Топливная система Common Rail: что такое

Изначально разработанные для применения в грузовом транспорте дизельные двигатели со временем нашли широкое применение и в сегменте легковых автомобилей. Этот переход был обусловлен значительным прогрессом в области технологий, который сделал дизельные моторы более компактными, мощными, надежными и экологически чистыми. В числе ключевых инноваций, способствовавших этому прогрессу, стоит выделить систему впрыска топлива Common Rail.

Содержание:

• Истоки системы Common Rail
• Конструкция топливоподающей системы Common Rail
• Особенности и оценка системы Common Rail
• Топливные форсунки Common Rail от ФорсункиПро

Истоки системы Common Rail

На заре своего появления дизельные двигатели отличались высокой сложностью и требовательностью в эксплуатации, что во многом было обусловлено низким качеством топлива и ограничениями существовавших производственных технологий. Особые сложности вызывала работа топливного насоса высокого давления (ТНВД), отвечавшего за подачу дизельного топлива в цилиндры, его дозирование и временной контроль за впрыском.

Требования к высокой точности производства деталей ТНВД и его точной настройке делали насос одним из самых сложных и дорогостоящих элементов дизельной силовой установки того времени.

Развитие технологии топливных форсунок позволило упростить конструкцию этого агрегата. Первым шагом стало появление «насос-форсунок», активированных через специальный вал. Фактически это были миниатюрные ТНВД для каждого цилиндра, подающие топливо непосредственно в камеры сгорания. Хотя такая система имела свои недостатки, она оказалась менее привередливой к условиям эксплуатации.

Дальнейшее усовершенствование привело к созданию дизельных форсунок с электронным управлением, аналогичных используемым в бензиновых двигателях. Это нововведение дало возможность реализовать систему впрыска с использованием топливного аккумулятора, открыв новые горизонты в дизайне и эффективности дизельных моторов.

В современной аккумуляторной системе топливоподачи роль насоса и инжекторов разграничена: насос доставляет дизель в универсальный топливный коллектор, служащий общим резервуаром для всех инжекторов, где поддерживается стабильное давление топлива, которое после поступает в цилиндры через форсунки.

Технология common rail выделяется как кульминационный этап развития систем аккумуляторного типа, став примером для дизельных агрегатов последующих поколений.

Широкое применение системы common rail началось в 1990-х, когда компания Bosch из Германии наладила производство электронных форсунок и других критически важных компонентов для дизельных двигателей, предложив рынку продукцию с высокими показателями качества по разумной цене. Немцы хоть и не являлись первооткрывателями этой технологии, получив ценные разработки от их коллег из Denso (Япония) и Magnetti Marelli (Италия), сыграли ключевую роль в её популяризации. Сегодня в числе лидеров производства систем common rail выступают Bosch и Siemens из Германии, Denso из Японии, а также Delphi из США, каждая из которых разрабатывает собственные уникальные модификации системы, при этом основополагающий принцип ее работы остается неизменным для всех производителей.

Конструкция топливоподающей системы Common Rail

Система представляет собой сложную конструкцию, организованную вокруг трех ключевых составляющих: подсистемы низкого давления, высокого давления и электронного контроля. В рамках подсистемы низкого давления находятся элементы, такие как топливный насос и устройства для предварительной фильтрации топлива. С другой стороны, подсистема высокого давления включает в себя насос высокого давления, топливный резервуар (аккумулятор) и инжекторы. Весь процесс управляется сложной электроникой, состоящей из множества датчиков, исполнительных устройств и блока управления двигателем.

В центре системы стоит насос высокого давления, который задачей имеет подачу дизеля в топливный резервуар, функционирующий как централизованный источник для инжекторов каждого из цилиндров. Этот резервуар позволяет поддерживать необходимое давление топлива, устраняя при этом пульсации, характерные для предшествующих систем.

Данная инновация обеспечивает возможность многоэтапного впрыска топлива в каждый цикл работы двигателя, начиная с предварительного впрыска для поднятия температуры и давления в камере сгорания, через основной впрыск, активирующий работу двигателя, и заканчивая дополнительным впрыском, необходимым для увеличения температуры выхлопных газов и активации сжигания частиц в сажевом фильтре. Это устройство значительно снижает шум и вибрации от двигателя.

Со временем в дизельных моторах наблюдается тенденция к повышению давления впрыска, достигающего в современных реализациях Common Rail до 300 МПа, что способствует более эффективному распределению топлива, улучшению динамики и повышению мощности агрегата. В результате система Common Rail позволяет одновременно снизить потребление топлива и повысить производительность двигателя, улучшая его характеристики и в то же время сокращая уровень выбросов вредных веществ.

Особенности и оценка системы Common Rail

Примерно три четверти всех дизельных транспортных средств, не зависимо от их марки или класса, на сегодняшний день оснащены двигателями с системой Common Rail. Этот факт подчеркивает, что преимущества данной технологии значительно перевешивают ее возможные недостатки.

Преимущества системы Common Rail заключаются в следующем:

• Топливная экономичность: Функционал точной регулировки топлива обеспечивает его эффективное потребление и позволяет настроить двигатель для максимальной производительности в разнообразных условиях эксплуатации.
• Уменьшение выбросов и уровня шума: Благодаря улучшенному управлению процессом впрыска достигается сокращение выделения вредных газов и снижение шума, а также вибрации двигателя.
• Упрощенная конструкция: В сравнении с предыдущими поколениями топливных систем, конструкция с аккумулятором более проста и эффективна.

Минусы технологии Common Rail включают:

• Высокие требования к качеству топлива: Низкокачественный дизельный топлив может вызвать повреждение ключевых элементов системы, таких как форсунки и насос.
• Уязвимость к поломкам: Неисправности системы высокого давления зачастую требуют замены всей топливной системы.
• Сложность и дороговизна обслуживания: Ремонт и обслуживание форсунок Common Rail обходятся дороже, чем в случае с элементами традиционных систем.
• Требования к квалификации обслуживающего персонала: Для работы с такими системами требуются специальные знания и оборудование.

При соблюдении правил использования качественного топлива и регулярного обслуживания у опытных специалистов можно минимизировать риски, связанные с недостатками системы. В условиях ужесточающихся экологических стандартов, технология Common Rail продолжает оставаться актуальной, предлагая оптимальное сочетание экономичности и производительности без значительных компромиссов в эксплуатации.

Топливные форсунки Common Rail от ФорсункиПро

В нашем интернет-магазине «ФорсункиПро» вы найдете широкий ассортимент форсунок Common Rail по выгодным ценам, отвечающим потребностям и запросам даже самых требовательных покупателей. Мы гарантируем не только привлекательные условия покупки, но и экспресс-доставку в любую точку России, обеспечивая максимальное удобство для каждого клиента.

Наше тесное сотрудничество с признанными лидерами индустрии топливных систем, включая такие знаменитые бренды как Siemens, Bosch, VDO и LIWEI, позволяет нам предлагать только высококачественную продукцию, соответствующую мировым стандартам качества и надежности.