Топливная система Common Rail (Коммон Рейл)

Форсунки Common Rail

Форсунка или инжектор является частью системы впрыска и предназначена для дозированной подачи топлива и образования топливно-воздушной смеси путем распыления в камере сгорания или впускном коллекторе.

На современных двигателях, как бензиновых, так и дизельных устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

По способу осуществления впрыска форсунки делятся на:

  • электромагнитная;
  • электрогидравлическая;
  • пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в том числе и с системой непосредственного впрыска.

Устройство электромагнитной форсунки

Электромагнитная форсунка работает следующим образом. Электронный блок управления подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Под воздействием электромагнитного поля якорь на пружине и игла втягиваются внутрь, освобождая сопло. При этом происходит впрыск топлива. После прекращения подачи напряжения игла под воздействием пружины возвращается в исходное положение и закрывает сопло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в том числе оборудованных системой впрыска Common Rail.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на изменении давления топлива во время впрыска, а также при его прекращении. Благодаря давлению топлива в камере управления на поршень игла прижата к седлу, что исключает впрыск. Из-за малой площади иглы давление на нее меньше, чем на поршень. После срабатывания электромагнитного клапана открывается сливной дроссель. Топливо вытекает в сливную магистраль, снижая при этом давление на поршень. Игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Пьезофорсунка или пьезоэлектрическая форсунка на сегодняшний день является самым совершенным устройством впрыска топлива и устанавливается на дизельные двигатели с системой Common rail. Она срабатывает в четыре раза быстрее электромагнитного клапана, что дает возможность произвести многократный впрыск в течение одного цикла и позволяет точно дозировать топливо. Это ее основные преимущества.

Такого удалось достигнуть благодаря комбинации пьезоэффекта и гидравлического принципа в управлении форсункой. Суть пьезоэффекта заключается в изменении длины пьезокристалла под действием напряжения.

Принцип действия пьезоэлектрической форсунки

Повторимся, что в работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В обесточенном состоянии игла форсунки посажена на седло за счет высокого давления топлива на поршень. При подаче напряжения на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо начинает поступать в сливную магистраль. Давление выше иглы начинает уменьшаться. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью воздействия на пьезоэлемент, а так же давлением топлива в топливной рампе.

Читайте также:  Вулканизация велокамеры своими руками

Что такое система коммон рейл и в чем её особенности

Рад Вас всех снова приветствовать, постоянные читатели и подписчики! В прежних выпусках мы обсуждали принцип работы двухтактного двигателя и устройство системы изменения фаз газораспределения, но речь шла о бензиновых разновидностях ДВС. Пришла пора уделить внимание дизельным силовым агрегатам. Знаете ли Вы, к примеру, что представляет собой система коммон рейл, и основные ее составляющие? Давайте поговорим об этом сегодня.

Что входит в систему

Начнем с общего описания и технологии действия. Так называемая Com­mon rail является разновидностью системы впрыска горючего для дизельных силовых агрегатов. В переводе этот термин трактуется, как «общая рампа», которая объединяет в одну систему форсунки со всех цилиндров. Процессы введения топлива и создания в цилиндрах высокого давления отделены друг от друга технологически. Для повышения давления используется топливный насос высокого давления, так называемый ТНВД. Горючее накапливается внутри топливной рампы и подается дальше на форсунки через укороченные топливопроводы.

Впрыском управляет отдельная система впрыска, которая предусматривает значительные возможности для создания давления и регулирования параметров, чтобы они соответствовали режиму работы мотора. Создано это было для того, чтобы соответствовать все возрастающим требованиям и нормативам, которые касаются снижения токсичности газов и увеличения экономичности автомобильных двигателей.

Основные компоненты системы коммон рейл следующие:

  • насос высокого давления (в аббревиатуре ТНВД);
  • насос для беспрерывной подкачки топлива;
  • фильтр горючего с клапаном начального (предварительного) подогрева;
  • фильтр сетчатый;
  • датчик измерения температуры топлива;
  • клапан, дозирующий топливо;
  • датчик давления дизтоплива с его регулятором;
  • клапан редукционный;
  • топливная рампа;
  • форсунки.

Роль насоса, форсунок и их устройство

Именно последние вместе с насосом ТНВД являются одними из основных отличительных особенностей системы. Форсунки применяются пьезоэлектрического принципа действия. Такой механизм переключается намного быстрее, чем у форсунок, оборудованных электромагнитным клапаном. У пьезоэлектрической форсунки игла весит на ¾ меньше, чем у ее электромагнитного аналога. Благодаря этому достигаются следующие преимущества:

  • быстрота переключения;
  • совершение нескольких впрысков на протяжении одного и того же такта;
  • точная дозировка.

С высокой скоростью переключения становится возможным точнее корректировать фазы впрыска и дозировать подачу горючего. Именно поэтому впрыск идеально подстраивается под потребности дизель-мотора в том или ином режиме его работы.

Еще одна интересная деталь — ТНВД. Это устройство одноплунжерного типа. Его привод связан зубчатым ремнем с коленвала, а частота подстроена под частоту оборотов мотора. Он создает высокое давление в агрегате, которое может достигать 1800 бар — именно такое необходимо для эффективного впрыска. Пара кулачков, которые развернуты на 180 градусов способствует созданию скачка давления вместе с впрыском в течение рабочего такта отдельно взятого цилиндра. Благодаря этому формируется равномерная нагрузка привода насоса, а также снижаются колебания давления.

Читайте также:  Карабин Sabatti Rover отзывы, цена, технические характеристики, обзор Ремонт авто - заказ запчастей

Как функционирует вся схема

Теперь рассмотрим принцип работы коммон рейл на практике. Блок управления двигателем получает сигналы, поступающие от датчиков и на основании этой информации определяет требуемый объем горючего, которое подается через дозирующий клапан. Включается насос и начинает подавать солярку в топливную рампу. Регулятор обеспечивает поддержание в ней необходимого давления.

Потом наступает момент работы форсунок. Тот же блок управления дает сигнал об их открытии на определенный период времени. Происходит впрыск необходимого количества горючего, который и обеспечивает движение транспортного средства. Чтобы сделать работу силового агрегата более эффективной, в ходе одного и того же цикла работы может происходить многократное повторение таких впрысков, которые могут быть предварительными, основными и дополнительными.

Предварительный нам необходим для того, чтобы поднять температуру внутри камер сгорания. Это приводит к более полному сгоранию основного объема топлива, снижает токсичность отработанных газов и шумность работы. Основной впрыск является главным при работе мотора, и в это время подается максимальный объем дизельного топлива. Чтобы улучшить прогорание частиц, попадающих в сажевый фильтр и поднять температуру выхлопных газов, предусмотрен этап дополнительной подачи. Основным предназначением коммон рэйл является обеспечение высокого давления. Насколько выше оно будет, настолько больше горючего можно впрыснуть в форсунки за один и тот же отрезок времени и увеличить мощностные характеристики.

Вот так приблизительно работает этот интересный механизм. Все рабочие критерии могут корректироваться в зависимости от режима функционирования двигателя. Ремонт таких агрегатов несколько сложнее обычных дизельных движков, поскольку здесь больше количество сложных деталей и узлов. Впереди нас ожидает немало интересных с технической точки зрения материалов, а пока узнайте не убьет ли моторное масло предназначенное для дизеля бензиновый двигатель. Не забывайте регулярно посещать блог, друзья! На этом пока!

Common rail: устройство и принцип работы

Поскольку проблемы экологии становятся все более актуальными, число тех, кто задумывается над изобретением способов их решения, увеличилось. Профессионалами активно разрабатываются технологии, которые снижают вредные выбросы в окружающую среду. Уникальную систему подачи топлива, которая является безопасной для внешней среды, разработали представители фирмы BOSCH, инновация получила название Common rail.

Читайте также:  Чем смазать кулер компьютера, если он шумит или заклинил

Разработчики Common rail использовали инновационной разработки, которые на 15% уменьшили расход топлива, увеличили мощность рабочего мотора до 40%.

Топливо через специальный контур попадает в цилиндры напрямую, а давление при этом является большим. Новая технология включает:

  • плунжерный насос особый;
  • регулятор давления;
  • клапан;
  • форсунки;
  • топливная рампа;
  • топливопроводы.

Каждый компонент отвечает за определенные функции, что в сумме дает слаженную работу. К примеру, плунжерный насос создает давление для подачи горючего, клапан дозирует, подавая его к мотору в необходимом количестве.

Уровень давления активно контролируется регулятором, а топливная рампа удерживает горючее, перед впрыскиванием, регулирует уровень давления, а также передает по заданной программе форсунками топливо. Форсунки отвечают непосредственно за впрыскивание в цилиндры топлива, а топливопроводы отыгрывают соединительную роль, между авто и системой подачи.

Как работает система Common rail

Поскольку технология работает с электронным блоком управления, имеет фильтрационный компонент, два вида форсунок, функциональные особенности каждого из указанных компонентов стоит рассмотреть отдельно.

Электронный блок управления

Электронный блок управления является «мозгоми» Common rail. Этот компонент является автоматизированным. Принимает, обрабатывает данные от множества датчиков, которые распределены по всем узлам. Когда от датчиков поступают сигналы к электронному блоку, он воспринимает их, как рабочие команды, начиная выполнять конкретные функции. Выход из строя этого элемента грозит не только проблемами с подачей топлива, но и неисправностями самого мотора.

Работа системы фильтрации

Чтобы система Common rail работала без сбоев, качество топлива должно быть высоким, чистота безупречной. Именно поэтому, из бака горючее всасывает специальный насос, после чего оно проходит очистку и фильтрацию. Именно после выполнения процесса фильтрации, система отсылает топливо к плунжерному насосу.

Функциональные особенности форсунок двух видов

Форсунки электрогидравлические

Основные характеристики электрогидравлических форсунок:

  • исполнительным элементом выступает клапан электромагнитный;
  • сломанный элемент необходимо менять полностью, поскольку ремонту он не поддается;

Пьезоэлектрические форсунки

Форсунки пьезоэлектрические имеют такой рабочий элемент, как пьезокристалл. Имеет высокий показатель надежности, а также быстродействия. Если элемент ломается, то его нужно заменять полностью.

Немецкая система работает слаженно, прогрессивно, надежно, является простой в плане использования, но требует бережного и внимательного обращения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector