Common rail принцип роботи інформація опис прямо впорскування дизельного палива

Дизельний двигун з паливною системою Common Rail - це найсучасніший етап еволюції дизельних двигунів з прямим уприскуванням палива. На відміну від традиційних дизелів з низьким тиском подачі палива (з рядними насосами або насос-форсунками), такий двигун обладнаний акумулятором палива - рампою, куди під великим тиском (від 1350 до 2500 бар) подається дизельне паливо і далі розподіляється між електричними форсунками з соленоїдними клапанами або з п'єзокристалами всередині. Останні покоління систем Common Rail відрізняються застосуванням п'єзоелектричних інжекторів для збільшення точності уприскування з кількісним збільшенням фаз упорскування, а також підвищенням тиску подачі палива в рампу (понад 2500 бар). Різновид для бензинових двигунів називається Прямий уприскування (FSI, GDI і т.п.).

Англійське слово COMMON RAIL позначає однаково високий тиск в трубці-акумуляторі (рампі або рейці), яке розподіляється по всіх циліндрах. Конструкція має два контури тиску подачі палива - низький тиск до ТНВД (від вакууму до 6 бар) і високий тиск від ТНВД до форсунок (від 1350 до 2500 бар). Залежно від конфігурації, погружной електричний насос в баку або вакуумний насос на задній частині ТНВД поставлет дизельне паливо через підігрівач палива і фільтр до насоса високого тиску. ТНВД наводиться в роботу двигуном (через ремінь або распредвал) і направляє паливо під високим тиском в рампу. Для нормальної роботи системи необов'язково підтримувати постійно найвище тиск. Трубки рампи мають однакову довжину і закінчуються форсунками. На рампі також розташований регулятор тиску, який відправляє зайву частину палива назад в бак через охолоджувач. За допомогою датчика тиску в рампі Блок Управління Двигуном (ЕБУ) може отримувати інформацію про тиск в рампі і контролювати його. Надмірний тиск в рампі може контролюватися механічним клапаном, який нацьковує зайве паливо в магістраль обратки в бак. Відмітна особливість системи SIEMENS - розміщення клапана контролю тиску на корпусі ТНВД, а не на рампі.

За способом управління тиском система COMMON RAIL може мати кілька варіацій:
- Управління тиском на стороні низького тиску за допомогою дозуючого клапана; Зміною сигналу скважности ЕБУ двигуна подає потрібну кількість палива в область стиснення палива.
- Управління тиском на боці високого тиску за допомогою регулятора тиску; Зміною сигналу скважности ЕБУ двигуна зливає потрібну кількість палива в зворотну магістраль для підтримки потрібного тиску.
- Управління тиском за допомогою дозуючого клапана в ланцюзі низького тиску, так і за допомогою регулятора тиску на рампі (Dual Control). Залежно від стратегії уприскування і режиму роботи двигуна ЕБУ управляє і обсягом палива, яке подається для стиснення, і обсягом палива, що зливаються в обратку з рейки.
Вибір потрібного типу управління визначається розміром двигуна, потужністю і його завданнями, а також доцільною вартістю автомобіля. Керуючий сигнал на клапани може бути пропорційний тиску, коли при збільшенні скважности тиск також зростає, а може бути обернено пропорційний, коли зі збільшенням шпаруватості тиск падає. Це залежить від обраної конструкції клапана і може відрізнятися на різних версіях одного і того ж двигуна. Тому завжди слід точно знати як працює клапан на конкректном автомобілі, щоб провести правильну діагностику його роботи.

Наявність акумулятора тиску - це пряма ознака приминения системи COMMON RAIL. Рампи можуть бути сферичної або циліндричної форми, ковані або литі. Мати механічні або електричні аварійні клапана для зливу палива в магістраль обратки. У V-образних системах застосовуються мінімум 2 рейки на кожен блок. Одна з датчиком тиску, друга може мати регулятор тиску. У деяких типах використовувалася розподільна третя рейка з якої паливо подається на дві інші (Land Rover, Jaguar, Ford). Основне завдання рампи - вміти зберігати максимально можливий тиск палива, не руйнуючись, і рівномірно розподіляти паливо по форсунках.

В системі COMMON RAIL використовуються форсунки певної конструкції. На перших поколіннях застосовувалися форсунки з електричним соленоїдним клапаном, який управляє підйомом голки в розпилювачі. Унаслідок необхідності контролю уприскування під більш високим тиском стали застосовуватися форсунки з п'єзоелементом. Останнім часом деякі виробники повертаються до технології соленоїдних форсунок, оскільки час їх реакції на команди ЕБУ вдалося зробити коротше, їх можна легко перебирати і відновлювати, вони дешевші у виробництві.