Реклама

Система Common Rail

Система впорскування палива Common Rail

Система впорскування палива Common Rail

Система Common Rail є сучасною системою впорскування палива дизельних двигунів. В основі роботи системи Common Rail лежить подача палива до форсунок від загального акумулятора високого тиску — паливної рампи (Common Rail перекладається як «загальна рампа). Дана система впорскування розроблена спеціалістами фірми Bosch.

Із початком застосування системи Common Rail дизельний двигун суттєво покращив свої характеристики — зменшилися витрата палива, рівень шуму двигуна і токсичність відпрацьованих газів. Головною перевагою даної системи є широкий діапазон регулювання тиску палива і моменту початку впорскування, які досягаються завдяки розділенню процесів створення тиску і впорскування.

Схема системи Common Rail

Система впорскування Common Rail

  1. Паливний бак;
  2. Паливний фільтр;
  3. ПНВТ;
  4. Паливо-проводи;
  5. Датчик тиску палива;
  6. Паливна рампа;
  7. Регулятор тиску палива;
  8. Форсунки;
  9. Електронний блок керування;
  10. Сигнали від датчиків;
  11. Підсилювальний блок (на деяких моделях авто).

Конструктивно система впорскування палива Common Rail складає контур високого тиску паливної системи дизельного двигуна. В цій системі використовується безпосереднє впорскування палива, тобто дизельне пальне впорскується безпосередньо в камеру згорання. Система Common Rail включає паливний насос високого тиску (ПНВТ), клапан дозування палива, регулятор тиску палива (контрольний клапан), паливну рампу і форсунки. Всі ці елементи об’єднуються паливо-проводами.

Паливний насос високого тиску призначений для створення високого тиску палива і його накопичення в паливні рампі. Сучасні паливні насоси високого тиску плунжерного типу. Клапан дозування палива регулює кількість палива, яке подається до паливного насосу високого тиску залежно від потреб двигуна. Клапан конструктивно об’єднаний з ПНВТ.

Регулятор тиску палива призначений для керування тиском палива в системі, залежно від навантаження на двигун. Він встановлюється в паливні рампі. Паливна рампа призначена для виконання декількох функцій: накопичення полива і утримання його під високим тиском, пом’якшення коливань тиску, які виникають внаслідок пульсації подачі від ПНВТ, розподілення палива по форсунках.

Форсунка виконує впорскування палива в камеру згорання двигуна. Форсунки пов’язані з паливною рампою паливо-проводами високого тиску. В системи використовуються електрогідравлічні форсунки або п’єзофорсунки. Впорскування палива електрогідравлічною форсункою відбувається за рахунок управління електромагнітним клапаном. Активним елементом п’єзофорсунки є п’єзокристали, котрі підвищують швидкість роботи форсунки.

Керування роботою системи Common Rail забезпечується системою керування дизелем, яка об’єднує датчики, блок управління двигуном й інші механізми систем двигуна. У систему управляння дизелем входять датчики оборотів двигуна, Холла, витратомір повітря, температури охолоджувальної рідини, тиску повітря, положення педалі акселератора, тиску палива, лямбда-зонд й інші.

Основними виконавчими механізмами системи Common Rail є форсунки, клапан дозування палива, а також регулятор тиску палива.

Принцип дії системи Common Rail

На основі даних, що надходять від датчиків, блок управління двигуном визначає необхідну кількість палива, яке паливний насос високого тиску подає через клапан дозування палива. Насос накачує паливо в паливну рампу. Там воно перебуває під певним тиском, який забезпечує регулятор тиску палива.

В потрібний момент блок управляння двигуном дає команду відповідним форсункам на початок впорскування і забезпечує визначену тривалість відкриття клапанів форсунки. Залежно від режимів роботи двигуна блок управляння двигуном коректує параметри роботи системи впорскування.

Для забезпечення більш ефективної роботи двигуна в системі Common Rail реалізовано багатократне впорскування палива протягом одного циклу роботи двигуна. При цьому розрізняють: попереднє впорскування, основне впорскування і додаткове впорскування.

Попереднє впорскування невеликої кількості палива відбувається перед основним впорскуванням для підвищення температури і тиску в камері згорання, завдяки чому досягається прискорене сомозапалювання основного заряду, зниження шуму і токсичності відпрацьованих газів. Залежно від режиму роботи двигуна робиться:

  • два попередніх впорскування — на холостому ходу;
  • одне попереднє впорскування — при підвищення навантаження;
  • попереднє впорскування не відбувається — при повному навантаженні.

Основне впорскування забезпечує роботу двигуна.

Додаткове впорскування відбувається для підвищення температури відпрацьованих газів і згорання частини сажі в сажному фільтрі.

Розвиток системи Common Rail відбувається шляхом збільшення тиску впорскування:

  • перше покоління – 140 МПа, з 1999 року;
  • друге покоління – 160 МПа, з 2001 року;
  • третє покоління – 180 МПа, з 2005 року;
  • четверте покоління – 220 МПа, з 2009 року.

Чим вищий тиск у системі впорскування, тим більше палива можна впорскувати в циліндр за рівний проміжок часу і, відповідно, реалізувати більшу потужність двигуна.

Реклама