Топливная система Common Rail

По материалам сайта: www.autoexpert.in.ua

Прямой впрыск

Прямой впрыск в дизельном двигателе в свое время стал настоящей революцией. Объяснить важность новой топливной системы довольно просто - для этого нужно сравнить коэффициенты полезного действия (КПД):

КПД дизельного двигателя с впрыском в предварительную камеру (предыдущее поколение) составляет около 35%, использование прямого впрыска (актуальное поколение) повышает его КПД до 45%. Просто для сравнения: КПД у бензинового двигателя - около 27%.

Для владельца автомобиля высокий КПД означает низкий расход топлива. Вот почему прагматичные европейцы так полюбили дизельные двигатели, оказывается, все дело в экономии.

Топливный бак

прямой впрыск на дизеле (common rail)Принципиально топливная система устроена очень просто. Топливо хранится в баке (1), из которого его качает электрический насос (6) через сетчатый фильтр (4). Если топлива в баке мало, то существует опасность, что в повороте или на горке оно соберется в какой-то части бака далеко от насоса. В этом случае насос закачает в топливную систему воздух и автомобиль немедленно заглохнет. Конструкторы предусмотрели для этого успокоительный бачок (5), в который по трубке сливается неиспользованное для впрыска топливо (так называемая «обратка»). Скорость движения топлива в обратке довольно высока. Инженеры использовали это, установив в бак два инжекционных насоса (2 и 3), которые представляют собой обычные трубки с боковым каналом. Проходящее по трубке топливо создает в канале разрежение, которое затягивает топливо из бака. Таким образом, инжекционный насос (3) помогает закачать в успокоительный бачок (5) не только топливо из обратки, но и часть нового топлива из бака. Благодаря этому уровень топлива в успокоительном бачке (5) при работающем двигателе выше, чем уровень топлива в баке. Бак традиционно размещают в задней части автомобиля. Если мы имеем дело с заднеприводным или полноприводным автомобилем, то в баке приходится делать нишу для карданного вала. Это разделяет его на две части. Теперь топливо не в состоянии самостоятельно перетекать из одной части бака в другую. Этот недостаток компенсирует инжекционный насос (2) - именно он перекачивает топливо в другую часть бака. Если этот насос выйдет из строя, то автомобиль заглохнет из-за отсутствия топлива, хотя индикатор в щитке приборов будет показывать наличие полбака топлива.

Топливный фильтр

Сетчатый фильтр (4) в баке защищает электрический насос от грубого и крупного мусора, а вот тонкую очистку топлива выполняет основной фильтр (7). Он так и называется - фильтр тонкой очистки. Расположен он, как правило, на двигателе в доступном месте, так как подлежит регулярной замене. Чистота фильтра - залог бесперебойной работы топливной системы.

Насос высокого давления

Топливный насос высокого давленияПосле фильтра топливо поступает к насосу высокого давления. Это механический насос, приводимый в движение от двигателя. Современная техника направлена на экономию любого рода усилий, которые должен сделать двигатель. Это нужно, главным образом, для экономии топлива. В связи с этим на насосе установлен клапан регулирования количества топлива. Он управляется электроникой, которая рассчитывает необходимое количество топлива для работы двигателя в зависимости от нагрузки. Лишнее топливо клапан (9) отправляет назад в бак. Оставшееся «нужное» количество топлива насос нагнетает под очень высоким давлением (от 1600 до 2000 бар) в накопительную трубку (11). Такое высокое давление разогревает топливо до высокой температуры. Если вовремя не отреагировать, то в топливе начнут образовываться пузыри и двигатель заглохнет. Для контроля используется датчик температуры топлива (10). Когда температура становится критичной, электроника переводит двигатель в щадящий режим, ограничивая его мощность. Нужно помнить, что элементы топливного насоса смазываются непосредственно дизельным топливом. Добавление бензина в бак зимний период значительно уменьшает смазочные свойства дизельного топлива, что может привести к тотальному повреждению насоса. Его трущиеся компоненты из-за недостаточной смазки создают металлическую пыль и даже стружку, которые легко и быстро распространяются по всей топливной системе. Завод в этом случае рекомендует заменить все компоненты топливной системы.

Common Rail

Трубка (11) принимает топливо от насоса высокого давления и распределяет его между форсунками (14). Все форсунки подключены к одной трубке, поэтому она и называется общей (на англ. common rail). Давление в этой трубке (11) регулируется в зависимости от нагрузки на двигатель. Так, например, на холостом ходу оно может составлять 600 бар, а в режиме высокой нагрузки доходить до 2000 бар. Регулируется давление с помощью двух компонентов - датчика давления (12) и клапана регулирования давления топлива (13). Датчик (12) сообщает актуальное давление электронному блоку управления двигателя, а тот на основании расчетных данных о нагрузке повышает или понижает давление через управляемый клапан (13).
Стоить отметить, что первые системы не были оснащены клапаном регулирования количества топлива (9) и всю работу по регулировке выполнял клапан давления (13) (системы 1-го и 2-го поколения). В системах 3-го поколения роль клапана давления (13) значительно уменьшилась - он работает только во время пуска и несколько минут после пуска. Дальше в работу включается клапан количества (9) топлива, а клапан давления в основном остается закрытым.

Топливный инжектор

Топливный инжекторЭлектромагнитные форсунки управляются электронным блоком управления двигателя. Современные технологии делают возможным открыть и закрыть форсунку несколько раз за один ход поршня. Это позволяет разбить общий впрыск на несколько предварительных, основных и последующих впрысков. Предварительный впрыск маленькой порции топлива снижает уровень шума дизельного двигателя, а последующий впрыск используется для регенерации сажевого фильтра.
Наличие постоянного давления в топливной трубке дает возможность четко дозировать порцию впрыскиваемого топлива. Зная актуальное давление, которое сообщает датчик (12), электроника рассчитывает только время открывания форсунки для получения необходимо количества впрыскиваемого топлива для достижения максимальной экономии. Так как впрыск топлива через форсунки никак механически не связан с двигателем, это делает возможным регулировку момента впрыска для каждого цилиндра индивидуально - это обеспечивает максимальный крутящий момент двигателя. Современные топливные инжекторы используют пьезокристалы для для управляющего клапана иглы распылителя.

Теги: cdi, Common Rail, двигатель, дизельный двигатель, инжектор, КПД, прямой впрыск, технологии, ТНВД, устройство авто

Читайте также:
Значения значков на приборной панели автомобиля, о которых вы всегда стеснялись спросить
09.09.2016
Значения значков на приборной панели автомобиля, о которых вы всегда стеснялись спросить
Этапы развития полного привода
12.06.2014
Этапы развития полного привода
Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль
16.12.2013
Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
19.07.2013
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
Audi – ведущий бренд в технологиях освещения
06.02.2013
Audi – ведущий бренд в технологиях освещения
Немцы придумали руль будущего
25.01.2013
Немцы придумали руль будущего
Toyota и Audi покажут на CES 2013 самоуправляемые автомобили
05.01.2013
Toyota и Audi покажут на CES 2013 самоуправляемые автомобили
Google Maps и Places появятся в новых автомобилях Kia
04.01.2013
Google Maps и Places появятся в новых автомобилях Kia
Автомобили Hyundai можно будет открывать смартфоном
27.12.2012
Автомобили Hyundai можно будет открывать смартфоном
больше новостей »
Комментарии посетителей

Турбина с изменяемой геометрией

Турбина с изменяемой геометрией

Турбина с изменяемой геометрией избавила дизельный двигатель от пресловутой «турбоямы». Идея, заложенная в конструкцию, настолько проста, что могла бы прийти в голову даже школьнику...

Дизельный двигатель: экологическая эволюция

Дизельный двигатель: экологическая эволюция

Техника продолжает развиваться быстрыми темпами. Дизельный двигатель, который всегда подкупал своей простотой, оброс новыми компонентам и превратился в высотехнологичный агрегат. Зачем все это? Задумайтесь над следующим фактом: с 1990-х годов отработанные газы дизельного двигателя стали на 90% чище! Инженеры прилагают огромные усилия для защиты нашего здоровья, давайте посмотрим, что для этого было разработано в последнее время. 

HDI

HDI

Коммерческое название используемое группой PSA Peugeot Citroën для обозначения двигателей, оснащенных прямым впрыском топлива.

Электромоторы в автомобилях: устройство и тенденции развития

Электромоторы в автомобилях: устройство и тенденции развития

Электромобили и гибриды делают нашу жизнь интереснее, а инженеров заставляют разрабатывать новые конструкции и выдвигать новые идеи. Autoexpert.in.ua решил разобраться в конструкциях электромоторов и разузнать последние тенденции в этой сфере.

Что такое «квадратный» двигатель?

Что такое «квадратный» двигатель?

Часто ли Вам приходилось, изучая характеристики автомобиля, отмечать для себя непонятные, и, соответственно, ненужные на первый взгляд данные? Думаю, да :) Что Вы, например, думаете о таких параметрах двигателя, как «ход поршня» и «диаметр цилиндра»? Наверное, что это размеры для особо одаренных конструкторов, или... это просто размеры. Оказывается, эти параметры могут многое рассказать о двигателе. Очень многое!

Муфта Haldex: история развития

Муфта Haldex: история развития

Названная по имени фирмы производителя муфта Haldex уже свыше 10 лет обеспечивает полный привод от внедорожника до суперкара. Как это было... 

Автомобильный свет

Автомобильный свет

Автосвет прежде всего влияет на вашу безопасность. Усталость глаз, способность заблаговременно увидеть препятствие, видимость вас другими участниками движения все это составляющие Вашего...

Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль

Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль

ABS считается матерью всех ассистент-систем. В 1978 система впервые появилась как опция в Mercedes S-класса и очень быстро после этого в BMW 7-й серии. С начала 90-х эта система получила уже широкое распространение даже в автомобилях компактного класса, а сегодня в Европе Вам вряд ли удастся найти новый автомобиль без ABS.

Анатомия автомобиля [4]: топливный фильтр

Анатомия автомобиля [4]: топливный фильтр

Продолжая анатомическую тему строения автомобиля, нам нужно найти объект сравнения для топливного фильтра, именно о нем и о симптомах его заболеваний пойдет речь  в этой статье.

Вас могут заинтересовать мотоспорт, автомобильный спорт на портале спортивные клубы, а также фитнес клубы Киева.
Использование материалов autoexpert.in.ua разрешается при условии ссылки (для интернет-изданий - гиперссылки) на www.autoexpert.in.ua. Материалы, отмеченные знаком "Реклама" публикуются на правах рекламы.
Разработка сайта