Система топливопитания

Описание конструкции

Система Common Rail (CR) – это предназначенная для дизелей система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска.

Понятие «Common Rail» (означает дословно «общая направляющая», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления) подчеркивает разницу между способами подачи топлива в старых и новых конструкциях. Во-первых, за основу для внедрения новой системы был взят двигатель с непосредственным впрыском топлива как изначально более экономичный и успешно изживающий «старые болезни» — «жесткость» работы, повышенный уровень вибраций и шумность. Во-вторых, был создан блок управления, который с помощью своих многочисленных программ позволил качественно улучшить работу всей системы питания. И, наконец, был изменен сам принцип работы всей этой системы.

В обычных системах питания для впрыска каждой порции топлива ТНВД должен повышать давление в соответствующем топливопроводе и форсунке. Поскольку производительность насоса зависит от числа оборотов кулачкового вала, результат в каждом конкретном случае получается далеко не оптимальным. Необходимо отметить, что также далека от идеальной и работа форсунки. Ее запорная игла открывается под действием ударной волны в топливной магистрали, а закрывается под действием пружины. В новой системе все иначе.

Топливо постоянно находится под высоким давлением в общей для всех форсунок топливной магистрали. В ней блок управления дизелем поддерживает, меняя производительность насоса, давление, равное 160 МПа, при различных режимах работы двигателя, то есть независимо от его оборотов и нагрузки при любой последовательности впрыска по цилиндрам.

Форсунки также претерпели существенные изменения. Они оснащены специальными пьезоэлектрическими клапанами и управляются по гибкому алгоритму в соответствии с конкретными условиями работы дизеля. Высокое давление, под которым топливо впрыскивается в цилиндр, создается уже при самом малом числе оборотов коленвала. Благодаря ему, а также электронному управлению процессом впрыска достигается значительно лучшая подготовка смеси в цилиндрах, что приводит к уменьшению расхода топлива и снижению токсичности выхлопных газов. В системе CR электроника регулирует момент впрыска, продолжительность, количество тактов впрыска и его количество. Именно этим и достигается оптимальный на каждом конкретном режиме работы дизеля результат. Общая магистраль оборудована датчиком давления и обратным клапаном, перепускающим топливо обратно в бак.

Работа топливного насоса с разной производительностью, малой при низких оборотах и высокой на больших, сказалась на уровне шума, производимого дизелем. Замеры показали, что переход на систему CR позволил уменьшить его на 10%.

К премуществам системы Common Rail относятся:

– практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя,

– возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках,

– управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива,

– улучшенный расход топлива на 10-15%, мощность возросла на 40% и это при существенном снижении выбросов вредных веществ в атмосферу (дизельные двигатели выбрасывают примерно на 25 % меньше парникового углекислого газа, чем их бензиновые аналоги без специального оборудования).