Топливная система Common rail: ТНВД и форсунки

11.12.2019 Автор: Master Service 4803

Многие современные легковые и грузовые автомобили работают на дизельной системе Common rail. Это удобно и практично. Но вот автосервисов, которые занимаются ремонтом системы Common rail, не так много.

В автосервисе компании Master Service специалисты качественно ремонтируют дизельную топливную аппаратуру. Как? Читайте в нашей статье.

Что такое Common rail

Это система с электронным блоком управления двигателя, которая регулирует впрыск дизеля в камеру сгорания. Её разработали инженеры компании Bosch.

Благодаря этой системе топливо поступает к форсункам от насоса высокого давления.

Схема системы Common rail

Система снижает потребление дизеля, уменьшает токсичность выхлопных газов, шумность ДВС.

Но основной плюс в том, что система Common rail расширяет диапазон регулировки давления и начала впрыска топлива.

В систему Common rail входят такие элементы:

• регулятор давления дизеля;
• клапан дозирования;
• рампа;
• форсунки;
• топливный насос высокого давления (ТНВД).

ТНВД — создаёт высокое давление в топливной системе для подачи дизеля в рампу.

Форсунка — элемент топливной системы, который установлен на головку блока двигателя. Форсунка впрыскивает дизель в камеру сгорания ДВС.

Как водителю понять, что форсунки неисправны?

Форсунки с коррозией

• двигатель начал работать неравномерно и ‎«троить» — один из поршней работает некорректно, и водитель ощущает вибрацию от мотора;
• повышается дымность автомобиля — чёрный или серый дым может указывать на неисправные форсунки;
• повышается расход топлива;
• двигатель не запускается или запускается не с первого раза.

Если вы заметили похожие неполадки, обратитесь в дизельный спеццентр, где специалисты диагностику и ремонт топливных форсунок и самого двигателя.

Диагностика форсунок

Для диагностики мастер демонтирует и установит форсунку на диагностический стенд, где проверит её по всем параметрам:

• налив в камеру сгорания;
• обратный слив топлива — насколько форсунка сливает дизель ‎«в обратку».

Проверка форсунки на диагностическом стенде

Стенд считает параметры форсунки, и на основе этих данных специалист примет решение — форсунку нужно отремонтировать или заменить.

По параметрам, которые считал стенд, можно понять, какая часть форсунки неисправна:

• корпус;
• распылитель;
• клапан.

Неисправности корпуса — это трещины или подтекания, которые появляются при механическом повреждении, в том числе, если форсунку неправильно извлекли.

Распылитель и клапан форсунки могут ломаться по нескольким причинам:

• некачественное топливо;
• моторесурс форсунки закончился;
• недостаточная фильтрация или несвоевременная замена топливных фильтров;
• поломки ТНВД — вместе с дизелем может перегонять металлическую стружку (продукт износа системы), которая забьёт форсунки;
• износ цилиндропоршневой группы — масло горит вместе с дизелем, из-за этого повышается температура в камере сгорания. В этом случае перегревается распылитель форсунки — он может сгореть или его может заклинить;
• турбина двигателя начала вбрасывать масло во впускной коллектор, оттуда масло попадает в камеру сгорания, и снова перегреваются распылители форсунки.

Если во время диагностики мастер выяснил, что одна форсунка неисправна, то он обязательно предложит проверить оставшиеся форсунки на наличие аналогичных неисправностей. Это необходимо, чтобы выяснить, исправны ли форсунки и одинаковое ли количество топлива они впрыскивают.

Мастер разбирает форсунку

Но если починить/заменить одну форсунку и не проверить остальные, то они могут оказаться в состоянии предполомки, и будут подавать дизель некорректно.

Диагностику дизельных форсунок невозможно провести в обычном автосервисе, ведь для проверки нужно специальное оборудование и инструменты. Кроме того, мастер должен понимать, что означают те или иные параметры, чтобы поставить правильный ‎«диагноз» и принять решение — ничего не делать, менять или ремонтировать форсунку. Для этого нужен высокий уровень знаний и опыт.

Ремонт форсунок

Поэтому, если вы приехали на диагностику одной форсунки и вам рекомендуют проверить остальные — это нормальная практика, лучше перестраховаться.

Если сломалась одна форсунка, это может быть из-за заводского брака или механического повреждения. При этом моторесурс остальных будет нормальным. В этом случае остальные форсунки менять не нужно.

Но если сломалась одна форсунка, а остальные на грани поломки, тогда мы рекомендуем не только заменить или починить все форсунки, но подойти к вопросу топливной системы комплексно:

• промыть дизельный бак, топливный фильтр и магистрали, которые идут от бака к ТНВД;
• проверить состояние самого насоса.

Если устранять только последствия — поломку форсунок — и игнорировать причину, то выход из строя форсунок может повториться.

Восстановленные дизельные форсунки

Как можно уберечь двигатель и форсунки от поломок:

• заправлять автомобиль качественным дизелем;
• менять топливные фильтры каждые 8 000 километров;
• проходить плановое и сезонное техобслуживание.

По каким признакам водитель поймет, что неисправен ТНВД

• снизилась мощность двигателя;
• автомобиль плохо запускается или не запускается;
• автомобиль глохнет в движении;
• жесткая работа двигателя.

Разобранный ТНВД: дефектовка показала, что насос ремонту не подлежит

Насос выходит из строя в основном из-за топлива:

• некачественное топливо;
• абразив в топливе;
• сухое топливо.

Диагностика ТНВД

Проверить работоспособность насоса можно и на автомобиле — качает или нет. Для этого автомеханик отсоединит трубки высокого давления от топливной рейки к форсункам, поставит на рейку заглушки, запустит стартер, подключит диагностический сканер, по которому можно определить давление в топливной рейке.

Такую проверку на автомобиле можно провести, только если исправны остальные элементы топливной системы:

• подкачивающий насос, который установлен на ТНВД или в топливном баке;
• датчики давления.

Проверка ТНВД на диагностическом стенде

Но, конечно же, полная проверка насоса проводится только на стенде. Для этого насос придется снять с двигателя.

Перед проверкой мастер частично разберёт насос, проверит, нет ли в нем стружки, ржавчины или воды. На стенде проверит состояние гидравлической и электронной частей. После проверки мастер поймёт, насос нужно ремонтировать или придется его заменить.

Ремонт ТНВД

Как правило насосы всех производителей подлежат ремонту — если сломался какой-то элемент, его заменят.

Сложнее дело обстоит с корпусом насоса: отдельно они не продаются. Поэтому если корпус насоса пострадал от коррозии или появилась микротрещина, насос придется заменить.

Важно!

На системе Common rail существует регулятор давления, клапан PCV (Pressure Control Valve). Он установлен либо на топливной рейке, либо на насосе. Эти клапаны подвержены механическому износу. Когда они выходят из строя, то ДВС не запускается или время запуска увеличивается. Этот вид клапана не ремонтопригоден, его можно только заменить.

Чтобы определить, работает ли этот клапан — нужно провести проверку его на стенде.

Проверка насоса на стенде очень важна

Поэтому, если вы приехали на СТО, где нет диагностического оборудования и при этом вам ставят ‎«диагноз» — сломался клапан PCV, это повод засомневаться в верном решении мастера, ведь ‎«на глаз» такие поломки сложно определить. Как правило такой ‎«выстрел наугад» обойдется автовладельцу в приличную сумму.

От легкового транспорта до комбайна

Мы ремонтируем системы Common rail известных производителей топливной аппаратуры:

• Bosch;
• Delphi;
• Siemens (VDO/Continental);
• Denso.

Кроме того мы работаем с системой Common rail легкового, полукоммерческого и крупногабаритного транспорта — например, грузовиками-двадцатитонниками.

Топливная система COMMON RAIL – что это такое?

COMMON RAIL – это дизельная топливная система нового поколения, получившая широкое распространение в связи с ужесточением экологических норм. Помимо снижения уровня токсичности выхлопа, этот тип впрыска позволяет обеспечить требуемую мощности двигателя при минимальной подаче топлива. В дословном переводе «common rail» читается как «единая магистраль» . Рассмотрим основные отличия, принцип работы и особенности конструкции системы.

Особенности

Одним из наиболее явных отличий топливной системы Common Rail является наличие общей магистрали, расположенной между форсунками и ТНВД, выполняющей функцию аккумулятора горючего. В отличие от схемы, в которой насос напрямую распределял смесь по форсункам, в данной конструкции его роль ограничивается закачиванием дизеля в трубопровод. Еще одной особенностью является электронная система управления дозирования топлива в распылителях.

Однако основным отличием системы нового поколения является значительно более высокое давление впрыска, которое определяет качество и равномерность распределения факела. Этот фактор является ключевым аспектом формирования смеси и ее последующего возгорания, что и определяет эффективность работы двигателя. Так, использование современных топливных систем Common Rail позволяет обеспечить почти до 40% прироста мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении уровня шума и расхода горючего до 15%. Помимо этого увеличивается и крутящий момент силового агрегата.

Высокая технологичность конструкции обуславливает требовательность данной системы впрыска к качеству горючего. Мелкие абразивные частицы, попавшие в топливную магистраль, могут вывести из строя аппаратуру, изготовленную с высокой точностью.

Принцип работы топливной системы Common Rail

Принцип действия топливной системы Common Rail заключается в подаче горючего к распылителям от рампы, которая выполняет функцию предварительного аккумулятора высокого давления. Схема работы оборудования схожа с технологией старых топливопроводов. Насос подкачки забирает дизель из бака и отправляет к ТНВД, который нагнетает давление в магистрали и снабжает горючим распылители, в необходимый момент впрыскивающим его в цилиндры.

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

• Топливоподкачивающий насос.
• Топливный фильтр.
• Топливный насос высокого давления.
• Клапан дозировки.
• Датчик давлений топлива в рампе.
• Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
• Регулятор давления (контрольный клапан).
• Инжекторы.

Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему подкачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (порядка 1 мг), воспламенение которой повышает температуру в замкнутом объеме, после чего в него впрыскивается основная часть горючего. Такая схема дает возможность обеспечить плавное нарастание давления в камере, вследствие чего силовой агрегат функционирует мягче и значительно снижается уровень шума при его работе.

На основании поступающих от датчиков данных система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Таким образом, топливо вначале попадает в насос, а через него – во «временный аккумулятор». За поддержание необходимого уровня давления в рампе отвечает соответствующий регулятор. В заданный момент времени управляющий блок посылает команду к форсункам, и те на определенный срок открывают заслонки. В зависимости от режима эксплуатации силового агрегата, система может в некоторых пределах автоматически менять показатели давления и объем топлива. Давление рассчитывается и поддерживается вне зависимости от скорости вращения коленвала и количества подаваемого горючего. Распылители подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока к соленоиду.

Использование разделенного цикла воспламенений в дизельных топливных системах позволяет поднять крутящий момент на низких оборотах коленвала до 25% при одновременном уменьшении потребления горючего на 20%. Помимо этого, понижается степень выхода сажи в выхлоп, а звук работы двигателя становится значительно тише.

Конструкция

Конструктивно топливная система двигателя Common Rail является контуром высокого давления, который представляет собой сложный комплекс из нескольких взаимосвязанных узлов.

ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания давления в горючем. Так как в дизельном двигателе обороты коленвала регулируются не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, то ТНВД является одним из наиболее важных элементов в конструкции силового агрегата.

Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования порции горючего, поступающего к насосу и конструктивно представляет собой деталь ТНВД. Регулятор давления размещается в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.

Рампа. Эта деталь обладает широким функционалом и выполняет роль аккумулятора горючего, а также распределяет его по форсункам и смягчает перепады давления в жидкости.

Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция данного типа распылителей рассчитана на значительно более высокое давление. Помимо этого, форсунки Common Rail управляют объемом топлива, которое поступает непосредственно в цилиндр. В современных двигателях используются два типа распылителей:

• Электрогидравлические. В конструкциях данного типа подача топлива осуществляется работой электромагнитного клапана.
• Пьезофорсунки. В конструкциях данного типа дозированием горючего управляют специальные кристаллы, на порядок повышающие скорость отклика на управляющие сигналы.

Перспективы развития

Технологический потенциал топливной системы Common Rail дал новый импульс развитию дизельных двигателей в условиях перманентно повышающихся стандартов по токсичности. Благодаря контролю высокоточной электроники и значительному давлению при впрыске сгорание смеси происходит с максимальной отдачей, что обеспечивает оптимальную работу силового агрегата на каждом из режимов работы. Дальнейшее технологическое развитие системы напрямую связано с повышением норм экологической безопасности.

Похожие статьи

Автомобили с дизельными двигателями составляют почти половину от всего количества транспортных средств, ежегодно продаваемых как на официальных дилерских площадках, так и на вторичном рынке. Силовые .

Сервисный центр «Diesel-PRO» осуществляет профессиональный ремонт форсунок Common Rail Рено легковых и грузовых автомобилей. Наши мастерские оснащены современным оригинальным оборудованием Hartridge. .

SsangYong Rexton — среднеразмерный внедорожник, построенный южнокорейским производителем и оснащённый бензиновыми и дизельными моторами, которые собираются по лицензии от Mercedes-Benz с .

ТНВД или топливный насос высокого давления — один из наиболее сложных и специфичных элементов современных дизельных двигателей. Помимо данного типа моторов, такие узлы используются в инжекторных .

Источник Источник http://steering.com.ua/blog/toplivnaya-sistema-common-rail-tnvd-i-forsunki-255
Источник Источник http://diesel-pro.ru/informaciya/toplivnaya-sistema-common-rail—chto-eto-takoe/