Система впрыска common rail, является современной системой впрыска топлива, дизельных двигателей. Работа системы common rail основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (common rail в переводе общая рампа). Система впрыска разработана специалистами fiat и впоследствии Bosch приобрел этот патент. Применение данной системы система впрыска common rail является современной системой впрыска позволяет достигнуть снижения расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума дизеля. Главным преимуществом системы common rail является широкий диапазон регулирования давления топлива и момента начала впрыска, которые достигнуты за счет разделения процессов создания давления и впрыска. Конструктивно система впрыска common rail составляет контур высокого давления топливной системы дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. Дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.21Система common rail имеет следующее устройство: 
1.Топливный бак 2.Клапан дозирования топлива; 3. Топливный насос высокого давления; 4. Топливопроводы обратного слива 5.Датчик давления топлива . 6.Топливная рампа (топливный накопитель) 7.Клапан аварийного сброса давления или регулятор 8.Топливные форсунки. 9.Блок управления Двигателем 10. Электропроводка 11. Блок управления форсунками ( опционально) , Топливный насос высокого давления(ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. Современные топливные насосы высокого давления плунжерного типа. Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД. Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе. Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций:

  • накопления топлива и содержание его под высоким давлением;
  • смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД;
  • распределения топлива по форсункам.

Форсунка важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются следующие конструкции форсунок:

  • электрогидравлическая форсунка;
  • пьезофорсунка.

Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки. Управление работой системой впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая включает датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Система управления дизелем включает следующие датчики:

  • датчик оборотов двигателя;
  • датчик холла;
  • датчик положения педали газа;
  • расходомер воздуха;
  • датчик температуры охлаждающей жидкости;
  • датчик давления наддува;
  • датчик температуры воздуха;
  • датчик давления топлива;
  • кислородный датчик и др.

Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива.

Устройство и принцип работы электромагнитной форсунки.

Рассмотрим устройство и принцип работы электромагнитной форсунки.

51На левой картинке отображена форсунка в закрытом состоянии.

На входной штуцер подается топливо под давлением из топливного накопителя(рампы), далее распределяется через каналы внутри корпуса инжектора на 2 части, первая попадает в распылитель, вторая в управляющую камеру форсунки, через специальное калиброванное отверстие, создавая в ней давление, и удерживая шток мультипликатора в нижнем положении, который в свою очередь создает усилие на иглу распылителя, удерживая его от открытия под действием силы давления топлива в напорной полости распылителя, стремящейся ее поднять.

Пока управляющая камера герметична, форсунка закрыта. В верхней части управляющей камеры есть клапанный узел, представляющий калиброванное отверстие и седло для перекрытия этого отверстия запирающим элементом, это может быть шарик, конус, перевернутая полусфера и т.д, в зависимости от технического решения производителя форсунок . Функция этого узла, сброс давления из управляющей камеры мультипликатора. Как только давление из камеры сбрасывается, шток перестает препятствовать подъёму иглы распылителя и происходит впрыск топлива через сопло распылителя.

Давление из камеры сбрасывается в момент, когда по команде с блока управления двигателем, на катушку электромагнита подается электрический сигнал, создается магнитное поле, которое поднимает запирающий управляющий клапан механизм. Как только сигнал отключается, седло клапана под действием пружины на исполнительный механизм запирающего элемента, закрывается , давление в управляющей камере нарастает, шток мультипликатора уходит вниз, создавая запирающее усилие на иглу распылителя, форсунка закрыта.

Принцип работы на первый взгляд простой, но современная форсунка это очень точный и высокотехнологичный узел, где нет мелочей, каждый элемент форсунки точно откалиброван и изготовлен из высококачественных материалов, сама форсунка собирается по специальной технологии с соблюдением всех монтажных зазоров и моментов затяжки.

Типичные неисправности системы Комон Рейл , возможные причины их появления.

  • Система очень требовательна к качеству топлива , соблюдения регламента технического обслуживания и правил эксплуатации.
  • Основной причиной выхода из строя является некачественное топливо, с низкими смазывающими свойствами, попадание в топливо воды, грязи, несвоевременная замена фильтрующего элемента,
  • Это приводит к ускоренному износу топливного насоса, в котором начинают «крошится» подшипники скольжения, приводной вал, топливоподкачивающий шестеренчатый насос. В результате, теряется подвижность рабочего штока дозировочного регулятора в ТНВД, в топливный накопитель высокого давления попадают мельчайшие металлические частички вместе с топливом, и разрушают герметичность посадочных мест топливного регулятора в накопителе, клапана аварийного сброса давления на накопителе, в форсунках размываются посадочные гнезда клапанов мультиплипликатора, задирается рабочая поверхность штока мультипликатора, теряется герметичность распылителей. В результате система становится негерметичной, и происходит потеря давления в накопителе, которое нештатно сбрасывается в «обратку» через поврежденные узлы. Двигатель не запускается, или запускается с трудом, работа мотора становится жесткой, появляются детонационные шумы, повышенная дымность, потеря мощности.

57 52

53 54

55 56

 

Неисправности форсунки CR BOSCH и их возможные причины

 

57 ЖалобаНеудовлетворительная работаТрудности при запускеПроблемы при холостом ходе (вибрация) Двигатель останавливается во время поездки Количество возврата слишком высокое ПризнакиРазрушение и износ седла шарика клапана   Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием абразивных частицНедостаточная, неполноценная фильтрация
56 ЖалобаНеудовлетворительная работа Трудности при запускеПроблемы при холостом ходе (вибрация) Двигатель останавливается во время поездки Количество возврата слишком высокое ПризнакиРазрушение и износ седла шарика клапана Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием абразивных частицНедостаточная, неполноценная фильтрация
55 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при запускеВ данный цилиндр не производится впрыскПризнаки Попадание стружек стали во внутреннюю часть инжектора   Возможные причиныОшибка при сборкеОшибка при ремонте в условиях эксплуатации
53 ЖалобаСильный шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Проблемы при запускеПризнаки Попадание инородных частиц во внутреннюю часть инжектора (упаковочной пленки)  Возможные причиныНедостаточная, неполноценная фильтрацияЗабивание фильтрующего элемента свободными частицами Неправильная установка фильтра Попадание загрязнений при установке инжектора или транспортировке
54 ЖалобаСильный шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Проблемы при запускеПризнаки Стружки стали или частицы от уплотнителя на внутренней части инжектора.  Возможные причиныЧастицы стираются с уплотнителя высокого давления (по причине неправильной сборки) Ошибка при ремонте в условиях эксплуатации
52 ЖалобаСильный шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Проблемы при запускеПризнаки Попадание инородных частиц во внутреннюю часть инжектора (забитое входное отверстие, целлюлоза, частицы из фильтра)   Возможные причиныНедостаточная, неполноценная фильтрацияЗабивание фильтрующего элемента свободными частицами Неправильная установка фильтра
51 ЖалобаПроблемы при запускеДвигатель останавливается во время поездкиНеудовлетворительная работаПризнакиИзнос уплотнителя высокого давления Количество возврата слишком высокое  Возможные причиныСтарый образец уплотнительного кольца, модель начала 2004 г.Ошибка при установке опорного кольца
50 ЖалобаПроблемы при запускеДвигатель останавливается во время поездкиНеудовлетворительная работаПризнакиИзнос уплотнителя высокого давления Количество возврата слишком высокое  Возможные причиныСтарый образец уплотнительного кольца, модель начала 2004 г.Ошибка при установке опорного кольца
48 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиРжавчина на щелевом фильтре Ржавчина на игле распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
49 ЖалобаНеудовлетворительная работаПризнаки Ржавчина на игле распылителя Ржавчина на щелевом фильтре  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра

47

ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
45 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает с перебоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
46 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает с перебоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
43 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
44 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
42 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
41 ЖалобаНеудовлетворительная пусковая характеристикаНеудовлетворительная работаДвигатель работает со сбоямиПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныПопадание воды в топливо Топливо низкого качества Неполноценная фильтрация, низкое качество фильтра или истечение срока службы фильтра
39 ЖалобаНеудовлетворительная работа Двигатель работает со сбоями Шум при сгорании (жесткая работа дизеля)ПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныМоторное масло в топливной системеНизкокачественное топливоНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу
40 ЖалобаНеудовлетворительная работа Двигатель работает со сбоями Шум при сгорании (жесткая работа дизеля)ПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныМоторное масло в топливной системеНизкокачественное топливоНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу
38 ЖалобаНеудовлетворительная работа Двигатель работает со сбоями Шум при сгорании (жесткая работа дизеля)ПризнакиМасляный нагар на щелевом фильтре Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныМоторное масло в топливной сстеме Утечка моторного масла в CP Утечка в цилиндрической головке при обратном сливе топлива (CRIN)
36 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ периферийной поверхности поршня распределителя  Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием абразивных частиц Недостаточная, неполноценная фильтрация
37 ЖалобаНеудовлетворительная работа Двигатель работает со сбоями Шум при сгорании (жесткая работа дизеля)ПризнакиМасляный нагар на внутренней части CRI Низкая подвижность поршня клапана или иглы распылителя  Возможные причиныМоторное масло в топливной системе Утечка моторного масла в CP Утечка в цилиндрической головке при обратном сливе топлива (CRIN)
35 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ периферийной поверхности поршня клапана   Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием абразивных частицНедостаточная, неполноценная фильтрация
34 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ периферийной поверхности поршня клапана   Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием br /br /абразивных частицНедостаточная, неполноценная фильтрация
32 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ иглы распылителя с одной стороны и одностороннее сжатие уплотнительного кольца  Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Попадание мелких частиц в топливоНеправильная последовательность сборки (CRIN)
33 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ периферийной поверхности поршня клапана   Возможные причиныТопливо низкого качества, с содержанием абразивных частицНедостаточная, неполноценная фильтрация
30 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ стержня иглы распылителя с одной стороны   Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Попадание мелких частиц в топливоНеправильная последовательность сборки (CRIN)
31 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ стержня иглы распылителя с одной стороны   Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Попадание мелких частиц в топливоНеправильная последовательность сборки (CRIN)
28 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы с запускомПризнакиПерегрев Игла распылителя отломлена Игла распылителя оплавлена  Возможные причиныНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла Использование биодизеля
29 ЖалобаПроблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) Признаки Износ стержня иглы распылителя с одной стороны   Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Попадание мелких частиц в топливоНеправильная последовательность сборки (CRIN)
27 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы с запускомПризнакиПерегрев Износ седла иглы распылителяВдавленная поверхность отверстий впрыска на игле распылителя   Возможные причиныНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла Использование биодизеля
26 ЖалобаНеудовлетворительная работа (автомобиля) ПризнакиМеханическое повреждение инжектора   Возможная причина Попадание посторонних частей в камеру сгорания
25 ЖалобаНеудовлетворительная работа (автомобиля) ПризнакиМеханическое повреждение инжектора   Возможные причины Неправильная очистка инжектора; имеются следы очистки щеткой на стволе распылителя и накидной гайке
23 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревПоверхность поцарапана Синее пятно на штифте распылителя  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
24 ЖалобаНеудовлетворительная работа (автомобиля) ПризнакиСокращен диаметр отверстия распылителя   Возможная причина Неправильная очистка инжектора (механически, металлической щеткой)
21 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревАлюминиевый налет на корпусе распылителя  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
22 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревАлюминиевый налет на корпусе распылителя  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
19 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревКончик распылителя оплавлен  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
20 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревКончик распылителя оплавленАлюминиевый налет на корпусе распылителя  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
17 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревОбгоревшее отверстие форсунки   Возможные причиныТюнинг дизельного двигателя Неправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
18 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревРаспылитель не герметиченКончик распылителя оплавлен  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
15 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревОстатки от сгорания (закоксовывание) на распылителе   Возможные причиныТюнинг дизельного двигателя Неправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе Разжижение масла Применение биодизеля
16 ЖалобаНеудовлетворительная работа Проблемы при холостом ходе (вибрация) Шум при сгорании (жесткая работа дизеля) ПризнакиПерегревОбгоревшее отверстие форсунки Остатки сгорания на конусе и корпусе распылителя  Возможные причиныТюнинг дизельного двигателяНеправильно подобранные или несоответствующие требованиям присадки к топливу Моторное масло во впускной системе, проблемы с уплотнителем Разжижение масла
13 ЖалобаНеудовлетворительная работа «Черный дым»Признаки Остатки от сгорания на внешней стороне инжектора  Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Отсутствует уплотнительное кольцоНесоответствующий угол затяжки
14 ЖалобаНеудовлетворительная работа «Черный дым»ПризнакиОстатки от сгорания с одной стороны медного уплотнительного кольца Сжатие уплотнительного кольца  Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Некорректная установка инжектора ( момент затяжки слишком высокий)
12 ЖалобаНеудовлетворительная работа«Черный дым» ПризнакиОстатки от сгорания на внешней стороне инжектораВыделяющийся газ  Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Отсутствует уплотнительное кольцоНесоответствующий угол затяжки
10 ЖалобаНеудовлетворительная работа«Черный дым» ПризнакиОстатки от сгорания на внешней стороне инжектора  Возможные причиныНекорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Отсутствует уплотнительное кольцоНесоответствующий момент затяжки при установке
11

ЖалобаНеудовлетворительная работа«Черный дым» Признаки

Остатки от сгорания на внешней стороне инжектораСжатие уплотнительного кольца с одной стороны Возможные причины

Некорректная установка инжектора (сильно затянут или неровно закручен с одной стороны) Отсутствует уплотнительное кольцоНесоответствующий момент затяжки при установке