Основными элементами системы электронного впрыска топлива являются:
- электронно-управляемые форсунки.
- топливный насос.
- общий топливопровод (рампа).
Управление осуществляется с помощью ECU (электронный блок управления). Он получает информацию от водителя, а именно определяет положение педали акселератора, информацию с датчиков, обрабатывает эту информацию и рассчитывает, момент впрыска, длительность и давление впрыска. Затем ECU подает сигнал на электромагнитный клапан форсунки в каждый цилиндр и происходит впрыск топлива.
Но несмотря на все ее преимущества в ней как и в других системах автомобиля периодически возникают неисправности. Причиной тому все чаще становится некачественное топливо, и редкое техобслуживание.
Система Common Rail
Дизель системы Common Rail — это самый современный этап эволюции бензиновых и дизельных двигателей с прямым впрыском топлива. Отличие его от традиционных дизелей с низким давлением подачи топлива в наличии рампы, куда под большим давлением(более 1000 бар) подается дизельное топливо, которое далее распределяется между электрическими форсунками с соленоидными клапанами. Третье поколение систем Common Rail отличается применением пьезоэлектрических инжекторов для увеличения точности впрыска, количественное увеличение фаз впрыска, а также повышения давления подачи топлива в рампу(до 1800 бар). Разновидность для бензиновых двигателей называется Прямой впрыск (FSI,GDI и т.п.).
Система прямого впрыска дизельного топлива у Скания разработана совместно с Cummins (Камминз) и называется Scania XPI (экс-пи-уай).
Принцип работы системы впрыска Common Rail
Если приводить аналогии простым языком, то Common Rail – это «дизельный инжектор». В обычном дизельном двигателе каждая секция насоса высокого давления нагнетает топливо в «индивидуальный» топливопровод (идущий к определенной форсунке). Внутренний его диаметр обычно составляет 1,6-2 мм, а наружный – 6-7 мм, то есть стенки достаточно толстые. Но когда под высоким давлением в 1300-2000 атмосфер по нему «прогоняется» порция горючего, трубка раздувается, как удав, заглатывающий жертву. И как только эта солярка уходит в форсунку, топливопровод снова сжимается. Поэтому вслед заданной порции топлива к форсунке непременно «подкачивается» крохотная лишняя доза. Эта капля, сгорая, увеличивает расход горючего, повышает дымность мотора, да и процесс ее сжигания далеко не полноценный. Вдобавок сами пульсации отдельных трубопроводов повышают шумность работы двигателя. В системе Common Rail насос высокого давления подает горючее в общий трубопровод – топливную рампу, которая играет роль ресивера. В этом промежуточном звене помещается постоянный объем солярки, которая находится не под пульсирующим давлением, а под постоянным – около 1300 атмосфер. Что же касается форсунок, то они открываются теперь гидромеханическим способом (от повышения давления в трубопроводе) и электронным – от сигнала, подаваемого на соленоид форсунки. Датчики сообщают компьютеру, управляющему работой форсунок, информацию о положении педали акселератора, давлении в рампе, температурном режиме двигателя, его нагрузке и т. д. На ее основе компьютер назначает нужное для работы мотора количество топлива и момент его подачи. Таким образом, «удав» не судорожно проталкивает по пищеводу «пищу», а работает в строгом соответствии с решениями, принимаемыми электронным мозгом.
Датчики системы Common Rail
Основными датчики, которые используются в системе — это датчик давления в рампе, датчик потока воздуха, датчики распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя и входящего воздуха, датчик положения педали аккселератора, система подогрева.
Активаторы Common Rail
Соленоиды в системе Common rail должны реагировать в течение пол-секунlы: это инжектора, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонаддува и клапана рециркуляции выхлопных газов.
Инжекторы (форсунки) Common Rail
Инжектора включаются по команде контроллера — блока EDC посредством магнитного соленоида. Гидравлическая сила давления позволяет открывать и закрывать инжектор, однако активация происходит с блока управления. Некоторые инжектора имеют пьезокристаллы. Под влиянием магнитного поля они увеличиваются в размерах. В инжекторе типа Piezo Inline кристалл находится близко к игле и поэтому в нем не используется механических деталей для включения иглы. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В современных системах используется до шести фаз впрыска. Каждый инжектор производится и тестируется в лаборатории, где ему присваивают определенный код по измеренным данным его работы. После замены инжекторов код должен быть прописан в память блока управления с помощью сканера.
Кто производит систему Common Rail?
На сегодняшний день существует несколько фирм, которые занимаются системами впрыска Common Rail.
В первую очередь это, конечно, концерн Bosch. Далее (по убывающей в зависимости от количества производимых систем):
— компания DELPHI («дизельное» отделение английской фирмы Lucas);
— японская компания DENSO;
— немецкая фирма Siemens VDO.
Компания SCANIA производит совместно с Cummins свою собственную систему прямого впрыска — Scania XPI.
Какие преимущества у Common Rail по сравнению с другими дизельными системами?
Компьютерное управление подачей топлива позволяет впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями, чего раньше сделать было невозможно. Сначала поступает крохотная доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля – двигателя с воспламенением топлива от сжатия – это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно. Но главное – система Common Rail полностью исключает впрыск в камеру сгорания «досыльной» порции горючего. В результате расход топлива двигателем сокращается примерно на 20%, а крутящий момент на малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе сажи и снижается шумность работы мотора.
Основные виды неисправностей Common Rail
Основные виды отказов системы СR можно подразделить на три вида:
- механическая неисправность элементов топливной системы.
- неисправность электрических цепей и датчиков системы управления.
- сбой программного обеспечения блока управления.
80% отказов приходится на первые два вида неисправностей.
Механические неисправности форсунок возникают вследствие износа или повреждения внутренних элементов. При потере работоспособности даже одной форсунки, двигатель может существенно потерять в мощности или утратить возможность запуска. Для того чтобы определить что неисправность именно в форсунке необходимо произвести диагностику непосредственно на машине, для считывания кодов неисправностей и параметров топливной системы.
Если же данных по диагностике на машине недостаточно для выявления неисправностей, то топливные форсунки подлежат демонтажу и проверке на стенде. Стенд служит для определения ключевых параметров работы форсунки, по которым можно судить о ее работоспособности и оставшемся ресурсе.
Неисправности форсунок Сommon Raill
Благодаря многолетнему опыту по ремонту Сommon Raill можно с уверенностью сказать об основных причинах выхода из строя топливных форсунок СR.
Для этого нужно разобрать форсунку и посмотреть на ее элементы поближе.
Без специального оборудования оценить степень износа основных элементов не представляется возможным.
Так выглядят следы коррозии от попадания воды в топливо, на рабочей поверхности иглы распылителя.
Следы абразивного износа на штоке клапана управления форсунки.
Большое количество абразивных частиц в топливе.
Такой дефект называется «просечкой» посадочного места шарика запорного клапана.
Образуется в результате коррозии посадочных мест и сопряжений деталей форсунок.
Топливо под высоким давлением вымывает металл, частицу за частицей.
На данном фото изображен дефект посадочного места топливоподводящего конектора и форсунки, причиной стала неквалифицированная установка форсунок.
Поскольку эта система более сложна по устройству, чем предыдущие поколения топливных систем, ее обслуживание требует большего внимания от владельцев техники, а для диагностики необходимо специальное оборудование и инструмент, а так же определенный уровень подготовки специалистов. Сервисная служба ДВ Скан с уверенностью ориентируется в этих вопросах и всегда готова произвести комплексный ремонт топливной системы:
Грузовиков: SITRAK, HOWO, SHACMAN, FOTON, DONGFENG, FAW
На складе имеются все необходимые комплектующие для оперативной замены неисправных элементов.
