Устройство и принцип работы системы Common Rail

Отличительной особенностью дизельного двигателя от множества бензиновых аналогов является отсутствие системы зажигания, так как смесь топлива и воздуха в цилиндрах дизеля воспламеняется самостоятельно (от сильного сжатия и нагрева). При этом возникает необходимость подачи топлива в камеру сгорания под высоким давлением.

Существует несколько типов систем питания дизельного двигателя, которые отличаются по конструкции и схеме реализации, однако общим является то, что каждая топливная система осуществляет нагнетание горючего для последующего впрыска солярки через дизельные форсунки.

Вполне очевидно, что для дизельных двигателей крайне важна максимальная герметичность всей топливной системы. Если же происходит попадание воздуха, тогда необходимого давления впрыска достичь не удается. Более того, лишний воздух способен вывести из строя дорогостоящие элементы системы топливоподачи. Далее мы рассмотрим, для чего нужно и как выполняется развоздушивание топливной системы дизельного мотора.

Почему возникает необходимость прокачать топливную систему дизельного ДВС и как это сделать

Как уже было сказано выше, топливо в дизеле подается под высоким давлением. Указанное давление создает ТНВД (топливный насос высокого давления). В том случае, если происходит подсос воздуха, давление в насосе не достигает нужных значений для реализации эффективного впрыска топлива в цилиндры дизельного двигателя.

Естественно, в подобной ситуации дизельный мотор плохо заводится, работа в режиме холостого хода и под нагрузкой может быть нестабильной (дизель троит), обороты начинают плавать, силовой агрегат может глохнуть прямо в движении и т.д. Отметим, что не только завоздушивание проявляется в виде указанных симптомов, однако также вполне может являться одной из причин.

Для решения проблемы понадобится сначала выяснить, есть ли проблемы с герметичностью. Если это так, тогда потребуется удалить воздух из топливной системы дизельного мотора. Чтобы определить, действительно ли в топливную систему попал воздух, на начальном этапе нужно отсоединить топливопроводы высокого давления от форсунок. Затем следует отвернуть гайки, которые крепят трубопроводы.

Далее нужно пригласить помощника, который стартером будет крутить двигатель. Главное, определить, поступает или не поступает горючее из трубопроводов. Если подачи нет, в системе может быть воздух и она нуждается в прокачке.

• Прежде всего, первым прокачивается фильтр топлива. Для этого при помощи ключа немного откручивается винт на корпусе фильтра.
• Далее нужно качать топливо насосом ручной подкачки. Прокачка длится до тех пор, пока через отверстие винта горючее не начнет вытекать, причем без воздушных пузырьков. Теперь винт на корпусе фильтра можно закрутить.

Отметим, что не все дизеля имеют насос ручной подкачки. На таких моторах прокачать топливный фильтр дизеля будет несколько затруднительнее, так как топливоподкачивающий насос в случае завоздушивания фильтра также не работает.

Для решения задачи винт на корпусе фильтра откручивается, далее стартером помощник крутит мотор. Обратите внимание, процедура может занять много времени и существует риск полностью разрядить аккумулятор. По этой причине рекомендуется проводить прокачку стартером в условиях гаража или задействовать бустер (пуско-зарядное устройство), чтобы минимизировать разряд АКБ.

Как прокачать ТНВД

После того, как фильтр топлива был прокачан, далее нужно приступать к удалению воздуха из топливного насоса высокого давления.

• Сначала потребуется открутить центральный болт, который расположен по центру между штуцерами магистралей высокого давления;
• Далее включается зажигание, после чего прокачка осуществляется при помощи ручного подкачивающего насоса. Прокачка длится до тех пор, пока из отверстия под ранее открученный центральный болт не появится горючее.
• Теперь болт можно немного закрутить, чтобы было легче контролировать наличие или отсутствие пузырьков воздуха в вытекающем горючем.
• Если в процессе прокачки дизельное топливо так и не появилось в отверстии под болт, тогда можно прокрутить двигатель стартером и продолжить прокачку до появления чистого топлива без воздуха.
• После того, как пузырьки воздуха исчезнут, болт снова нужно открутить и начать крутить мотор от стартера. При этом следует обратит внимание на то, как солярка выталкивается из отверстия.
• В норме горючее должно выходить с пульсацией, дозировано. В этом случае можно предполагать, что ТНВД исправен, а проблемы с работой мотора возникли из-за завоздушивания системы. Болт можно затягивать.

Причины попадания воздуха в топливную систему

1. Повреждение и высокий уровень износа топливной системы. Выход из строя уплотнителей топливного насоса, коррозия трубок системы, прохудившиеся шланги — все это приводит к подсасыванию воздуха.

2. Нет в бензобаке топлива. После его закачки мотор не заводится

3. Попадание воздуха в дизельное топливо через фильтрующий элемент. Это происходит в случае его неправильной установки.

Диагностирование, определение мест попадания воздуха в систему

При выезде на место специалисты грузовой тепомощи в первоочередном порядке осуществляют внешний осмотр авто с целью выявления протечек топлива, которые укажут на места повреждения элементов топливной системы, нарушения ее герметичности.

Для выявления также используется специальное оборудование и инструмент, ведь в системе могут быть очень мелкие отверстия и без принудительной прокачки, создания давления в системе их не обнаружить.

Другие способы прокачки топливной системы дизельного двигателя

Итак, выше мы рассмотрели основной способ, как прокачать топливную систему дизеля. При этом многие специалисты и опытные автолюбители отдельно указывают, что в ряде случаев подобные попытки прокачать насос могут иметь серьезные последствия для системы питания.

Обратите внимание, причина таких опасений заключается в том, что если имеются механические повреждения, прокачка таким способом может нанести непоправимый ущерб. Давайте рассмотрим другие существующие способы.

• Прежде всего, ослабляется болт на магистрали обратной подачи топлива (так называемая «обратка»). Далее следует внимательно следить за тем, как будет выходить топливо. Если видны пузырьки воздуха, тогда это значит, что система завоздушена.

Если это так, можно взять простой насос для накачки шин или компрессор. Далее с топливного насоса снимается шланг, вместо него ставится шланг воздушного насоса. Основная идея в том, что происходит накачка, которая позволяет повысить давление в системе. Это давление дает возможность перекачать дизтопливо в топливный насос.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему возникает подсос воздуха в топливную систему дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных признаках и причинах завоздушивания системы питания на дизелях, а также о способах диагностики и ремонта данной неисправности.

• Еще один способ прокачки можно охарактеризовать, как «бытовой», так как он предполагает использование домашнего пылесоса. Главное, чтобы устройство имело достаточную мощность.

Итак, сначала снимается топливный фильтр, просушивается его корпус. Затем отдельные элементы протираются, затем производится обратная сборка. Далее понадобится обнаружить два штуцера на корпусе фильтра. Один из штуцеров нужен для слива дизтоплива, а другой подойдет для прокачки.

Приготовив пылесос, также нужен обычный медицинский шприц и шланг длиной 30-40 см. Для этих целей рекомендуется использовать прозрачный тип шланга. Шприц вставляется в шланг, а другой конец шланга надевается на штуцер прокачки.

Далее из шприца вытаскивается поршень, а в шприц вставляется трубка пылесоса. Главное, добиться надежной фиксации и плотной посадки. Также места соединений можно уплотнить, надевая отрезки шлангов разного диаметра, наматывая изоленту и т.д.

Теперь можно немного открутить штуцер, после чего включается пылесос. Через несколько секунд в шприце можно будет увидеть желтоватую пену. Это и есть смесь солярки и воздуха. Дальнейшая прокачка сводится к тому, чтобы вместо пены шприц заполнило чистое дизтопливо.

Рассмотрим еще одно решение, позволяющее в некоторых случаях быстро прокачать топливную систему дизеля. Для этого достаточно полностью заполнить корпус топливного фильтра дизельным топливом, после чего двигатель запускается. Далее нужно дать мотору поработать на высоких оборотах, в результате чего происходит прокачка системы питания.

Симптомы попадания воздуха и проверка

Главной причиной чрезмерной восприимчивости топливной системы дизеля называют наличие ТНВД. Это насос высокого давления, устанавливаемый на ТС дизельных машин (и на некоторые автомобили с бензиновыми моторами). Насос этот при работе может заглатывать воздух, и тогда давление уменьшается, вследствие чего резко падает эффективность впрыска горючего. Проблема решается путём прокачки.

Определить наличие воздуха в системе можно по тому, как ведёт себя машина:

• она может превосходно запускаться, но двигатель некоторое время или периодически будет работать нестабильно;
• автомобиль крайне плохо реагирует на педаль акселератора;
• после длительного простоя наблюдаются сложности запуска, не получается завести мотор, даже спустя несколько минут (по ходу запуск двигателя всё ухудшается и ухудшается).

Как прокачать топливную систему дизельного двигателя фото

Причину таких сбоев надобно искать как раз в воздушной пробке, образовавшейся в системе из-за попадания воздуха. Однако только одними симптомами довольствоваться опытный автомобилист не может, и он знает, что возможны и другие неисправности при одинаковых симптомах. Поэтому рекомендуется провести полноценный анализ.

1. От инжектора отсоединить шланги высокого давления.
2. Попросить помощника прокрутить стартер.
3. Посмотреть, если из трубок не потечёт горючее, значит, там воздух.

Как и было сказано выше, грамотная прокачка поможет эту ситуацию исправить.

С помощью насоса

Ниже представляем один из способов:

• Требуется ослабить болт «обратки» топлива. Как правило, в большинстве случаев болт бывает с размером шляпки на 17. На зарубежных авто болт помечается маркировкой «out»;
• Ни в коем случае нельзя думать, что болт не бывает других размеров. К примеру, на некоторых японских автомобилях он на 19. Может быть и другой размер. По этой причине лучше всегда пользоваться инструкцией, где все это прописано.

Продолжаем:

• Изучаем как идет топливо. Если замечаем, что в нем присутствуют пузырьки, то это оно и есть: воздух попал в систему;
• Собственно говоря, когда исчезнут пузырьки, тогда и следует останавливать операцию;
• Берем обычный автомобильный насос;
• С дизельного насоса снимаем шланг;
• Вдеваем туда шланг от автомобильного насоса;
• Подкачиваем его немного, чтобы создать во всей системе давление. Оно поможет перекачать дизельное горючее и попадет в насос;
• Нам нужен будет переходник, который соединяем со шлангом «обратки». В частности, можно использовать даже компрессор.

Крайне важно не переусердствовать

. Топливный бак может просто напросто раздуться и ни к чему хорошему это не приведет.

Откручиваем далее остальные подводящие трубки. Они идут на форсунки. Просто в них мог остаться воздух.

Топливная система Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского — общий путь, общая рампа) является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях. Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году. В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange). Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой. В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр. Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе. Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10%. Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива. Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы. Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа.
Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе. Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам. Форсунка — важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки. Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки. Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно. Рассмотрим подробнее работу Common Rail. С помощью топливоподкачивающего насоса 6 топливо прокачивается через фильтр 7 с влагоотделителем и подается в радиально-плунжерный насос высокого давления 3, который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера. Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота. От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор 8, откуда под высоким давлением поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки 11, управляемые компьютером. Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак 1 через топливопроводы слива (обратный слив) 2. В нужный момент блок управления 15 дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска. Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления 15, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя. Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие. Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора 4. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.

Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений. Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами. С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск. Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится: ➤ два предварительных впрыска — на холостом ходу; ➤ один предварительный впрыск — при повышении нагрузки; ➤ предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке; ➤ основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок. Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных. К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания. Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С. В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения. В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться. Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более. Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

24techno-guide.ru

Другой способ – мощный пылесос

Прокачать дизельный насос, по сравнению с бензиновым, действительно намного сложнее. Но применяя эту методику, получится провернуть все за 15 минут и еще с перекурами.

Начали:

• Снимаем фильтр и высушиваем его стакан. Все тщательно вытираем и ставим обратно;
• Находим два штуцера на кожухе фильтра. Они нам и нужны для дальнейшей работы. Один из штуцеров предназначен для слива дизеля, а другой – для прокачки;
• Далее потребуется пылесос, медицинский шприц и шланг, сантиметров эдак 20-30. Желательно, чтобы он был прозрачным;
• Шприц вдеваем в шланг, а тот в необходимый штуцер (тот, который для прокачки);
• Вынимаем из шприца поршень, а вместо него вставляем трубку пылесоса (она должна быть достаточно тонкой и сидеть в шприце плотно);
• Если не удалось найти пылесос с соответствующим диаметром трубки, не отчаивайтесь. Можно поступить так: насадить на трубку шланг пошире (идеальный вариант, если диаметр трубки будет маловат);
• Штуцер откручиваем немного, а затем включаем пылесос. Достаточно, чтобы он поработал 15 секунд, после чего в шприце появится пена. Она будет заполнять шприц постепенно, и когда вы заметите, что идет уже чистая топливная жидкость без пузырей, надо закрутить штуцер и выключить пылесос;
• Стоит отметить, что чем мощнее пылесос, тем быстрее выкачается весь воздух;
• Запускаем мотор и проверяем, как все работает.

ОБЩАЯ ПЕРЕКЛАДИНА, ИЛИ НЕМНОГО ПРАВДЫ О COMMON RAIL…

Появление на дорогах нашей страны дизельных автомобилей, оснащенных системой впрыска топлива Common Rail (в первую очередь Mercedes, Alfa Romeo и Fiat, а теперь уже и относительно доступных по цене Peugeot, Citroen и Ford), породило и целый ряд насущных вопросов. А именно: надежность, особенности эксплуатации, обслуживания и ремонта этой мудреной системы впрыска. Да и вообще, покупать или не покупать? Но самостоятельно разобраться в ходящих среди автолюбителей мифах и «страшилках», правде и домыслах о «великом и ужасном» Common Rail бывает ой как непросто… Что ж, попробуем рассказать об устройстве, особенностях эксплуатации и возможных проблемах системы Common Rail вместе со специалистами СТО «Common Rail Service» ООО «Белтехнодизель».

Немного истории — Первый прототип системы Common Rail (CR) был разработан в конце 60-х годов прошлого века швейцарским инженером Робертом Хубером. Однако, как и многим изобретениям, опередившим свое время, будущей системе впрыска предстояло «пролежать на полке» долгие 30 лет. Лишь только в середине 90-х годов доктора Шохей Ито и Масахико Мияки, работавшие в японской корпорации DENSO, смогли разработать CR для дизелей коммерческого автотранспорта. Работоспособная версия системы получила обозначение ECD-U2 и была использована на двигателях грузовиков HINO Rising Ranger. В 1995 году технология была продана другим производителям. Однако именно DENSO вошла в историю как пионер адаптации Common Rail к нуждам автомобилестроения. Примерно в то же время работы по разработке новой системы впрыска для дизелей легковых автомобилей велись общими усилиями компаний Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После того как инженеры концерна Fiat разработали дизайн и общую концепцию системы, новая разработка была продана немецкой компании Robert Bosch GmbH для дальнейшей доводки и запуска в массовое производство. Как показало время, этот шаг стал стратегической ошибкой концерна Fiat, поскольку новая технология впрыска дизельного топлива доказала не только свою жизнеспособность, но и преимущество над другими системами (лучшие экологические данные по выхлопу, меньший шум), вследствие чего получила широкое распространение на современных дизельных моторах. Однако флагман итальянского автомобилестроения в то время находился в весьма удручающем финансовом положении и не имел собственных ресурсов для самостоятельного завершения разработок и последующего создания массового продукта. Тем не менее впервые в легковом автомобилестроении система Common Rail была применена в 1997 году на дизеле 1.9 JTD итальянского Alfa Romeo 156 (а затем и на 2.4 JTD) и лишь в апреле 1998-го появилась на Mercedes-Benz C 200 CDI.

Как это работает Основным отличием системы CR от других систем впрыска является то, что процессы создания высокого давления топлива и его впрыска в цилиндр разделены. Это позволяет более гибко регулировать давление, количество и момент впрыска. Также преимуществом данной системы является быстродействие и точность подачи топлива. Само же английское словосочетание Common Rail обозначает единую трубку-аккумулятор (топливную рампу или, как говорят, рейку), откуда топливо с одинаковым высоким давлением распределяется по всем цилиндрам. Подобная топливная рейка имеется и на давно привычных нам бензиновых инжекторных двигателях с электронным управлением распределенным впрыском. Однако обо всем по порядку… Топливо из бака подается погружным электрическим топливоподкачивающим насосом (на системах СP1) или вакуумным механическим топливоподкачивающим насосом (приводимым непосредственно самим двигателем) через фильтр к ТНВД, задачей которого (совместно с регуляторами давления топлива) является только создание и поддержание необходимого давления топлива. От ТНВД топливо под высоким давлением подается в вышеупомянутый аккумулятор-рампу (Rail), из которого по коротким топливопроводам равной длины поступает к форсункам (инжекторам). Форсунки имеют электромагнитный или пьезоэлектрический (на системах CP4) управляющий клапан. Момент и продолжительность открытия клапана определяют параметры впрыска. Давление в топливной системе (200-2000 бар) регулируется регулятором давления топлива. Топливо, не использованное системой и ею же нагретое, в зависимости от своей температуры или отправляется обратно в бак через охладитель, или подается на вход топливного фильтра (если есть топливный термостат).

Правильно питаться — это важно По аналогии с тем, что «театр начинается с вешалки», разговор на такую сложную тему, как особенности эксплуатации системы впрыска Common Rail, нужно начинать с обсуждения простого на первый взгляд, но весьма важного вопроса — топливо и системы его очистки. Несмотря на то что данная тема не раз обсуждалась на страницах специализированных автомобильных изданий, все равно находится огромное число любителей сэкономить на стоимости топливного фильтра и сроках его замены! Сразу оговоримся, что в наших условиях эксплуатации рекомендованный интервал замены топливного фильтра — 8 тысяч километров пробега, превышать его не стоит. Не нужно также заниматься самоуспокоением и думать, что фильтр хорошего качества спасет от всех бед. Увы, дешевую солярку «из-под трактора» он не остановит, ведь его функция — очищать, а не модифицировать топливо! Сэкономленные на качестве топливного фильтра 10$ не стоят форсунок, отказавших из-за «смерти» прецизионных деталей, а также регулятора давления в топливной рейке и ТНВД! Если говорить о конкретных фирмах-производителях, то, судя по опыту нашей СТО «Common Rail Service», лучше всего за время длительной эксплуатации зарекомендовали себя фильтры марок Bosch и Delphi, неплохим качеством обладает и продукция Knecht/Mahle Group. И если комплектующие Delphi относительно редко встречаются в продаже и несколько дороже аналогов других фирм, то фильтрующие элементы производства компании Robert Bosch GmbH весьма широко представлены на рынке автозапчастей РБ и достаточно доступны по цене. Так, их стоимость находится в диапазоне 38-68 тысяч рублей в зависимости от конкретной модели автомобиля. Выделяется из этого ряда только топливный фильтр для автомобилей Renault, оснащенных двигателями 1.9 dCi с системой впрыска Common Rail первого поколения (СР1), — в данном случае его стоимость достигает 120 тысяч рублей. Объясняется это тем, что если на большинстве машин топливный фильтр представляет собой бумажную вставку-картридж, то у данного мотора это достаточно замысловатое устройство, имеющее собственный корпус и пять патрубков, подключение к которым топливопроводов требует определенных знаний и навыков… Как ни странно это звучит, иногда банальная замена фильтра-вставки требует некоторого умения. Например, на ставшем «народным» Citroen Xantia (впрочем, как и на многих дизельных машинах концерна PSA с HDI Bosch) картридж фильтра топлива направленный, то есть вставлять его необходимо точно в паз, протерев и продув при замене корпус самого фильтра. Вследствие неквалифицированной замены фильтрующего элемента неочищенное топливо в обход его попадает внутрь системы питания дизеля HDI, тем самым вызывая загрязнение прецизионной «сетки» регулятора давления топлива (РВД). Симптом болезни — при выключении зажигания двигатель еще несколько секунд работает. Чтобы справиться с этой проблемой, «народные умельцы» «скусывают» сетку-микрофильтр на конце регулятора высокого давления, что приводит к его ускоренному выходу из строя (уже после 5-15 тысяч км пробега). Или же, не устранив первопричину, регулятор меняют, но все повторяется! Известны случаи, когда по совету «мастеров на все руки» владелец трижды менял РВД и только потом, отчаявшись, обращался на специализированную СТО! А между тем стоимость РВД в интернет-магазине нашей СТО — 370 тысяч рублей. Весьма внимательно к замене топливного фильтра нужно относиться и владельцам таких престижных автомобилей, как Audi A8 3.3 TDI, Mercedes-Benz S-klasse 4.0 CDI, BMW 740 D. Если хозяину такого авто «повезло» и он выездил бак насухо или получил «завоздушивание» ТНВД в результате неквалифицированной замены топливного фильтра, то далеко не каждая сервисная станция поможет в решении данной проблемы…

Лить или не лить? Пожалуй, самый больной и актуальный вопрос для наших «дизелистов» — качество и тип применяемого дизельного топлива. Поэтому сразу оговоримся, что подходящим для дизелей с системой впрыска Common Rail является топливо, удовлетворяющее стандарту EN 590. Применение биодизельного топлива без комментариев — уж сколько копий было сломано в жарких спорах по этому вопросу на разных интернет-форумах. Лить или не лить — каждый решает сам. Но надо помнить, что биодизельное топливо очень гигроскопично. А увеличившаяся влажность топлива приводит к повышенному износу компонентов системы впрыска… В качестве пищи для размышления хотелось бы привести содержание официальных телеграмм Robert Bosch GmbH, получаемых нами вместе с обновлениями Bosch Diagnostics Software.

Использование биодизеля «С точки зрения химии биодизель представляет собой сложный метиловый эфир кислоты жирного ряда (FAME). Ответственность за применение биодизеля несет исключительно производитель автомобиля. Компания Robert Bosch GmbH не дает разрешения на использование чистого биодизеля. Компания Robert Bosch GmbH допускает добавление максимум 5% биодизеля согласно стандарту EN 14214 по дизельному топливу согласно стандарту EN 590. Смесь также должна соответствовать стандарту EN 590. Используемое в Европе биодизельное топливо должно соответствовать стандарту EN 14214. Вследствие сниженной устойчивости биодизеля к старению (в сравнении с традиционным дизельным топливом ископаемого происхождения) длительные простои автомобиля критичны. Особенно при неблагоприятных условиях эксплуатации и неблагоприятных внешних воздействиях биодизельное топливо в автомобиле подвержено быстрому старению. При использовании биодизеля недостаточной устойчивости к старению эффективная защита компонентов системы впрыска топлива невозможна.

Возможные последствия при использовании биодизеля с недостаточной устойчивостью к старению: — засорение топливного фильтра; — скопления и осмоления в компонентах системы впрыска дизельного топлива; — коррозия. Вследствие осадков ход компонента ТНВД «исполнительный механизм количества» затрудняется, что приводит к неконтролируемым процессам регулирования, проявляющимся в эксцентричном ходе двигателя и сбоях в режимах работы». Не менее серьезные требования предъявляются и к воздушному фильтру. Следует помнить, что это не только первичная преграда пыли и грязи для впускного тракта двигателя, но и защитник расходомера (датчика массового расхода воздуха). А если проворонить сроки замены воздушного фильтра или «попить» воды на автомобилях с низким расположением воздухозаборника при быстром проезде через лужи (фильтр размокает, рвется и начинает пропускать пыль), то «расплачиваться» придется уже расходомером воздуха (100-200$ в зависимости от модели) и, возможно, самим ДВС..

«Экономная» экономика Система впрыска Common Rail вообще не терпит экономии на расходных материалах, а также пренебрежения регламентными работами. Иллюстрацией этого служит простой пример — установка форсунок впрыска на старые уплотнения (медные шайбы). Причина, как правило, банальная лень или переходящая все границы жадность. Похожая ситуация — использование новых шайб, однако неквалифицированная их установка (на неподготовленную поверхность, а ведь грязь с форсунки сыплется в ее посадочное отверстие, вызывая неплотное прилегание шайбы к форсунке или шайбы к плоскости отверстия). Из-за использования старых шайб также возникает неплотное прилегание. В обоих случаях из отверстия форсунок начинают выходить выхлопные газы и несгоревшие тяжелые углеводороды — клиент приезжает на СТО с жалобой, что у него из-под форсунки «лезет битум»… Скорее всего, это признак уже крепко «укоревшей» в ГБЦ форсунки, так как к этому моменту ее колодец весь будет заполнен битумными массами. Стоимость работ по бережному выкручиванию одной форсунки может легко превысить 50$. В запущенных ситуациях нередки их разламывания при попытке выкручивания. Спасти ГБЦ в этом случае может только высверливание форсунки на координатном станке. А потому не надо ждать, когда запах сгорающих коксовых отложений на форсунках достигнет салона. Надо взять себе за правило и периодически контролировать работу двигателя (слушать на предмет «подсекания» газов) со снятыми защитными кожухами. Достаточно распространенной проблемой вышеописанная ситуация становится на турбодизелях CDI автомобилей Mercedes. Поэтому, например, скандинавские таксисты — владельцы таких автомобилей взяли за правило с периодичностью раз в 10 тысяч километров пробега снимать форсунки и менять огнеупорные медные шайбы и болты крепления форсунок. Поступать так рекомендуют и многие СТО в нашей стране… Однако коксование посадочных отверстий форсунок не самое страшное последствие использования старых огнеупорных шайб. Мало кто знает, что они выполняют функцию отвода избытка тепла от распылителя форсунки и, изнашиваясь, теряют свою эффективность. Поэтому если шайба прогорела, то практически со стопроцентной уверенностью можно сказать, что и сам распылитель уже «синий» от перегрева. А его стоимость — 40-80$. Кстати, «здоровье» распылителей напрямую зависит и от состояния турбоагрегата, а также от качества применяемого моторного масла. При чем тут одно к другому? Дело в том, что все двигатели с CR оборудованы турбинами. А принцип работы подшипников скольжения турбины — жидкостное трение, когда масло под давлением образует слой, по которому скользит вращающийся с огромной скоростью ротор турбоагрегата. Это и обуславливает высокие требования к качеству моторного масла. Поэтому оговоримся, что льем только «синтетику». Не соответствующее допускам масло не обеспечит должной защиты турбины и приведет к ее преждевременному износу. А когда турбоагрегат пойдет вразнос и двигатель начнет работать на парах моторного масла, то с вероятностью 60 процентов можно предположить, что уже «сгорели» и распылители. Несколько слов хотелось бы сказать и любителям мыть двигатель до первозданного состояния. Не надо забывать, что современные турбодизели с электронными системами управления впрыском — это не «безмозглые» дизельные агрегаты конца 80-х годов прошлого века и из-за обилия электронных компонентов и электрических разъемов «купаться» вовсе не любят! А посему после мойки двигателя, если к таковой все же пришлось прибегнуть, очень важно тщательно обдуть сжатым воздухом все электрические разъемы, а также места установки форсунок для предотвращения скапливания воды, приводящей к их «укореванию»…

Слушал и записывал Егор АЛЕСИН, фото СТО «Common Rail Service».

Возможные проблемы и неисправности систем впрыска Common Rail конкретных автомобилей будут рассмотрены во второй части материала. Продолжение следует…

Рекомендации по демонтажу-монтажу форсунок common-rail

Инструкция по демонтажу-монтажу форсунок системы Common Rail

На большинстве современных Дизельных двигателей устанавливается топливная аппаратура common-rail, которая очень капризна к попаданию внутрь абразива, который мгновенно выводит её из строя. Сами же двигатели стали многоклапанными, из-за чего стало сложнее размещать форсунки в камере сгорания, поэтому их приходится изготавливать длиннее, а сами крепления форсунок слабее, чтоб не деформировать длинные форсунки. Поэтому демонтаж-монтаж данных форсунок должен производится в соответствующей чистоте и по технологии производителя.

Демонтаж форсунок:

1. Перед демонтажем форсунок необходимо промыть топливную аппаратуру под струёй керхера, стараться особо не поливать проводку, а вычищать только топливную аппаратуру. Внимание! Во время мойки, в повреждённую изоляцию эл. проводки может проникнуть влага, которая приведёт к электрическим неисправностям. Поэтому, после мойки. необходимо продуть сжатым воздухом, запустить дизель, прогреть его полностью и сделать компьютерную диагностику на наличие электрических ошибок. Если таковые присутствуют – необходимо вначале их устранить , а потом уже приступать к демонтажу форсунок.
2. Перед демонтажем форсунок необходимо прогреть двигатель, и сразу начинать пробовать откручивать болты крепления кронштейнов форсунок. Если они не откручиваются от допустимого момента, необходимо обильно залить WD-40 и дать отстоятся 30 минут… и пробовать заново (если форсунки и крепежи ржавые, то сразу перед прогревом двигателя смело заливайте WD-40 и прогревайте). Если болты не откручиваются, оцените свои силы или ближайшие СТО (если Вы автовладелец), так как при откручивании болт может лопнуть и остаться в головке, для извлечения которого понадобятся профессиональные навыки и соответствующий инструмент.
3. Аналогичная ситуация и с демонтажём самих форсунок. Форсунки должны вытаскиваться строго по своей оси!. Если форсунки не идут – запрещается: по ним стучать, проворачивать их вокруг своей оси (расшивеливая) и применять наклонные действия! Если у Вас отсутствует оборудование по демонтажу форсунок, рекомендуем самим не рисковать, так как минимум вытащенная форсунка деформируется (без возможности восстановления) а в худшем случае – обломается в самой ГБЦ, что приведёт к поискам специалистов которые смогут её извлечь, или к демонтажу ГБЦ с дальнейшими последствиями (временными , финансовыми и качественными).
4. Итак форсунки сняли! Сразу одеваем колпачки на штуцера высокого давления! если таковых нет, тогда изготовьте их из обычной фольги. Дальше необходимо демонтировать все топливопроводы высокого давления, саму топливную магистраль (рейл) топливопровод от ТНВД к рейлу, топливопровод от топливного фильтра к ТНВД, и сам топливный фильтр. Всё это упаковать в каждый отдельный кулечек.
5. Итак пока двигатель остывает необходимо изучить состояние топливного фильта! Снимаем его и откручиваем сливной болт полностью. Сливаем отстой в чистую и прозрачную банку; в момент сливания встряхиваем фильтр, чтоб с него всё содержимое вылилось (Внимание: в момент сливания отстоя верхние штуцера топливного фильтра не должны быть закрыты, и верхняя полость топливного фильтра соединена с атмосферой (для того чтобы отстой вытекал под напором

   ). Изучаем состояние слитого отстоя и, если отстой чистый или на дне присутствует несколько капелек воды и небольшая грязь, то нам достаточно установить новый оригинальный топливный фильтр; если же в отстое будет более 20% воды или стружки (которую можно обнаружить магнитом), то необходимо снимать топливный бак на чистку, а также снимать ТНВД и совместно с форсунками отправлять в специализированную ремонтную мастерскую по топливной аппаратуре .

6. Внимание! Если в топливную аппаратуру попала влага, и на стенде она будет работать отлично, её всё равно необходимо разбирать, чистить, проверять и собирать на новом ремкомплекте, так как даже маленькое пятнышко ржавчины приведет к катастрофическому износу!
7. Пока форсунки проверяются, необходимо изучить и подготовить посадочные места в ГБЦ под форсунки, которые должны быть чистые, ровные, без рваных следов инструментальной обработки, а также необходимо проверить расстояние от верхней плоскости ГБЦ до плоскости под форсунку (то есть глубину колодца), и сравнить с остальными цилиндрами. Очень часто остаются старые уплотнительные шайбочки, которые мотористы не замечают и устанавливают поверх новые шайбы, а также в некоторых случаях, при повреждении посадочного места, мотористы «шарошат» плоскость, которая становится ниже на миллиметр – из-за чего факел форсунки уже не будет попадать точно в камеру сгорания.
8. На нашем сервисе мы , убедившись в отсутствии дополнительных шайбочек и наличии стандартной длины колодца, проверяем ещё расстояние между плоскостью под форсунку и поршнем в верхней мертвой точке, что характеризует степень сжатия, и если она будет отличатся более чем на 0,5 мм, то уже этот цилиндр не будет нормально работать на холодную, и в таком случае мы устанавливаем шайбочку на эту же величину тоньше.
9. Ну и, соответственно, убедится в отсутствии механических неисправностей по двигателю, проверить все уровни технических жидкостей, состояние подтеков масла, ремня ГРМ и генератора.

Монтаж форсунок:

Итак мы отремонтировали форсунки или приобрели новые…

ПРАВИЛА! Распечатываем упаковки и снимаем защитные колпачки только перед самой установкой каждой детали! Следим за чистотой рук и условий в рабочем помещении, ни в коем случае эту работу не выполнять на улице! Где при малейшем дуновении ветра наносит абразива на поверхности топливной аппаратуры!. Крепежные болты форсунок и уплотнительные шайбы ставить только новые!

1. Если демонтировали ТНВД, необходимо в первую очередь установить его, чтоб можно было без сопротивления компрессии прокручивать коленвал и проверять метки газораспределения.
2. Устанавливем топливный фильтр и подключаем его топливопроводом к ТНВД.
3. Устанавливаем топливную рейку, подключаем её к ТНВД.
4. Устанавливаем форсунки по очереди, соблюдая моменты и порядок затяжки, а также их положение и направление.
5. После – устанавливаем топливопроводы высокого давления между рейлом и форсунками, штуцера на рейле затягиваем требуемым моментом, а на форсунках не накручиваем на пол оборота. Внимание! Обращайте на соосность наконечников топливопроводов и штуцеров! при перекосе не затягивайте! иначе произойдет деформация, которая приведет к утечкам топлива при высоком давлении!.
6. Далее необходимо прокачать всю топливную систему, если в баке установлен топливный насос то необходимо включать кратковременно зажигание, на момент когда срабатывает насос в баке до момента когда с незажатых гаек на форсунки потечёт топливо. После необходимо зажать гайки на форсунках, и запускать двигатель. Если же электроподкачивающий насос отсутствует, тогда необходимо подключить ручной насос подкачки (например мы используем грушу) перед топливным фильтром, и прокачать топливную систему до появления упругости в насосе, и потом крутить стартером (так как создаваемое давление ручной подкачки не продавит впускные клапана в ТНВД) до появления топлива на штуцерах форсунок, штуцера затянуть и запускать дизель.
7. Как только Дизель запустился, дать ему поработать минуту на холостых оборотах, одновременно наблюдая за отсутствием воздуха в системе (для чего мы рекомендуем устанавливать прозрачные топливопроводы). В случае наличия большого количества воздуха заглушить дизель и устранить подсос воздуха.
8. После того как дизель поработал на холостых оборотах, «погазуйте» плавно до 2500 об/мин, послушайте: нет ли подозрительных звуков. Затем «погазуйте» резко до 3000 об/мин ещё раз прислушайтесь к работе дизеля. Если всё нормально, прогревайте дизель до температуры 80℃ , подключайте диагностический прибор. Посмотрите наличие ошибок, удалите их и ещё раз посмотрите,– если ошибки отсутствуют, выполните все сбросы адаптации топливной аппаратуры и пропишите новые коды форсунок в ЭБУ автомобиля.
9. Осмотрите топливную аппаратуру на наличие подтёков, а сам двигатель на наличие подтёков масла и аномальных звуков, и выезжайте на трассу проверяя автомобиль на всех режимах. После поездки в разных режимах сделайте опять компьютерную диагностику, осмотрите двигатель и топливную аппаратуру, и если ошибок нет, и аномальной работы тоже нет, тогда начинайте эксплуатировать автомобиль по дорогам общего назначения, но(!) сначала аккуратно, без резких и провоцирующих обгонов, а если и резко стартовать, то по ровной прямой – даже если, вдруг, двигатель заглохнет, вы не создадите аварийную ситуацию.
10. Чтобы форсунки служили долго, необходимо соблюдать ряд простых правил. В первую очередь следует использовать исключительно качественное топливо, приобретенное не на единичных АЗС или у случайных людей, а на проверенных АЗС, имеющих положительную репутацию. Кроме того, необходимо своевременно менять фильтрующие элементы топливной системы ( каждые 8-10 тыс.км), регулярно производить слив воды и отстой из топливных фильтров, а также бака, если последнее предусмотрено его конструкцией. После каждой замены топливного фильтра необходимо его разрезать и изучать в каком состоянии топливо в баке и где вы заправлялись. Нормальный фильтр должен быть на 60% забитый. В случае если фильтр будет категорично забитый –необходимо чистить бак и менять заправку! А после чистки топливного бака подъехать на диагностику и проверить состояние топливной аппаратуры, чтоб в дальнем путешествии или командировке Ваш автомобиль Вас не подвёл!