Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели Common Rail и особенности их эксплуатации

Двигатели Common Rail и особенности их эксплуатации. Коммон рейл двигатель

Система впрыска Common Rail. Описание. Принцип работы

В настоящее время для дизельных двигателей используют новую систему впрыска Common Rail. Система работает за счет подачи топлива от общего аккумулятора к форсункам. Система разработана специалистами известной фирмы Bosch. Одним из преимуществ данной системы является значительное снижение расходов на топливо и в свою очередь токсичных веществ. Появилась возможность регулировать давление топлива и начало впрыска, а также снизить шум.

В основе конструкции системы Common Rail является контур высокого давления, который устанавливается на дизельный двигатель. Особенностью такой системы является непосредственно впрыск дизельного топливо в камеру сгорания. Система Common Rail состоит из нескольких устройств:1. Насос давления для топлива;2. Клапан для дозировки топлива;3. Контрольный клапан;4. Топливная рампа;5. Форсунки;6. Проводы для топлива.

ТНВД (насос высокого давления топлива) создает высокое давление топлива, которое подается к топливному насосу. Клапан и насос высокого давления помещены в оду конструкцию. Для управления уровнем давления топлива используется специальный регулятор. Давление можно регулировать в зависимости от нагрузи на двигатель. Регулятор находится в рампе для топлива. Он предназначен для:• Регулирования давления и накопления топлива;• Снижение колебаний давления, которые происходят от подачи ТНВД;• Распределителем топлива по форсункам.

Форсунка (на фотографии) выполняет роль элемента системы для непосредственного впрыска топлива в топливную рампу. Проводы предназначены для связи форсунки с топливной рампой. Система состоит из электрогидравлического форсунка и пьезофорсунка.

Электрогидравлическая форсунка впрыскивает топливо с помощью электромагнитного клапана. Пьезофорсунка работает на пьезокристаллах которые значительно повышают качество роботы форсунки.

Система управления Common Rail включает в себя такие элементы управления

• Блок управления;• Системные механизмы двигателя;• Датчики управления (датчики температуры, давления, холла).• И др.

К основным механизмах роботы системы относятся:• Насос-форсунки;• Клапан для дозирования топлива;• Регулятор уровня давления топлива.

Принцип роботы системы Common Rail

Блок управления двигателем получает сигналы от датчиков и определяет количество, которое необходимое. Как только блок управления определил нужное количество, топливный насос увеличивает давления и тем самим накачивает топливо в рампу. Топливо находится в этот момент под определенным давлением, которое обеспечивает регулятор.

Единовременно подается сигнал от ECU к форсункам для начала впрыскивания и обеспечения продолжительности открытия клапана. Блок управления может корректировать параметры системы, для правильно работы впрыска. С целью получения лучшей производительности двигателя, впрыск производится многократно в течении определенного времени. Различают предварительный впрыск, основной и дополнительный.

Предварительный впрыск предназначен для повышения температуры и давления для лучшего сгорания топлива, а также для снижения шума и выбросов токсичных газов.

Существует 3 способа предварительного впрыскивания:1. На холостом ходу производится — два предварительных впрыска;2. При повышенной нагрузки – один предварительный впрыск;3. При полной нагрузке – предварительный впрыск не производится.Основной впрыск является основой роботы дизельного двигателя. Дополнительный впрыск предназначен для повышения температуры обработанных газов и сажи.

С годами система Common Rail развивалась и увеличивала уровень давления впрыска топлива:1. Первый уровень 140 МПА, с 1999 года;2. Другой уровень 160 МПА, с 2001 года;3. Третий уровень 180МПА, с 2005 года;4. Четвертый уровень 220 МПА, с 2009 года;Реализовать большую мощность и впрыснуть как можно больше топлива за небольшой промежуток времени можно с увеличением уровня давления.

Видео — описание системы Common Rail фирмы Bosh для коммерческих автомобилей

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей грузовых авто — достаточно непростое занятие. Если нужен ремонт грузовых автомобилей — обращайтесь только к профессионалам.

Аккумуляторная система непосредственного впрыска Common Rail

Система впрыска с предварительной аккумуляцией топлива под высоким давлением была изобретена для применения в дизельных двигателях. Постепенно, по мере начала применения в бензиновых двигателях непосредственного впрыска, многие ее детали, такие как ТНВД, «перекочевали» в конструкцию топливной аппаратуры бензиновых двигателей. Основная часть системы Common rail — топливный аккумулятор, в котором поддерживается высокое давление.

История создания системы Common Rail

Первый прототип современной системы аккумуляторного впрыска построил Роберт Хьюбер еще в шестидесятых годах прошлого века. Но электроника, один из основных элементов этой системы, на тот момент была развита слабо. Поэтому работы в этом направлении были заброшены.

Основные поставщики оборудования для систем Common Rail — Robert Bosch, Delphi, Denso и Siemens

Та же судьба постигла разработки инженеров с Коломенского тепловозостроительного завода имени В. В. Куйбышева, работавших над созданием аналогичной системы в шестидесятые годы.

Первую работоспособную систему аккумуляторного впрыска на серийный грузовик HINO (подразделение концерна Toyota) установила японская компания Denso в 1994 году. Год спустя ноу-хау купили итальянцы из FIAT и Magnetti Marelli. Благодаря их усилиям была разработана современная архитектура компонентов Common Rail. В дальнейшем технология, название которой переводится как «общая магистраль», была приобретена компанией Bosch для установки на автомобили немецкого производства.

Первым в мире серийным легковым автомобилем с аккумуляторным впрыском стал Alfa Romeo 156 с мотором 1,9 JTD. И лишь год спустя, в 1998, на рынок вышел Mercedes Benz E220 CDI, с топливной системой Common Rail производства компании Bosch.

Современные бренды системы Common Rail по производителям

В настоящее время большинство дизельных моторов, в районе 70%, оснащается аккумуляторным впрыском топлива, и эта цифра постоянно растет. Системы непосредственного впрыска есть у всех современных производителей, хотя называться они могут по-разному. К примеру: Chevrolet — VCDi, Fiat — JTD, Ford — TDCi, Duratorq, Hyundai & Kia – CRDi и так далее.

Системы непосредственного впрыска топлива, построенные по аналогичному принципу, применяются и на бензиновых двигателях.

Устройство и принцип работы системы Common Rail

В системе предусмотрено предварительное накопление или аккумуляция топлива в магистрали под высоким давлением (до 1800 бар в системе третьего поколения). Аккумулированное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, через индивидуальные пьезоэлектрические форсунки или форсунки с электромагнитными клапанами.

Термин «общая магистраль» появился в результате того, что все форсунки в системе впрыска Common Rail питаются из единого топливного аккумулятора

Основные элементы системы – топливный насос высокого давления (ТНВД), топливная рампа (аккумулятор) с регулятором давления, форсунки и электронный блок управления двигателем.

Электронасос низкого давления, установленный в баке, подает топливо в ТНВД. Насос высокого давления нагнетает дизтопливо в рампу под высоким давлением. Блок управления, руководствуясь показаниями датчиков при помощи регулятора поддерживает в рампе постоянный напор. Если давление превышает заданное значение, происходит сброс топлива через специальный клапан обратно в бак.

Форсунки присоединены к топливной рампе, через переходные трубки или без, в зависимости от конструкции. Внешне форсунка Common Rail похожа на механическую, но устроена иначе. В нижней части стоит обычный распылитель, а в верхней расположен соленоид, который активируется по команде блока управления. Запитанный соленоид поднимает шток клапана, и порция топлива попадает через распылитель в цилиндр. Преимущество электронного управления в скорости срабатывания, которая во много раз превышает «отклик» механической форсунки.

Среднестатистическая стоимость ремонта топливной аппаратуры дизельного двигателя корейского производства — в районе 100 тысяч рублей. Ремонт европейских дизелей обходится еще дороже

Первые системы Common Rail подавали топливо в цилиндры в два этапа. При подходе поршня к верхней мертвой точке впрыскивается небольшая часть топлива, которая тут же воспламеняется. Благодаря этому вторая порция дизтоплива сгорает полнее и эффективнее, выделяя больше энергии. В современных системах Common Rail впрыск топлива происходит до десяти раз за один такт, что позволяет сжигать его с максимальной эффективностью, добиваясь значительной экономии. Этот принцип получил название «послойный впрыск».

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Начало применения аккумуляторного впрыска без преувеличения было эволюционным прорывом в двигателестроении. Благодаря системе Common Rail дизельный мотор перестал ассоциироваться с коптящим «движком» трактора.

Многоступенчатый впрыск позволил практически избавиться от характерных для этого типа двигателей вибраций при работе. Современные «дизели» работают почти бесшумно. Таким образом, применение Common Rail позволило добиться повышения мощности, снижения расхода топлива и уменьшения вредных выбросов.

Для защиты системы Common Rail от примесей воды в топливе «родилась» новая система очистки — топливный сепаратор

Недостаток системы в том, что применение сложной электроники и прецизионных механизмов не лучшим образом отразилось на цене таких моторов. Топливная система, рассчитанная на высокое давление, требует высочайшей точности обработки деталей и сборки. Еще один минус: аккумуляторный впрыск крайне требователен к качеству топлива. Вода, грязь и высокое содержание серы в топливе «убивают» форсунки и ТНВД. При этом, стоимость ремонта с заменой насоса и форсунок исчисляется трехзначными цифрами. Поэтому многие производители автомобилей до сих пор не поставляют дизельные модели на российский рынок, предполагая, очевидно, высокий процент отказов по причине низкого качества топлива.

Читать еще:  Автопрогрев двигателя зимой при какой температуре

Эксплуатация и обслуживание системы Common Rail

Первое, что нужно помнить владельцу дизеля с аккумуляторным впрыском – это необходимость в частой замене масла по сравнению с бензиновыми двигателями. Цилиндро-поршневая группа двигателя с Common Rail испытывает высокие нагрузки и очень требовательна к смазке, поэтому менять масло желательно не реже чем раз в 10 тысяч, а в идеале, раз в 7-8 тысяч километров.

Заправлять машину с Common Rail следует только на проверенных заправках — «тепловозная» солярка выведет из строя систему питания в считанные минуты.

За время существования автомобилей с Common Rail производители успели собрать статистику. Самые распространенные поломки связаны с электрикой. На втором месте расположились неисправности топливных форсунок, на третьем – топливного насоса высокого давления. Их можно отремонтировать, но рекомендуется все же устанавливать новые запчасти. Как показала практика, восстановленные форсунки и ТНВД редко «отхаживают» и половину изначального ресурса при стоимости ремонта в районе 70% цены новых деталей. Исходя из этого от покупки подержанного дизельного автомобиля с Common Rail, вероятно, следует воздержаться.

Технология впрыска Common Rail

Технология впрыска под общим названием Common rail – используется в дизельных двигателях. С начала 2000-х и до наших дней, лучшего варианта дизеля – еще не придумали.

Сочетание Common rail означает «общая рампа». В эту рампу (рейку) под давлением подается диз. топливо. Причем, давление регулируется одной форсункой (а значения – могут быть выше 200 атмосфер). Отсюда – высокая стоимость самих форсунок, повышенные требования к топливу. Некоторые владельцы, возможно, предпочли бы не приобретать мотор Common rail. Но дело в том, что все новые двигатели – выпускают по данной технологии, и с этим ничего не поделать.

Рассмотрим основные неисправности. Допустим, двигатель легко заводится, но не развивает максимум мощности. Причиной является плохой датчик, либо вся электроника в целом. Кстати сказать, Common rail – не умеет «дымить». Здесь дымление скажет о том, что топливо – не догорает.

Требования к топливу – будут тоже высокие: главным образом, важна смазывающая способность. Низкое качество здесь ведет к «моментальному» износу форсунок (достаточно 500-1000 км). Вот почему в такие машины ставят системы очистки.

Впрочем, замена форсунок в некоторых марках авто – предусмотрена через 5 000 км. О чем прямо сказано в мануале. На самом деле, цифры «занижены» (но, не намного). Владельцу следует быть внимательным, меняя запчасти вовремя.

Турбированные дизели

В случае турбированных двигателей, требования к ГСМ – еще строже. К примеру, от качества моторного масла — напрямую зависит срок службы турбины. Здесь речь идет о соответствии всех свойств и параметров тем, которые требуются. А вся информация (для того, чтобы не ошибиться в выборе) – приводится в сервисной книжке.

Наличие таймера в какой-то степени эти требования «смягчает». Но, не намного. В то же время, у владельца есть выбор: если марку ГСМ варьировать – нельзя, то можно выбирать производителя материала. Обычно, идет 0W40, 5W40, то есть «вязкий» и не дешевый сорт (но могут быть и исключения).

Экономию на ГСМ можно считать сомнительной: она обернется необходимостью замены комплектующих. В целом же, эксплуатация дизеля – не дороже, чем бензинового мотора, сравнимого с первым по своей мощности.

Common Rail

СИСТЕМА ДИЗЕЛЬНОГО ВПРЫСКА COMMON RAIL

Устройство и принцип действия

Система Common Rail – это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. В этой системе разделены процессы подачи топлива под высоким давлением и процессы впрыска. Необходимая для впрыска подача топлива под высоким давлением производится специальным насосом высокого давления. Топливо накапливается в аккумуляторе высокого давления, из которого оно подводится через короткие трубопроводы к форсункам. К преимуществам системы Common Rail относятся: практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя, возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках, управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива.

Устройство

Топливная система состоит из двух контуров: контура низкого давления, включающего электронасос в топливном баке, компенсационный бачок, топливный фильтр и шестеренный насос, и контура высокого давления, включающего насос высокого давления, аккумулятор (Rail), форсунки и предохранительный клапан.

Включенные в контур низкого давления электронасос и шестеренный насос обеспечивают подачу топлива из бака через компенсационный бачок и фильтр к насосу высокого давления. Этот насос подает топливо в аккумулятор (Rail) под высоким давлением, необходимым для впрыска топлива. Из аккумулятора высокого давления топливо поступает к форсункам, через которые оно впрыскивается в камеры сгорания двигателя.

Дизельная форсунка с электронным управлением

Форсунки предназначены для впрыска топлива в камеры сгорания в нужном количестве и в нужный момент. Они управляются блоком управления топливной системой дизеля с непосредственным впрыском. В исходном состоянии форсунка закрыта. Ее электромагнитный клапан при этом обесточен. Якорь электромагнитного клапана прижимается пружиной к его седлу. Игла распылителя форсунки прижимается к ее седлу силой давления топлива, действующего на поршень мультипликатора сверху, и превышающей силу давления, действующую на значительно меньшую площадь иглы снизу.

Впрыск топлива производится по команде блока управления системой впрыска дизеля. При этом на электромагнитный клапан подается напряжение. Как только создаваемое электромагнитом усилие превышает силу затяжки пружины клапана, якорь электромагнита поднимается, открывая выпускной дроссель.

В результате топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует быстрому уравниванию давлений в топливоподводящем канале и в камере управления. При этом сила давления, действующая на поршень мультипликатора, снижается до уровня, при котором она преодолевается силой давления на иглу распылителя. В результате игла поднимается и начинается впрыск топлива. Впрыск топлива заканчивается, как только блок управления системой впрыска дизеля прекращает подавать напряжение на электромагнитный клапан форсунки. При этом электромагнитный клапан обесточивается. Пружина электромагнитного клапана вновь прижимает его якорь к седлу, перекрывая сливной дроссель. Давление топлива в камере управления повышается до его уровня в аккумуляторе. При этом давление в камере управления равно давлению, действующему на иглу распылителя.

Это означает восстановление равенства давлений топлива в камере управления и в контуре высокого давления. Ввиду большей площади поршня мультипликатора действующая на него сила вызывает посадку иглы распылителя на ее седло. Таким образом процесс впрыска заканчивается, после чего игла распылителя остается неподвижной.

Дизельный топливный насос высокого давления — ТНВД

Дизельный топливный насос высокого давления или сокращённо ТНВД необходим для создания высокого давления дизельного топлива до 1700 бар. На валу насоса высокого давления находится эксцентрик. Вращение эксцентрика преобразуется посредством установленной на нем шайбы в возвратно-поступательное движение плунжеров трех насосных элементов.

При движении плунжера в направлении к валу увеличивается объем надплунжерного пространства и соответственно уменьшается давление в нем. При этом топливо, подаваемое шестеренным насосом под давлением, поступает через впускной клапан в надплунжерное пространство.

С началом движения плунжера от эксцентрикового вала происходит повышение давления топлива в надплунжерном пространстве. В результате тарелка впускного клапана прижимается к его седлу, перекрывая выход топлива из надплунжерного пространства. Дальнейшее перемещение плунжера сопровождается нарастанием давления топлива. При повышении давления в надплунжерном пространстве до его величины в аккумуляторе открывается выпускной клапан, через который топливо поступает в контур высокого давления.

Причины неисправности форсунок Common Rail

Форсунки системы Common Rail относят к наиболее продвинутой системе подачи топлива для дизельных двигателей. Но периодически и им необходимо проводить плановый ремонт. Сбой в работе форсунок может произойти по следующим причинам:

  1. Износ детали. Срок работы форсунки Common Rail примерно 150 000-200 000 км.
  2. Качество топлива. Наличие в нём воды, присадок, а порой и бензина.
  3. Неправильная эксплуатация, замена и ремонт форсунок.

Наиболее часто у форсунок из строя выходят — клапан-мультипликатор и распылитель. Точную причину сбоя в работе форсунки помогут определить только в сервисном центре. Самостоятельно показания к ремонту можно понять по следующим факторам:

  • Двигатель долго заводится, особенно в прогретом состояние;
  • «Троит» двигатель;
  • Повышенная дымность выхлопа;
  • Повышенный расход топлива.
  • Уменьшение тяги дизельного двигателя.
Читать еще:  В чем разница распредвалов двигателей ваз

Оборудование необходимое для проведения ремонтных работ

Далеко не последнюю роль на обеспечение качества проводимого ремонта оказывают инструменты, применяемые при ремонте форсунок систем Common Rail, а так же специальные стенды для проведения диагностики форсунок Common Rail на основании тест-плана завода изготовителя. Для этих задач мы предлагаем безмензурочный стенд CR305, который позволяет произвести диагностику по всем возможным режимам работы форсунки на основании тест-плана завода изготовителя. Режимы: leak test — проверка герметичности форсунок, VL test — проверка открытия давления и объема топлива , LL test — проверка максимального давления и объема топлива, VE test — проверка давления и объема топлива по параметрам. Стенд CR 305, укомплектован всем необходимы для работы с любым типом форсунок Bosch, Delphi, Siemens, Denso с верхним и боковым подводом топлива. Так же для проведения предварительной (первичной) диагностики форсунок существуют комплекты CRtest, которые позволяют определить состояние форсунки и возможность ее последующей диагностики на безмензурочном стенде и ее ремонтопригодности. Если у Вас есть стенд для ТНВД, можно приобрести специальную оснастку для систем Common Rail и проводит диагностику непосредственно на стенде для ТНВД. После определения неисправности форсунок производится ремонт. На этапе ремонта понадобится специальные наборы инструментов для разборки/сборки форсунок, специальные индикаторные головки для измерения хода анкера. Стапель для удобства работы с форсункой. Все это оборудование представлено в разделе «Инструмент для Common Rail». Так же Вы можете увидеть варианты диагностики и способы применение оборудования в разделе «Видео».

Прямой впрыск топлива

Еще на заре двигателестроения, сто лет назад, пути бензиновых и дизельных моторов разошлись. И тому были весомые причины в виде различия теории двух типов, а также совершенно разной организации горения смесей в цилиндре. Точнее, способа поджигания того, что должно было сгореть и выдать тепло для работы. Пройдя долгие пути совершенствования, моторы с зажиганием от свечи и двигатели, в которых смесь вспыхивает от сжатия, перепробовали в качестве топлив буквально все, что только может гореть, от керосина и тяжелых фракций нефти до природного газа, спирта и растительного масла. Системы питания этих моторов тоже были весьма разнообразны – от распылителей наподобие садовой лейки до впрыскивания топлива и в коллектор, и прямо в камеру сгорания. В итоге последние и победили всех остальных.

СЖЕЧЬ БЕЗ ОСТАТКА
Но просто доставить заряд топлива в цилиндр оказалось недостаточно. Для того чтобы сделать моторы более экономичными и снизить выбросы вредных веществ в выхлопных газах, инженерам пришлось научиться управлять еще и скоростью горения смеси, а также точно позиционировать зону начала горения, направление продвижения пламени при рабочем ходе и его температуру. Помимо оптимизации формы самой камеры сгорания, единственным способом столь точной «стрельбы» топливом по рабочему объему стало повышение давления впрыска, вследствие чего появились системы типа сommon rail. Это название мы привыкли употреблять для дизельных систем. Бензиновые аналоги именуются «прямой впрыск», и у каждого производителя называются по-своему (GD-I – у Mitsubishi, FSI – у группы Volkswagen-Audi и т. д.).

ОБЩАЯ РАМПА
Отличие аппаратуры common rail от обычных систем впрыска прежде всего в очень большом (от 200 до 2000 бар) рабочем давлении. Топливо под большим давлением аккумулируется в довольно толстой общей емкости вблизи форсунок – топливной рампе. Потому такой впрыск еще называют аккумуляторным. Большой объем рампы снижает пульсацию давления от работы форсунок, что особенно актуально для дизелей. Форсунки открываются электроимпульсом и могут быть как обычными электромагнитными, так и пьезоэлектрическими. Высокое давление нагнетает механический топливный насос.

Для чего оно нужно? Исключительно для того, чтобы за очень короткий промежуток (миллисекунды) можно было впрыснуть заряд смеси, а за весь рабочий ход одного цилиндра успеть сделать несколько таких «инъекций».

В дизельных моторах подобный цикл работы, помимо более полного сгорания, позволяет избавиться от характерного «металлического» стука. Именно поэтому современные директ-дизели так тихи и почти не дают вибраций. Кроме того, точное позиционирование огненного факела позволяет даже устроить вспышку в центре камеры, оставив воздушную прослойку у стенок. Это снижает теплонагруженность дизеля и повышает его КПД (больше тепла используется на работу, меньше без дела отдается в атмосферу). И, наконец, управляемое сгорание смеси снижает вредные выбросы.

В бензиновых моторах прямой впрыск тоже позволяет точно регулировать процессы работы и, кроме того, дает возможность получить послойное горение (именно так переводится «фольксвагеновское» Fuel Stratified Injection). Зачем это нужно? Для той же экономии топлива. Дело в том, что, как известно, для бензинового двигателя есть оптимальное соотношение бензина к воздуху, называемое стехиометрическим (примерно 1:17). Но на некоторых режимах мотор может отлично работать и при соотношении 1:40. Только такую бедную смесь уже не поджечь свечой. Послойный впрыск позволяет получить в камере сгорания слои смеси с разным соотношением в разных местах – богатым в небольшом объеме возле свечи и сверхбедным во всем остальном объеме. За счет этого помимо экономии топлива и выдающейся экологичности наблюдается снижение шумности и тепловых потерь.


КОШМАРЫ ПРЯМОГО ВПРЫСКА

Как ни странно, компоненты common rail оказались даже дешевле, чем аналогичная дизельная аппаратура. Ничего удивительного в этом нет – вместо громоздкого и технически крайне сложного ТНВД обычного дизеля здесь лишь один насос. А все функции управления мотором, ранее возложенные на ТНВД, теперь отданы электронике, которая заведомо дешевеет с каждой минутой. К тому же, перепрограммировав, эти системы гораздо легче приспособить к изменению характеристик,. Бензиновые аналоги тоже не далеко ушли по хлопотности изготовления от обычного впрыска, хотя и имеют более точные детали.

Но нам с вами, разумеется, всегда хочется узнать и об обратной стороне любого новаторства. Неужели все так безоблачно у систем аккумуляторного впрыска? Чем common rail и его бензиновые аналоги могут расстроить владельца?

Если мы будем говорить о дизельных моторах, то одно обстоятельство, безусловно, есть. И связано оно напрямую с организацией процесса горения, вернее, со снижением теплопотерь. Помните про более высокий КПД? Та энергия, что раньше шла на разогрев мотора (и через систему охлаждения-отопления к нам с вами), теперь совершает полезную работу. В северных странах этот факт означает, что водителю и пассажирам достанется меньше тепла, особенно на холостых, когда любой дизель и так почти не «греет». Правда, тут хороший рецепт – автономный подогреватель, коими и оснащают многие автомобили с common rail прямо на заводе. Для дизелей с большим объемом и автомобилей класса выше среднего этот «довесок» почти незаметен ни в цене, ни по расходу топлива. Обладателям же авто поменьше здесь придется смириться с тем, что технологичность их двигателя явно превышает таковую у остальных систем автомобиля.

Для бензиновых моторов подобной проблемы нет, и все остальные тревоги владельцев прямого впрыска нужно рассматривать через призму аккуратного отношения к таким моментам, как качественное топливо, регулярное ТО и разумная эксплуатация.

В НОГУ СО ВРЕМЕНЕМ
Да, бензин плохого качества современные системы высокого давления переваривают с трудом. Правда, скорее всего больше пострадают не они сами, а топливные фильтры и катализаторы. Хватанув один раз паленого топлива на плохой заправке и увидев желтую лампочку «Джеки Чан», просто игнорируйте эту колонку в дальнейшем и при случае нанесите визит сервисменам. Фатальный исход при таком одноразовом событии очень маловероятен.

Хуже обстоит дело с директ-дизелями, чья топливная аппаратура совершенно не переваривает ни серу в дизтопливе, ни парафины в холодное время. Но от этого же топливного «мусора» аналогично страдают и обычные дизели, вернее, их чувствительные ТНВД. Да и топлива некачественного с каждым днем у нас все меньше. Во всяком случае, на шоссе, по которому передвигаются фуры, риск заправиться плохим дизтопливом минимален. Ведь на большинстве современных тягачей тоже дизели с common rail. Речь скорее о том, на какой из сетей солярка чуть чище и где зимой сильнее разбавляют зимний дизель летним.

Да, гонять современный мотор «в хвост и в гриву», кормя его чем попало, увы, не получится. И это мне представляется вполне адекватной платой за его показатели и за хотя бы умозрительную заботу о чистоте окружающего воздуха.

Читать еще:  Давление в форсунках дизельного двигателя 4d56

Из моего почти десятилетнего опыта дальних путешествий на различных автомобилях, большая часть которых была оборудована системами впрыска высокого давления, ни разу не возникло фатальных проблем с мотором из-за топлива. Да, Check Engine вспыхивал пару-тройку раз. Однажды даже дизельный BMW 530 дал черного «медведя» после заправки под Смоленском, но не более того. Особо беспокоящимся дизелистам просто посоветую приобрести антигелевые и цетаноповышающие присадки и не пользоваться подозрительными бензоколонками, которые объезжают стороной дальнобойщики.

ТАМОЖНЯ ДАЕТ ДОБРО

Иностранные производители, хотя и отчаянно сопротивлялись первое время поставкам в Россию машин с прямым впрыском и сommon rail, тем не менее мало-помалу дали зеленый свет самым современным моторам. Как же иначе, если других двигателей с каждым днем все меньше?

Моторы с прямым впрыском высокого давления сегодня уже не редкость. Для инженеров-мотористов это даже не сегодняшний, а почти вчерашний этап двигателестроения. И хотим мы этого или нет, директ-моторы постепенно вытеснят все остальные типы. Примерно так, как когда-то на смену керосиновым, паровым, газогенераторным автомобилям и конным повозкам пришел бензиново-дизельный транспорт. Но и эти продвинутые моторы не панацея. На смену им уже спешат еще более требовательные к вниманию гибриды, электромобили, даже водородные машины дня завтрашнего. Но это уже тема другой статьи.

Common Rail: как перестать бояться и начать экономить

Разбираемся, зачем производители индустриальной техники переходят на систему электронного впрыска и что с этим делать

Common Rail по умолчанию установлена на всех машинах восьмого поколения Komatsu и на части моделей 7-го поколения (например, на PC400-7). Эта техническая новинка в индустриальной технике последнего десятилетия вызвала неоднозначную реакцию пользователей. Некоторые считают ее чуть ли не признаком победы пластмассового smart-мира над предсказуемой консервативной надежностью техники старого доброго прошлого с его механическими ТНВД. И часть производителей пытаются подыграть этим настроениям: то устанавливают на всех машинах похожие системы впрыска, то внезапно полностью отказываются от них, возвращаясь к механике.

Посмотрим, как устроена система Common Rail, чем она полезна владельцам техники и насколько обоснованы опасения — или же они сродни мифам о вреде микроволновок.

Как устроена система Common Rail

Common Rail — аккумуляторная система с общей рампой. Вот главные особенности электронной системы управления подачей топлива:

  • высокое давление вне зависимости от оборотов;
  • равномерность впрыска из-за питания из единой рампы;
  • электроуправляемые форсунки;
  • многоступенчатый впрыск.

«Умный» впрыск

Высокое давление топлива

Главное преимущество системы в том, что Common Rail создает достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию и наиболее полному сгоранию. Это позволяет реализовать многоступенчатый впрыск, что способствует снижению шума и вибрации, повышает экологичность дизеля и снижает расход топлива. Частица распыла получается меньшего исходного объема и с большей эффективностью: она лучше смешивается с кислородом и более эффективно горит. На старых дизелях, когда меняется нагрузка, мы видим черный дым несгоревшего топлива. Это из-за низкого давления капельки распыла получаются большего размера и смесеобразование хуже — они не успевают смешиваться с кислородом.

Что дают владельцу техники эти особенности работы Common Rail

Это дает сразу три последовательных преимущества: больший КПД, меньший удельный расход топлива и меньший вред экологии.

Проще или сложнее эксплуатировать технику с Common Rail?

Этот как раз один из ключевых моментов, который вызывает негативную реакцию на Common Rail. Но почему именно он?

Все просто: это инерция пользователей (механиков) и порой владельцев, обычная реакция на что-либо новое. Потому что для тех, кто знаком с CR, изучил, как она работает, как ее обслуживать, как контролировать состояние топливной системы, с ней работать просто. У тех же, кто с ней не знаком, она, как все неизвестное, вызывает опасения. Система недешевая, и механики предприятий уже опасаются, не разобравшись, вслепую ее ремонтировать и настраивать.

При этом только в технике Komatsu система CR работает уже второй десяток лет, в том числе в самых суровых условиях на Крайнем Севере. А на автомобильном рынке уже больше 80 % дизелей оснащено электронно-управляемым впрыском. То есть система комплексным опытом эксплуатации доказала свою жизнеспособность. Вопрос лишь в том, чтобы научиться с ней работать. И вот что это может дать.

Электронная система = лучше контролируемая система. Ее состояние легче отследить, легче предотвратить поломку, причем можно отследить неполадки до того, как они скажутся на работе машины. Для этого у Komatsu есть система мониторинга KOMTRAX. Раз система впрыска электронная, значит, KOMTRAX может снимать с нее множество показателей в отличие от старого дизеля, способного только показывать общий расход топлива. Владелец техники или его механики получают данные с монитора и видят, есть ли какие-то неравномерности впрыска. Можно принять меры, пока ремонт не встал слишком дорого: своими силами или вовремя обратиться к сервису дистрибьютора техники. Система еще работает, а мы уже сейчас можем предугадать ремонт, заказать распылители, выбрать время для ремонта, чтобы максимально сократить простой техники. Все как на ладони, главное — научиться пользоваться.

А на механике мы видим или белый дым — техника работает, или черный дым — она уже не работает, пора покупать запчасти, а техника и работа стоят.

Чего боится Common Rail (и почему этого не боится CR на Komatsu)

Для тех, кто работал с CR или даже только слышал об этой системе, ответ очевиден: Common Rail чувствительна к некачественной солярке. Вредны посторонние частицы, любая грязь в топливе. И особенно вода: она не только выводит из строя чувствительные форсунки, но и вызывает активную коррозию и ускоренный износ почти всех топливоподающих элементов за счет того, что топливо в системе является еще и смазывающим компонентом. Как и в классической системе с рядным ТНВД. Но есть один нюанс.

Komatsu выпускает технику, которая рассчитана на работу в самых тяжелых условиях, в том числе с плохим топливом. Инженеры компании установили дополнительные топливные фильтры-сепараторы, которые не дают воде попасть в топливную систему и повредить ее. Здесь не нужна даже помощь механиков, достаточно операторам научиться вовремя сливать воду из отстойников и менять фильтр. А если они этого не сделают, срабатывает еще один уровень защиты: с переполненным отстойником двигатель не заведется.

Один час инструктажа — и экономия сотен тысяч рублей на ремонте.

Кроме того, в ближайшие годы ожидается, что в России будет введен новый экостандарт топлива и двигателей, в результате Common Rail станет использоваться повсеместно, а качество топлива улучшится. С последним даже сейчас все меньше проблем: если раньше на Севере было почти невозможно найти качественный дизель, то в последние пару лет отдельные нефтяные компании уже зарекомендовали себя как производители безопасного для форсунок дизтоплива.

Но она дорогая! Форсунки стоят, как самолет!

  1. У Komatsu тройная защита топливной системы от воды и прочих примесей.
  2. При грамотной эксплуатации ресурс механических и электронных форсунок примерно одинаков — 10 000 мото-часов.
  3. Во времена, когда механические форсунки стоили сильно дешевле, а Common Rail не был повсеместным, доллар был по 30 рублей. Сейчас механика стала заметно дороже, приблизившись по стоимости к электронным компонентам. Есть смысл оценивать именно текущее предложение: стоимость механической системы и стоимость Common Rail. Да, есть разница, но она не такая глобальная, как вначале, когда CR только внедрялась.
  4. Komatsu сохраняет разрыв в 50–200 % от стоимости своих запчастей в сравнении с запчастями конкурентных брендов.

На каких моделях Komatsu уже стоит Common Rail

CR оснащена вся техника Komatsu 8-го поколения, то есть все новые модели, выходившие после 2010 года. Бульдозеры D65, казавшиеся многим памятником традиционным решениям, начиная с 16-й серии, оснащаются CR, то есть с сентября 2011 года. И даже тяжелые экскаваторы PC400, которые очень многие северные строители ценят за надежность и неприхотливость, комплектуются CR, начиная с 7-го поколения, то есть с 2006 года. В итоге система Common Rail уже 12 лет успешно используется Komatsu в самых суровых условиях.

По прогнозам инженеров «КОМЕК МАШИНЕРИ», уже с 2019 года на электронный впрыск будут переведены тяжелые бульдозеры Komatsu D155. А в ближайшие 3 года все машины Komatsu среднего класса и значительная часть тяжелых будут оснащены CR.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector