Система Common Rail в дизельных двигателях — проверяем принцип работы

В 1936 году дизельный двигатель впервые появился на серийном автомобиле Mercedes-Benz. Сейчас современные дизели имеют совершенно другую конструкцию, и за их работу отвечает Common Rail. Что это? Это способ снабжения привода топливом. В отличие от бензиновых двигателей, дизельные двигатели давно работают на основе непосредственного впрыска дизельного топлива в камеру сгорания. Common Rail — одна из новейших конструкций, ставшая важной вехой в развитии двигателей с воспламенением от сжатия. Как это работает? Читайте в нашей статье!

Система впрыска дизеля — история развития

В первых агрегатах с воспламенением от сжатия топливо впрыскивалось в цилиндр вместе с воздухом. За это отвечали воздушные компрессоры. Со временем разрабатывались все более точные и эффективные ТНВД, а для производства автомобильных двигателей использовались форкамеры с непрямым впрыском. Дальнейшие решения: 

• пружинные форсунки;
• насос-форсунки;
• пьезофорсунки;
• электромагнитные форсунки;
• Аккумуляторная топливная система.

В тексте, конечно же, речь пойдет о последнем из них, т.е. о системе Common Rail.

Дизельный двигатель с ТНВД – принцип работы системы

В начале следует отметить, что воспламенение в дизельных двигателях происходит под действием высокого давления и не требует внешней искры, как в случае с бензиновыми двигателями. Обязательным условием является чрезвычайно высокая степень сжатия, а топливо должно подаваться под огромным давлением. ТНВД может быть разделен на секции для подачи топлива в определенный цилиндр. Используя поршень распределителя, он генерировал дозу, распределяемую в головке по отдельным топливопроводам.

Преимущества использования дизельного двигателя

Почему пользователи полюбили дизельные агрегаты? Прежде всего, эти двигатели обеспечивают очень хорошую культуру работы при низком расходе топлива (по сравнению с агрегатами с искровым зажиганием). Они могут не достигать такой впечатляющей мощности, исчисляемой в лошадиных силах, но они генерируют высокий крутящий момент. Он запускается уже при низких оборотах двигателя, поэтому можно удерживать агрегаты в этих нижних частях диапазона оборотов. Двигатели Common Rail и другие типы дизельного впрыска также чрезвычайно долговечны.

Система Common Rail – чем она отличается от своих предшественников?

В использовавшихся до сих пор дизельных двигателях форсунки работали под управлением ТНВД. Некоторым исключением были насос-форсунки, которые объединены с поршнями, отвечающими за создание давления топлива. Впрыск Common Rail работает по-другому и использует рельс, который называется рельсом. В нем топливо скапливается под очень высоким давлением (свыше 2000 бар), а впрыск происходит после получения электрического сигнала, подаваемого на форсунку.

Common Rail – что он дает двигателю?

Какое влияние на привод оказывает такой цикл впрыска топлива в камеру сгорания? Выгода исходит от самого увеличения давления топлива, которое впрыскивается в цилиндр. Получение почти 2000 бар в форсунке позволяет создать практически идеальный топливный туман, идеально смешивающийся с воздухом. Электронный контроль момента подъема иглы также дает возможность использования фаз впрыска. кто они такие?

Двигатель Common Rail и фазы впрыска топлива

В современных двигателях с общей топливной рампой имеется как минимум 5 ступеней впрыска. В самых совершенных двигателях их 8. Каковы последствия такого способа подачи топлива? Разделение впрыска на фазы смягчает работу двигателя и устраняет характерный стук. Благодаря этому также возможно более тщательное сжигание смеси, что приводит к большей эффективности двигателя. Также производится меньше веществ NOx, которые в течение многих лет устранялись различными способами в дизельных агрегатах.

История двигателей с системой впрыска Common Rail

Первые двигатели с системой впрыска Common Rail были представлены на легковых автомобилях компанией Fiat. Это были агрегаты с маркировкой JTD, которые соответствовали нормам выбросов Евро 3. Хотя это был новаторский двигатель, он был очень хорошо спроектирован и доказал свою надежность. На сегодняшний день агрегаты 1.9 JTD и 2.4 JTD высоко ценятся на вторичном рынке, даже несмотря на то, что с момента выпуска первого Common Rail Fiat прошло более 24 лет.

Common Rail в двигателях грузовых автомобилей

Однако Fiat не был первым производителем в мире, выпустившим транспортное средство с системой Common Rail. Такую машину выпускала марка Hino. Это японская компания, которая занимается производством грузовиков и находится в подчинении у Toyota. В ее модели Ranger установили агрегат объемом 7,7 л (!), который благодаря современному впрыску выдавал 284 л.с. Японцы представили этот грузовик в 1995 году и опередили Fiat на 2 года.

Непосредственный впрыск – дизель Common Rail и качество топлива

Именно здесь проявляется один из недостатков такого типа конструкции. Это исключительно высокая чувствительность форсунок к качеству топлива. Даже самые мелкие примеси, которые не может уловить топливный фильтр, могут засорить отверстия. И это микроскопические размеры, потому что давление топлива не заставляет проектировать перфорацию большего размера. Поэтому каждый владелец автомобиль с Common Rail необходимо позаботиться о заправке дизельного топлива на проверенных станциях. Также нужно быть осторожным с высокой сульфатацией топлива, которая губительно действует на форсунки.

Система Common Rail в двигателе и ее недостатки

Одно из неудобств, о которых мы уже упоминали, — такой способ подачи топлива в двигатель вынуждает покупать топливо самого высокого качества. На силовых агрегатах с другими топливными системами замена топливного фильтра обычно требуется при каждой 2-й или 3-й замене моторного масла. С Common Rail вы не можете ждать так долго. Обслуживание масла дороже, потому что практически каждый раз приходится тянуться за новым фильтром.

Дизельное топливо Common Rail и стоимость обслуживания

Это еще одна причина, по которой стоит позаботиться о качестве топлива в этих дизелях. Регенерация, включая очистку форсунок Common Rail, стоит около 10 евро за штуку. Если замена необходима, вас, к сожалению, ждет очень неприятный сюрприз. Стоимость одного экземпляра может даже превышать 100 евро. Конечно, это зависит от конкретной модели автомобиля. В худшем случае придется заплатить за 4 штуки. Для двигателей V6 или V8 сумма увеличивается соответственно.

Сколько служат форсунки Common Rail?

Такой вопрос очень интересует покупателей автомобилей со вторичного рынка. Ничего необычного. Ведь они хотят в ближайшее время купить машину, которая не потребует инжекторной регенерации. Производители предполагают, что форсунки Common Rail без поломок пройдут порядка 200-250 тысяч километров. Конечно, это оценки, и вы не можете придерживаться их. У многих автомобилей этот пробег уже давно пройден, а явных признаков поломки до сих пор нет. В других же автомобилях бывает, что после 100 XNUMX или чуть больше пробега приходится менять одну форсунку или даже весь комплект.

Как узнать повреждение форсунок Common Rail?

Это не так просто, как в более старых типах юнитов. Новые дизели имеют множество систем, улучшающих качество выхлопных газов (в том числе DPF). Эта система предотвращает выход большей части выхлопных газов наружу. Таким образом, негерметичная форсунка Common Rail может вызвать повышенное дымообразование. В автомобилях без DPF это может быть признаком поврежденной форсунки. Еще один тревожный симптом – трудности с запуском двигателя Common Rail после длительного простоя, особенно в зимних условиях. Меняется работа агрегата, а сам мотор издает более сильные вибрации и неестественный шум. Однозначный ответ может дать проверка на перелив или диагностика в сервисе.

Как ухаживать за форсунками Common Rail в двигателе? Используйте только проверенное топливо, регулярно меняйте топливный фильтр и не экспериментируйте с «чудодейственными» жидкими продуктами, которые должны регенерировать форсунки. Их использование может быть контрпродуктивно по назначению. Уход за форсунками продлит их срок службы, и вы сможете избежать не столь малых затрат на замену.