В топливной системе любого дизельного двигателя присутствует насос высокого давления (ТНВД), который имеет прямую связь с двигателем. Привод ТНВД осуществляется от коленчатого или распределительного вала двигателя ременной (цепной) передачей или зубчатой (шестерня). Для работы дизельного двигателя нужно подавать топливо под большим давлением в камеру сгорания ведь никакого зажигательного элемента (свечи зажигания) там нет, а воспламенение топливной смеси производится за счет большой степени сжатия. Процесс подачи топлива в нужный момент возлагается на насос и форсунки. Механический способ подачи топлива не был экономичным, но в свое время очень сложным, так как на одно устройство возлагалось несколько функций.
Появление Common Rail (в середине 90-х первые разработки) позволило четко разграничить функции между устройствами, и сделать двигатель экономичным и более простым в обслуживании. Экологические нормы токсичности играют не последнюю роль в развитии дизельного двигателя. Жесткие нормы по выбросам вынудили производителей совершить большой скачок в технологиях, которые применяются и совершенствуются по сегодняшний день не только в дизелях, но и бензиновых моторах.
Устройство системы COMMON RAIL
Common Rail можно разделить на контур высокого и низкого давления, а так же датчики.
1. Низкое давление (до 6 бар)
Все, что находится в топливной системе автомобиля до ТНВД, относится к контуру низкого давления. Основными элементами являются: бак, топливные магистрали, фильтры и подкачивающий насос механического или электрического типа.
2. Высокое давление (1350 – 2500 бар)
ТНВД, аккумулятор (рампа), форсунки и трубопроводы к ним являются основными элементами контура. Как и в бензиновом двигателе с инжектором Common Railоснащается рампой, которая соединена с форсунками трубками равной длины. Важным моментом является прочность аккумулятора и одинаковая длина трубок ведь необходимо поддерживать всегда очень большое и постоянное давление в системе. Форсунки применяются с электрическим клапаном (соленоид) для подъема иглы или пьезоэлементом.
3. Датчики
Первые дизельные моторы могли работать без единого датчика и электричества, нотеперь все изменилось. Электронный блок управления обрабатывает сигналы сбольшого количества датчиков: температуры воздуха; положения коленчатого вала, давления наддува и топлива; педали акселератора и т.д.
Принцип работы Common Rail
Топливо закачивается из бака подкачивающим насосом и проходит через фильтр. После очистки дизельное топливо поступает в ТНВД, который увеличивает давление топлива с 6 до 1350-2500 бар. За счет аккумулятора давление в системе постоянно поддерживается, а в случае избытка сбрасывается через клапан обратно в бак. Электронный блок управления в нужный момент отправляет сигнал на форсунки, после чего происходит впрыск топлива в камеру сгорания. Количество и момент подачи топлива в системе Common Rail можно контролировать с помощью электроники, что делает двигатель мощным и экономичным одновременно. Аккумулятор или рампа в дизельном двигателе говорит об использовании топливной системы Common Rail (общая магистраль).