Принцип работы и устройство системы Common Rail

Common Rail: что это такое, как работает и сколько стоит ремонт

Что такое Common Rail

Common Rail – это система электронного управления впрыском топлива высокой точности, используемая в современных дизельных двигателях. В отличие от устаревших механических или полуэлектронных систем, в которых давление генерировалось перед каждым циклом впрыска на каждой форсунке, в данном случае топливо предварительно собирается в общей рампе, которая и получила название common rail («общая рейка»), и находится там под постоянным высоким давлением. Затем, по сигналу электроники, оно дозировано направляется в требуемую форсунку.

Концепция Common Rail получила свое развитие в 1980-х годах, однако значительного прогресса она достигла в конце 1990-х. Это стало возможным благодаря появлению надежных и доступных электронных систем управления, а также подходящих материалов. В настоящее время Common Rail является общепринятым стандартом для всех современных дизельных двигателей.

Устройство Common Rail

В основе современной системы лежит несколько важнейших элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию в общем процессе.

Принцип работы Common Rail

Основное отличие от систем с традиционными, рядными или распределительными топливными насосами высокого давления заключается в том, что в Common Rail давление поддерживается постоянно в магистрали, общей для всех форсунок. В то время как в более ранних двигателях давление создавалось для каждой форсунки непосредственно перед каждым впрыском топлива. Последовательность работы системы Common Rail выглядит следующим образом:

Из бака топливо поступает в фильтр предварительной очистки, который представляет собой, как правило, сетку и располагается непосредственно в баке.
Дизельное топливо в подкапотное пространство подается насосом подкачки, который зачастую располагается в топливном баке.
Фильтр-осушитель, предназначенный для тонкой очистки, удаляет воду и незначительные загрязнения из топлива.
Топливный насос высокого давления формирует давление топлива в соответствии с установками блока управления.
В общую рампу подаётся топливо, где оно скапливается при постоянном давлении.
ЭБУ рассчитывает момент и объем впрыска.
Топливо подается через форсунки, которые открываются в оптимальный момент. В определенных условиях происходит множественное впрыскивание за один цикл.
Неиспользованный бензин из форсунок направляется обратно в топливный бак по обратной линии.

Не пропустите: Mazda представила первый взгляд на новый кроссовер

Плюсы и минусы Common Rail

Как и любое другое техническое решение, современные дизельные двигатели обладают значительными преимуществами, которые, однако, сопровождаются рядом недостатков. Перечислим основные из них.

Плюсы

Точное дозирование позволяет добиться более высокой эффективности по сравнению с традиционными методами — увеличивается мощность, уменьшается расход.
Возможность гибкого управления позволяет осуществлять предварительные, основные и дополнительные впрыски с минимальной задержкой.
Уменьшение уровня шума и вибрации, свойственных устаревшим дизельным двигателям.
Соответствие экологическим требованиям обеспечивается благодаря чистому выхлопу.
Более стабильный холодный запуск.

Минусы

Значительная цена комплектующих, в особенности форсунок и топливной аппаратуры высокого давления, является существенной проблемой.
На качество топлива, а именно на наличие примесей и воды, система реагирует остро – они способны оперативно привести к ее неисправности.
Ремонт представляет собой сложную задачу, для решения которой необходима точная диагностика и использование специализированного оборудования.
Использование электронных компонентов приводит к проблемам при работе в сложных условиях.
Приобретение системы Common Rail обходится заметно дороже. Соответственно, срок ее окупаемости значительно превышает аналогичный показатель для традиционных дизельных двигателей (которых, впрочем, сейчас практически не выпускают).

Неисправности Common Rail

Некачественное топливо – одна из основных причин возникновения проблем в современных дизельных двигателях. Однако, существуют и другие факторы, приводящие к неисправностям. Далее мы обсудим наиболее часто встречающиеся поломки и их характерные признаки.

Износ или разрушение топливной аппаратуры высокого давления приводит к образованию металлической стружки, снижению давления, аварийному режиму работы или полному отказу двигателя.
«Форсунки, которые начали функционировать неисправно или заблокировались. Признаки неисправности включают в себя: появление дыма, нестабильную работу двигателя и детонацию, которая проявляется в виде резких ударов).
Обнаружены неполадки в работе регулятора давления: наблюдаются рывки, нестабильные обороты и ошибки, связанные с давлением.
Выход из строя датчика давления в рампе топливной системы приводит к нестабильной работе двигателя, его остановке или затрудненному запуску.
Попадание воздуха в топливопровод приводит к снижению мощности двигателя и проблемам с его запуском.
Забитый топливный фильтр приводит к снижению мощности двигателя и нестабильной работе в любых условиях.

Не пропустите: Автомобили Tenet стали дороже в России: обновлённый прайс-лист

Следует учитывать, что перечисленные причины и симптомы нередко проявляются одновременно. Современная топливная система Common Rail и двигатель в целом представляют собой чрезвычайно сложный механизм, поэтому для точной постановки диагноза по одному признаку недостаточно. В связи с этим, первоочередным этапом всегда является компьютерная диагностика.

Частые вопросы

В чем разница между TDI и Common Rail?

TDI — маркетинговое наименование дизельных двигателей концерна VAG. Эта аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct (Diesel) Injection. Тем не менее, под этими буквами может применяться любая техническая конструкция. Первые TDI использовали механические или насос-форсуночные системы, в то время как современные двигатели оснащены Common Rail. Таким образом, TDI – это общее обозначение дизельных двигателей группы VAG, а не конкретной технологии впрыска.

В чем заключаются различия между дизельной системой Common Rail и традиционной дизельной конструкцией?

В традиционных дизельных двигателях давление создается и направляется к каждой форсунке непосредственно перед впрыском топлива. В системах Common Rail поддерживается постоянное давление в общем накопительном баке (рампе), откуда каждая форсунка получает необходимое количество топлива в момент впрыска.

Не пропустите: Основные новости о рейдах ГИБДД и новых законах из Telegram-канала Autonews

В чем причина повышенной чувствительности двигателей с системой Common Rail к качеству используемого топлива?

Работа узлов осуществляется под давлением до 2500 бар, при этом зазоры в форсунках измеряются в микрометрах. Любое, даже незначительное загрязнение, оказывает абразивное воздействие и способно разрушить форсунки, а также другие компоненты, за очень короткое время.

Главное о Common Rail

Common Rail – это современная дизельная система впрыска, управляемая электронными компонентами.
В отличие от традиционных систем, принцип работы основан на использовании общей топливной магистрали с постоянным высоким давлением.
Ключевые элементы системы включают в себя: насос, регулятор давления, топливный насос высокого давления (ТНВД), топливоподводящую рампу, форсунки, датчики и электронный блок управления.
Позволяет осуществлять точную и, при необходимости, повторную подачу топлива в течение одного цикла.
Эффективность, уровень звукового комфорта и экологичность превосходят показатели стандартных дизельных двигателей.
Система Common Rail восприимчива к качеству используемого топлива и нуждается в точной диагностике и специализированном оборудовании при проведении ремонта.
В настоящее время это является общепринятой практикой для большинства дизельных силовых агрегатов.

Илья Калинчиков