Common Rail – что из себя представляет

Устаревшие системы питания дизельных двигателей, дополненных рядным топливным насосом, работающим под повышенным давлением, уходят в прошлое. Вместо них сегодня используется более технологичное устройство – Common Rail (CR), название которого с английского языка переводится как «общий путь».

История появления

Впервые авто, оборудованные таким мотором, появились сравнительно недавно – в 1996 году. Ее название было выбрано из-за единой рампы, через которую топливо подается на форсунки. Мотор СR имеет ряд преимуществ:

• высокое давление топлива вне зависимости от режима, в котором работает ДВС;
• более эффективное образование топливной смеси;
• своевременная подача топлива в зону сгорания и полное его прогорание;
• меньшее шумообразование.

Common Rail стал новым словом в сфере производства дизельных двигательных систем, он больше соответствует современным принципам машиностроения, поскольку значительно меньше загрязняет окружающую среду.

«Сердцем» мотора называют топливный насос повышенного давления. Это сравнительно небольшое устройство, в зависимости от типа конструкции включающее от одного до трех плунжеров и механический привод. Его корпус изготовлен из алюминиевого сплава, гильзы для плунжеров отлиты из нержавеющей стали. На 2- 3-плунжерных двигателях дополнительные секции отключаются, когда движок работает вхолостую.

Характеристики

Под воздействием насоса подкачки (механического или электрического) топливо переходит в камеру сгорания. Насос выдает давление на уровне 6-7 бар. Высокое давление при пуске на уровне 350-400 бар создается уже в тот момент, когда водитель прокручивает коленчатый вал стартером ТНВД. При малом разгоне показатель возрастает до 500-600 бар, а предельная нагрузка поднимает его до 1,3-1,5 тыс. бар. В некоторых моделях устанавливаются нагнетатели с давлением до 2000 бар.

Показатели определяются контроллером, установленным на внешней поверхности ТНВД, иногда его закрепляют на рампе. Он напрямую подключен к электронному блоку управления мотором. Он в свою очередь генерирует команды в соответствии с показаниями, снятыми установленным в рампе датчиком. Топливо проходит через трубки и попадает на форсунки – они открываются после поступления электронного сигнала. Выделяют пару разновидностей:

• электромагнитная. Исходно эта технология демонстрировала медленную скорость. Со временем ее усовершенствовали, но на рынке уже успела закрепиться альтернатива;
• с пьезоэлементом. Напряжение направляется на пьезо-кристалл, моментально увеличивающий свой объем под таким воздействием. Золотник сжимает пружину, и игла на форсунке открывает проход для топлива.

На современных авто устанавливают компактные, но очень сложные форсунки. Тщательность проработки процесса можно определить по невысокой шумности работы. Перед подачей основной дозы топлива осуществляется предварительный впрыск, а после – еще один, очищающий камеру от сажи.

Диагностика

Всякий прибор со временем ломается, и это не зависит от его качества. Чтобы определить характер неисправности, следует вооружиться минимальным набором инструментов для считки кодов неисправностей, калибровки датчиков. Для этого используются:

• универсальные или фирменные устройства;
• осциллограф – изучает полученный сигнал. Альтернатива – сканер расширенным функционалом;
• манометр, для измерения низкого давления – механический (шкала до 10 бар), для высокого – специальным прибором, измеряющим показатели до 2 тыс. бар.

Поиск неисправности связан с характером поломки. Если мотор не заводится, проверяется состояние привода ГРМ. Его разрушение заканчивается длительным и дорогим ремонтом. Если прибор в порядке, далее мотор проверяется на стенде высокого давления. Опытный механик с его помощью сможет точно определить, что вызвало неисправность.

Ремонт

Ввиду сложности прибора, отремонтировать его можно только в специальной мастерской, оборудованной необходимыми приборами, с которыми будут работать опытные автомеханики. Расходы на ремонт стартуют от 7 тыс. рублей и возрастают при повышении сложности. Серьезные поломки могут обойтись владельцу авто в 30 тыс. рублей, что может стать неприятным сюрпризом для дизелиста.

Дизельный двигатель CR после длительной эксплуатации нельзя запустить, даже если неисправна лишь одна форсунка – утечка топлива через ее клапан не дает поднять давление до требуемого уровня. Для измерения давления во время пуска используется:

• манометр;
• датчик давления;
• трубки, обеспечивающие подключение;
• заглушки, устанавливаемые на место механизмов;
• емкости для обратного слива.

Не рекомендуется менять порченные форсунки по одной, лучше приобрести для этого целый комплект. Его цена – от 8 до 25 тыс. рублей (зависит от поставщика и модели). Показатели установленных компонентов заносят в ЭБУ мотора, что необходимо для сохранения требуемых показателей производительности мотора. Каждый электронный блок управления обеспечивает автоматическую корректировку, но ручная кодировка остается необходимой.

Неполадки, из-за которых становится сложно запустить дизельный двигатель, встречаются относительно часто. Их следствием становится падение производительности и избыточная дымность выхлопных газов. Их устранение требует немедленного вмешательства - автомеханик тщательно измеряет все показатели работы ДВС, и на основе собранных сведений подбирает методы «лечения».