Особенности устройства и преимущества топливной системы Common Rail

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 прописка форсунок Common Rail

Все бы было просто, если бы все моторы были одинаковы, но и сами моторы, и управляющая ими электроника разнятся – первые по мощности и объемам цилиндров, что требует и разных форсунок. Каждая дизельная форсунка имеет свой код, то есть условное обозначение своих оптимальных параметров. Когда форсунка устанавливается на двигатель, ЭБУ считывает этот код и определяет, подходит ли новый агрегат для работы на данном конкретном моторе или нет. В первом случае она «принимается» ЭБУ, во втором нет, то есть подача топлива на нее блокируется управляющим устройством. Этот код является, по сути, своего рода предохранителем, защищающим мотор от установки на него тех агрегатов, которые обладают не подходящими для работы на нем агрегатов.

Но, к сожалению, нет единой системы этих кодов, так что форсунки разных производителей, обладающих по факту одинаковыми рабочими параметрами, могут и не встать на двигатель. Прописка форсунок Common Rail – это процедура их идентификации блоком управления автомобиля. Ее можно сравнить с пропиской нового жильца, которому, чтобы иметь право на проживание, нужно не только купить квартиру в доме, но и прописаться у управдома – только после этого он «впишется» в жилищное товарищество. В большинстве случаев, если в процессе ремонта двигателя на него устанавливаются форсунки оригинального производства, эта процедура не требуется. ЭБУ, обнаружив у «нового жильца» стандартный код, распознает его и принимает новую форсунку. Но, если, скажем, вы заменили форсунку Bosh на Delphi, ее код может оказаться для ЭБУ незнакомым. Вот тогда-то и возникает необходимость вносить коррективы в «драйвер» блока управления, контролирующий работу топливной системы.

У всех форсунок коды различаются, как разнится и количество параметров, этими кодами описываемыми. Так, код большинства форсунок фирмы Делфи содержит лишь один такой параметр. Потому-то, как показывает практика, именно для форсунок фирмы Делфи эта проблема оказывается наиболее актуальной.

Чистка дизельных форсунок RVS Master Injection Pump Dp3

Мелкодисперный состав восстанавливает характеристики ТНВД и плунжерных пар. Он состоит из действующего RVS-вещества, компонентов, очищающих топливный тракт и нейтрализующих бактерии, антиокислителей. Абсолютная безопасность состава объясняется тем, что в нем нет абразивных частиц, диаметр которых больше допустимых зазоров в местах движения дизтоплива.

Что дает Dp3?

• Все поверхности ТНВД очищаются от смол и других отложений. Улучшается функционирование плунжерных пар и отсечных клапанов. Минимизируется вероятность перегрева и заклинивания насоса. За счет сохранения полезной энергии топлива снижается расход (экономия – до 15%).
• Попадая на поверхность распылителей и клапанов обратного давления, состав очищает их от смол и нагара. А многократные ударно-поступательные движения активизируют химические реакции – образуется прочный защитный слой, уменьшаются зазоры (вплоть до номинальных значений). Все это позволяет увеличить КПД мотора.
• Чистка дизельных форсунок составом Dp3 подразумевает также обработку топливного тракта, восстановление поверхностей трения шестерней насоса.
• Благодаря Dp3 топливная смесь сгорает полноценней, очищается верхнее компрессионное кольцо, клапаны, посадочные места и выхлопной тракт.

Примечание: RVS Master Injection Pump Dp3 выгодней, чем установка восстановленных форсунок, с экономической точки зрения. Средняя стоимость одной такой форсунки – от 2,5 до 3,5 тыс. рублей. Причем гарантию на нее никто не даст, а спрогнозировать точный срок службы не представляется возможным.

Принцип действия Common Rail

Конструкция включает в себя следующие компоненты:

• ТНВД;
• топливный фильтр;
• топливоподкачивающий насос;
• клапан дозировки;
• регулятор давления (контрольный клапан);
• датчик давлений топлива в рампе;
• аккумулятор высокого давления (топливная рейка);
• инжекторы.

Принцип действия агрегата в следующем. Насос низкого давления подаёт горючие под невысоким давлением (2,6-7 бар) к насосу высокого давления (ТНВД), где осуществляется нагнетание давления — при прокрутке мотора оно достигает 500-600 бар. После того, как запущен силовой агрегат, давление увеличивается до 1300-2000 бар.

Датчик давления поддерживает оптимальные значения для впрыска, а регулятор возвращает излишки дизеля в магистраль обратного слива. Сам регулятор находится или в корпусе ТНВД, или в топливной рейке. Также в рейке может быть установлен клапан экстренного сброса горючего — он защитит агрегат от разрыва при возникновении ЧП. Датчик температуры, который имеется на многих топливных рамах, позволяет более точно контролировать работу устройства.

Существует вариант системы с отдельной форсункой — она применяется для повышения дозировки горючего и прожига сажевого фильтра. В других системах работа мотора в режиме прожига контролируется изменением ЭБУ количества нагнетаемого дизеля и изменением момента впрыска.

Как подобрать и установить новые форсунки

При подборе форсунок необходимо учитывать тип и комплектацию топливной системы. Помочь в этом могут онлайн-каталоги и поиск по VIN-коду. Учитывая стоимость новых форсунок, желательно доверить их выбор тому же мастеру, который будет устанавливать их на автомобиль. Для установки форсунок недостаточно просто выкрутить старые и вкрутить на их место новые форсунки. Необходимо с помощью специального оборудования прописать новые форсунки и их параметры в памяти блока управления. Без этого добиться хороших показателей мощности, приемистости, токсичности выхлопа и расхода топлива, невозможно.

Ремонт Common Rail

Аккумуляторная топливная система или система типа «коммон рэйл» (англ.common rail— общая магистраль)—система подачи топлива, применяемая в дизельных двигателях. В системе типа common rail насос высокого давления нагнетает дизельное топливо под высоким давлением (до 300 МПа, в зависимости от режима работы двигателя) в общую топливную магистраль существенного объёма (аккумулятор).

Одной из ключевых особенностей систем common rail является независимость процессов впрыскивания от угла поворота коленчатого вала и от режима работы двигателя, что делает возможным достижение высокого давления впрыскивания на частичных режимах. Это необходимо для удовлетворения современных и перспективных экологических требований.

Топливная система Common Rail состоит из трех основных частей:

1. Контур низкого давления:

• топливный бак (1);
• подкачивающий насос (2);
• топливный фильтр (3);
• соединительные трубопроводы (4);

2. Контур высокого давления:

• насос заменяющий традиционный ТНВД с контрольным клапаном (5);
• аккумуляторный узел/рампа с датчиком (6);
• форсунки (7);

3. Система датчиков:

• клапан дозировки (8);
• датчик давления топлива (9);
• датчик положения коленвала;
• датчик положения распредвала;

Рис. Система Common rail.

Принцип работы.

Топливо из топливного бака забирается насосом низкого давления (ТННД), и через топливный фильтр поступает в топливный насос высокого давления (ТНВД). ТНВД подаёт топливо в напорную магистраль, которая играет роль аккумулятора давления. Блок управления регулирует производительность ТНВД для поддержания необходимого давления в магистрали по мере расхода горючего.

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.

Управляемые электроникой электрогидравлические форсунки с электромагнитным или пьезоэлектрическим приводом управляющих клапанов впрыскивают дизельное топливо под высоким давлением в цилиндры. В зависимости от конструкции форсунок и класса двигателя может впрыскиваться до 9 порций топлива за 1 цикл.

1.2. Сфера применения.

На данный момент до 70 % всех выпускаемых дизельных двигателей оснащается системами Common Rail (Коммон Рейл), и эта доля растёт. По прогнозам компании Robert Bosch GmbH доля системы CR на рынке к 2019 году достигнет 83%, а в 2008 году их число составляло лишь 24%. Таким образом, сегодня практически каждый производитель двигателей всех классов: от малых легковых и до крупных судовых, освоил применение аккумуляторных систем. В настоящее время подавляющее большинство производителей дизельных двигателей используют аппаратуру common rail ввиду того, что предыдущие поколения топливной аппаратуры не в состоянии обеспечить современные жёсткие экологические требования

Среди производителей топливной аппаратуры и систем Common Rail в частности, лидерами являются следующие компании: R. Bosch (Роберт Бош), Denso (Денсо), Delphi (Делфи), Siemens (Сименс).

2. Преимущества использования.

Среди главных преимуществ впрыска Common Rail стоит выделить следующие:

• Возможность поддержки стабильно высокого давления для обеспечения эффективного впрыска на малых оборотах или холостом ходу;
• Снижение расхода топлива до 15% и повышение мощности до 40% (по сравн. С другими топл. системами)
• Пониженный уровень шума при высоком крутящем моменте двигателя.
• Широкий предел регулировки моментов начала и конца впрыска для более точной дозировки топлива;
• Больший рабочий ресурс и ремонтопригодность.

Однако, не лишена система Common Rail и недостатков, среди них следующие:

• Система чувствительна к разгерметизации компонентов, работающих под высоким давлением;
• Форсунки конструктивно сложны, относительно часто требуют серьезного ремонта или замены;
• Одно из самых высоких требований системы -качество топлива.

3. Ремонт и восстановление.

3.1. Диагностика неисправностей.

Поиск неисправностей в автомобиле с системой Common Rail состоит из нескольких этапов:

1. Компьютерная диагностика.
2. Диагностика состояния подкачивающего насоса.
3. Проверка магистрали.
4. Оценка состояния ТНВД.
5. Проверка форсунок.

Диагностика электронных систем начинается со считывания кодов неисправностей, проверки датчиков, исполнительных механизмов с помощью сканеров. Для изучения сигнала с проверяемого устройства нужен хороший осциллограф. А для измерения количества топлива, сливаемого из форсунок, применяют специальный набор инструментов и приспособлений.

Компьютерная диагностика

Процесс компьютерной диагностики включает в себя:

1. Считывание и расшифровка кодов ошибок с целью определения неисправного узла.
2. Определение фактических параметров т.е. определение показателей датчиков в реальном времени, и сравнение их с эталонными значениями.
3. Определение работоспособности отдельных узлов автомобиля.
4. Стирание ошибок, записанных в ЭБУ.

Давление топлива проверяют манометрами. Низкое — механическим, со шкалой до 10 бар, а высокое — специальным прибором с переходниками и диапазоном не ниже 2000 бар. А для измерения количества сливаемого из форсунок топлива, нужен свой набор инструментов и приспособлений.

Подкачивающий насос

Электрический подкачивающий насос запускается с поворотом ключа. Износ или повреждение меняет потребляемую им мощность. ЭБУ (Блок управления) фиксирует это как неисправность и в памяти записывается соответствующий код.

Проверка магистрали

Специалист сервисной станции проверяет давление топлива в рампе в режиме прокрутки коленвала стартером. Данная часть системы комплектуется датчиком давления топлива. Подключив к диагностическому разъему сканер, находим нужный параметр. Если он ниже нормы, ищем неисправность в форсунках, электромагнитных клапанах (регуляторах) или в самом ТНВД.

ТНВД и форсунки

Неисправны также могут быть форсунки, электромагнитные клапаны (регуляторы) или сам ТНВД. Их состояние определяется с помощью специальных диагностических стендов, которыми оснащены профессиональные станции ремонта топливной аппаратуры.

Восстановление работоспособности ТНВД (Топливного насоса высокого давления) и неисправных форсунок проводится лишь специализированной мастерской оснащенной современным диагностическим оборудованием.

3.2. Порядок ремонтных операций.

Дизельный автомобиль имеющий большой пробег и оснащенный системой CR часто невозможно запустить из-за неисправности хотя бы одной из форсунок. Давление в рампе не поднимается до пусковых значений, если происходит существенная утечка топлива хотя бы через один ее клапан. Проверить давление при пуске можно специальным диагностическим набором. Он представляет собой датчик давления, контрольный манометр, заглушки вместо исполнительных механизмов, трубки для подключения и мерные емкости обратного слива.

Из многолетней практики у наших специалистов сложилась такая последовательность ремонта форсунок Common Rail:

• Демонтаж.
• Очистка.
• Диагностика.
• Разборка.
• Дефектовка.
• Ремонт и восстановление.
• Регулировка основных механизмов.
• Сборка.
• Тестирование на стенде.
• Корректировка работы.
• Установка на двигатель.

Самое разумное и, в итоге, экономичное — это менять износившиеся форсунки комплектом. Характеристики каждой из форсунок необходимо записать в память блока управления (ЭБУ). Это объясняется фактом, что форсунок с одинаковой производительностью не существует. Постоянная корректировка цикловой подачи топлива (а проще,- динамическая адаптация) присутствует в каждом ЭБУ. Однако даже это не заменит кодировку, проведенную специалистом сервиса.

Проблема затрудненного пуска дизеля — одна из распространенных. Автовладелец порой недоволен, например, сниженной мощностью двигателя или дымностью выхлопа. Подобные ситуации наиболее сложны, т.к. требуют оценки точности измерения расхода воздуха или работы наддува, эффективности работы рециркуляции, системы выпуска отработавших газов, включая сажевый фильтр (DPF) и нейтрализатор. Впрочем, ныне эти технологии отлично освоены мастерами диагностики.

Квалифицированное обслуживание позволит:

• нормализовать подачу топлива;
• улучшить точность дозировки в камеру сгорания;
• снизить выбросы вредных веществ;
• облегчить холодный пуск мотора.

В результате, мощность и динамика вашего дизельного двигателя стремиться к показателю, заложенную автопроизводителем.

Наши опытные мастера восстанавливают работоспособность форсунок Mercedes Benz (Мерседес Бенц), VOLVO(Вольво), Renault(Рено), Volvo(Вольво), WV(Фольксваген), авто- и спецтехники других производителей.

четверг, 25 июля 2019 г.

ПРИТИР ДЛЯ РЕМОНТА СЕДЛА УПРАВЛЯЮЩЕГО КЛАПАНА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ФОРСУНКИ COMMON RAIL BOSCH

Мне доводилось ремонтировать достаточно большие партии этих деталей.

Ниже показаны клапана перешлифованные описанным выше методом.

52 комментария:

какой угол заточки притира и как интересно его править-вопрос с Урала.

Угол 120 градусов. Хотя читал на форумах, что кто-то намерил 111.
Правлю я его, после каждой операции притирки клапана, плоским брусочком, шаржированным алмазной пастой, который перемещается по поверхности призмы с углом названной величины, установленной на столе настольного сверлильного станочка.

Спасибо за ответ. У нас участились случаи неправильной работы этих клапанов. За ремонт (сомнительный) просят 7тыс.р Новая форсунка-10тыс.
Поэтому возникла идея попробовать восстановить самому, но ииначе.
На корпус форсунки навинтить оправку с отверстием для притира и притирать вручную с алмазной пастой.Автомобиль HOVER форсунка BOSCH
0445110 293.С помощью такой же оправки мерить ход шарика, только
вопрос-какой. 0,03 и 0,07-большая разница.

Не буду говорить, что этот способ не сработает, но основной его недостаток в том, что в ручную придется очень долго крутить, периодически правя притир.
По интернет-источникам ход шарика 0,05 мм плюс, минус 0,005 мм.

совершенно верно. и про ход и про допуск 🙂

а не проще делать все по технологии(менять клапан) и не наебывать клиента??

Конечно проще. Меняем в форсунке родные немецкие BOSCH-евские «внутренности» на китайские и берем с клиента несколько сот доллоров.
Ремонт по предлагаемой мной технологии обойдется последнему на порядок дешевле. Так что не факт, кто кого и как "наебы…ет".

Здравствуйте Александр Иванович.Есть ли у Вас опыт восстановления клапана мультипликатора Delfi?Из моих попыток могу сказать следующее:если притирать немного-ресурс клапана маленький,если притирать так чтобы убрать все промоины седла клапана-то сам клапан садится настолько глубоко,что форсунка перестаёт открываться.Кстати иногда на новых китайских клапанах клапаночек тоже изначально глубоко сидит и форсунка тоже не открывается.Возможно ли решить эту проблему?Спасибо за ценную и интересную информацию на вашем сайте.

К сожалению опыта нет, но есть соображения по этому вопросу. Отвечу позже.

ремонт мультипликатора не ограничивается на притирании седла клапана, еще нужно снять выработку со штока, поднять гидроплотность по цилиндру и вернуть его в заводские параметры. предлагаю услуги по полному ремонту мультипликаторов с восстановлением его полностью в заводские параметры, 1й мультипликатор на пробу вышлю без оплаты, могу довести угол притира на доводочном станке Хартридж, так же предлагаю полный ремонт импортных распылителей всех видов (в том числе и Common rail) тел.89102248047 Александр

Что-то уважаемый вы не складное пишете. Например: «ремонт мультипликатора не ограничивается на притирании седла клапана». Ну это и Ежу понятно. «… нужно снять выработку со штока» это, что перешлифовать? Так вы его еще хуже сделаете, а как вы гидроплотность поднимаете? Хотя бы намекнули. «…могу довести угол притира на доводочном станке Хартридж». Как бы вы и на чем его не «доводили» его хватит, в лучшем случае, только на притирку одного изделия. Другое вы можете говорить своим заказчикам. «…полный ремонт импортных распылителей всех видов (в том числе и Common rail)». Хотя-бы тезисно, пару слов о сути ремонта. Я вам не верю.

Крез Александр Иванович, который писал много увлекательнейших статей по ремонту прецизионных изделий, содержание одной из них было такого плана, что не весь распылитель подлежит ремонту из-за того что якобы сейчас плохое качество топлива, я не буду вдаваться в технологические тонкости своего производства, лишь скажу что выработка со штока убирается не шлифовкой а катанием на специальном станке, а гидроплотность можно поднять многими способами, но нужно знать единственный верный при использовании которого деталь будет работать, высылайте любой распылитель и мультипликатор и поставьте на нем метки в нерабочих зонах, мы их восстановим не меняя иглу распылителя и шток клапана, единственное не будем притирать по цилиндру, попробуете притереть их сам и убедитесь что гидроплотность поднята и деталь работает, кто еще не верит и желает проверить достоверность написанного, мы готовы сделать комплект распылитель + мультипликатор на 1 цилиндр бесплатно, для вашего убеждения, что это все действительно работает, по поводу доводки притира написано верно и против ничего не имею, но есть много людей купивших себе станки и притиры им доводят по 8-10$, я же готов делать это дешевле

видел я Ваш ремонт распылителя, вы зарезаете иглу и потом восстанавливаете ход иглы на плоскошлифовальном станке срезая торец корпуса распылителя, что не является правильным, вернее не совсем правильно, как от грамотного человека занимающегося восстановлением прецизионных изделий при институте хотел бы услышать ответ на такие вопросы: какова разница в углах между углом конуса иглы и конуса корпуса распылителя, и какие допуски этой разницы имеют место быть в минутах? и еще такой момент, сопла со временем работы распылителя вымывает и их геометрия нарушается, угол впрыска соответственно меняется, восстанавливаете ли вы геометрию сопел или нет? и последний вопрос, на какие категории качества делится распылитель при выпуске на прецизионных заводах и чем эти категории отличаются?