы топливных форсунок — Устранение неисправностей дизельных двигателей

Bosch-Common Rail System — Принцип работы топливных форсунок

A Топливная форсунка закрыта
B Топливная форсунка открыта
1 Катушка электромагнитного клапана
2 Подающий канал
3 Шар клапана
4 Ограничение подачи
5 Подающий канал к форкамере форсунки
6 Игла форсунки
7 Форсунка форсунки
8 Пружина управления иглой форсунки
9 Поршень управления клапаном
10 Камера управления клапаном
11 Ограничение выхода
12 Возврат топлива
13 Электрическое соединение — электромагнитный клапан

Топливо подается из штуцера высокого давления по подающему каналу в форкамеру форсунки и через дроссель подачи в камеру управления клапаном.

Камера управления клапаном соединена с возвратной топливной магистралью через выпускной дроссель, который можно открыть с помощью электромагнитного клапана.

Топливная форсунка закрыта

В закрытом состоянии (электромагнитный клапан обесточен) выпускной дроссель закрыт шаром клапана, так что топливо не может вытекать из камеры управления клапана. В этом состоянии давления в форкамере сопла и в камере управления клапаном одинаковы (баланс давления).

Однако существует также сила пружины, действующая на пружину иглы инжектора, так что игла инжектора остается закрытой (гидравлическое давление и сила пружины пружины иглы инжектора).Топливо не может попасть в камеру сгорания.

Топливная форсунка открывается

Выходной дроссель открывается при срабатывании электромагнитного клапана. Это снижает давление в камере управления клапаном, а также гидравлическое усилие на поршень управления клапаном.

Как только гидравлическое усилие в камере управления клапаном упадет ниже силы, создаваемой форкамерой форсунки и пружиной иглы форсунки, игла форсунки открывается. Топливо теперь впрыскивается в камеру сгорания через распылительные отверстия.

Топливная форсунка закрывается

По истечении периода, определенного PCM, подача питания на электромагнитный клапан прерывается.

Это приводит к тому, что выпускной дроссель снова закрывается. При закрытии выпускного дросселя давление из топливной рампы увеличивается в камере управления клапаном через дроссель подачи.

Это повышенное давление оказывает повышенное усилие на поршень управления клапаном. Эта сила и сила пружины пружины иглы форсунки теперь превышают силу в форкамере форсунки, и игла форсунки закрывается.Примечание. Скорость закрытия иглы инжектора определяется расходом на ограничении подачи. Инъекция прекращается, когда игла инжектора достигает своего нижнего упора.

Непрямое срабатывание

Непрямое приведение в действие иглы инжектора через систему гидроусилителя используется, поскольку силы, необходимые для быстрого открытия иглы инжектора, не могут быть созданы непосредственно с помощью электромагнитного клапана. Таким образом, «контрольное количество», необходимое в дополнение к количеству впрыснутого топлива, попадает в возвратную топливную магистраль через отверстия в камере управления.

Количество утечек

В дополнение к контрольному количеству существуют утечки на игле форсунки и направляющей поршня клапана. Эти вытекающие количества также сбрасываются в возвратный топливный бак.

Последствия неисправности топливных форсунок (механические неисправности)
Повышенное образование черного дыма
Утечки в топливных форсунках
Повышенный шум сгорания из-за закоксовывания игл форсунок
Нерегулярная работа на холостом ходу

27.Август 2018, Рон
Категории: Common Rail | Комментарии к записи Bosch-Common Rail System — Принцип работы топливных форсунок

отключены

Насос-форсунка против Common Rail в судостроении

В зависимости от того, в какой области вы работаете, существуют разные потребности и требования к оборудованию. Для достижения максимальной мощности на морских судах важно использовать дизельные двигатели, специально адаптированные к условиям эксплуатации.В этой статье блога я опишу две системы впрыска топлива, инжектор и Common Rail, а также различия между ними.

Требования к дизельным двигателям в судостроении

Есть несколько основных причин, по которым профессионалы, работающие с морскими судами, предъявляют жесткие требования к своим дизельным двигателям. Поскольку изменение климата и загрязнение становятся все большей угрозой для нашей планеты, как никогда важно соблюдать действующее законодательство о выбросах.Поэтому умный и экономичный двигатель просто необходим. Еще один аспект, от которого зависит судостроение, — надежность двигателя. Незапланированные простои могут иметь разрушительные последствия для бизнеса. Поэтому очень важно чувствовать себя в безопасности и в безопасности на протяжении всего срока службы двигателя. Многие дизельные двигатели, работающие на морских судах, часто работают на высоких оборотах и ​​мощности в течение длительных периодов времени. Чтобы двигатели давали отличные результаты и работали на полную мощность, они должны быть прочными, долговечными и сохранять высокое качество.

Топливо и воздух — два важнейших фактора, необходимых для работы дизельного двигателя

Топливо и воздух — две самые основные и необходимые вещи, которые необходимы дизельному двигателю для работы, поскольку молекулы кислорода необходимы для процесса сгорания топлива. Сгорание происходит, когда поршень сжимает воздух в камере сгорания, и температура повышается до температуры воспламенения. Когда топливо впрыскивается, оно воспламеняется, заставляя двигатель работать. Центральное место в дизельном двигателе занимает система впрыска топлива.Он регулирует мощность двигателя и оказывает большое влияние на эффективность и выбросы выхлопных газов.

Высокое давление в системе впрыска топлива благоприятно для окружающей среды

Единица измерения давления в системе впрыска топлива — бар. Чем выше давление в системе впрыска топлива, тем она безопаснее для окружающей среды. Высокое давление приводит к образованию небольших капель топлива с высокой энергией, которые необходимы для смешивания топлива и воздуха для чистого сгорания.Для двигателей большой мощности необходимо впрыскивать большое количество топлива в течение короткого периода времени. Для этого выбирается конкретный расход сопла. Обычно основной впрыск должен заканчиваться при углах поворота коленчатого вала от 24 до 27 градусов, прежде чем поршень обнажит стенку цилиндра. Поверхность внутренней стенки холодная из-за охлаждающей воды за пределами цилиндра. Это означает, что небольшое количество топлива, которое попадает в стену, не сгорит, а смазочное масло будет разбавлено. Если смазка исчезнет, ​​двигатель может скоро выйти из строя.Кроме того, несгоревшее топливо и сажа попадут в моторное масло, что приведет к его разложению. В долгосрочной перспективе это будет дорого обходиться судовладельцам из-за риска отказа двигателя и высоких затрат на обслуживание.

Это одна из причин, по которой никогда не следует пытаться изменить настройку мощности двигателя. Чтобы этого не происходило в будущем, все впрыски за пределами области, где обнажены стенки цилиндра, будут разделены на серию очень маленьких впрысков, чтобы избежать попадания отдельных впрысков в стенку цилиндра.

Насос-форсунка и Common Rail

Существует несколько систем впрыска топлива, две из которых наиболее распространены в Volvo Penta — это насос-форсунка и Common Rail.

Насос-форсунка — форсунка и насос в одном компоненте

Кулачковый насос-форсунка

Насос-форсунка — это интегрированная система прямого впрыска топлива, объединяющая форсунку и топливный насос в один компонент. Распределительный вал обычно приводит в движение плунжерный насос.Вместо постоянного давления в режиме ожидания, как в системе Common Rail, давление в форсунке восстанавливается перед каждым впрыском. Система насос-форсунок имеет пиковое давление до 2 500 бар. Благодаря коротким линиям и небольшому количеству сужений между насосом и инжектором, блочный инжектор обеспечивает эффективный процесс впрыска.

Плавная система, снижающая выбросы

Насос-форсунка имеет треугольную скорость впрыска, что позволяет впрыснуть небольшое количество топлива до начала сгорания, что способствует снижению выбросов.В начале процесса насос-форсунка впрыскивает меньшее количество топлива по сравнению с Common Rail. Однако, когда процесс сгорания начался, важно поддерживать высокую подачу топлива. Сильная сторона блочной системы состоит в том, чтобы вначале иметь низкий запас топлива, а затем увеличивать подачу в нужный момент, когда начинается горение. Это обеспечивает высокий КПД двигателя, снижая уровень сажи и выбросов.

Обратной стороной насос-форсунок является отсутствие гибкости, а также недостаточное количество топлива из-за ограничений, установленных распределительным валом.Common Rail гораздо более гибок в этом аспекте, поскольку Common Rail не полагается на распределительный вал при каждом впрыске.

Common rail — общая топливная рампа, питающая отдельные форсунки

Common Rail — это новейшая технология впрыска топлива с распределительной рампой высокого давления, питающей отдельные форсунки. Рейка заполнена топливом под очень высоким давлением, соответствующим давлению, необходимому для каждой форсунки. Форсунки впрыскивают топливо через небольшие отверстия в форсунке внутрь цилиндра.Рейка подключается к общему насосу, и как только одна из форсунок впрыскивает топливо, происходит непрерывная заправка от насоса. Заправка, регулирующая давление в рампе и рабочая нагрузка насоса, различается в зависимости от того, какое давление вам нужно и когда. В разных рабочих зонах вам постоянно будет требоваться разное давление. Давление в системе Common Rail составляет от 1 600 до 3 000 бар.

Система, использующая полную мощность двигателя

Преимуществом системы Common Rail является высокое давление, при котором двигатель используется на полную мощность.Поскольку давление топлива сохраняется удаленно, а форсунки приводятся в действие электрически, давление впрыска в начале и в конце впрыска очень близко к давлению в направляющей, что обеспечивает квадратную скорость впрыска. Первоначальное количество топлива, впрыскиваемого перед началом сгорания, больше по сравнению с насос-форсункой.

Для преодоления этого используются два метода. Первый метод представляет собой ограниченное отверстие, используемое для уменьшения начального расхода топлива, которое устанавливается между рампой и форсункой.Ограничение также уменьшит впрыск топлива в двигатель в течение доступного времени. Ограничения тщательно подбираются, чтобы гасить волны давления, которые могут вызвать неправильное поведение впрыска. Второй метод — несколько небольших инъекций. Благодаря использованию чрезвычайно быстрых и отзывчивых форсунок современные системы Common Rail сокращают начальный расход топлива за счет ряда небольших впрысков, расположенных близко друг к другу. В момент воспламенения основное количество топлива затем впрыскивается в цилиндр при высоком давлении и минимальном ограничении.Это может быть сделано с полной гибкостью по времени, позволяя системе Common Rail преодолеть ограничения, связанные с насос-форсунками. Внутренние компоненты следует выбирать и тщательно настраивать, чтобы волны давления не вызывали нерегулярные инъекции.

Volvo Penta предлагает индивидуальные решения высокой мощности, ориентированные на защиту окружающей среды

Volvo Penta использует в своих двигателях как Common Rail, так и насос-форсунку. Насос-форсунка — отличная система впрыска для многих двигателей.Он эффективен, состоит из меньшего количества компонентов и соединений и экономичен. Система Common Rail подходит для операций, где требуется гибкость системы впрыска. Двигатели, которые нуждаются в системе Common Rail, часто являются двигателями, где требуется высокая выходная мощность при сохранении низкого уровня выбросов, например, в генераторных установках. Хотя и Common Rail, и насос-форсунка генерируют низкие уровни выбросов, система Common Rail сочетает высокое давление с полной гибкостью синхронизации и, следовательно, является системой будущего.В сочетании с использованием EATS (системы последующей обработки двигателя) для дальнейшего снижения выбросов необходима гибкая система впрыска топлива. Вот почему система Common Rail будет все чаще и чаще использоваться в двигателях Volvo Penta.

Volvo Penta фокусируется на предоставлении индивидуальных высокомощных решений, специально разработанных для вашего основного бизнеса и потребностей. Экологический аспект всегда стоит на первом месте в нашей повестке дня, поскольку мы производим нашу продукцию так, чтобы оказывать минимальное воздействие на окружающую среду.

Что вы думаете об использовании Common Rail или насос-форсунки? Поделитесь своим мнением с нами, в блоге или в социальных сетях. Мы хотим знать, что вы думаете! Надеюсь, вам понравилось читать мою статью, и, надеюсь, вы узнали что-то новое. Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь со мной напрямую или посетите наш веб-сайт.

Common Rail — устройство и преимущества топливной системы Common Rail

В современных автомобилях используются системы впрыска топлива. Если раньше такая модификация была только в дизельных силовых агрегатах, то сегодня многие бензиновые моторы получают один из видов впрыска.Они подробно описаны в другом обзоре .

Теперь остановимся на разработке, которая получила название Common Rail. Давайте разберемся, как он появился, в чем его особенность, а также каковы его достоинства и недостатки.

Что такое Common Rail Fuel System

В словаре понятие Common Rail переводится как «аккумуляторная топливная система». Его особенность в том, что часть дизельного топлива забирается из емкости, в которой топливо находится под высоким давлением.Пандус расположен между ТНВД и форсунками. Впрыск осуществляется форсункой, открывающей клапан, и топливо под давлением выпускается в цилиндр.

Этот тип топливной системы — последний шаг в эволюции дизельных силовых агрегатов. По сравнению с бензиновым аналогом дизель более экономичен, так как топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, а не во впускной коллектор. А с этой модификацией существенно повышается КПД силового агрегата.

Система впрыска Common Rail повысила КПД автомобиля на 15% в зависимости от настроек режима работы ДВС. В этом случае обычно побочным эффектом экономии мотора является снижение его производительности, но в этом случае мощность агрегата, наоборот, увеличивается.

Причина этого кроется в качестве распределения топлива внутри цилиндра. Всем известно, что КПД двигателя напрямую зависит не столько от количества поступающего топлива, сколько от качества его смешивания с воздухом.Поскольку при работе двигателя процесс впрыска происходит за доли секунды, необходимо, чтобы топливо смешалось с воздухом как можно быстрее.

Распыление топлива используется для ускорения этого процесса. Поскольку в магистрали за топливным насосом находится высокое давление, дизельное топливо распыляется через форсунки более эффективно. Сгорание топливовоздушной смеси происходит с большей эффективностью, от чего двигатель демонстрирует увеличение КПД в несколько раз.

История

Введение этой разработки было ужесточением экологических стандартов для производителей автомобилей. Однако фундаментальная идея возникла в конце 60-х годов прошлого века. Его прототип разработал швейцарский инженер Роберт Хубер.

Чуть позже эту идею доработал сотрудник Швейцарского федерального технологического института Марко Гансер. Эта разработка была использована сотрудниками Denzo для создания топливной рампы. Новинка получила незамысловатое название Common Rail.В последние годы 1990-х годов в коммерческой технике появились разработки на моторах EDC-U2. Такую топливную систему получили грузовики Hino (модель Rising Ranger).

В 95-м году эта разработка стала доступна и другим производителям. Инженеры каждого бренда модифицировали систему и адаптировали ее к характеристикам своей продукции. Однако Дензо считает себя пионером в использовании этого впрыска на автомобилях.

Это мнение оспаривает другой бренд, FIAT, который в 1987 году запатентовал прототип дизельного двигателя с непосредственным впрыском (модель Chroma TDid).В этом же году сотрудники итальянского концерна начали работу над созданием электронного впрыска, имеющего аналогичный принцип работы с Common Rail. Правда, система получила название UNIJET 1900cc.

Современный вариант впрыска работает по тому же принципу, что и оригинальная конструкция, независимо от того, кто считается его изобретателем.

Конструкция

Рассмотрим устройство данной модификации топливной системы. Контур высокого давления состоит из следующих элементов:

• Трубопровод, способный выдерживать высокое давление, во много раз превышающее степень сжатия двигателя.Он выполнен в виде неразъемных трубок, к которым подключены все элементы схемы.
• ТНВД — насос, создающий необходимое давление в системе (в зависимости от режима работы двигателя этот показатель может быть более 200 МПа). Этот механизм имеет сложную структуру. В современном дизайне его работа основана на поршневой паре. Он подробно описан в другом обзоре … Устройство и принцип работы топливного насоса также описывается отдельно .
• Топливная рампа (рейка или аккумулятор) представляет собой небольшой толстостенный резервуар, в котором скапливается топливо. Форсунки с форсунками и другое оборудование подключаются к нему с помощью топливных магистралей. Дополнительная функция рампы — гашение колебаний топлива, возникающих во время работы насоса.
• Датчик и регулятор давления топлива. Эти элементы позволяют контролировать и поддерживать необходимое давление в системе. Поскольку при работающем двигателе насос постоянно работает, он постоянно подает дизельное топливо в магистраль.Чтобы не допустить его разрыва, регулятор сбрасывает излишки рабочего тела в обратную магистраль, соединенную с резервуаром. Подробнее о том, как работает регулятор давления, см. здесь .
• Форсунки подают необходимое количество топлива в цилиндры агрегата. Эти элементы разработчики дизельного двигателя решили разместить прямо в головке блока цилиндров. Такой конструктивный подход позволил одновременно решить несколько сложных вопросов. Во-первых, сводятся к минимуму потери топлива: во впускном коллекторе системы многоточечного впрыска небольшая часть топлива остается на стенках коллектора.Во-вторых, дизельный двигатель воспламеняется не от свечи накаливания и не от искры, как в бензиновом двигателе — его октановое число не позволяет использовать такое зажигание (что такое октановое число, читаем здесь ). Поршень сильно сжимает воздух при выполнении такта сжатия (оба клапана закрыты), в результате чего температура среды повышается до нескольких сотен градусов. Как только форсунка распыляет топливо, оно самовоспламеняется из-за высокой температуры. Поскольку этот процесс требует безупречной точности, устройства оснащены электромагнитными клапанами.Они запускаются сигналом от ЭБУ.
• Датчики контролируют работу системы и посылают соответствующие сигналы в блок управления.
• Центральным элементом Common Rail является ЭБУ, который синхронизируется с мозгом всей бортовой системы. В некоторых моделях автомобилей он интегрирован в главный блок управления. Электроника может регистрировать не только работу двигателя, но и других узлов автомобиля, благодаря чему более точно рассчитывается количество воздуха и топлива, а также момент распыления.Электроника запрограммирована на заводе. Как только ЭБУ получает необходимую информацию от датчиков, указанный алгоритм активируется, и все исполнительные механизмы получают соответствующую команду.
• Любая топливная система имеет фильтр в своей магистрали. Он установлен перед топливным насосом.

Дизельный двигатель с такой топливной системой работает по особому принципу. В классическом варианте впрыскивается вся часть топлива. Наличие топливного аккумулятора дает возможность распределить одну порцию на несколько частей при выполнении двигателем одного цикла.Этот метод называется множественной инъекцией.

Его суть сводится к тому, что перед подачей основного количества дизельного топлива производится предварительный впрыск, который еще больше нагревает рабочую камеру, а также увеличивает давление в ней. Когда остальная часть топлива распыляется, оно воспламеняется более эффективно, обеспечивая высокий крутящий момент ДВС с общей топливораспределительной рампой даже при низких оборотах двигателя.

В зависимости от режима работы часть топлива будет подана один или два раза.Когда двигатель работает на холостом ходу, цилиндр нагревается за счет двойного предварительного впрыска. Когда нагрузка увеличивается, выполняется один предварительный впрыск, в результате чего остается больше топлива для основного цикла. Когда двигатель работает с максимальной нагрузкой, предварительный впрыск не выполняется, но используется вся топливная нагрузка.

Перспективы развития

Стоит отметить, что данная топливная система улучшилась по мере увеличения компрессии силовых агрегатов. Сегодня автовладельцам предлагается 4-е поколение Common Rail.В нем топливо находится под давлением 220 МПа. Данная модификация устанавливается на автомобили с 2009 года.

Предыдущие три поколения имели следующие параметры давления:

1. С 1999 года давление в рампе составляет 140 МПа;
2. В 2001 году этот показатель увеличился на 20 МПа;
3. Спустя 4 года (2005 г.) автомобили стали оснащаться топливными системами третьего поколения, способными создавать давление 180 МПа.

Повышение давления в магистрали позволяет впрыскивать больший объем дизельного топлива за тот же период времени, что и в предыдущих разработках.Соответственно увеличивается прожорливость автомобиля, но прирост мощности заметно увеличивается. По этой причине некоторые рестайлинговые модели получают мотор, идентичный предыдущему, но с увеличенными параметрами (чем рестайлинг отличается от модели следующего поколения, описывается отдельно ).

Повышение эффективности данной модификации осуществляется за счет более точной электроники. Такое положение вещей позволяет сделать вывод, что четвертое поколение еще не является вершиной совершенства.Однако повышение эффективности топливных систем провоцируется не только стремлением автопроизводителей удовлетворить потребности экономных автомобилистов, но прежде всего повышением экологических норм. Эта модификация обеспечивает лучшее сгорание дизельного двигателя, благодаря чему автомобиль может пройти контроль качества перед тем, как покинуть конвейер.

Достоинства и недостатки Common Rail

Современная модификация этой системы позволила увеличить мощность агрегата за счет большего распыления топлива.Поскольку в современных автопроизводителях устанавливают большое количество всевозможных датчиков, электроника стала более точно определять количество дизельного топлива, необходимое для работы ДВС в определенном режиме.

Это главное преимущество Common Rail перед классическими модификациями автомобилей с насос-форсунками. Еще один плюс в пользу инновационного решения — его легче ремонтировать, так как он имеет более простое устройство.