Аккумуляторная топливная система common rail — это система подачи топлива, в которой оно подается форсунками напрямую в цилиндры из общей топливной магистрали, в которой постоянно поддерживается крайне высокое рабочее давление, необходимое для осуществления впрыска.

 

Упрощенная схема работы топливной системы common rail: основные компоненты - ТНВД, топливная рампа и форсунки

 

Само название common rail означает «общая рампа»: в такой системе имеется общая для всех цилиндров топливная магистраль. Аккумуляторной такую систему называют потому, что эта магистраль, имея значительный в общих масштабах объем, играет роль аккумулятора топлива под высоким давлением. Значительный объем нужен магистрали для того, чтобы колебания давления при впрыске топлива в цилиндры были минимальными. Common rail — одна из наиболее распространенных на данный момент систем, используемых в дизельных двигателях, а также применяемая и в бензиновых моторах с непосредственным впрыском.

 

Каков принцип работы системы common rail?

 

 

Общий принцип работы системы common rail построен на поддержании постоянного давления в топливной рампе и осуществлении впрыска посредством форсунок, контролируемых электронным блоком управления двигателя. Топливо из топливного бака забирается при помощи топливоподкачивающего насоса и через фильтр подается к топливному насосу высокого давления (ТНВД). ТНВД создает требуемое давление в топливной рампе, нагнетая в нее топливо, и постоянно поддерживает требуемое значение этого давления. От топливной рампы к каждой форсунке идет индивидуальная магистраль. Получая команду от электронного блока управления (ЭБУ), форсунка открывается и впрыскивает топливо в цилиндр. Для компенсации избыточного давления, которое может создаться в топливной магистрали, она оснащена перепускным клапаном, который стравливает избыток топлива обратно в топливный бак при превышении заданного порогового значения давления в топливной рампе.

 

 

В современных моторах давление в топливной магистрали составляет свыше 2 000 бар — для сравнения, давление в шине легкового автомобиля составляет чуть больше 2 бар, то есть, давление в топливной системе в тысячу раз выше. Это необходимо для эффективности впрыска: высокое давление обеспечивает хорошее распыление топлива при его подаче в цилиндры, что способствует его быстрому, эффективному и полному сгоранию.

 

Дизельные форсунки

 

Такое высокое рабочее давление впрыска накладывает определенные требования на качество исполнения элементов системы – и, в частности, форсунок. Современные форсунки позволяют не только эффективно осуществлять впрыск с отличным распылением топлива внутри цилиндра, но и производить несколько циклов впрыска во время одного такта. Это нужно для более полного и эффективного сгорания. Так, электромагнитные форсунки, управляющий клапан которых открывается при помощи электромагнита, получающего команду от ЭБУ (электронного блока управления двигателем), позволяют осуществлять два-три впрыска за один такт, а более современные пьезоэлектрические, в которых управляющий клапан открывается за счет пьезоэлемента, работают еще быстрее, позволяя делать четыре-семь впрысков топлива за такт.

 

Пример внешнего вида пьезоэлектрической форсунки

 

Каковы преимущества и недостатки системы common rail?

 

Все вышеперечисленные особенности системы common rail обеспечили ее популярность и широкую распространенность в современных дизельных моторах. В такой системе используется один ТНВД, накачивающий топливо в одну магистраль, циклы впрыска дозируются крайне точно за счет электромагнитных или пьезоэлектрических форсунок, а давление впрыска за счет объема топливной рампы и эффективной работы правильно подобранного ТНВД остается стабильно высоким при каждом впрыске топлива в цилиндр.

 

Одним из ключевых недостатков аккумуляторной системы можно считать взаимную зависимость элементов системы впрыска: для поддержания стабильного давления топлива и эффективности впрыска все узлы должны быть исправными. На корректность работы влияет не только исправность ТНВД или топливной рампы, но также и исправность форсунок: если хоть одна из форсунок «переливает» из-за того, что ее управляющий клапан заклинило в открытом положении, это не только приведет к проблемам с конкретным цилиндром, но и может повлиять на работу остальных цилиндров из-за нестабильного давления в топливной рампе. Из этой особенности следует и еще одна – высокая чувствительность к качеству топлива: некачественное топливо негативно влияет на работу форсунок.

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.