Nara-auto.ru

Автосервис NARA
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство форсунки Common Rail

Устройство форсунки Common Rail

Все знают, что топливо в камеру сгорания попадает через форсунки, этот принцип был разработан изначально. В данной статье будут рассмотрены форсунки Common Rail для дизельного двигателя. Также многие знают о том, что они считаются одними из самых капризных элементов топливной системы. Для того, чтобы вся топливная система исправно работала, ее нужно постоянно прочищать. За ресурсом насоса высокого давления нужно также постоянно следить.

Система Common Rail

Форсунки Common Rail устроены так, что топливо изначально попадает в корпус форсунки через специальное отверстие. Далее топливо сохраняется в форсунке до тех пор, пока не будет подан сигнал, после чего в камере падает давление, и игла, которая блокировала доступ топлива в камеру сгорания, поднимается, и топливо впрыскивается в цилиндры. В состав системы Коман Рейл входят:

  • топливный насос высокого давления (ТНВД);
  • дозирующий топливный клапан;
  • контрольный клапан, который регулирует давление топлива для дизеля;
  • форсунки;
  • топливные магистрали дизеля;
  • топливная рампа.

ТНВД предназначен для того, чтобы подавать дизель в камеру сгорания под определенным давлением и в определенный цикл времени по определенному принципу работы. Порцию дизеля ТНВД определяет по принципу нагрузок, которые возлагаются на коленчатый вал в процессе работы. Дозирующий топливный клапан регулирует количество топлива, которое нужно подать в цилиндры. Контрольный клапан все это пропускает и регулирует давление, под которым будет подано топливо.

Форсунки подают топливо в камеру сгорания, которое по топливным магистралям добралось до них. Топливная рампа здесь служит для того, чтобы дизель равномерно разошелся во все форсунки.

Поломки

Как известно в автомобиле нет системы, которая бы никогда не ломалась. Топливная система дизеля не является исключением. Стоит отметить, что каждое устройство этой системы очень важно, иначе двигатель может просто не запуститься. В топливном механизме сломаться может любое устройство.

Когда в негодность придет ТНВД, то топливо не будет попадать, и автомобиль не заведется. Основной причиной поломок топливного насоса высокого давления считается то, что в насосе в негодность приходят компоненты.

Самой частой причиной поломки насоса считается, что насос стал меньше подавать топлива. Это произошло из-за того, что он старый, и со временем все шестеренки и механизмы в корпусе насоса устарели, теперь они не так плотно соприкасаются, а также в корпусе отложились все мелкие части, которые отломились от шестеренок и мешают работать насосу. Из-за этого ресурс насоса уменьшается, и скорее всего, потребуется покупать новое устройство.

Вторым, что часто ломается в топливной системе – это форсунки. Самой распространенной проблемой считается то, что форсунки забываются в ходе работы и их постоянно нужно прочищать. Главный признак, почему форсунки Common Rail засорились, — это плохой запуск двигателя. Происходит это по причине того, что снижается давление. Теперь двигатель запускается хуже, и едет куда медленнее. Когда ресурс форсунок теряется, их следует либо прочистить, либо заменить. Неровный ход работы двигателя даже на холостом ходу может говорить о том, что форсунки забитые, или скоро выйдет из строя насос. Если случилось так, что форсунки оказались забитыми, то можно прочистить их одним из двух способов. Первый способ – это прочистка, не снимая с двигателя, а вторая – в ультразвуковом стеллаже, но для этого потребуется снять форсунки с двигателя.

Как ухаживать

Стоит отметить, что если машина дорогая, то и запчасти на нее дорогие. Поэтому покупая новый, хороший автомобиль, готовьтесь его содержать. Для того, чтобы правильно работала система впрыска Common Rail, ее нужно периодически промывать.

На сегодняшний день на прилавках автомобильных магазинов есть много различных средств не только для дизельных двигателей, но и для бензиновых, поэтому вопроса о том, чем мыть, возникнуть не должно. На самом деле российские производители моющих средств не достигают желаемого уровня качества.

Форсунки Common Rail

Лучше всего использовать моющие средства германских производителей, они хоть и дороже, но качество значительно выше. Самым лучшим производителем подобных жидкостей считается американская компания «CARBON CLEAN».

Эта компания выпускает качественную продукцию, которую можно найти на прилавке ближайшего автомобильного магазина. Период между чистками должен составлять 15-20 тысяч километров. После каждой прочистки рекомендуется заливать в бак средство для защиты клапанов.

Подводим итоги

В статье кратко описан принцип работы форсунок Коммон Реал для дизельного двигателя. Мы постарались более подробно описать, какие поломки бывают в топливном механизме, и как работает система впрыска Common Rail. Еще в тексте описан принцип, по которому работает ТНВД и форсунки Коммон Рейл, их ресурс, всевозможные поломки и важные процедуры, которые лучше совершать для того, чтобы поддерживать полноценную работу топливной системы дизеля. Также предоставлена информация о том, какое средство лучше использовать для промывания дизеля или бензинового двигателя.

Особенности устройства и преимущества топливной системы Common Rail

Топливная система Common Rail применяется исключительно в дизельных двигателях и считается наиболее прогрессивной на текущий момент. В сравнении с другими схемами она обеспечивает более экономичный расход топлива, повышает экологическую безопасность автомобиля, отличается низким уровнем шума, но главное – создает более высокое давление подачи в камеру сгорания. О том, как устроена система впрыска Common Rail (Коммон Рейл) и каковы принципы ее работы, пойдет речь далее.

Что такое топливная система Common Rail

Дословно термин Common Rail переводится на русский как общая магистраль. Главной конструктивной особенностью этой системы является наличие топливной рампы, в которой происходит аккумуляция топлива до его дальнейшей подачи в форсунки дизельного двигателя. В силу этой особенности подобные системы также называют аккумуляторными. Впервые она была представлена компанией Bosch в 1996 году.

Схема работы топливной системы Common Rail

Конструктивно система Коммон Рейл делится на контуры низкого и высокого давления и состоит из следующих элементов:

  • Подкачивающий топливный насос. Он подает дизельное топливо из бака в напорную магистраль.
  • Топливный фильтр, оснащенный клапаном для предварительного прогрева при низких температурах.
  • Вспомогательный топливный насос. Выполняет перекачку топлива от нагнетательной магистрали.
  • Сетчатый фильтр.
  • Температурный датчик. Фиксирует уровень прогрева топлива в системе.
  • ТНВД (топливный насос высокого давления) – чаще всего применяется насос распределительного типа.
  • Дозирующий клапан. Он регулирует количество топлива, попадающего в рампу.
  • Регулятор давления дизтоплива. Необходим для поддержания заданных показателей давления топлива в магистрали высокого давления.
  • Топливная рампа или аккумулятор. Фактически представляет собой трубку, по длине которой расположены штуцеры крепления форсунок.
  • Датчик давления. Расположен в магистрали высокого давления. Он фиксирует и передает соответствующие данные ЭБУ (электронный блок управления) двигателя.
  • Редукционный, или перепускной клапан. Позволяет поддерживать показатель давления в обратной магистрали на уровне 1 МПа, что обеспечивает правильную работу форсунок.
  • Топливные форсунки. Бывают двух типов: электрогидравлические или пьезоэлектрические. Первые управляются электромагнитным клапаном, а вторые оснащены пьезокристаллами, что позволяет существенно повысить скорость их работы.

Более 70% всех производимых сегодня дизельных двигателей оснащается топливными системами Common Rail.

Особенности и принцип работы

Принцип работы топливной системы этого типа основан на разделении процессов создания высокого давления и непосредственно впрыска дизеля. Из топливного бака горючее закачивается в систему насосом низкого давления. При этом оно проходит через фильтры, где очищается от примесей и различных загрязнений. По контуру низкого давления дизтопливо поступает в ТНВД, который имеет механический привод. Он, в свою очередь, выполняет закачку топлива в рампу, где оно аккумулируется до момента впрыска. Это позволяет постоянно поддерживать нужный уровень давления, независимо от текущего режима работы двигателя.

Читайте так же:
Регулировать подшипник ступицы заднего колеса

Получая данные от датчиков системы, ЭБУ двигателя определяет, какое количество топлива необходимо подать ТНВД на топливную рампу. После этого открывается клапан дозирования горючего, которое поступает в аккумулятор. Топливо при этом находится под заданным уровнем давления, поддерживаемым регулятором.

Как устроена форсунка common rail

Как только необходимый объем дизеля закачивается в рампу, ЭБУ посылает команду на открытие форсунок, соответствующих циклу работы двигателя. В течение одного цикла работы такой системы осуществляется многократный впрыск, состоящий из трех этапов:

  • Предварительный – необходим для повышения температуры и сжатия в камере сгорания, что позволяет ускорить процесс самовоспламенения. На холостом ходу может выполняться два предварительных впрыска, при увеличении оборотов – один, а на полной мощности предварительного впрыска нет.
  • Основной – непосредственно обеспечивающий работу мотора.
  • Дополнительный – необходим для увеличения температуры нагрева отработавших газов, что обеспечивает сгорание сажи и уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу.

В современных дизельных двигателях может выполняться от 7 до 9 фаз впрыска.

Достоинства и недостатки системы Common rail

Изначально уровень давления, создаваемый на топливной рампе, составлял 140 МПа. Начиная с четвертого поколения, система позволила достигать показателей до 220 МПа. Такой прогресс позволил добиться увеличения объема топлива, впрыскиваемого в цилиндры мотора за один цикл, а следовательно, повысить мощность дизельных автомобилей.

Аккумуляторные топливные системы используют целый комплекс датчиков, позволяющих учитывать:

  • давление в магистральном трубопроводе;
  • скорость вращения коленчатого вала;
  • расход воздуха, положение педали газа;
  • температуру топлива и воздуха;
  • данные лямбда-зонда.

Сигналы, поступающие от этих датчиков, дают возможность ЭБУ максимально оптимизировать работу дизельного двигателя. В сравнении с системами ТНВД с насос-форсунками, ремонтопригодность Common Rail выше в силу более простого устройства.

Среди недостатков системы Коммон Рейл – необходимость использования топлива более высокого качества. Поскольку в таких двигателях используются конструктивно сложные форсунки, их ресурс ниже. Также очень важно обеспечение полной герметичности. Так, например, при поломке форсунки, ее клапан будет постоянно находиться в открытом положении, и топливная система перестанет работать.

Появление топливной системы Common Rail стало настоящим прорывом в производстве дизельных двигателей. Она обеспечила возможность применения для дизелей всех классов высоких экологических стандартов, активно внедряемых в развитых странах.

Библиотека BOSCH

Блог о ремонте автомобилей, советы, наблюдения и другая интересная информация.

  • Главная

Система Common Rail

  • Размер шрифта: БольшеМеньше
  • Просмотров: 29661
  • Комментариев: 0
  • Подписаться на обновления
  • Печатать
  • Пожаловаться на это сообщение

Система Common Rail

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером в Швейцарии. Далее его технология была развита Марко Гансером из Швейцарского Федерального Института Технологии в Цюрихе. В середине 90-х годов Доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из Корпорации DENSO, Япония, разработали систему Common Rail для коммерческого транспорта и воплотили ее в системе ECD-U2, которая стала использоваться на грузовиках HINO Rising Ranger, а потом в 1995году продали технологию другим производителям. Поэтому DENSO считается пионером в адаптации системы Common Rail к нуждам автомобилестроения. Современные системы Common Rail работают по тому же принципу. Они управляются Блоком Электронного Управления, который открывает каждый инжектор электронно, а не механически. Эта технология была детально разработана общими усилиями компаний Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После того, как FIAT разработал дизайн и концепцую системы, она была продана немецкой компании Robert Bosch GmbH для последующего завершения разработки массового продукта. В целом, это стало большим просчетом компании FIAT, поскольку новая технология стала очень выгодна. Но итальянский концерн был в то время в удручающем финансовом состоянии и не имел ресурсов для завершения выполненых работ. Тем не менее итальянцы первые применили систему Common Rail в 1997 на Alfa Romeo 156 1.9 JTD и только потом она появилась на Mercedes-Benz C 220 CDI.

Аккумуляторная топливная система или система типа Common rail (англ. общая магистраль) — система подачи топлива, применяемая в дизельных двигателях. В системе типа Common rail насос высокого давления нагнетает топливо под высоким давлением (до 300 МПа, в зависимости от режима работы двигателя) в общую топливную магистраль существенного объема (аккумулятор, рейл).
«Аккумуляторная топливоподающая система» — это официально признанное название. Common Rail именно запасает в себе топливо под высоким давлением, но разумеется, не литрами, а в пределах нескольких циклов. Топливная система Common Rail характеризуется впрыском топлива в цилиндр под очень высоким атмосферным давлением, благодаря чему автомобили, оснащенные данной системой, получили уменьшенный расход топлива на 15 процентов, в то время как мощность двигателя выросла почти на 40 процентов.
Но это не все достоинства передовой топливной системы Common Rail. Также было отмечено уменьшения шума при работе двигателя, притом, что крутящий момент дизеля был также увеличен.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.

Топливо из топливного бака забирается топливоподкачивающим насосом (низкого давления), и через фильтр поступает в топливный насос высокого давления (ТНВД). На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива. Блок управления регулирует производительность ТНВД для поддержания необходимого давления в магистрали по мере расхода топлива. Топливная магистраль соединяется топливопроводами с форсунками. В каждую форсунку встроен управляющий клапан — электромагнитный или пьезоэлектрический. По команде от блока управления клапан открывается, впрыскивая необходимую порцию топлива в цилиндр.Система Common Rail имеет следующее устройство: топливный насос высокого давления;клапан дозирования топлива;регулятор давления топлива (контрольный клапан);топливная рампа;форсунки;топливопроводы.

Читайте так же:
Как регулируют карбюраторы на заводе

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций:накопления топлива и содержание его под высоким давлением;смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД;распределения топлива по форсункам.

Форсунка важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются следующие конструкции форсунок:электрогидравлическая форсунка;пьезофорсунка.

Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются:форсунки;клапан дозирования топлива;регулятор давления топлива.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают:предварительный впрыск;основной впрыск;дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

два предварительных впрыска — на холостом ходу;

один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;

предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.

Основной впрыск обеспечивает работу двигателя.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска:

первое поколение – 140 МПа, с 1999 года;

второе поколение – 160 МПа, с 2001 года;

третье поколение – 180 МПа, с 2005 года;

четвертое поколение – 220 МПа, с 2009 года.Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность.

Сравнение с другими системами подачи топлива

  • В отличие от традиционной системы подачи топлива, используется одноканальный ТНВД, постоянно подающий топливо в магистраль;
  • Необходимо корректировать цикл работы исходя из пропускной способности каждой форсунки, из-за чего требуется настройка электронного блока после каждой замены форсунок.
  • Давление, при котором происходит впрыск топлива можно изменять вне зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя и оно остаётся практически постоянным в течение всего цикла подачи топлива;
  • При использовании аккумуляторной системы подачи топлива момент подачи топлива может в широких пределах регулироваться электронным блоком управления. Это позволяет более точно дозировать топливо, а также осуществлять подачу топлива несколькими порциями в течение рабочего цикла — для более полного сгорания топлива;
  • Конструкция системы подачи топлива «Common rail» проще, чем у системы с насос-форсунками, и лучше ремонтопригодность.
  • Более сложное устройство форсунок, которые требуют относительно частой замены, по сравнению с традиционной системой подачи топлива (но более простое, чем у системы с насос-форсунками);
  • Система перестаёт работать при разгерметизации, например при неисправности одной из форсунок, когда её клапан постоянно находится в открытом положении;
  • Повышенная требовательность к чистоте и качеству дизельного топлива. Элементы топливной системы выполненные с прецизионной точностью при попадании даже мелких посторонних частиц под действием высокого давления повреждаются и выходят из строя. В первую очередь это касается управляемых электроникой форсунок с электромагнитными или пьезоэлектрическими клапанами. Попытки использовать низкокачественное топливо или неподходящие топливные фильтры могут привести к преждевременному дорогому ремонту или даже к замене системы.
  • Использование в системе большого числа разного рода датчиков, активаторов и иных элементов управления: датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики положений распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали акселератора, датчик системы подогрева, соленоиды, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонаддува и клапана рециркуляции выхлопных газов.
  • Относительно высокая стоимость деталей и запасных частей системы.
  • Затруднение или невозможность произвести ремонт или настройку системы собственными силами, т.к. требуется специальный стенд и инструменты.

Таким образом, для удовлетворения перспективных экологических нормативов, таких как Euro-VI, Tier-IV, Euro Stage IV для тяжелых дизелей, системы Common Rail Были признаны наиболее подходящими для применения на всех классах двигателей.

Носители системы

На данный момент до 70% всех выпускаемых дизельных двигателей оснащается системами Common Rail, и эта доля растет. (По прогнозам компании Robert Bosch GmbH доля системы CR на рынке к 2016 году достигнет 83%, а в 2008 году эта цифра составляла лишь 24%). Таким образом, сегодня практически каждый производитель двигателей всех классов: от малых легковых и до крупных судовых, освоил применение аккумуляторных систем.Среди производителей топливоподающей аппаратуры и систем Common Rail в частности, лидерами являются следующие компании: R.Bosch, Denso, Delphi, L’Orange,Scania.

Проверка дизельных форсунок

Форсунки движка на дизеле, так же, как и с инжектором, время от времени становятся грязными. Потому многие водители авто с движком на дизеле задают вопрос — «Каков способ проверки форсунки на дизелях?». Обычно, когда они засоряются топливная смесь не вовремя попадает в цилиндры и происходит повышенное расходование горючего, а еще перегреваются и разрушаются поршни. К тому же, может случиться прогар клапанчиков и выйдет из строя сажевый фильтр.

Проверка дизельных форсунок

Рассмотрим такие процессы:

  • Способ самостоятельной проверки форсунки дизеля
  • Проверяем форсунки двигателя на дизеле на слив в обратку
  • Проверяем с помощью приборов
  • Чистим форсунки
  • Возможные неисправности

Форсунки движка на дизеле

Проверяем форсунки на дизеле дома

В нынешних движках на дизеле всюду можно пользоваться одной из 2-х популярных систем топлива Common Rail (с единой рампой) и насос-форсуночки (где к каждому цилиндру подводят свою форсунку).

Обе могут дают большую экологичность и коэффициент полезного действия движка. Так как эти системы на дизеле работают и сделаны одинаково, то, Коммон Рейл, все равно намного прогрессивней по эффективности и шумной деятельности, а вот мощностей поменьше. Намного чаще ее стали использовать на легковушках, потому мы поговорим о ней. А о деятельности, поломке и проверянии насоса форсунок поговорим в отдельном материале, так как тема не такая интересная, конкретно для водителей машин ВАГ группы, так как в них легко проводить программное диагностирование.

Читайте так же:
Электромагнитный клапан camozzi с тонкой регулировкой

Самый простенький метод нахождения забитой форсуночки такого механизма проводится таким образом:

Форсунка Коммон Райл

  1. На ходу вхолостую доводим обороты движка до того, когда проблемы в деятельности движка прослушиваются очень хорошо.
  2. Каждую из форсуночек отключаем, ослабив накидную гайку там, где крепится магистраль большого нажима.
  3. При отключении нормальной рабочей форсунки деятельность движка будет изменена, если же форсуночка с проблемами, то движок станет так же функционировать и дальше.

К тому же, самостоятельная проверка форсунок на движке дизеля осуществляется прощупыванием провода топлива, есть ли там толчки. Они станут итогом того, что ТНВД старается нагнести топливную смесь под нажимом, но из-за забитости форсунок бывает сложно его пропускать. Штуцер с проблемами тоже определяется по высоким деятельным градусам.

Проверяем дизельные форсунки на переливание (сливание в обратку)

Проверяем объем сливания в обратку

Когда изнашиваются форсунки, на дизеле появляются и проблемы, которые связаны с тем, что топливная смесь из них идет назад в механизм, из-за этого насос не нагнетает необходимого деятельного нажима. И, как правило, из-за этого появляются проблемы с запусканием и деятельностью движка на дизеле.

Перед проверянием вам нужно приобрести шприц для медицинских целей 20 мл. и механизм для капельниц (чтобы подключить шприц вам потребуется трубка длиной 45 сантиметров). Для отыскания форсунки, скидывающей в обратку больше топливной смеси, чем нужно, следует действовать в такой последовательности:

  1. Вынимаем поршень из шприца.
  2. На включенном движке системой подключаем шприц к «обратке» форсуночки (трубку вставляем в горло шприца).
  3. Около двух минут удерживаем шприц, дабы туда набралась топливная смесь (если она станет набираться).
  4. Повторяем процесс по очереди со всеми форсунками или сооружаем систему для всех одновременно.

На базе материала об объеме топливной смеси в шприце можете говорить о:

Проверяем перелив в обратку

  • когда шприц пустоват — выходит, форсунка вся исправная;
  • объем топливной смеси в шприце примерно от 2 до 4 мл тоже в рамках нормы;
  • когда объем топливной смеси в шприце больше 10-15 мл, это говорит о том, что форсуночка немного, либо полностью неисправна и ее нужно сменить/подвергнуть ремонту (при сливе 20 мл ремонт бесполезен, так как — тут речь идет об изношенном седле форсуночного клапана), и она не способна держать нажим топливной смеси.

Но, такой простой способ проверки без гидростенда и тест плана не стал единой картиной. Потому как в действительности, при деятельности движка объем сбрасываемой топливной смеси будет зависеть от множества факторов, она бывает и забитой, и ее необходимо бывает прочистить, либо она подвисла и нужно ее срочно отремонтировать или сменить.

Потому этот способ проверяния форсуночки на дизеле дома позволит только сделать вывод только о способностях пропуска. Идеально объем пропускаемого ими количества топливной смеси бывает единым и в рамках до 4 мл за две минутки.

Точное количество топливной смеси, подающейся в обратку, вы найдете в книге своей автомашины, либо движка.

Для эксплуатации форсунок большее время нужно заправляться дизтопливом отличного качества. Ведь оно прямо влияет на деятельность всей системы. К тому же, ставить подлинные фильтры для топлива и не забывать о своевременной смене.

Проверяем форсунки специальными приборами

Еще более существенное проверяние форсунок движка на дизеле делается приборами — максиметрами. Это название подразумевает специальную образцовую форсунку с пружинкой и шкалой. Они помогают выставлять нажим начала впрыскивания дизельной топливной смеси.

Другая методика проверочки — это воспользоваться контрольной деятельной форсуночкой. С ней сравниваются эксплуатируемые в движке детали. Все диагностирование делается с рабочим мотором. А последовательность такая:

  • демонтируем форсунки и провод топлива с движка;
  • на осовбожденный штуцер ТНВД подключаем тройник;
  • ослабляем накидные гайки на прочих штуцерах ТНВД (это даст возможность топливной смеси идти только на 1 форсунку);
  • к тройнику подсоединяем форсунки для контроля и теста;
  • нужно активировать декомпрессионную систему;
  • вращаем коленвал.

Будет хорошо, если форсунки для контроля и теста покажут единые результаты, где речь идет, об одновременном запуске впрыскивания топливной смеси. При наличии отклонений — нужно отрегулировать форсунку.

Методика с применением образца для контроля отнимает много времени, чем применение максиметра. Но, он даст точные результаты и надежные. Еще можете сделать проверку деятельности движка и форсунок движка на дизеле и ТНВД на особом стенде для регулировки. Но, они присутствуют только на спец. сервисах.

Чистим форсунки дизеля

Чистим форсунки дизеля

Выполнить чистку форсунок движка на дизеле, можете сами. Работать нужно там, где чисто и хорошее освещение. Для этого форсунки нужно снять и промыть или керосином, или диз. топливом без добавок. Перед обратным собиранием необходимо продуть форсунку сжатой воздушной массой.

Еще следует проверять распыление топливной смеси на качество, другими словами, конфигурацию факела форсуночки. Для того есть определенные методы. Сперва понадобится стенд для испытаний. На него подключают форсунку, подается туда топливная смесь и наблюдают на конфигурацию и силу струйки. Часто для опытов пользуются чистым листом бумажки, подкладывающейся снизу нее. На листике хорошо видны будут остатки попадания топливной смеси, конфигурация факела и прочие характеристики. Исходя из этих данных можете дальше проводить нужные корректировки. Для очищения сопла порой пользуются тонкой стальной проволочкой. Ее диаметр бывает, как минимум меньше на 0,1 миллиметр, чем диаметр сопла.

Когда диаметр сопла увеличен в диаметре на десять, либо больше %, то его нужно сменить. Еще распылительный элемент сменяют, когда разница диаметров дыр бывает больше пяти процентов.

Вероятные поломки форсунок на дизеле

Очень часто причины поломок — это нарушение плотности посадочки иглы во втулке направления форсунки. Когда ее значительность занижена, то сквозь новенький зазор вытечет существенный объем топливной смеси. Конкретно, для новенького инжектора допустимо утекание объема не больше четырех процентов от рабочей топливной смеси, попадающей в цилиндр. В общем же, объем топливной смеси из форсунок должен быть равным. Найти очаг утекания топливной смеси на форсунке можете таким образом:

  • находим сведения о том, какой нажим должен быть при открывании иголки в форсунке (для каждого движка он разный);
  • снимаем форсунку и устанавливаем ее на стенд для испытаний;
  • создаем специально большой нажим на форсунке;

секундомером измеряем время, через сколько нажим должен упасть на 50 кгс/см2 (пятьдесят атмосфер) от того, что рекомендуют.

Проверяем форсунку на стенде

Этот временной промежуток тоже прописан в тех. документах к движку. Обыкновенно для новеньких форсунок он бывает от 15 сек. и больше. Если форсуночка старая, то этот временной промежуток сокращается до пяти секунд. Если время менее пяти секунд, выходит форсунка уже не работает. Еще добавочные сведения о ремонте дизельных форсунок (выполнение смены распылителей) вы прочтете в другой статье на нашем сайте.

Читайте так же:
Как регулировать зажигание на восходе

Если изношено седло форсуночного клапана (не удерживает нужного нажима и происходит чрезмерное сливание) ремонтировать бесполезно, это будет стоить как половина новенькой (примерно десять тысяч рублей).

Бывает и так, что инжектор на дизеле дает малую, либо сильную течь топлива. Если второй вариант, то понадобится только ремонтирование и полная смена форсуночки, а в первом варианте можете обойтись своими силами. То есть, нужно притереть иголку к седлу. Потому что главная причина течи — это нарушенное уплотнения на торце иголки (по-другому называется — конус уплотнения).

Смена одной иголки в форсунке без смены втулки направления, не рекомендуется. Так как они подходят друг к другу с большой точностью.

Чтобы удалить подтеки форсунки на дизеле часто применяют тоненькую пасту для шлифовки ГОИ. Ее нужно развести с керосином. При протирании нужно смотреть за тем, чтобы паста не протекла в зазор посередине иглы и втулки. Как закончите все детали промойте в керосине, либо солярке без добавок. Затем обдуйте их сжатой воздушной массой из компрессора. Как соберете снова нужно проверить, есть ли течь.

Итоги

Если форсунка вышла из строя до некоторой степени — это не критичная, но неприятная неисправность. Потому как их неправильная деятельность приводит в сильному нагружению на остальные узлы агрегата силы. Автомобиль, в принципе, при набитых, либо ненастроенных форсуночках можете эксплуатировать, но будет хорошо, если отремонтировать все вовремя. Это сохранит движок автомашины в рабочем виде, что не приведет к существенным денежным расходам. Потому, если появились первые симптомы нестабильной деятельности форсунок на вашей дизельной машине советуем хотя бы просто сделать проверку работоспособности форсуночки. Это может сделать каждый в условиях дома.

Система впрыска Common Rail

В описании практически любого современного автомобиля, оснащенного дизельной силовой установкой, можно увидеть информацию, что в двигателе используется система впрыска Common Rail. Причем встречается она на любой технике, использующей этот вид топлива, от легковых автомобилей до карьерных и сельскохозяйственных машин. Но далеко не все знают, в чем особенность этой системы, благодаря чему она получила такое широкое распространение и какие у нее достоинства и отрицательные качества.

Система впрыска Common Rail сейчас считается самой передовой технологией обеспечения подачи дизтоплива в дизельных силовых установках. Появилась она сравнительно недавно, первый автомобиль, оснащенный этой системой, выпустили в 1997 году. Но при этом Common Rail стремительно набрал популярность и практически все дизельные установки им сейчас оснащаются. Помимо указанного названия, имеется еще одно – аккумуляторная топливная система.

Особенность системы, ее составные части

Если в целом посмотреть на устройство Common Rail, то можно обнаружить очень сильное сходство с инжекторными бензиновыми системами питания, особенно непосредственного впрыска. По сути, конструкторы просто позаимствовали все положительные качества, которыми обладает инжектор, и перенесли их на дизельную установку, но с учетом особенностей работы этого типа мотора.

Особенность этой системы, по отношению к классической механической, заключена в предварительном аккумулировании давления топлива перед подачей его в цилиндры. Отсюда и название – аккумуляторная топливная система.

Как и ранее на дизельных моторах, система питания делится на два контура – низкого и высокого давления. Дополнительно в конструкцию Common Rail добавили электронную часть, осуществляющей контроль и управление исполнительной частью.

Контур низкого давления

Эта составляющая конструктивно практически не изменилась. В его состав входят:

  • бак,
  • фильтрующие элементы (грубой и тонкой очистки);
  • насос подкачки топлива;
  • топливные трубопроводы.

схема контура низкого давления

Контур низкого давления

Дополнительно в этот контур включены еще некоторые детали – охладитель и подогреватель топлива, а также отсекатель. Об этих составных частях – ниже.

Контур высокого давления

А вот этот контур конструктивно значительно изменился, поскольку в него добавились новые составные элементы. Устройство этой части включает в себя:

  • ТНВД;
  • магистраль высокого давления;
  • центральный магистральный трубопровод (рампа);
  • форсунки;
  • датчик и клапан регулировки давления.

схема контура высокого давления

Контур высокого давления

Суть этой конструкции заключена в том, что насос высокого давления качает топливо не к каждой форсунке по отдельности, как это было в механической системе, а закачивает его в магистральный трубопровод (рампу). А уже из нее оно подается на форсунки.

Использование в конструкции рампы позволяет поддерживать давление дизтоплива перед подачей в требуемом значении, при этом обороты мотора не оказывают на него никакого влияния. Это свою очередь оказывает положительное влияние на процесс подачи топлива при разных режимах функционирования мотора.

Основными рабочими элементами в этом контуре, как и раннее, являются ТНВД и форсунки.

Насос имеет механический привод, а количество плунжерных пар, создающих давление, может варьироваться от 1 до 3. Примечательно, что в таком насосе, поскольку нет надобности качать для каждой форсунки, на некоторых режимах плунжерные пары могут отключаться.

А вот форсунки конструктивно изменились. В Common Rail применяются электрогидравлические форсунки, оснащенные электромагнитными или пьезоэлектрическими клапанами управления. Применение их позволило обеспечить многократный впрыск, повышающий эффективность работы силовой установки.

Электронная составляющая

Что касается электронной части, то она практически полностью идентична используемой на инжекторных моторах. То есть, состоит она из электронного блока управления и ряда датчиков:

  • давления в магистральном трубопроводе;
  • скорости вращения коленвала;
  • положения акселератора (педали газа);
  • расхода воздуха;
  • лямбда-зонда;
  • температуры дизтоплива и воздуха.

На некоторых моторах применяется еще ряд других датчиков. Назначение электронной части идентично бензиновому мотору. Датчики передают информацию о работе систем и механизмов силовой установки и ряд других параметров. Поступающие данные блок сравнивает с табличными, занесенными в память, и на основе этого подает импульс на срабатывание форсунок.

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.

Читайте так же:
Регулировка клапанов на мустанге 150

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.

форсунка в разрезе

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.

Подача топлива

Уже упоминалось, что система впрыска Common Rail использует многократную подачу дизтоплива в цилиндр за один рабочий цикл мотора. Всего применяется три вида впрыска – предварительный, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск «подготавливает» среду. Небольшое количество топлива, впрыснутое чуть раньше, приводит к возрастанию давления и температуры в камере сгорания. В дальнейшем это обеспечивает легкое и плавное воспламенение основной части горючей смеси. Благодаря этому впрыску шумность работы дизельной силовой установки снижается.

При основном впрыске в камеру сгорания подается рабочая порция дизтоплива, которая и обеспечивает работу силовой установки.

Дополнительный впрыск происходит уже на цикле рабочего хода, после того, как смесь сгорела. В задачу этого впрыска входит увеличение температуры отработанных газов, обеспечивая сгорание частиц сажи в сажевом фильтре. Тем самым повышается экологичность выхлопа.

график режимов подачи топлива

График впрыска топлива

Интересно, что ЭБУ может регулировать многократный впрыск, подстраивая подачу под определенные условия работы силовой установки. К примеру, на холостом ходу предварительных впрысков топлива может быть два, чтобы обеспечить более лучшие условия для сгорания основной порции дизтоплива. При средней же нагрузке предварительно топливо подается только раз, а при максимальной подготовка уже не требуется.

Как видно, водитель на процесс работы системы Common Rail практически не влияет. Даже нажимая на педаль акселератора, он просто подает сигнал на ЭБУ, который затем обработается и учтется при формировании импульса на открытие форсунок. Вся работа системы питания полностью контролируется и регулируется электронной частью.

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что эта система питания дизеля, сравнительно «молодая», но уже существует несколько ее поколений. Причем разница между ними сводится лишь к давлению впрыска. Ведь чем оно выше, тем лучше наполняемость цилиндра за единицу времени (форсунка сможет больше впрыснуть), а это в свою очередь – больший выход мощности. Так, у первого поколения Common Rail рабочее давление составляло 1350 Бар, а у четвертого – уже 2200 Бар.

схема впрыска 3 поколения

Система впрыска Audi 3-го поколения

Широкое распространение эта система питания получила благодаря ряду преимуществ перед классической:

  1. Высокая точность дозировки топлива. Электронный блок полностью контролирует параметры работы силовой установки и мгновенно реагирует на изменение режима работы, подстраивая под него подачу топлива. Тем самым достигается еще большая экономичность двигателя при лучшем выходе мощности.
  2. Давление в системе поддерживается в строго заданных параметрах, что обеспечивает нормальное наполнение цилиндров независимо от скорости вращения коленчатого вала и режима работы (особенно это важно на холостом ходу, и при малых оборотах).
  3. В этой системе не требуется подстраивать работу ТНВД под рабочие циклы, его задача – лишь нагнетать в рампу топливо, а за всем остальным следит ЭБУ. К тому же ТНВД конструктивно проще, поэтому легче поддается ремонту.
  4. Возможность использования многократного впрыска. Многоразовая подача топлива за один рабочий цикл обеспечивает оптимизацию процессов сгорания в камере сгорания, что снижает шумность работы мотора и повышает его экологичность.

Благодаря таким преимуществам эта система питания и стала столь востребованной, тем более, что она полностью вписывается в нормы экологичности Евро-4.

Но и без недостатков не обошлось. Они у этой системы такие:

  • Более сложная конструкция форсунок сказывается на ресурсе их работы;
  • Система в случае разгерметизации контура высокого давления полностью перестает функционировать. Если раннее зависание одной из форсунок в открытом положении становилось причиной перебоев, но сам двигатель продолжал работать, то в Common Rail при заклинивании клапана управления сработает отсекатель и мотор прекратит работать;
  • Система питания Common Rail более требовательна к чистоте топлива.

Пока система Common Rail считается самой лучшей для использования на дизельных двигателях, и альтернатива ей вряд ли скоро появиться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector