Насос форсунка или common rail что лучше?

7410046 › Блог › Дизель: минусы и плюсы топливных систем

Сразу оговорюсь, статья не моя, взял что бы не потерять. Прости меня автор.
Если объявиться автор, подпишу позже авторство, мне чужого не нужно.

Сердцем дизельного автомобиля является… Нет, не двигатель, а топливная система, без которой все остальное — просто «железо». Вспомним же эволюцию механических топливных насосов, поговорим о насос-форсунках и, конечно же, не забудем про Common Rail.

Рядные ТНВД появились в первой половине прошлого века (первый в мире насос такого типа Bosch разработала в 1927 году), пережили Вторую мировую войну, их до сих пор еще можно встретить на машинах, которые продолжают колесить по нашим дорогам. Конечно, в силу размеров и массы такие ТНВД нашли применение прежде всего на коммерческой технике. Но можно вспомнить и старые добрые дизельные Mercedes W123, которые оснащались моторами серии ОМ615/ОМ616/ОМ617 с рядным ТНВД Bosch M/МV.

Название указывает на принцип размещения насосных секций с плунжерами: они располагаются одна за другой в ряд, каждая обслуживает свой цилиндр. Большой и тяжелый насос, где привод осуществляется от кулачкового вала, а регулировкой впрыскиваемого топлива и распределением его по цилиндрам заведует механика, по современным меркам не может похвастать ни быстродействием, ни точностью регулирования, а о соблюдении последних экологических требований и речи не идет, поэтому рядные ТНВД закономерно уступили свое место более технологичным системам.

Тем не менее техника эта чрезвычайно надежная и долговечная. Главным образом это связано с тем, что смазка деталей, в том числе наиболее нагруженных, обеспечивается маслом, а качество топлива очень мало влияет на состояние насоса.

Следующее поколение насосов высокого давления появилось в 1960-х. Они также использовали механический впрыск, однако их конструкция существенно отличалась от рядных ТНВД. Здесь всего один плунжер. Cовершая поступательные движения, он накачивает топливо, а при вращении распределяет его по цилиндрам. Отсюда и название данного типа ТНВД — распределительный.

За счет отказа от множества насосных секций распределительный насос гораздо компактнее и легче рядного, а его привод забирает от двигателя меньше выходной мощности. Эти качества позволили снизить размеры и массу всего силового агрегата, что способствовало массовому использованию дизельных моторов в легковых автомобилях. В качестве примера можно привести ТНВД Bosch VE и дизельные версии VW Golf начиная с 1974 года.

Несмотря на то что смазка распределительных ТНВД обеспечивается топливом и у них нет отдельного масляного картера, как на рядных насосах, особых проблем они не доставляют, показывая себя достаточно надежными и долговечными, если их не «убивают» неправильной эксплуатацией.
Характерной проблемой является высокая чувствительность к завоздушиванию системы. Если по какой-то причине топливо поступает в насос вместе с воздухом, выходит из строя устройство регулировки опережения впрыска. Причем если «пытка» длится достаточно долго, вся начинка перемалывается. Вскрываешь затем такой насос и видишь внутри «фарш» из железа… Между тем качественный ремонт с соблюдением всех технологий и применением оригинальных деталей очень дорог и может приближаться к стоимости самого подержанного автомобиля.
Дальнейшим развитием конструкции распределительных ТНВД стало использование электронного управления. В отличие от чисто механического насоса, где регулирование и подачу топлива обеспечивают вакуумные и механические элементы, здесь используется электронная плата управления. Она считывает данные с имеющихся датчиков и за счет исполнительных механизмов (электроприводов) более оперативно и точно регулирует процесс подачи топлива, что позволяет обеспечить лучшую топливную экономичность и соответствие более жестким экологическим требованиям. В качестве примера можно привести насосы Bosch VP и знаменитые моторы концерна Volkswagen AG с непосредственным впрыском 1.9 TDI и 2.5 TDI эпохи 1990-х.

Вопреки стереотипам электроника таких насосов на самом деле одна из самых надежных частей системы. Проблема же кроется в исполнительных механизмах, при помощи которых регулируется работа насоса. Со временем они изнашиваются, появляются люфты и подклинивания, что приводит к некорректной работе системы, перегреву и выходу из строя транзисторов.
Умельцы разбирают блок, выпаивают старые транзисторы, впаивают новые — и какое-то время машина ездит, а потом транзистор опять сгорает, потому что механическая проблема не решена. Требуется разобрать насос, поменять изношенные детали. Проблема же заключается в том, что после сборки насос необходимо полностью обкатать и перенастроить таблицу значений, которая зашита в управляющий блок. Механика изменилась, поэтому таблица тоже должна быть другой. Чтобы ее прописать, насос необходимо установить на стенд, снять параметры и заново «прошить» блок. Если насос ремонтировать по технологии, то делать это нужно именно так: ремонтировать механическую часть, обкатывать насос, записывать индивидуальную таблицу. Все это стоит денег, но это единственная возможность получить насос практически в новом состоянии.

Отдельной ветвью развития топливных систем стали насос-форсунки. Данная система объединяет в одном узле ТНВД и форсунку (устанавливается индивидуально на каждый цилиндр). Поршни насоса приводятся в движение распредвалом двигателя и создают впрыск топлива под высоким (свыше 2000 бар) давлением.

Насос-форсунки нашли применение прежде всего в коммерческой технике, но в свое время концерн Volkswagen AG активно внедрял данную технологию и в легковых дизельных моторах. Отказ немцев от насос-форсунок в пользу Common Rail произошел всего несколько лет назад.

Насос-форсунки управляются электронным образом и в сравнении с механическими системами обеспечивают достаточно точное дозирование впрыска. В плане надежности они мало чем отличаются от распределительных ТНВД. Но поскольку смазка трущихся деталей обеспечивается топливом, качество последнего принципиально для обеспечения надежности и ресурса системы.

Особенностью является возможность относительно простой замены отказавшей насос-форсунки на другую: данная операция не требует серьезных знаний и специнструмента, что позволяет осуществлять ее вдали от квалифицированного сервиса. И это серьезное преимущество для коммерческого транспорта, который работает в сложных условиях, где не всегда есть возможность быстро получить квалифицированную техническую помощь.

Обратная сторона медали заключается в том, что полной технологии ремонта насос-форсунок Bosch не предоставляет, а есть лишь возможность замены отдельных частей (например, распылителей). Причина такого подхода проста: полный комплект запчастей и инструментов для полноценного ремонта насос-форсунки имел бы неподъемную для сервисных станций стоимость и не окупился бы в отдельно взятом сервисе. Поэтому восстановление насос-форсунок возможно только в заводских условиях.

Common Rail — это система, которая завоевала весь мир. Почему? Она не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно «гибкая» система, которая может применяться на автомобильных, паровозных, судовых двигателях.

Чисто механически насос Common Rail гораздо проще, чем любой рядный или распределительный ТНВД. Он не имеет распределительных функций и только накачивает топливо в общую рампу. За своевременную и точную подачу топлива в цилиндры отвечают форсунки, работающие по команде блока управления. Создаваемое в системе высокое давление и конструкция инжекторов (их подвижные части очень маленькие и легкие) позволяют обеспечить высокую скорость работы. Так, основному впрыску предшествует один-два предвпрыска (они снижают жесткость работы двигателя), а заканчивает цикл один послевпрыск (дожигание газов позволяет снизить токсичность выхлопа).

Так что в определенном смысле конструкция топливной системы упрощена. С другой стороны, Common Rail чрезвычайно сложен: чтобы поддерживать нужное давление в системе и не допускать его превышения, обеспечивать точное дозирование при подаче топлива в цилиндры, применяются многочисленные датчики, системы аварийного сброса давления, исполнительные механизмы, ну а электронно-управляемые форсунки и вовсе произведение искусства…
Common Rail отличается высокой надежностью. Главный враг — загрязнения, которые забивают мельчайшие каналы и приводят к сбою в работе управляющих систем и форсунок, способны вывести из строя нагруженные элементы топливного насоса. Поэтому требования к качеству топлива, его чистоте, высоки.
С технологической точки зрения диагностика топливной системы Common Rail достаточна проста: подключившись к электронному блоку, можно получить данные о параметрах работы двигателя, увидеть имеющиеся ошибки и т.д. Однако требования к знаниям диагноста выше: он должен понимать все процессы, знать не только механику и гидравлику, но и электронику.
Ремонт же агрегатов Common Rail весьма сложен и требует точного соблюдения предписанных технологий. Неквалифицированный ремонт не приводит к желаемому результату, провоцирует дополнительные проблемы, вплоть до выхода из строя двигателя.
Особенно высокие требования предъявляются к соблюдению технологии ремонта инжекторов Common Rail. Причина кроется в том, что зазоры между движущимися частями инжектора и зазоры, от которых зависят его рабочие характеристики, составляют единицы микрон (один микрон — тысячная часть миллиметра). Для сравнения: толщина человеческого волоса составляет десятки микрон, поэтому попадание волоска или пылинки внутрь инжектора может кардинально повлиять на его работоспособность.
Поэтому помимо использования специальной высокоточной измерительной аппаратуры при ремонте инжекторов CR высочайшие требования предъявляются к чистоте воздуха в помещении. Сборка инжекторов осуществляется в специальных «чистых помещениях», продуваемых воздухом через фильтры тонкой очистки.

Читайте также  Кижуч и кета что лучше?

Вывод однозначен: альтернативы Common Rail на данный момент не предвидится. Система продолжает совершенствоваться, перспективы в этом направлении очень широки. Но не будем забывать, что путь развития всех систем носит циклический характер. Сначала система усложняется для удовлетворения возрастающих требований, а затем происходит качественный технический или технологический скачок, позволяющий реализовать все достигнутое ранее более простым и экономичным способом.

Какой дизельный двигатель лучше?

Первым легковым автомобилем, оснащенным дизельным двигателем с непосредственным впрыском, стал в 1986 году Fiat Croma.

Переломным оказался период 1989-1990 года, когда в Ауди дебютировал 2.5 TDI. Подача топлива под высоким давлением была реализована с помощью электронно-управляемого распределительного насоса (роторного) с электронным управлением от Bosch. Двигатель сразу же завоевал популярность. Хотя он был довольно громким, но покорял хорошей динамикой и низким расходом топлива.

Другой важное событие произошло в 1997 году – появилась система питания Common Rail (Alfa Romeo 156 1.9 и 2.4 JTD). Эта система после многочисленных модернизаций используется и сегодня.

В 1998 году концерн VAG представил свой ответ на Common Rail – насос-форсунки (PD, от немецкого Pumpe-Düse). Технология позволила на несколько лет превзойти большинство дизелей с системой впрыска Common Rail. Хотя мотор с насос-форсунками работал громче и грубее, но обеспечивал лучшую динамику при той же мощности и был экономичен. Система PD исчезла примерно через 10 лет после введения последующих все более строгих норм выбросов выхлопных газов. Турбодизели с насос-форсунками не вписывалась в экологические рамки даже с DPF-фильтром.

Сегодня на вторичном рынке присутствуют все три типа систем питания. Попробуем разобраться, какая из них предпочтительней для повседневной эксплуатации. Очевидно, Common Rail будет иметь преимущество, так система до сих пор используется производителями, а, значит, дизельные автомобили с таким двигателем будут сравнительно молодыми и незаезженными. С остальными системами подачи топлива все гораздо сложнее, так как цифры на одометре, скорее всего, смотаны, а реальный пробег – космический.

Дизельные двигатели с роторным насосом

Первым рассмотрим роторный насос с электронным управлением (распределительный, VEP). Это решение использовалось на протяжении 90-х годов. Насос обычно приводился в действие зубчатым ремнем, а иногда отдельной цепью (реже).

На рынке доминируют автомобили с непосредственном впрыском топлива и роторным насосом Bosch типа VP (29/30, 36, 37, 44 и т.д.). Это 1.9 TDI (VAG) до 1998 года, 2.5 V6 TDI (VAG), 2.0 BMW (M47), 1.8 TDDi (Ford) и DI/DTI (Isuzu/Opel). Примечательно, что некоторые двигатели дебютировали с роторным насосом (2.0d BMW M47, 1.8 TDDi Ford), а во время производства переключились на Common Rail (M47TU BMW и 1.8 TDCi Ford).

Большинство агрегатов с распределительным насосом считаются довольно долговечными и надежными, несмотря на большие пробеги. Проблемы могут быть вызваны самим насосом. И дело тут не в плохой конструкции, а в возрасте. Автомобили с такими двигателями, очевидно, прошли уже ни одну сотню тысяч километров. А на продажу они обычно выставляются, когда появляются неполадки – проблемы с запуском, дымление, повышенный расход топлива.

Типичные неисправности: износ нагнетательных элементов, утечки, неисправности электроники. Двигатели с VEP чувствительны к слишком малому количеству топлива. В таком случае насос работает практически без «смазки». Езда на «парах» противопоказана. Если бак опустошен, то лучше вызвать эвакуатор или долить солярки из канистры.

Плохая новость заключается в том, что хороший ремонт по-прежнему стоит приличных денег (20-40 тыс. рублей), а новый насос довольно дорог (свыше 60 000 рублей). Учитывая небольшую стоимость уже немолодого автомобиля, ремонт кажется неоправданно затратным.

Некоторые пытаются отремонтировать насос заменой сгоревшего транзистора в блоке управления насосом. Обычно это помогает, но ненадолго. Транзистор сдается из-за повышенного внутреннего сопротивления изношенного насоса, поэтому новый транзистор вскоре тоже сгорит.

Приличный возраст означает и риск проблем с оборудованием (турбина, маховик) и различными датчиками. Но есть и хорошие новости. Двигатели с насосом VEP обычно имеют сравнительно простые и дешевые форсунки. Поэтому для их ремонта или замены много денег не понадобится.

Дизельные двигатели с Common Rail

В 1997 году на рынке появилась система впрыска Common Rail, а первым серийным автомобилем с CR стал Alfa Romeo 156. Давление впрыска в первом поколении Common Rail было значительно выше (1300 бар), чем в системе с распределительным насосом. Подача топлива под высоким давлением позволила заметно улучшить культуру работы и производительность дизельных моторов.

Со временем система Common Rail развивалась, и наряду с электромагнитными форсунками появились пьезоэлектрические, давление топлива, подаваемого в камеры сгорания, превысило 2000 бар. Сегодняшние системы Common Rail (4-го поколения) настолько точны, что впрыск можно разделить на 7-8 фаз. Благодаря этому в сочетании с мощными системами очистки выхлопных газов двигатели CR вписываются в последние жесткие нормы выбросов.

Другая сторона медали – это стоимость обслуживания и ремонта. Дизели с Common Rail являются более продвинутыми технически, чем питаемые роторным насосом. Это означает необходимость использования только топлива хорошего качества и более высокие затраты на ремонт насоса и форсунок. После 150-200 тыс. км распылители форсунок загрязняются или повреждаются, и топливо перестает дозироваться должным образом. Автомобиль становится вялым, увеличивается расход топлива и обороты, загораются индикаторы неисправности двигателя/свечей накала.

До недавнего времени неисправности пьезоэлектрических форсунок и электромагнитных некоторых производителей (например, Denso) были особенно проблематичными. Отсутствовали запасные части и технологии.

Сегодня затраты на ремонт немного снизились. Электромагнитные форсунки Bosch, Denso и Delphi восстанавливаются без каких-либо проблем. А вот ремонт пьезоэлектрических Denso и Bosch становится проблемой. Среди пьезоэлектрических сравнительно легко воскресить форсунки Siemense/Continental.

Стоимость ремонта? Все зависит от производителя и типа форсунок. За восстановление электромагнитных форсунок попросят от 4000 до 16 000 рублей, а пьезоэлектрических – от 8000 до 16 000 рублей.

Типичные неисправности: загрязнение или износ наконечников форсунок, утечки топлива из-под уплотнений форсунок (запах топлива в салоне), износ топливного насоса высокого давления (15-25 тысяч рублей).

Популярные версии двигателей Common Rail:

— BMW — 2.0d (M47TU, N47), 3.0d (M57, N57);

— Fiat — 1.6, 1.9, 2.0 JTD, JTD, Multijet;

— PSA – 1.6, 2.0 и 2.2 HDi;

— Renault/Nissan – 1.5, 1.9 и 2.0 dCi;

— Kia/Hyundai – 1.7 и 2.0 CRDi;

— Opel – 1.7 и 2.0 CDTI;

— Ford – 1.6 и 2.0 TDCi;

— VAG – 1.6 и 2.0 TDI

— Mercedes – 2.2 и 3.0 CDI;

— Toyota – 2.0, 2.2 D-4D, D-CAT;

— Honda – 1.6 и 2.2 i-CTDi, i-DTEC.

Дизельные двигатели с насос-форсунками

Однако не все пошли по пути «CR». В 1998 году VAG в противовес новой технологии представил 1.9 TDI, работающий с насос-форсунками (PD). Идея – блестящая. Каждая форсунка была объединена с насосом, приводящимся в действие от распределительного вала. Отказ от ТНВД не означал упрощение конструкции. Для работы насос-форсунок требовалась модифицированная головка блока и распределительный вал с дополнительными кулачками, которые и приводили в действие насосы форсунок.

Читайте также  Гриль ТЭН или кварц что лучше?

Новая система на момент дебюта превзошла первое поколение CR по давлению впрыска – 2000 вместо 1350 бар. Несмотря на более низкую культуру работы, автомобили с двигателями PD характеризовались хорошей динамикой, податливостью тюнингу и низким расходом топлива. Стоимость производства таких дизелей была значительной, так как требовалась высокая точность изготовления.

«Золотое десятилетие» системы PD закончилось с вводом норм выбросов Евро-5. Но за это время было продано много автомобилей с насос-форсунками. Дизели PD экономичные и динамичные, но, безусловно, громче тех, что оснащены впрыском Common Rail.

Среди дизелей с PD лидируют 1.9 и 2.0 TDI. Но насос-форсунки можно найти в 1.2, 1.4, 2.5 (R5) и 5.0 (V10) TDI. Партия двигателей 2.0 TDI попала под «тихую» сервисную акцию, в процессе которой менялись форсунки. Помимо того, в 2.0 TDI PD встречалось растрескивание головки блока, а в 1.9 TDI BXE – проворачивание вкладышей.

Двигатели с насос-форсунками требуют специального моторного масла – стандарт 505.01 или 507 для DPF. Дизели уязвимы к проблемам с приводом ГРМ – ремень лучше менять вовремя (каждые 60 000 км). Сами насос-форсунки нуждаются в регулировке каждые 80-120 тыс. км (5000 рублей).

Типичные неисправности: заклинивание насоса, проблема с электромагнитом (нечасто), выработка посадочного места, износ уплотнительных колец и повреждение проводки. Симптомы: недостаток мощности, дымление, неравномерная работа двигателя.

Заключение

Дизельный двигатель с большим пробегом – это всегда риск. Будьте внимательны с заманчивыми предложениями из объявлений. Стоимость ремонта может превысить стоимость самого автомобиля.

Система впрыска насос-форсунка

Что лучше common rail или насос форсунка? Попробуем дать ответ на вопрос по системам впрыска и поговорим о системах питания дизельных двигателей.

Попытаемся подробно разобраться в особенностях работы системы насос-форсунка, изучим её конструкцию и сравним с Common Rail.

Технология, проверенная временем

Идея насос-форсунки заключается в том, чтобы физически объединить насос высокого давления (ТНВД) и форсунку в единый узел, впрыскивающий топливо непосредственно в цилиндр мотора.

В отличии от Common Rail, где ТНВД один на весь силовой агрегат, в нашем сегодняшнем варианте насосов, по сути, столько, сколько и самих форсунок.

О том, какие преимущества имеет подобная схема и имеет ли вообще, мы поговорим позже, а пока окунёмся на несколько мгновений в историю.

Считается, что массовое внедрение впрыска насос-форсунками началось в конце 90-х годов прошлого столетия, а пошли по такому пути инженеры концерна Volkswagen.

На самом деле, так и есть, но, правда, если рассматривать только сегмент легковых авто. Другое дело грузовая техника. Оказывается, ещё в 30-х годах в США была разработана технология, аналогичная современным насос-форсункам.

Интересовались ею и в СССР, причём настолько плотно, что закупили у американцев оборудование для производства моторов с такой системой и выпускали их на заводе ЯАЗ, периодически модернизируя, вплоть до 1992 года.

Что же представляет собой эта технология?

ТНВД и форсунка в одном флаконе: надёжный симбиоз

Переключаемся на современность. На данный момент под капотами автомобилей можно встретить несколько вариантов исполнения этой системы впрыска:

  • механическую;
  • электронную.

Начнём с первой разновидности. Располагаются насос-форсунки недалеко от распределительного вала и это неслучайно.

Дело в том, что ТНВД, входящий в состав устройства, приводится в действие кулачками распредвала, которые при помощи рычага воздействуют на плунжер насоса форсунки.

Он, в свою очередь, нагнетает давление, двигаясь вверх и вниз под действием кулачков и возвратной пружины.

И при определённом уровне напора солярки игла распылителя форсунки приподнимается, и порция горючего под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Довольно простая система, не правда ли?

Но более совершенными и чаще всего используемыми в современных автомобилях, являются электронные насос-форсунки.

Как и в механическом варианте, давление внутри этой форсунки нагнетается плунжером, связанным с распредвалом, а впрыск осуществляется движущейся иглой распылителя.

Главной «фишкой» электронной схемы стал появившийся в ней клапан управления, который может быть или электромагнитным, или пьезоэлектрическим.

Встроенный в каждую насос-форсунку, он под чутким контролем блока управления двигателем регулирует подачу дизтоплива, благодаря чему появилась возможность гибко, в зависимости от нагрузки на мотор регулировать впрыск в цилиндр.

Как известно, наиболее эффективно топливо сгорает и расходуется при поэтапном впрыске, поэтому инженерами была разработана схема, при которой инжекция солярки разбита на три фазы – предварительную, основную и дополнительную.

Реализовать такой сценарий без клапана управления вряд ли бы удалось, что и стало причиной забвения механических насос-форсунок.

Что лучше common rail или насос форсунка

И всё же, что лучше common rail или насос форсунка, какие преимущества имеет система с насос-форсунками по сравнению с технологией Common Rail, а в чём проигрывает. Начнём с плюсов:

  • насос-форсунки позволяют развить большее давление впрыска, а это, в свою очередь, повышает эффективность сгорания топлива, улучшает экологичность и мощностные характеристики двигателя;
  • более тихая работа, чем у моторов с Common Rail и других вариантов дизелей.

К сожалению, есть и минусы, которые достаточно ощутимо повлияли на популярность насос-форсунок. Среди них такие:

  • крайне высокие требования к качеству дизельного топлива;
  • высокий уровень износа деталей насосной части устройства, так как она постоянно механически соединена с распредвалом;
  • высокая стоимость и низкая ремонтопригодность форсунок из-за того, что они являются технологичными и прецизионными элементами.

Вот так, друзья, мы рассмотрели основные нюансы, что лучше common rail или насос форсунка. А теперь читайте статью про систему Common Rail и сравнивайте.

В следующих статьях мы продолжим изучать строение современных автомобилей, поэтому обязательно подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересные и, надеемся, познавательные публикации.

PD или CR – что это за звери?

Сегодня есть два основных вида систем впрыска дизельного топлива в мотор: Common Rail – общая рейка и Pumpe-Duse – насос-форсунка. Часто клиенты задают вопрос, а что лучше и какие преимущества есть у той или иной системы. Давайте разберемся.

Система впрыска Common Rail (CR)

Принцип работы системы Common Rail: подача топлива от аккумулятора давления – топливной рампы (common rail – общая рампа). Система впрыска изначально разработана специалистами фирмы Bosch.

Преимущества данной системы:

— снижение уровня шума.

В данной системе дизельное топливо подается сразу в камеру сгорания. Систему Common Rail составляют: насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливная рампа и форсунки.

Схема системы впрыска Common Rail

ТНВД (топливный насос высокого давления) создает давление и накапливает его в топливной рампе.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, идущее к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан соединен с ТНВД.

В зависимости от нагрузки, регулятор давления создает необходимое давление в системе.

Функции топливной рейки: набор топлива и поддержание его под высоким давлением, сглаживание колебаний, возникших из-за пульсации подачи от ТНВД, распределение топлива по форсункам.

Форсунка осуществляет впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. Различают электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки.

Электрогидравлическая форсунка работает, благодаря электромагнитному клапану. А пьезофорсунка – благодаря пьезокристаллам, и скорость работы данной форсунки значительно выше.

В системе Common Rail различают несколько видов впрыска, все вместе они предназначены для улучшения эффективности системы и ее экологичности.

Предварительный впрыск небольшого количества дизеля повышает температуру и давление в камере сгорания, что способствует воспламенению основного заряда, снижению шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя имеет место:

  • два предварительных впрыска — на холостом ходу;
  • один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
  • предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке.
Читайте также  Галогеновые и светодиодные лампы какие лучше?

Основной впрыск обеспечивает работу двигателя.

Дополнительный впрыск увеличивает температуру отработавших газов для сгорания сажи в сажевом фильтре (это и есть процесс регенерации сажевого фильтра).

Системы Common Rail претерпели основные изменения за последние 15 лет в первую очередь за счет увеличения давления впрыска:

  • первое поколение – 140 МПа, с 1999 года;
  • второе поколение – 160 МПа, с 2001 года;
  • третье поколение – 180 МПа, с 2005 года;
  • четвертое поколение – 220 МПа, с 2009 года.

Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно направить в цилиндр за тот же отрезок времени и, соответственно, можно получить больше мощности при прежней массе, что значительно лучше сказывается не только на динамике, но и на расходе топлива.

В отличие от системы Common Rail, в системе с насос-форсункой (Pumpe-Duse – PD) для каждого цилиндра формируется свое давление. Процесс имеет место в плунжерном насосе, поршень которого приводится в действие кулачками на распределительном валу и коромысле.

Повышение давления для равномерной работы системы в пространстве под поршнем регулируется электромагнитным клапаном или клапанами пьезо-привода. Пьезосиловой привод работает в три раза быстрее, чем магнитная пластина. Например, VW Passat 2.0 TDI, 2005 года (125 кВт/170 л.с.) имел систему впрыскивания насос-форсунками с пьезоэлектрическими клапанами, которые набирали давление до 220 МПа.

Давление в системе с насос-форсункой и давление впрыска набираются с помощью кулачков распределительного вала, энергия привода применяется только к области впрыска. Именно из-за конструктивных особенностей, насос-форсунка выносливее, чем Common-Rail (у нее нет насоса высокого давления и рампы), так что выход из строя системы с насос-форсункой не обязательно приводит к остановке двигателя.

Преимущества

Дизельный двигатель с насос-форсунками обеспечивает наиболее равномерную полку крутящего момента.

Плунжер PD позволяет почти всеяден (бензин, спирт, этанол, LPG, биотопливо и т.д.).

Недостатки

Система имеет мертвую точку, что все же не может обеспечить 100% равномерную работу насос-форсунок.

Система требует достаточно больших затрат на обслуживание, так как она содержит сложный насос для каждого цилиндра.

Поскольку момент впрыска и его количества не могут быть изменены постепенно, этот процесс считается ограниченным. Кроме того, невозможно быстро изменить температуру выхлопных газов. А это как раз необходимо для соблюдения норм EURO 4 и выше.

Сегодня моторы с насос-форсунками и с общей рампой заполонили рынок. И у тех и у других есть свои преимущества, что выбрать – дело каждого. Важно лишь знать, как ухаживать и на что обращать внимание.

Тема: Очень хорошщая статья про насос-форсунки.

Опции темы
  • Версия для печати
  • Подписаться на эту тему…
  • Поиск по теме

    Phaeton Регистрация 01.06.2005 Адрес Россия, Москва, ЮВАО Возраст 42 Сообщений 3,796

    Спасибо:
    Получено: 11
    Отправлено: 2

    Очень хорошщая статья про насос-форсунки.

    Заодно и объясняется, в чем различие ее от Common Rail.

    Думаю, можно бы и у нас разместить со ссылкой на них:

    Насос-форсунка

    Наряду с традиционной системой «насос — трубопровод — форсунка» в дизельных двигателях Volkswagen получили распространение системы впрыска common-rail (система с общим аккумулятором-распределителем) и насос-форсунки.

    В системе впрыска common-rail процессы создания давления и впрыска разделены. Отдельно расположенный насос непрерывно создает давление, которое накапливается в распределителе. Каждая форсунка соединена с распределителем отдельным трубопроводом. В форсунке поддерживается постоянное давление. Количество топлива и момент впрыска задаются магнитными клапанами, установленными на каждой форсунке. Максимальное давление впрыска составляет 1350 бар.

    Задача еще больше увеличить давление впрыска в дизельных двигателях Volkswagen возложена на насос-форсунки, в которых насос и клапан впрыскивания объединены в единый блок. Каждая форсунка оснащена небольшим плунжерным насосом, который приводится в движение распредвалом механизма газораспределения. Для этого вал оснастили четырьмя дополнительными кулачками (по одному на каждый цилиндр). Кулачок через коромысло толкает шток насоса. Когда шток идет вниз, давление в форсунке резко возрастает — давление впрыска достигает 2050 бар. Процесс создания давления в полости плунжера и, тем самым, динамика впрыска, регулируется по времени электромагнитным клапаном. Давление может создаваться лишь в замкнутом состоянии электромагнитного клапана. Быстрое открытие клапана обеспечивает резкое прекращения впрыска, что важно для полного и чистого сгорания топливной смеси. Этот клапан и контролирует подачу топлива в цилиндр. Причем для лучшего смесеобразования сначала в камеру подается небольшая порция топлива (1-2 мм3), а после ее сгорания впрыскивается основная доза дизтоплива. Благодаря этому значительно снижается шум при сгорании и содержание СО в отработавших газах.

    Насос-форсунки имеют следующие преимущества перед традиционной системой:

    увеличение кпд двигателя до 45%;
    более низкий расход топлива;
    высокое давление впрыска (2050 бар) способствует полному сгоранию топлива;
    дозированный впрыск топлива снижает уровень шума при сгорании топлива и минимизирует содержание оксидов азота и угарного газа в выхлопе;
    двигатели с насос-форсунками характеризуются высоким крутящим моментом и улучшенной эластичностью двигателя.

    Добавлено спустя 11 минут 38 секунд:

    Common rail или насос-форсунки?

    Наиболее последовательную техническую политику на дизельном фронте в период до 1997 года проводил Fiat, что в конце концов привело итальянцев к разработке системы топливоподачи аккумуляторного типа, получившей название Common rail. Первой моделью с этой системой стала Alfa Romeo 156JTD. В отличие от традиционных схем, в Common rail насос закачивает топливо сначала в общий резервуар-аккумулятор, а уж оттуда оно по коротким трубкам распределяется по форсункам всех цилиндров. Кроме того, поскольку давление топлива в аккумулирующем резервуаре не зависит от нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала, Common rail способен обеспечить высокое давление впрыска даже на самых низких оборотах двигателя.

    Правда, сначала и Common rail не смог похвастать большими величинами давления впрыска, которое не превышало 135 МПа. Позднее давление удалось поднять до 160 МПа, но на этом дело пока застопорилось. Тем не менее даже первое поколение Common rail обеспечило дальнейшее снижение расхода топлива и улучшение динамики по сравнению с выпускавшимися до этого дизелями, а по шумам и вибрациям моторы с воспламенением от сжатия наконец-то вплотную приблизились к уровню двигателей с искровым зажиганием. В частности, дизель упомянутой Alfa Romeo 156JTD улучшил показатели динамики автомобиля на 12% при одновременном снижении расхода топлива на 15% по сравнению с предшественником.

    Другой пионер непосредственного впрыска — концерн Volkswagen — пошел своей дорогой. В поле зрения немецких инженеров попали насос-форсунки, применявшиеся на моторах грузовиков и представляющие собой мини-насосы, которыми оснащается каждый цилиндр дизеля по отдельности. Здесь проблемы с длинными топливопроводами по причине отсутствия оных и вовсе неведомы. Высокое давление создается в очень малом объеме, а электронное управление позволяет прекращать подачу топлива быстро и четко, что также исключительно важно для полного и чистого сгорания. Но главное, насос-форсунки развивают давление свыше 200 МПа, и в этом плане с ними не могут конкурировать ни распределительные ТНВД, ни Common rail. Впрочем, такое давление — это пока лишь задел на будущее, а сегодня системы с насос-форсунками решающего преимущества над Common rail не имеют. К тому же характеристики насос-форсунок сполна компенсируются сложностью их устройства, сама насос-форсунка — довольно громоздкий узел, и это затрудняет организацию на двигателе многоклапанного газораспределения.

    Так за какой же из систем будущее? Фирма Bosch, поставляющая топливную аппаратуру различным автомобильным компаниям, полагает, что к 2007 году Common rail завоюет до 65% рынка, насос-форсунки займут на нем 20%, а доля распределительных топливных насосов сократится до 15%. Косвенно этот прогноз подтверждается тем, что сегодня кроме Fiat за Common rail проголосовали также BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel, PSA и еще ряд компаний, а солидарность с VW проявил только Rover