Культурные дизели, или как работает Common Rail

Современные дизеля уже не имеют много общего со старым «цоканьем». Прогресс был достигнут прежде всего в технологии впрыска топлива. Благодаря системе Common Rail современные дизельные двигатели отличаются высокой культурой работы, сравнимой с бензиновыми двигателями.

Common Rail в вольном переводе означает общую рейку. Система была разработана FIAT и внедрена в легковые автомобили в 1997 году. Первыми были модели Alfa Romeo с двигателями JTD второго поколения, которые соответствовали стандарту EURO 3.

В автомобилях FIAT эта технология используется в двигателях JTD и MultiJet. Несмотря на то, что примерно в тот же период Volkswagen инвестировал в разработку дизельных двигателей с насос-форсунками, сегодня дизельные двигатели в последних автомобилях VAG также используют технологию Common Rail.

В традиционных дизельных двигателях топливо подается в цилиндры только в определенное время. Давление, создаваемое секционным или распределительным насосом, зависит от вращения коленчатого вала. С увеличением оборотов увеличивается дозировка топлива, что в случае двигателей с секционным насосом корректируется корректором дозы топлива. В противном случае двигатель будет характеризоваться нестабильностью вращения.

Проще говоря, основная проблема дизельных агрегатов этого типа – невозможность поддерживать постоянное давление топлива. Более того, отсутствует возможность динамического управления углом опережения впрыска топлива во времени. Давление в камере сгорания быстро нарастает и отсюда характерный «стук».

В двигателях с системой Common Rail впрыск не зависит от вращения коленчатого вала или расположения цилиндров. Топливо перекачивается насосом высокого давления, который подает топливо в специальный питающий аккумулятор. Он имеет форму стержня или рейки, напоминающей трубу, размещенную над головкой двигателя вдоль цилиндров. Давление в этом «воздухе» держится на уровне 1300-1600 бар в зависимости от поколения используемой системы Common Rail. Если давление превышает определенный уровень, избыточное давление возвращается в бак.

Открытие и закрытие форсунки осуществляется электронным способом. Теоретически закачка происходит в 3 этапа. Во-первых, так называемая «предвпрыск», пилотная доза подается непосредственно перед достижением верхнего максимального положения поршня. Именно благодаря ему работа двигателя более мягкая, нежная. Более раннее испарение и воспламенение этой дозы позволяет более спокойно сгорать основной дозе. Давление в цилиндрах нарастает не так быстро, как в традиционных дизелях. Затем вводится правильная доза.

Затем следует бустерная доза. Это положительно сказывается на экологии двигателя. Повышает температуру выхлопных газов, благодаря чему быстрее нагревается катализатор и эффективнее работает сажевый фильтр. В зависимости от поколения используемой системы Common Rail, инъекция может происходить в 7 этапов. Это число не обязательно должно быть постоянным и меняется в зависимости от нагрузки двигателя, числа оборотов и других условий эксплуатации.

В целом дизельные двигатели с системой Common Rail обладают всеми преимуществами дизелей и устраняют большинство недостатков традиционных систем впрыска топлива. К сожалению, это также связано с несколько более дорогой операцией. Очень важно использовать дизельное топливо хорошего качества, так как форсунки работают под высоким давлением и их работа очень точна. Любое загрязнение может привести к их повреждению. Цены на запчасти для двигателей Common Rail тоже не самые низкие.

Несмотря на это, они имеют ряд преимуществ, побуждающих покупателей покупать автомобиль с такой системой. Во-первых, они отличаются меньшим расходом топлива (хотя это спорно, учитывая наличие «предвпрыска» и «пост-впрыска») и меньшей токсичностью отработавших газов. Благодаря большой свободе электронного управления впрыском, Двигатели Common Rail могут соответствовать последним стандартам по выхлопным газам.

С технической точки зрения, благодаря Common Rail топливо лучше сгорает, а двигатель имеет более высокий термодинамический КПД. Упомянутая в начале культура работы тоже, конечно, намного выше, чем у дизельных агрегатов с насос-форсунками. И об этой технологии я скоро напишу.

Добавить комментарий