Особенности устройства и преимущества топливной системы common rail

Принцип действия

Теперь о том, как работает Common Rail. Первый контур особо рассматривать нечего. В его задачу входит очистка и подача топлива к ТНВД. Единственное, что можно отметить, так это то, что топливоподкачивающий насос может быть механическим, интегрированным в ТНВД, или же электрическим, установленным отдельно в топливную магистраль.

Принцип работы ТНВД тоже остался прежним. Имеющиеся в конструкции плунжерные пары при работе сжимают дизтопливо, из-за этого повышается давление, и выталкивают его дальше. Но если раннее, в классической системе, водитель регулировал количество дизтоплива, которое будет подвергаться сжатию, то в Common Rail такой надобности нет. В ней плунжерные пары работают со определенными порциями топлива, которые не изменяются. Единственное, на создаваемое насосом давление может повлиять блок управления, при надобности отключив плунжерную пару.

Из ТНВД дизтопливо, уже сжатое, по магистрали подается в рампу. За счет установленных на этой рампе датчика и клапана регулировки осуществляется аккумуляция (наращивание) давления до требуемых значений.

Происходит это так: насос, независимо от работы силовой установки постоянно качает топливо, за счет этого давление в магистральном трубопроводе постоянно возрастает. При этом значение давления постоянно контролируется ЭБУ благодаря датчику. Подержание его в требуемом диапазоне для того или иного режима работы силовой установки осуществляется клапаном регулировки. Если давление возрастает выше нормы, электронный блок подает сигнал на открытие этого клапана и часть топлива по сливной магистрали сбрасывается в бак, тем самым и производится регулировка.

Помимо аккумуляции давления, рампа выполняет еще одну функцию – сглаживает «толчки» дизтоплива, закачиваемого насосом и устраняет колебания давления при его падении при впрыске.

Топливо сливается не напрямую, а проходит через охладитель, поскольку при сжатии оно достаточно сильно разогревается. Что касается подогревателя, то он включен в первый контур и обеспечивает нагрев дизтоплива для повышения его текучести при сниженных температурах окружающей среды. В задачу же отсекателя входит прекращение подачи дизтоплива на ТНВД в случае возникновения нарушения в системе.

Топливная рампа посредством магистралей соединена с всеми форсунками. А далее уже при надобности происходит открытие той или иной форсунки для впрыскивания порции дизтоплива в камеру сгорания.

Особенности работы форсунок

Но форсунки в системе впрыска Common Rail функционируют не так, как на механической схеме. Если раннее их открытие осуществлялось за счет превышения определенного значения давления, то здесь этим процессом полностью управляет ЭБУ.

Электрогидравлическая форсунка

Принцип работы электрогидравлических форсунок следует рассмотреть несколько подробнее. Открытие для подачи топлива осуществляется все так же – за счет давления, но сам принцип работы несколько иной.

Суть такова: на запорной игле распылителя сделан ободок, который играет роль поршня. Топливо под давлением подается и под этот поршень, и над ним. За счет равности давления и усилия пружины игла прижата к седлу и распылитель закрыт.

Пространство над иглой объединено каналом с магистралью слива. Но в этом канале размещается электромагнитный или пьезоэлектрический клапан, который перекрывает его.

Срабатывание форсунки делается за счет подаваемого электрического сигнала с блока. Он, поступая на клапан, приводит к его открытию, при этом канал отпирается и топливо из пространства над иглой уходит в сливную магистраль. В результате появляется разница давления и дизтопливо, находящееся под иглой, преодолевая усилие пружинки, приподнимает ее, открывая отверстия распылителя – происходит впрыск. Как только сигнал с ЭБУ пропадет, давление сразу же выровняется, и форсунка закрывается.

Ремонт

Дизельные форсунки ремонтируют тогда, когда промывка оказалась безрезультатной. Весь ремонт, в сущности, сводится к замене закоксованного распылителя. Если проблема не исчезла, заменяется и обратный фильтр детали. Для работы нам потребуются следующие инструменты:

• ремкомплект для Common Rail (состоит он из нового распылителя и обратного фильтра);
• набор рожковых ключей;
• спецсъёмник для этих деталей.

Последовательность ремонта

1. Съёмник устанавливается на извлекаемую форсунку.

   Для извлечения форсунок Common Rail лучше всего пользоваться фирменным съёмником

2. В съёмник вставляется шток, на шток накручивается гайка с левой резьбой (эти штоки и гайки поставляются в комплекте с фирменными съёмниками).

   На форсунку Common Rail устанавливается шток и гайка с левой резьбой

3. Рожковым ключом на 36 гайка ослабляется. Вместе с ней ослабляется и сам ремонтируемый элемент.
4. Теперь деталь вручную выкручивается из гнезда.

   Предварительно ослабленная форсунка Common Rail извлекается вручную

5. На неё со стороны фильтра надевается рожковый ключ на 17, на крышку распылителя надевается ключ на 13. После чего ключ на 17 удерживается, а крышка распылителя ослабляется другим ключом.
6. Теперь ослабленная ключами крышка распылителя откручивается вручную.

   Предварительно ослабленная ключами крышка распылителя форсунки Common Rail откручивается вручную

7. Из крышки аккуратно извлекается старый распылитель и заменяется новым.

   С форсунки Common Rail снимается старый загрязнившийся распылитель

8. Из второй части извлекается обратный клапан.

   Обратный клапан форсунки Common Rail можно снять после извлечения распылителя

9. Из обратного клапана извлекается возвратная пружина.

   Возвратная пружина форсунки Common Rail извлекается из обратного клапана

10. Обратный клапан заменяется новым.

    Снятый обратный клапан форсунки Common Rail заменяется новым, из ремкомплекта

11. После этого производится обратная сборка.

Это интересно: Как правильно выбрать огнетушитель для автомобиля?

Видео: ремонтируем дизельную форсунку Bosch системы Common Rail

Железнодорожные погрузочно-разгрузочные рампы и платформы.

Железнодорожная рампа — это сооружение, предназначенное для производства погрузочно-разгрузочных работ. Рампа одной стороной примыкает к стене склада, а другой располагается вдоль железнодорожного пути.

Платформа — это сооружение аналогичного с рампой назначения. В отличие от рампы, с одной стороны платформы железнодорожный путь, а с другой (противоположной стороны) авто подъезд или другой железнодорожный путь. С платформы обычно перегружают груз с поезда в автомобиль, с автомобиля в железнодорожный вагон или с одного вагона, в другой.

Отметка края погрузочно-разгрузочной рампы или платформы для автомобильного транспорта со стороны подъезда автомобилей должна быть равной 1,2 м. от уровня поверхности проезжей части дороги. А со стороны железнодорожного пути, разница высот края рампы и головки рельса 1,1 м.

Погрузочно-разгрузочные рампы и платформы для железнодорожного подвижного состава должны соответствовать ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений.

Ширину погрузочно-разгрузочных рамп и платформ необходимо принимать в соответствии с требованиями технологии и техники и обеспечивать меры безопасности погрузочно-разгрузочных работ.

Поперечный уклон покрытия погрузочно-разгрузочных рамп и платформ следует принимать равным 1 % в сторону края.

Длину погрузочно-разгрузочной рампы или платформы следует выбирать в зависимости от вместимости склада или грузооборота.

Погрузочно-разгрузочные рампы и платформы должны иметь не менее двух рассредоточенных лестниц или пандусов.

Ширина пандусов для проезда напольных транспортных средств должна не менее чем на 0,6 м превышать максимальную ширину груженого транспортного средства. Уклон пандусов следует принимать не более 16 % при размещении их в закрытых помещениях и не более 10 % при размещении снаружи зданий.

Конструкции рамп и навесов, примыкающих к зданиям II, III, IIIа и IVа степеней огнестойкости, должны быть из негорючих материалов.

Погрузочно-разгрузочные рампы и платформы должны обеспечивать защиту грузов и погрузочно-разгрузочных механизмов от атмосферных осадков.

Навес над железнодорожными погрузочно-разгрузочными рампами и платформами должен перекрывать ось железнодорожного пути не менее чем на 0,5 м. Над автомобильными рампами навес должен перекрывать автомобильный проезд не менее чем на 1,5 м. от края рампы. При использовании конструкции навеса с опорой на колонны шаг колонн при расположении их по наружному краю рампы должен быть не менее 12 м.

Опубликовано 2 года назад. Просмотров с момента размещения на сайте 5043

Также, Вас может заинтересовать:

Рубрика записи: Важно знать Нормы размещения грузов в железнодорожных вагонахЗа 4 года с момета публикации, статью прочитали 1983 раз(а) У записи 2 комментария

Рубрика записи: Важно знать Железнодорожные тупиковые упоры. Их виды и особенности.За 3 года с момета публикации, статью прочитали 7938 раз(а) У записи пока нет комментариев. Рубрика записи: Важно знать Инструкция о порядке обслуживания и организации движения на железнодорожном пути необщего пользования.За 4 года с момета публикации, статью прочитали 7479 раз(а) У записи пока нет комментариев

Рубрика записи: Важно знать Инструкция о порядке обслуживания и организации движения на железнодорожном пути необщего пользования.За 4 года с момета публикации, статью прочитали 7479 раз(а) У записи пока нет комментариев

Принцип действия Common Rail

Дизтопливо забирается из бака, проходя через насос низкого давления и систему фильтрации. Требования очистки вообще очень важны для дизельной аппаратуры, а у такой технически совершенной со сверхвысоким давлением в особенности. Не допускается наличие воды, серы и малейших твёрдых частиц или смолистых включений.

ТНВД с механическим приводом обеспечивает создание штатного давления в топливной рейке во всём диапазоне расходов. Для этого он снабжён приводом от механики двигателя, одним или несколькими плунжерами и регулятором давления, петля обратной связи которого замкнута через датчик давления на рампе и компьютер электронного блока управления. Программа отслеживает изменения параметра и корректирует подачу управляемого ТНВД.

Тот же компьютер выполняет роль предварительного дозирования расхода, на основании сигналов своих датчиков оценивая требуемое количество топлива и соответствующим образом регулируя производительность ТНВД

Это важно для стабильности давления в системе и сглаживания пульсаций. Принцип аккумулирования подразумевает постоянство как на длительных, так и на коротких временных отрезках

Форсунки выполнены по электрогидравлической схеме, где электромагнитный или пьезокристаллический клапан выполняет релейные функции, а силовая коммутация поршня основного клапана осуществляется мощным давлением в рейке. Моменты открытия и закрытия определяются блоком управления индивидуально для каждой форсунки.

За счёт достижения значительного быстродействия инжекторов каждый клапан может открываться и закрываться несколько раз за цикл. Этим достигается оптимизация процессов горения и мягкая работа дизеля. Так например, на холостом ходу и малых нагрузках впрыскивается одна или две пилотные порции топлива, горение которых поднимает температуру в цилиндре, подготавливая условия для эффективного срабатывания основного впрыска. А затем, при необходимости, можно добавить ещё одну порцию, которая потребуется для мощностного режима. Система хорошо адаптируется к любому нагрузочному режиму.

Общее количество фаз впрыска может увеличиваться, если того требует усовершенствованный мотор. Быстродействие инжекторов вполне такое позволяет, сейчас число фаз в некоторых режимах доходит до десятка.

Показателем совершенства поколений системы Common Rail может быть также достигаемая величина давления. Она превысила 2000 атмосфер и продолжает расти.

Простая диагностика и ремонт форсунок Common Rail

Ремонт топливных форсунок Common Rail может потребоваться в случаях:

• естественного износа механизма (их ресурс рассчитан примерно на 150 тыс. километров пробега);
• использования дизельного топлива низкого качества.

О возникновении неполадок и необходимости выполнения ремонта систем форсунок Common Rail можно судить по следующим признакам:

• трудностям при запуске двигателя;
• сильным шумам и вибрации работающего двигателя;
• резкому ухудшению динамических характеристик авто;
• повышенному расходу топлива;
• плотному черному дыму, выходящему из глушителя;
• хлопкам, раздающимся в трубах глушителя.

1. Если форсунка стучит.

Заметив стук форсунки, не стоит впадать в панику. Чаще всего причиной стука являются излишние усилия мастера, перекрутившего соединение. Это приводит к деформации уплотнительной резинки, частично вылезающей из-под форсунки. Сама она при этом начинает раскачиваться в гнезде во время езды и, ударяясь о корпус двигателя, издавать стучащие звуки.

Ремонт форсунок ТНВД Common Rail в данном случае будет простым. Однако прежде чем приступать к устранению шума, необходимо выяснить, какая из форсунок является его причиной. Для этого:

• заведите двигатель;
• откройте капот;
• поочередно отсоединяйте провода от контактов форсунок;
• прекращение стука после отключения контакта укажет на то, что именно данная форсунка и является причиной шума;
• заглушите двигатель, выкрутите форсунку из гнезда;
• заменив прокладку, вставьте форсунку обратно.

2. Если не поступает топливо.

• засором шлангов подачи топлива;
• утечкой горючего;
• поломкой насоса;
• засором фильтра.

Столкнувшись с непоступлением топлива на форсунку, проверьте все элементы системы. Иногда причиной неисправности является отхождение контактов от разъемов питания. Справиться с ситуацией в этом случае можно, просто присоединив провода к форсункам.

3. Если форсунка на дизеле течет.

Еще одной неисправностью, требующей выполнения ремонта ремонт форсунок Common Rail своими руками, является подтекание из-под них топлива. Эта неисправность не сможет остаться незамеченной, поскольку в нормальном состоянии двигатель является сухим.

Причин протечек может быть много, чаще всего они возникают из-за плохой затяжки или повреждения прокладки. Ремонт системы будет следующим:

• форсунка выкручивается из гнезда;
• чистой безворсовой тканью протирается само изделие, а также место, где оно вкручивается в ГБЦ;
• форсунка и место вкручивания натирается мелом – при потемнении мела необходимо выполнить дополнительную очистку, например, при помощи ацетона;
• после замены резинового кольца деталь вставляется в гнездо;
• при заведенном двигателе необходимо проверить, перестало ли подтекать топливо из-под форсунки;
• при продолжающемся подтекании требуется замена медного кольца;
• форсунка вкручивается до упора, однако чрезмерно применять силу не следует, иначе возможно повреждение медного уплотнителя.

Основные типы форсунок, используемые в этой системе

В системе Common Rail используются различные типы деталей этого типа Они отличаются как по конструкции, так и по рабочим характеристикам. Перечислим наиболее популярные модели.

Пьезоэлектрическая

Подавляющее большинство моторов с системами Common Rail используют именно пьезоэлектрические форсунки, поскольку они считаются передовыми и имеют множество достоинств.

Исполнительный механизм пьезоэлектрической форсунки основан на компактном пьезоэлементе

Как видно из названия, исполнительный механизм выполнен на основе пьезоэлемента. Использование такого элемента даёт целый ряд плюсов:

• форсунка с пьезоэлементом переключается в 8 раз быстрее по сравнению с аналогами, выполненными на основе электромагнитных клапанов;
• игла в ней весит на 70% меньше;
• такая деталь в течение одного рабочего такта двигателя может впрыснуть топливо несколько раз;
• топливо, впрыскиваемое ней, очень точно дозируется.

Электромагнитная

Электромагнитные форсунки используются преимущественно в бензиновых двигателях. Игла в ней приводится в движение с помощью пружины и электромагнита, причём за один рабочий такт двигателя деталь может произвести лишь один впрыск топлива. С конструкцией этого устройства можно ознакомиться на рисунке ниже.

Это интересно: О противоугонных средствах

Электромагнитные форсунки Common Rail используются преимущественно в бензиновых двигателях

Следует отметить, что по точности дозирования топлива электромагнитная существенно уступает пьезоэлектрической. Этот показатель напрямую зависит от типа системы управления. Например, если автомобиль оборудован современным ЭБУ, точность дозирования бензина повышается на 10–12%. Есть определённая погрешность и во временных показателях электромагнитных форсунок. Например, игла форсунки может удерживать канал распылителя открытым в течение 2–2.5 мс с погрешностью в 6%. Этот показатель весьма далёк от идеала.

В чем секрет эффективности

ТНВД распределительного типа с электронным управлением, не говоря уже о полностью механических насосах, подавали дизель в цилиндры большими порциями и под сравнительно малым давлением (к примеру, ТНВД Bosch VE мог выдать всего 700 бар при 2400 об/мин). Увеличение давления при распылении позволяет разбить топливо на более мелкодисперсные частицы, увеличив тем самым площадь контакта частиц дизеля с окислителем – кислородом. Чем меньше распыляемые частицы топлива, тем они быстрее нагреваются и, как следствие, эффективней сгорают. В результате мы получаем большую мощность двигателя, как так топливо сгорает практически полностью, высвобождая большее количество энергии, и меньший расход топлива. В случае с единым аккумулятором нет прямой зависимости между оборотами двигателя и давлением топлива в рампе, поэтому даже на холостых оборотах давление достаточное для качественного распыления.

Деление цикловой подачи на такты означает, что за такт впуска форсунка успевает впрыснуть топливо не один, а несколько раз (от 2 до 7 в современных системах). Различают:

• предварительный впрыск – предназначен для поднятия температуры в камере сгорания и лучшего возгорание основного впрыска, на который и приходится большая доля дизельного топлива;
• основной впрыск;
• дополнительный впрыск – может быть использован для прожига сажевого фильтра.

Разделение цикловой подачи позволяет уменьшить характерный шум работы дизельного двигателя, так как давление в камере сгорания нарастает постепенно, поэтому характерный взрыв ТПВС в камере происходит мягче. Количество впрысков определяется ЭБУ и зависит от многих параметров (режима работы двигателя, нагрузки, температуры ОЖ и т.д.).

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

• экономичность;
• приемистость двигателя (эластичность), мощность;
• уменьшение вибраций, шума;
• экологичность.

Как бы это странно не прозвучало, но система впрыска с топливной рейкой не имеет явных недостатков, так как назвать минусом требовательность к качеству топлива было бы неправильно. Согласитесь, что это скорее проблема АЗС и контролирующих органов, нежели системы впрыска дизельного двигателя. Отрицательными моментами могут стать лишь конструктивные особенности ТНВД, форсунки или датчиков той либо иной модели. К примеру, некоторые насосы имеют довольно мягкий алюминиевый корпус, поэтому со временем они начинают гнать стружку, появление которой чрева выходом из строя форсунок и ускоренным износом ТНВД. Также всем известно, что пьезоэлектрические форсунки имеют меньший ресурс и часто не поддаются ремонту.

При эксплуатации дизельного двигателя с системой Сommon Rail следует помнить о высоких требованиях к качеству топлива и строгом соблюдении периодичности замены фильтров.

https://youtube.com/watch?v=5TzI0if9bRw

Достоинства и недостатки системы Common rail

Современная модификация данной системы позволила повысить мощность агрегата за счет распыления большего количества топлива. Так как в современных авто производители устанавливают большое количество всевозможных датчиков, электроника стала более точно определять количество дизтоплива, необходимого для работы ДВС на конкретном режиме.

Это основное преимущество коммон рейл перед классическими модификациями ТС с насос-форсунками. Еще один плюс в пользу инновационному решению – ее легче ремонтировать, так как она имеет более простое устройство.

К недостаткам относится дороговизна установки. Также она требует более качественного топлива. Еще один минус в том, что форсунки имеют более сложную конструкцию, поэтому у них меньший рабочий ресурс. Если выйдет из строя какая-то из них, клапан в ней будет постоянно открыт, из-за чего нарушится герметичность контура и система отключится.

Как работает система Коммон Рейл

Принцип работы Common Rail такой: электронасос подает топливную смесь к ТНВД. Подача совершается под давлением 2,6-7 бар, и давление продолжает нагнетаться. Оно может достичь и 600 бар, если прокручивать двигатель стартером. А запуск мотора приведет к нагнетанию давления до 1500-2000 бар.

В рейке давление все время поддерживается на нужном уровне. Управляет уровнем специальный датчик. Излишки топливной смеси поступают в магистраль возвратного слива. Регулирующее устройство размещают как в корпусе ТНВД, так и в топливной рейке. В рейке может находиться дроссель быстрого сброса топлива, способный предотвратить образование трещин на стенках при возникновении нештатной ситуации.

На некоторых системах стоят температурные датчики для более точной работы. Иногда встречается отдельная форсунка, которая нужна для увеличения дозировки топливной смеси и прожигания отложений в сажевом фильтре. Есть системы, где прожиг сажевых отложений в фильтре осуществляется путем изменения подаваемой в цилиндры дизеля топливной массы или корректировки момента впрыска при помощи ЭБУ.

Диагностика системы «Коммон рейл»

Высокое качество запчастей, которые изготавливаются для системы Common rail delphi, позволяет осуществить полное восстановление работоспособности двигателя. После большого пробега либо при эксплуатации двигателя на топливе неудовлетворительного качества возможны различные негативные проявления в работе агрегата. Неисправность системы Common rail delphi может проявляться следующими «симптомами»:

• Нестабильной работой двигателя на «холостых» оборотах;
• Двигатель не развивает полной мощности;
• При движении автомобиля наблюдаются рывки и толчки, а при попытке ускорения — провалы.

Данные проявления, могут сопровождаться чрезмерной шумностью двигателя, а также значительным увеличением расхода топлива.

Если двигатель автомобиля с установленной системой common rail denso стал работать нестабильно, то дальнейшая эксплуатация приведёт только к усугублению проблемы, поэтому следует незамедлительно обратиться в специализированный сервис для осуществления диагностики дизеля.

Современная диагностика common rail осуществляется с применением компьютеризированного комплекса, который позволяет точно определить проблемную форсунку. Производить диагностику многочисленных датчиков системы «Коммон рейл денсо» должен только квалифицированный специалист, который в состоянии однозначно интерпретировать показания электронных диагностических приборов.

Принцип работы

Система впрыска Common Rail использует для своей работы форсунки, внутрь которых поступает горючее. Оно направляется от аккумуляторов под воздействием высокого давления — топливной рампы. Подача давления осуществляется независимо от того, вращается ли вал, или от количества поступающего топлива. Форсунки начинают впрыскивать топливо после команды контроллера EDC с помощью магнитных соленоидов, которые активируются через блок управления.

Главной особенностью Common Rail является применение аккумуляторного узла с разделительными каналами, которые служат линиями подачи топлива. Это достаточно точный процесс, ведь используется разделение узла и впрыскивания, которые улучшают управление процессом и увеличивают давление на устройство.

Преимущества и недостатки

Система Коммон Рейл стала революционной в своём роде. Она обеспечивает точное аккумуляторное впрыскивание, отчего дизельные двигатели лишились славы «коптящего трактора». Это также избавило автомобиль от сильных вибраций, а современные модели работают и вовсе бесшумно. За счёт использования технологии Коммон Рейл можно добиться значительного прироста в мощности движения и экономии топлива. Но система имеет и недостатки:

• высокая стоимость. Особенности механизмов, сложная электроника и тонкая обработка требуют больших финансовых затрат;
• использование высокого качества топлива. Форсунки очень чувствительны к различным примесям, поэтому не допускается присутствие воды и частиц грязи. Ремонт же обходится крайне дорого.

На российском рынке настоящая система представлена в небольшом количестве, так как качество топлива часто оставляет желать лучшего.

Устройство

Система Common Rail состоит из следующих компонентов:

1. Насос для подкачивания топливной смеси. Производит подачу топливной смеси в трубопровод.
2. Топливный и сетчатый фильтрующие механизмы. В конструкции первого предусмотрен клапан промежуточного нагрева. При пониженной температуре воздуха он препятствует засорению фильтра кристаллизированными частицами. Сетчатый фильтр защищает ТНВД от проникновения инородных частиц.
3. Датчики температуры и давления. Первый служит для измерения настоящей температуры топливной смеси, а второй — для измерения давления в магистрали.
4. ТНВД. Обеспечивает давление, при котором работает система впрыска.
5. Дозировочный топливный и редукционный клапаны. Дозировочный клапан регулирует подачу горючего в топливную рампу, а топливный меняет магистральное давление.
6. Регулятор давления горючего и форсунки.