Варианты конструкции топливного контура системы Common Rail
Топливный контур системы Common Rail состоит из следующих компонентов:
— Топливный бак;
— Фильтр;
— ТНВД;
— Рампа;
— Форсунки;
— Обратка.
Подразделяются эти компоненты на следующие контуры:
1. Подкачивающий контур – все, что от бака до ТНВД;
2. Топливный контур высокого давления – все, что выше ТНВД по движению топлива до форсунок. К данному участку относятся сам насос, топливная рампа и форсунки.
3. Топливный контур обратки. Бывает двух типов: с клапаном (рестриктором) и без него.
Варианты подкачивающего контура:
1. Вакуумный контур, когда между ТНВД и баком создается разряжение. Под действием атмосферного давления топливо через фильтр поступает в топливный насос высокого давления. Основные дефекты данного типа подкачивающего контура:
— «Завоздушенность» из-за подсоса воздуха по линии движения топлива;
— Износ подкачивающего механического насоса. Причина — плохое качество топлива и наличие воздуха в системе.
- Погружной электрический топливный насос в баке. В этом случае между баком и ТНВД создается давление.
3. Погружной и магистральный электрический подкачивающий насос. Встречается на двигателях с системой Common Rail с пьезофорсунками.
4. Сочетание электрического погружного насоса и механической подкачивающей секции. Данный вариант в настоящее время практически не встречается на автомобилях.
Регулирование давления в рампе
Системы Common Rail могут иметь различные варианты регулирования давления в рампе. В зависимости от варианта, ТНВД может не иметь на себе регулятора давления или иметь регулятор давления на входе в насос. Эти регуляторы бывают двух типов:
— Нормально открытые;
— Нормально закрытые.
Также применяется двухточечное регулирование, когда оба регулятора расположены на ТНВД. Такие ТНВД содержат регулятор объемной подачи по входу, по низкому контуру давления и регулятор давления в рампе по высокому контуру. Такие системы использует компания Siemens.
Существуют ТНВД с одним регулятором по высокому давлению. Регулятор отвечает за стабилизацию давления и управляет давлением в рампе. Такой контур — наименее эффективный, потому что сначала сжимается топливо, а потом с регулятора оно стравливается в «обратку», чтобы управлять давлением в рампе. Такой вариант регулирования несет дополнительные энергетические затраты для системы и увеличивает расход топлива.
Топливная рампа.
Топливная рампа может быть выполнена в нескольких конструктивных вариантах:
1. На рампе стоит только датчик давления топлива. К ней подключены форсунки. Такой вариант был промежуточным этапом развития топливных систем;
2. Топливная рампа содержит датчик давления топлива и регулятор давления;
3. На рампе установлены датчик давления топлива и механический аварийный клапан. Чаще всего данный вариант встречается на грузовых автомобилях.
Форсунки
Современные топливные форсунки бывают двух типов — электромагнитные и пьезоэлектрические.
Электромагнитные форсунки.
Главный управляющий элемент электромагнитной форсунки – это электромагнит. Когда приходит управляющий импульс, анкер поднимается к электромагниту и открывается запорный элемент верхней камеры. В исходном состоянии давление в верхней и нижней камере одинаковое. Пружина запирает иглу распылителя. Как только анкер поднял запорный элемент в верхней камере, давление уменьшается и топливо уходит в «обратку». В этом случае, в нижней камере высокое давление приподнимает толкатель с иглой распылителя и начинается впрыск топлива. Когда электромагнитный импульс закончился, под действием пружины анкер садится на место, запорный элемент запирает верхнюю камеру, которая набирается давлением через дроссель. Давление в камерах выравнивается, пружина запирает иглу распылителя и впрыск заканчивается.
Неисправности в работе электромагнитных форсунок.
Главный дефект возникает из-за некачественного топлива. В форсунке с микронными зазорами происходит трение металл по металлу. Как только топливо имеет недостаточное смазывающее свойство, металл изнашивается, увеличиваются зазоры и форсунки перестают отвечать заданным требованиям.
Второй дефект – это несоблюдение чистоты либо износ других элементов топливной системы. Например, при неаккуратной работе механика в микронные зазоры форсунок попадают частицы грязи. Форсунки забиваются продуктами износа ТНВД – металлической стружкой. Она может приводить к подклиниванию движущихся частей, так и царапать их, выводя форсунки из строя.
Пьезофорсунки.
Основный привод — так называемый «пьезостолб». При подаче на него напряжения он расширяется и через гидромультипликатор нажимает на запорный элемент ниппельного типа. Из верхней камеры топливо уходит в «обратку», давление падает. Поскольку в нижней камере давление есть, то игла распылителя приподнимается и начинается впрыск. Когда мы снимаем напряжение с пьезоэлемента, он сжимается, а мультипликатор расширяется. Тогда запорный элемент садится на место, давление в верхней камере восстанавливается, и игла распылителя возвращается в исходное состояние. Впрыск прекращается.
В некоторых системах перед запуском мотора необходимо накачать давление на мультипликатор. Есть системы, когда мультипликатор набирает давление топлива во время прокрутки стартера и работы ТНВД. Правильным считается вариант наполнения мультипликатора до пуска двигателя.
В «обратке» пьезофорсунок обычно стоит клапан, который обеспечивает в ней давление до 10 Бар. Это давление необходимо для работы мультипликатора.
В пьезофорсунках такие же причины неисправности, как и в электромагнитных : грязь и механический износ от некачественного топлива.
Проверка работоспособности форсунок Common Rail.
На автомобиле есть следующие возможности проверки форсунок:
1. Компьютерная диагностика электронным сканером. Оценивается коэффициент коррекции. Новое форсунки, даже электромагнитные, не описываются этим параметрами. Коэффициенты коррекции могут вписываться в допуск и быть примерно одинаковыми, но форсунки фактически находятся в нерабочем состоянии;
2. Оценка объема «обратки». Самое главное, чтобы объем «обратки» с каждой форсунки был одинаковый, и чтобы производительность ТНВД была достаточной для компенсации утечки из форсунок в «обратку»;
3. Проверка форсунки на стенде по тест-плану завода-изготовителя.
Бывают случаи, когда засорение клапана «обратки» приводит к выходу из строя системы или к ее неправильной работе. Для пьезофорсунок неисправность клапана мешает правильной работе форсунок, особенно на высоких оборотах. Проверка работоспособности клапана, обеспечивающего до 10 Бар в «обратке», очень важна и опытные диагносты применяют здесь манометр для контроля давления. В «обратке» очень важно контролировать давление, поскольку этот клапан стоит в автомобиле один на все форсунки. Он не продается отдельно, а только вместе со всеми трубками «обратки», а это совсем недешево.
Если остались вопросы – пишите комментарии под данной статьёй, либо звоните напрямую нашему мастеру по телефону 8 (495) 021-88-28.
Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных. Политика конфиденциальности.