Common Rail-drivstoffsystem

I dag er Common Rail den vanligste typen drivstoffsystem som brukes på personbiler med dieselmotor. Det finnes også i lastebiler.

Nedenfor vil bli gitt en kort beskrivelse av dette systemet, dets tekniske funksjoner og nyanser av drift av drivstoffutstyr fra forskjellige produsenter, og utgivelsen av Common Rail er engasjert i merker Denso, Delphi, Bosch og en rekke andre.

Maksimal enkelhet av Common Rail

På bakgrunn av alle tidligere drivstoffforsyningssystemer har Common Rail et minimum antall deler, og som et resultat er det mye mer pålitelig og praktisk i reparasjonsprosessen.

Drivstoffpumping utføres i de fleste tilfeller ved hjelp av en elektrisk pumpe montert direkte i tanken på bilen. Sjeldnere ordninger med plasseringen av elementet under bunnen av bilen eller i underhetten. Biler uten en slik pumpe er veldig sjeldne. Som et alternativ eller i tillegg kan dieselen motta en mekanisk pumpe for bytte. En slik ordning brukes på systemer fra Denso eller Delphi, og Siemens integrerer ofte funksjonaliteten til drivstoffpumping direkte i drivstoffinjektoren. For Common Rail fra Bosch er den mekaniske pumpen plassert sammen med drivstoffpumpen, men ikke inne i huset, men utenfor. Hvis vi snakker om de nyeste bilmodellene, så er her nedsenkede pumper direkte i tanken utbredt.

Common Rail-drivstoffinjektoren er bare nødvendig for dannelsen av det nødvendige arbeidstrykket i systemet. Den deltar ikke i fordelingen av drivstoffstrømmer til injektorene, kontrollerer ikke injeksjon og andre handlinger. Fra synspunktet om involvering i prosessene er det det enkleste systemet som bare er ansvarlig for drivstofftilførsel, ingen «smarte» funksjoner er gitt. Derav det mye lavere antall sammenbrudd.

Drivstoffinjektorer av den første generasjonen, avhengig av selskapsprodusent, kan variere i stasjoner og stempler. De mest uvanlige designene ble tilbudt av Denso og Delphi. For eksempel gir Denso HP2-modellen et par høytrykksseksjoner og et par stempler for hver. Rotasjonen av de bevegelige elementene er gitt av en ellipse. For Delphi HPF er mobiliteten til stemplene gitt av et roterende bur med en kamprofil.

Bosch og Siemens har ikke laget så komplekse design, pumpene deres minner mer om stjerneformede flymotorer. I dem har stemplene et radialt arrangement støttet av en push-pull-kobling. Denne har en eksenter inni seg, noe som fører til at stemplene akselereres vekselvis. Senere ble denne typen stempeldrift standard for andre produsenter av Common Rail-utstyr. Følgelig har utformingen av drivstoffinjektoren på de nyeste bilene ikke alvorlige forskjeller, uansett hvilket selskap som ikke har gitt den ut. Blant de siste tekniske forbedringene, for eksempel på Denso DFP6 / Bosch CP4-pumper, er eksentrikere erstattet av kammer. Antall stempler er også redusert, og som oftest er det en enkelt utløpsseksjon i pumpen.

Reguleringsventiler

Alle Common Rail-produsenter bruker reguleringsventiler. Det vanligste er ordningen med to slike regulatorer, hvorav den ene er plassert direkte på drivstoffinjektoren, og den andre på drivstoffskinnen. En slik ordning brukes av Bosch for sitt drivstoffutstyr. De jobber samtidig avhengig av driftsmodus for kraftenheten. Ventilen på rampen er nødvendig for å eliminere for høyt trykk ved å trekke en del av drivstoffet inn i «returen».

Alle produsenter bruker ventilen på huset til drivstoffinjektoren, dens hovedoppgave er å kontrollere volumet av drivstoff i stemplene, samt delvis eliminering av overflødig trykk i systemet. Som et resultat endrer ECU gjennom reguleringsventilene ytelsen til drivstoffsystemet. PWM-signaler brukes til kontroll.

Bosch- og Denso-selskaper setter noen ganger ikke en regulator på drivstoffinjektoren, og erstatter den med en nødventil, som har en mekanisk kontrollenhet og avlaster for høyt trykk i systemet. Men bare påliteligheten til denne ventilen er minimal, det er nok flere feil til å kreve utskifting med en ny.

Delphi-selskapet installerte i noen tilfeller ikke noen overtrykksregulatorer på drivstoffstativene. I dem utføres trykkutjevning direkte gjennom injektorene.

Andre sensorer

Avhengig av den spesifikke typen dieselmotor, brukes sitt eget kontrollsystem. Faktisk er det Common Rail som blir det sentrale elementet i hele systemet, i forbindelse med det og avhengig av det er starteren, ECU, gassgasspedalen og andre elementer. Som et resultat, i reparasjonsprosessen, vil det ikke være mulig å kombinere elementer av drivstoffsystemer fra flere produsenter. For eksempel vil Bosch-injektorer ikke fungere med trykkregulatoren fra Delphi. Unntak er tilfeller når det i utgangspunktet på scenen for opprettelsen av bilutviklerne bruker i drivstoffsystemelementene fra flere produsenter, samme Delphi og Bosch.

Drivstoffinjektorer

Identisk i design for Common Rail-systemet er injektorer, uansett hvem deres produsent er. Den akkumuleres i komprimert tilstand i rampen, hvorfra den mates inn i sylindrene. Følgelig deltar ikke injektorene i dette systemet i kompresjons- eller trykkreguleringsprosessene.

Etter å ha kommet inn i injektorene, er drivstoffet delt mellom to kanaler. Den første kanalen ender med en forstøver, den andre med et kontrollkammer. Et kontrollstempel er plassert i mellomrommet mellom dem. I injektorens lukkede tilstand virker trykk fra begge sider på den.

Motorens ECU gir en kommando, hvoretter låsemekanismen åpnes og drivstoffet slippes ut fra kontrollkammeret inn i «returen». Under virkningen av drivstofftrykk løftes forstøvernålen, og drivstoffet er i forbrenningskammeret. Injeksjonen stoppes ved å koble fra spenningsforsyningen til injektoren, låseelementet går tilbake til sin opprinnelige posisjon under påvirkning av en mekanisk fjær. Drivstoff kommer inn i kontrollkammeret og forstøveren er lukket.

Dette prinsippet tilsvarer Common Rail-systemet til personbiler, uavhengig av utstyrsprodusent.

De viktigste fordelene med systemet

I dag finnes det rett og slett ikke noe mer effektivt drivstoffsystem for personbiler med diesel enn Common Rail. Hva er dets virkelige styrker? For det første bidrar den elektroniske styringen til fleksibilitet, når innsprøytningsmomentet velges av systemet i samsvar med den faktiske belastningen på kraftenheten. Generelt sett er systemet helt uavhengig av hvilket turtall dieselmotoren går på. Dermed kan maksimale innsprøytningsverdier oppnås selv ved lave turtall. Andre fordeler med systemet er rask ytelse og lavere energiforbruk. De tre-stempel-drivstoffinjektorene som brukes i systemet, krever ni ganger mindre energi enn systemer som benytter drivstoffinjektorer av distributørtypen.

Antall innsprøytninger

Det er flere trinn i drivstoffinnsprøytningsprosessen. Først pilotinnsprøytninger (opptil 2). De gjøres så tidlig som mulig, men dette har sin hensikt. De første delene av drivstoffet er minimale i volum, deres tenning skjer før hovedtenningen, varmer opp kammeret og gir optimalt trykk for bedre forbrenning av hoveddelen av drivstoffet som kommer inn i kammeret. Tenning av drivstoff i et kaldt kammer bidrar til å kjøle ned gassene, noe som vil resultere i langsommere tenning.

Tilstedeværelsen av det nødvendige trykket optimaliserer også forbrenningsprosessene når det gjelder jevnhet for å nå arbeidstrykket til gasser, noe som igjen optimaliserer jevn drift av kraftenheten, reduserer støyen.

Hovedinnsprøytningen sørger for en minimum forsinkelse, og varigheten bestemmes av ECU med hensyn til de faktiske belastningene. For Common Rail når drivstoffinnsprøytningen opp til 36° RPM etter TDC. Dette er i stor grad ansvarlig for det økte dreiemomentet som kjennetegner dieselmotorer.

I prosessen med etterforbrenning av restdrivstoffet utfører systemet en ny, mindre innsprøytning. Det er nødvendig for å etterforbrenne sot som dannes under forbrenningsprosessen. Drivstoffinnsprøytningen i nedre stempelposisjon er utformet for å brenne gjennom partikkelfilteret. Forbrenningen varmer opp eksosgassene som kommer inn i filteret gjennom eksosanlegget.

Nedsatte fordeler med Common Rail

For alle fordelene er systemet ikke blottet for visse svakheter og øyeblikk, som det er nødvendig å være mer oppmerksom på i driftsprosessen.

Common Rail-elementer er preget av en minimumsfordeling av friksjonspar, men samtidig er selve systemet veldig avhengig av kvaliteten på dieselbrensel. Tilstedeværelsen av urenheter eller utilstrekkelig rengjøring fra svovel vil føre til akselerert slitasje på friksjonspar. Injektorene lider av slikt drivstoff, som et resultat av hvilke karakteristiske spor som vises i setet til låseelementet og forstøveren slites raskt ut.

I tilfelle slitasje Common Rail injektorer begynner å gi ut en betydelig del av drivstoffet i returen. De kan rett og slett ikke holde det i kontrollkammeret. Resultatet er at drivstoff strømmer inn i returrørene i alle faser av injektorens drift. Med en betydelig grad av slitasje på injektorene begynner forstøveren å lide, i forbindelse med hvilke hullene lider, er det mulig at det oppstår lekkasjer eller ganske enkelt syltetøy.

Ulemper med drivstoffinjektoren

For drivstoffinjektoren er også preget av avhengighet av kvaliteten på drivstoffet, men i dette tilfellet kommer akselerert slitasje mye langsommere. Den delen av pumpen som er ansvarlig for å pumpe drivstoffet lider mest.

Eksempel, Delphi DFP1. I denne pumpen er bytteseksjonen kompleks i design, antall kniver inni er fire. Tilstedeværelsen av fuktighet i drivstoffet eller faste forurensninger er ganske enkelt ødeleggende. I seksjonen vises i store mengder metallflis, spredt gjennom hele systemet med drivstoff. Det skal bemerkes at det er Delphi-utstyret har alltid hatt de strengeste kravene til drivstoff, så de originale filtrene er obligatoriske.

En lignende swap design har en modell av Denso HP2 drivstoffinjektor. Samtidig er den litt mer motstandsdyktig mot chipdannelse på grunn av drivstoff av lav kvalitet. Et lignende problem er observert med Denso HP3, som bruker en girbyttepumpe.

Problemer med flis ble også observert i Siemens, kanskje bare drivstoffpumper fra Bosch demonstrerte utmerket motstand mot konsekvensene av å jobbe med drivstoff av dårlig kvalitet, selv om de ikke helt utelukket utseendet til metall. Dessverre er dette karakteristisk bare for modeller CP1 – CP3, i den nyere CP4 drivstoffpumpen er problemet ekstremt akutt, luften i drivstoffet fører til brudd på stempelrullens stilling, hvoretter aktiv friksjon av metall begynner med alle de påfølgende konsekvensene.

Det er nødvendig å ta hensyn til bedre servicevedlikehold av Common Rail fra de siste produksjonsårene, for eksempel blir drivstoffiltre endret i henhold til produsentens vilkår. Det er nødvendig å observere teknologien for utskifting, for eksempel å pumpe drivstoff med en diagnostisk skanner, det gjenspeiles i instruksjonene, og ikke av «folkemetoder». Ellers vil reparasjonen av drivstoffsystemet koste eierne en alvorlig mengde.

Når det er nødvendig å appellere til ekspertene på bensinstasjonen?

Så hvordan forstå at det er funksjonsfeil i driften av drivstoffsystemet? Det er verdt å søke hjelp fra drivstoffsystemspesialister i følgende tilfeller:

1. motoren starter ikke, men starteren snur;
2. ved kaldstart er lang og problematisk;
3. på varmt er det også problemer med å starte;
4. tomgangshastigheten er ujevn;
5. eksosgassene har en blå farge med en lukt av diesel ved lave hastigheter;
6. tilstedeværelsen av svart sot i eksosgassene;
7. stopper motoren uventet når du arbeider med belastning;
8. utseende av drivstofftrykkfeil.

Mulige problemer med drivstoffsystemet

Umiddelbart må det sies, manglende evne til å starte diesel er ofte forbundet med mangel på drivstofftilførsel, og det er forårsaket av lavt trykk i systemet (minst 200 bar er nødvendig). I sin tur dannes trykket av en fullverdig drivstoffpumping. I sjeldne tilfeller kan bileiere støte på en sammenbrudd av trykkregulatoren eller utseendet på en rampe gjennomskjæring.

Ustabil drift av dieselmotoren kan indikere et svakt drivstofftrykk i rampen. I de fleste tilfeller skyldes dette for store mengder diesel som sprøytes ut i returledningen. Dette gjelder spesielt for Denso-injektorer hvis de har betydelig slitasje.

Tilstedeværelsen av blå røyk indikerer slitte forstøvere, men røyken av svart farge på underskuddet av luft i blandingen, mens det ikke er noen problemer med kompresjonen av motoren. Det er mulig at det ser ut som et resultat av dårlig kvalitet arbeid av injektorer.

Motoravstengning under belastning kan oppstå på grunn av for høyt trykk når kraftenheten går i nødmodus. Eller motsatt situasjon, trykket er ikke nok. Slik avstengning er karakteristisk for motorer som ikke er utstyrt med nødtrykkutjevningsventiler. Utseendet til informasjon om overtrykk indikerer en feil i regulatoren. Det må byttes ut.

Sjelden for dieselmotorer med Common Rail kan du møte situasjonen når elektronikken ikke produserer noen feil, men samtidig røyker motoren, produserer ikke strøm. Oftest skjer det etter reinstallasjon av injektorer og skyldes feil av mestere. Bruken av ildfaste skiver med større tykkelse eller flere skiver fører til at forstøveren beveger seg oppover, noe som resulterer i at drivstoffet bare savner forbrenningskammeret. Samtidig klarer slike «mestere» å stramme trykkplatene så mye at høytrykksrørfestene lider. Generelt er problemet rent «menneskelig», ikke fabrikk.

Monterbarhet

Mye under driften av drivstoffutstyr avhenger ikke bare av graden av pålitelighet, men også reparerbarhet. Her er det nødvendig å ta hensyn til tilgjengeligheten av passende tekniske evner i biltjenesten. Hvis vi snakker om Bosch-injektorer (elektromagnetiske), er de godt reparerbare, originale reservedeler er tilgjengelige, teknologier for reparasjonsarbeid er utarbeidet.

For piezoinjektorer fra den tyske produsenten med originale reservedeler, men tilgjengelig på markedet, har analoger ganske anstendig kvalitet. Piezo-elementer er fraværende på markedet helt, så i tilfelle feil vil det kreve en komplett utskifting av dysen eller et forsøk på å finne et brukt element på skrapverftene. Situasjonen er lik med Delphi-injektorer, og begge typer, piezoelektriske og elektromagnetiske.

Tilstrekkelig reparerbarhet har og injektorer fra Denso. Originale reservedeler vil koste en krone, men det er gode analoger på markedet, og en av funksjonene i selskapet er en åpen tilgang til reparasjonsteknologier, så hvis du vil på bensinstasjonen kan du organisere reparasjon av injektorer i henhold til produsentens teknologier. Selvfølgelig er det visse særegenheter og nyanser, for eksempel binding til en bestemt region, men dette forhindrer ikke riktig tilnærming for å sikre kvalitetsreparasjon.

Det er ingen problemer med å finne deler til Siemens / Continental injektorer, og nylig har de blitt tilbudt på markedet bare i versjonen med piezoelementer. De er fullt reparerbare, du kan bruke originale reservedeler eller deres analoger, men ingen produserer piezoelementer for injektorer fra disse produsentene.

I prosessen med reparasjon av injektorer er det gitt for deres justering, benktesting, generering av korreksjonskode. I normale verksteder bør spesialister lykkes med å løse problemer med å koble injektorer til ECU etter reparasjon. Samtidig har hvert tilfelle sine egne nyanser.

Generelt, for Common Rail-systemer, kan bare injektorer og drivstoffinjektorer repareres. Regulatorer kan rengjøres (fjern chips), men denne reparasjonsteknologien gir ikke en betydelig effekt. Det eneste unntaket er regulatorer installert av Denso selskap på HP3 drivstoffinjektorer. Det gir mulighet for demontering og polering av spolen for å forbedre effektiviteten til drivstoffsystemet og stabiliteten i motordriften.

Drivstoffkorreksjon

En av prosedyrene som ofte brukes for å optimalisere dieselmotorens ytelse, er drivstoffkorreksjon. Den gir en vurdering av motorens eller drivstoffsystemets tilstand basert på data fra de minst slitte sylindrene. I moderne biler mottar ECU-en data om sylinderytelsen fra veivakselens posisjonssensor. Hver gang drivstoffet tennes, overføres akselerasjon til veivakselen. Men samtidig er ytelsestallene også avhengige av tilstanden til elementene, både injektorer og sylindere. Det er her drivstoffkorreksjon kommer til nytte.

Prosedyren utføres bare ved tomgang, i nærvær av belastning på motoren har korreksjonsverdiene en tendens til null.

Hva er drivstoffkorreksjon? Det er en prosedyre for å kontrollere drivstofftilførselen for å utjevne ytelsen mellom sylindrene. I optimal tilstand er korreksjonsverdien 0 når motoren går på tomgang. Denne påstanden gjelder for alle Common Rail-produsenter unntatt Siemens/Continental. Avhengig av størrelsen på kraftenheten kan korreksjonsstørrelsen komme opp i 5-6 enheter. For Siemens-utstyr er det vanlig praksis å korrigere verdiene i prosent.

En «-»-korreksjon indikerer en reduksjon i drivstofftilførselen, og en «+»-korreksjon indikerer behovet for å øke den. For å se den virkelige ytelsen til sylindrene er det nødvendig under operasjonen å be om en utskrift av data på sylindrene på bensinstasjonen eller (i det minste) demonstrere parametrene på skjermen. ECU korreksjon utføres, det vil si en standard diagnostisk skanner er helt tilstrekkelig til å gjenspeile alle de justeringer som er gjort av elektronikken.

Hvilket system ville være bedre?

Selv for ti år siden, når man vurderte Common Rail, var det mulig å danne pålitelighetsvurderinger av produksjonsbedrifter som driver med produksjon av slikt utstyr. I dag har slike spørsmål mistet sin relevans. Det er ingen grunnleggende forskjeller mellom produsentene. Uansett selskap repareres Common Rail trygt, og prisene forblir i de fleste tilfeller ganske rimelige og like i størrelse.

I sin tid klarte utviklerne vellykket med barndomssykdommene i den første Common Rail. De siste årene har det vært mye mindre problemer med salg av drivstoff av lav kvalitet i Russland, og kvaliteten på tjenesten har blitt bedre. Forresten, det er et viktig element i vellykket drift av drivstoffutstyr, spesielt i forbindelse med bytte av drivstoffilter.

Hvis det oppstår problemer i diesler med et slikt system, er de forårsaket av feil drift og ignorering av de enkleste reglene for vedlikehold og service av utstyr.