Система впрыска топлива Common Rail

Впрыск Common rail существует уже давно, но за последнее десятилетие стал более популярным в дизельных двигателях. Чтобы двигатель работал чище, он должен стать более эффективным.

Цель впрыска Common Rail состоит в том, чтобы подавать топливо в форсунку под высоким давлением.

Суть в том, что чем выше давление при впрыске дизельного топлива, при котором оно впрыскивается в камеру сгорания, тем выше эффективность двигателя. Цель впрыска Сommon Rail состоит в том, чтобы подавать топливо в форсунку под высоким давление. Топливо в системе Common Rail впрыскивается в камеру сгорания через форсунку при давлении до 28 000 фунтов на квадратный дюйм. Сравните с механическими системами прошлого, которые впрыскивали топливо в камеру сгорания со скоростью 2000-3000 фунтов на квадратный дюйм.

Когда дизельное топливо впрыскивается под высоким давлением, вы можете только представить разницу в распылении топлива. Распыление топлива, наряду с завихрением газового канала, является самым большим фактором, влияющим на эффективность современных дизельных двигателей. Повышенное распыление топлива при впрыске в систему впрыска топлива также привело к конструктивным изменениям поршня и камер сгорания, а также конструкции впускных отверстий и клапанного механизма.

Для впрыска дизельного топлива под высоким давлением вам нужен специальный насос, известный как топливный насос высокого давления (ТНВД). Насос обычно устанавливается на двигателе и приводится в действие его зубчатой передачей. Клапан-регулятор контролирует уровень давления, создаваемого насосом. Регулятор, также известный как клапан дозировки топлива, определяет какое количество топлива будет всасываться ТНВД.

Несмотря на то, что двигатель приводит в действие насос высокого давления, насос будет производить необходимое высокое давление независимо от частоты вращения двигателя. После того, как насос находится под давлением, топливо хранится в топливной рампе (направляющая-распределитель для топлива). Она аккумулирует  топливо высокого давления, которое подается к форсункам по ответвляющимся от них каналам. Топливные направляющие-распределители также гасят вибрации от топливного насоса высокого давления и циклов впрыска от форсунок.

Внутри топливных магистралей находится датчик давления, который считывает показания давления в топливной магистрали для Блока Управления Трансмиссией (БУТ). БУТ использует вход от датчика давления в топливной магистрали, чтобы определить, на сколько открыть клапан-регулятор давления топлива. Если требуется большее давление, БУТ даст команду регулятору открыться для подачи большего количества топлива насосом высокого давления.

Клапан контроля давления в топливной магистрали также управляет топливом высокого давления в топливных магистралях. Этот клапан обычно устанавливается в конце топливной магистрали, где он будет открываться или закрываться по команде БУТ для точного регулирования давления внутри магистрали. Это помогает поддерживать оптимальное давление топлива, подаваемое к форсункам в различных уловиях и режимах работы двигателя.

На случай, если давление топлива резко возрастет, в топливных магистралях также есть ограничитель давления. Если бы давление топлива по какой-то странной причине вышло из-под контроля, ограничитель открылся бы, позволяя топливу под избыточным давлением вернуться в топливный бак.

Когда топливо под высоким давлением проходит по рампе и каналам, оно поступает в форсунку, которая управляется БУТ. Когда БУТ подает команду на открытие форсунки, топливо подаётся в форсунку по сложным каналам, которые в итоге ведут к её наконечнику.

Наконечник инжектора имеет микроскопические отверстия, через которые топливо подаётся в виде очень мелкодисперсного тумана. Размер капель топлива, когда оно проходит через наконечник, примерно в 7 раз меньше человеческого волоса. Форсунки могут приводиться в действие приводом электромагнитного типа или пьезоэлектрическим устройством.

Существующие инжекторы с электромагнитным приводом в последнее время стали заменяться пьезоуправляемыми. Пьезо - это тип кристалла в виде тончайшей пластины и обычно такие кристаллы укладывается друг на друга. Эти стопки пьезокристаллов при подаче питания от БУТ расширяются и открывают клапан инжектора, и его срабатывание в 4 раза быстрее, чем у соленоида.

Блок управления трансмиссией использует входные сигналы от датчиков на двигателе для управления исполнительными механизмами, которые контролируют подачу топлива. Подача топлива зависит от требований к двигателю, таких как величина наддува, положение дроссельной заслонки, температура двигателя и т.д. При использовании системы Common Rail за цикл сгораний может произойти несколько врпысков топлива. Кроме того это очень полезно при запуске двигателя в холодную погоду.

Использование Common Rail принесло большое количество преимуществ дизельному двигателю. Эти преимущества заключаются в более высоком давлении впрыска для увеличения распыливания топлива, многократных впрысках за цикл сгорания и более надежном давлении независимо от частоты вращения двигателя.