Common rail что это
Перейти к содержимому

Common rail что это

  • автор:

Common Rail – что это?

Популярность дизельных двигателей объясняется сочетанием экономичности и высокого КПД. Одной из причин впечатляющих эксплуатационных характеристик стала разработка системы впрыска Common Rail, которая совершенно заслуженно входит в число наиболее прогрессивных и передовых технологий подачи топлива в силовую установку. Сегодня ею оборудованы практически все дизельные ДВС, которые используются на транспортных средствах различного вида, начиная с автомобилей и заканчивая мощными сельскохозяйственными или дорожно-строительными машинами.

Определение

Common Rail представляет собой систему впрыска топлива для дизельного двигателя. Главной отличительной особенностью выступает общая магистраль или рампа, расположенная между ТНВД и форсунками. Именно она и дала название устройству, так как common rail переводится в английского как «общий путь» или «общая магистраль». Такая конструкция позволяет подавать дизтопливо под давлением, увеличивая общую эффективность работы двигателя.

Датой появления системы считается 1996 год, когда разработка компании Bosch была впервые установлена на серийный автомобиль. Популярность двигателей, оснащенных Common Rail, объясняется способностью достигать требуемой мощности при низком потреблении дизельного топлива. По стандартным оценкам использование системы уменьшает расход солярки на 15% при одновременном увеличении мощности двигателя на 40%.

Дополнительным и в современных условиях весьма важным достоинством рассматриваемой конструкции подачи топлива выступает соответствие современных экологическим стандартам. Заметное уменьшение токсичности выхлопных газов и низкий уровень издаваемое в процессе эксплуатации шума – вот еще две не менее серьезные причины востребованности и широкого распространения дизельных двигателей с использованием Common Rail.

Конструктивные особенности

Устройство Common Rail в значительной степени напоминает систему подачи топлива в инжекторных бензиновых двигателях. Перед впрыском дизельного топлива в цилиндры происходит аккумулирование давления, в результате чего такую конструкцию нередко называют аккумуляторной топливной системой.

Конструкция Common Rail предусматривает три основных элемента: стандартные для любого дизельного двигателя контуры высокого и низкого давления, а также дополняющий их электронный блок контроля и управления. Контур низкого давления практически не отличается от обычных системы и состоит из стандартного набора частей, включающего:

  • топливный бак;
  • топливный фильтр;
  • подкачивающий насос;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Основные отличия Common Rail от обычного дизельного двигателя заключаются в устройстве контура высокого давления, состоящего из таких элементов:

  • насос, который заменяет стандартный ТНВД и оснащается контрольным клапаном;
  • аккумуляторный узел или рампа, также оборудованная датчиком для контроля давления. Она изготавливается в виде достаточно длинной двухслойной трубы, на которой размещаются штуцеры, предназначенные для фиксации форсунок;
  • форсунки;
  • комплект соединительных трубопроводов.

Важное значение для эффективной эксплуатации рассматриваемой системы имеет работа электронного блока управления или ЭБУ. Он включает в себя несколько датчиков, в автоматическом режиме передающих сигналы о следующих параметрах и характеристиках двигателя:

  • положения распределительного и коленчатого вала;
  • положение педали «газа»;
  • уровень давления наддува;
  • температура воздуха и охлаждающей жидкости;
  • уровень давления топлива;
  • массовый расход воздуха.

Анализ полученных данных производится ЭБУ также в автоматическом режиме, результатом чего становятся определение требуемого количества топлива, времени открытия форсунки и других рабочих параметров системы. После этого подается команда на начало впрыска и цикл повторяется по новой.

Принцип действия Коммон Рейл

Описанное выше устройство Common Rail обеспечивает простую и при этом эффективную работу двигателя. Сначала подкачивающий насос, входящий в контур низкого давления, засасывает дизельное топливо из бака. Далее оно очищается, проходя через фильтр, и поступает в контур высокого давления.

Затем горючее перемещается в аккумуляторный узел, где его давление повышается. Максимальное значение этого показателя составляет 135 МПа и контролируется автоматикой. После поступления команды от ЭБУ на впрыск контролирующий клапан открывается и топливо поступает бак через трубопроводы, соединенные с форсунками на рампе. На каждой форсунке устанавливается отдельный электромагнитный клапан или соленоид, управляющий ее работой, что является еще одной важной отличительной особенностью системы.

Наличие в системе ЭБУ позволяет с высоким уровнем точности управлять как параметрами давления топлива, так и количеством сжигаемого горючего. Следствием этого выступает максимальная отдача при сгорании топлива, которая сопровождается уменьшением его расхода при одновременном увеличении КПД дизельного двигателя. В качестве приятного и полезного бонуса происходит сокращение токсичности выхлопа.

Вывод

Популярность и широкое распространение Common Rail объясняется очевидными преимуществами системы перед любыми альтернативными вариантами. Большая часть достоинств уже была озвучена выше, однако, для большей наглядности целесообразно еще раз обратить на них внимание. Итак, наиболее важными плюсами рассматриваемой системы выступают:

  • высокий КПД двигателя, который достигается за счет более эффективного сжигания топлива;
  • существенное (до 15%) сокращение расхода горючего;
  • еще более серьезное (до 40%) увеличение мощности двигателя;
  • снижение показателей токсичности выхлопных газов, что позволяет двигателю полностью соответствовать современным экологическим стандартам.

Сочетание настолько впечатляющих характеристик выступает лучшим и весьма наглядным объяснением того, что практически все дизельные двигатели оснащаются сегодня Common Rail. Более того, возможности технологии далеко не исчерпаны, что позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование системы.

Топливная система COMMON RAIL – что это такое?

COMMON RAIL – это дизельная топливная система нового поколения, получившая широкое распространение в связи с ужесточением экологических норм. Помимо снижения уровня токсичности выхлопа, этот тип впрыска позволяет обеспечить требуемую мощности двигателя при минимальной подаче топлива. В дословном переводе «common rail» читается как «единая магистраль» . Рассмотрим основные отличия, принцип работы и особенности конструкции системы.

Особенности

Топливная система Common Rail

Одним из наиболее явных отличий топливной системы Common Rail является наличие общей магистрали, расположенной между форсунками и ТНВД, выполняющей функцию аккумулятора горючего. В отличие от схемы, в которой насос напрямую распределял смесь по форсункам, в данной конструкции его роль ограничивается закачиванием дизеля в трубопровод. Еще одной особенностью является электронная система управления дозирования топлива в распылителях.

Однако основным отличием системы нового поколения является значительно более высокое давление впрыска, которое определяет качество и равномерность распределения факела. Этот фактор является ключевым аспектом формирования смеси и ее последующего возгорания, что и определяет эффективность работы двигателя. Так, использование современных топливных систем Common Rail позволяет обеспечить почти до 40% прироста мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении уровня шума и расхода горючего до 15%. Помимо этого увеличивается и крутящий момент силового агрегата.

Высокая технологичность конструкции обуславливает требовательность данной системы впрыска к качеству горючего. Мелкие абразивные частицы, попавшие в топливную магистраль, могут вывести из строя аппаратуру, изготовленную с высокой точностью.

Принцип работы топливной системы Common Rail

Принцип действия топливной системы Common Rail заключается в подаче горючего к распылителям от рампы, которая выполняет функцию предварительного аккумулятора высокого давления. Схема работы оборудования схожа с технологией старых топливопроводов. Насос подкачки забирает дизель из бака и отправляет к ТНВД, который нагнетает давление в магистрали и снабжает горючим распылители, в необходимый момент впрыскивающим его в цилиндры.

Принцип работы топливной системы Common Rail

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

  • Топливоподкачивающий насос.
  • Топливный фильтр.
  • Топливный насос высокого давления.
  • Клапан дозировки.
  • Датчик давлений топлива в рампе.
  • Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
  • Регулятор давления (контрольный клапан).
  • Инжекторы.

Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему подкачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (порядка 1 мг), воспламенение которой повышает температуру в замкнутом объеме, после чего в него впрыскивается основная часть горючего. Такая схема дает возможность обеспечить плавное нарастание давления в камере, вследствие чего силовой агрегат функционирует мягче и значительно снижается уровень шума при его работе.

На основании поступающих от датчиков данных система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Таким образом, топливо вначале попадает в насос, а через него – во «временный аккумулятор». За поддержание необходимого уровня давления в рампе отвечает соответствующий регулятор. В заданный момент времени управляющий блок посылает команду к форсункам, и те на определенный срок открывают заслонки. В зависимости от режима эксплуатации силового агрегата, система может в некоторых пределах автоматически менять показатели давления и объем топлива. Давление рассчитывается и поддерживается вне зависимости от скорости вращения коленвала и количества подаваемого горючего. Распылители подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока к соленоиду.

Использование разделенного цикла воспламенений в дизельных топливных системах позволяет поднять крутящий момент на низких оборотах коленвала до 25% при одновременном уменьшении потребления горючего на 20%. Помимо этого, понижается степень выхода сажи в выхлоп, а звук работы двигателя становится значительно тише.

Конструкция

Конструктивно топливная система двигателя Common Rail является контуром высокого давления, который представляет собой сложный комплекс из нескольких взаимосвязанных узлов.

ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания давления в горючем. Так как в дизельном двигателе обороты коленвала регулируются не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, то ТНВД является одним из наиболее важных элементов в конструкции силового агрегата.

Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования порции горючего, поступающего к насосу и конструктивно представляет собой деталь ТНВД. Регулятор давления размещается в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.

Рампа. Эта деталь обладает широким функционалом и выполняет роль аккумулятора горючего, а также распределяет его по форсункам и смягчает перепады давления в жидкости.

Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция данного типа распылителей рассчитана на значительно более высокое давление. Помимо этого, форсунки Common Rail управляют объемом топлива, которое поступает непосредственно в цилиндр. В современных двигателях используются два типа распылителей:

  • Электрогидравлические. В конструкциях данного типа подача топлива осуществляется работой электромагнитного клапана.
  • Пьезофорсунки. В конструкциях данного типа дозированием горючего управляют специальные кристаллы, на порядок повышающие скорость отклика на управляющие сигналы.

Перспективы развития

Технологический потенциал топливной системы Common Rail дал новый импульс развитию дизельных двигателей в условиях перманентно повышающихся стандартов по токсичности. Благодаря контролю высокоточной электроники и значительному давлению при впрыске сгорание смеси происходит с максимальной отдачей, что обеспечивает оптимальную работу силового агрегата на каждом из режимов работы. Дальнейшее технологическое развитие системы напрямую связано с повышением норм экологической безопасности.

Похожие статьи

Работа дизельных двигателей автомобилей МАН напрямую зависит от состояния топливной системы. Одним из её основных узлов являются форсунки, влияющие на сгорание топлива. Специфика эксплуатации .

Форсунка – это одна из наиболее важных деталей дизельного автомобиля. Любая погрешность в её работе крайне негативно сказывается как на двигателе, так и на кошельке автовладельца, который вынужден .

Источник: www.ktmagazine.ru Ремонт систем питания дизельных двигателей коммерческой техники – весьма сложная затратная процедура. Рассмотрим некоторые нюансы процесса вместе со специалистами .

ЯМЗ-6563 может по праву считаться третьим поколением дизельных двигателей Ярославского Моторного Завода. Родоначальник семейства — легендарный ЯМЗ-236, вот уже около полувека исправно выполняет свои .

Common rail

Дизельный двигатель, как силовая установка, давно занял лидирующие позиции в сфере коммерческого транспорта. И не мудрено, что такие качества как мощность, экономичность и надежность дизельного двигателя стали востребованы и в легковом транспорте. Современные технологии и конструктивные решения позволили расширить модельный ряд легковых автомобилей, оснащённых дизельными двигателями. Одной из самых распространённых систем является common rail.

Применение технологии common rail позволяет обеспечить низкий расход топлива, снизить шум работы двигателя и повысить экологичность.

COMMON RAIL — что это

Топливная система common rail (дословно – «общая магистраль»). Конструктивно система common rail состоит из трех основных звеньев, каждая из которых включает в себя определенный набор компонентов.

Первое звено — система подачи топлива по магистрали низкого давления. Основными ее элементами являются топливный насос низкого давления и фильтры грубой и тонкой очистки.

Второе звено — линия высокого давления. Включает в себя: топливный насос высокого давления, аккумулятор топлива и форсунки.

Третье звено — электронная система управления, состоит из датчиков, электронного блока управления и исполнительных устройств.

Как работает система common rail

В традиционных системах впрыска давление топлива создается отдельно для каждого цикла впрыска. В системе Common Rail процессы создания давления топлива и собственно впрыска разделены, так что топливо всегда готово к подаче в цилиндр. Давление топлива создается топливным насосом высокого давления. Насос создает давление топлива и подает его по трубопроводу высокого давления к входу в рампу, которая выступает в роли общего резервуара для всех форсунок. Так и появилось название «общая топливная рампа» – Common Rail. Отсюда топливо подается к отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания цилиндров.

Разновидности систем common rail.

Система common rail имеет различные модификации.

Общепринятая спецификация различает несколько конфигураций системы common rail. Выбор установленной на автомобиле конфигурации зависит, прежде всего, от транспортного средства (для легковых автомобилей либо грузовых автомобилей). Принципиальная схема работы остается неизменной

Различия касаются, в основном, системы предварительной подачи топлива в контуре низкого давления и организации архитектуры системы.

Кроме того системы common rail могут отличатся схемой реализации используемого типа форсунок.

Тип 1. С электромагнитным клапаном

Тип 2. С пьезоэлектрическим приводом

Оба типа могут устанавливаться на дизельные двигатели как легкового, так и грузового транспорта.

Проблемы, возникающие при эксплуатации двигателей с системой common rail

Высокая технологичность данной системы позволяет значительно повысить мощность двигателя, гибкость его работы и надежность. Однако применение такой системы накладывает определенные требования к качеству топлива и качеству обслуживания. Дело в том, что выход из строя какого-либо компонента системы, является причиной полной остановки работы двигателя. Особо следует следить за форсунками и их чистотой, так как выход форсунок из строя грозит серьезными тратами.

Профилактика работы системы common rail

Существенно увеличить надежность и ресурс системы common rail позволяет правильное и своевременное техническое обслуживание и соответствующая профилактика.

Прежде всего, необходимо позаботиться о качестве топлива. К сожалению, не всегда есть возможность убедиться в качественных характеристиках топлива. Избежать проблем в таком случае позволяют топливные присадки. На рынке предлагается огромное количество присадок различных производителей. Мы рекомендуем использовать топливные известных производителей, использующих высококачественное сырье и современные технологии. Присадки таких производителей отличаются высокой эффективностью и безопасностью применения.

Система common rail, в силу своих конструктивных особенностей особенно трепетно относиться к чистоте всей системы и форсунок. К сожалению, качество дизельного топлива во многих регионах приводит к повышенному износу системы.

Поэтому, уход за топливной системой common rail следует разделить на два этапа:

Этап 1. Очистка форсунок от нагара и загрязнений. Крайне важный этап, позволяющий избавиться от повышенного нагара на форсунках. Очистку форсунок следует проводить не реже 1 раза в сервисный интервал! Оптимальная частота очистки форсунок – каждые 3-5 тыс км. пробега. К счастью, сейчас для очистки форсунок и топливной системы не нужно ее разбирать. Команда технологов немецкой компании Liqui Moly создала специальный препарат для очистки форсунок от нагара и загрязнений — Промывка дизельных систем Diesel Spulung. Регулярное применение промывки позволяет содержать форсунки в чистоте, тем самым, значительно увеличивая их ресурс.

Этап 2. Использование защитной (комплексной) топливной присадки. Также необходимый этап при эксплуатации систем с common rail, так как топливная аппаратура значительно страдает от коррозии. Задача данного типа присадок, в первую очередь, защита от коррозии. Мы рекомендуем использовать присадку Liqui Moly Diesel Systempflege. Она прекрасно защищает топливную аппаратуру от коррозии, а за счет специальных компонентов нивелирует низкие смазывающие свойства низкосернистого топлива (Euro стандарта).

Защита топливного фильтра дизельных автомобилей

Топливный фильтр присутствует на любом дизельном автомобиле. Крайне важным является его правильная замена. Подробнее можно прочитать в этой статье.

Особенности эксплуатации системы common rail в зимний период

Не секрет, что самым тяжелым испытанием для топливной аппаратуры дизельного двигателя является его эксплуатация в зимний период.

Морозы и холодный пуск не прибавляют здоровья топливной аппаратуре. Дизельное топливо зимой должно обладать такими же характеристиками, как и в летний период. Для улучшения низкотемпературных свойств топлива и бесперебойной работы системы common rail рекомендуется использовать только качественные антигели! Дизельный антигель Diesel Fliess-Fit является победителем многих тестов как многих температурных тестов, так и обладает великолепными смазывающими свойствами, чего нет у дешевых аналогов.

Он предназначен для поддержания топлива в жидком состоянии при низких температурах до -31 °C. Используется для самых современных дизельных систем — присадка разработана по высочайшим стандартам в отношении безопасности для систем автомобиля.

Итог

Современные дизельные топливные системы common rail позволяют качественно улучшить характеристики дизельного двигателя, но также и предъявляют более жесткие требования к обслуживанию. Надежность и большой ресурс системы common rail обеспечивается правильным уходом и применением правильных и высокачественных топливных присадок.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА COMMON RAIL — ЧТО ЭТО ТАКОЕ? Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Гавриков В.В.

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 фирмы Bosch.The Common Rail injection system is a modern fuel injection system of diesel engines. The work of the Common Rail based on the fuel supply to the injectors from the common high-pressure accumulator — fuel rail (the Common Rail in the shared ramp). Injection system, developed by specialists of Bosch.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Гавриков В.В.

Оценка фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки топлива на основе изменения разряжения в топливопроводе системы питания Common Rail

Особенности изнашивания деталей топливной системы «Common Rail» дизельных двигателей при её завоздушивании

Снижение неравномерности работы дизельных двигателей
ПРИЧИНЫ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
Состояние и перспективы совершенствования систем топливоподачи comмon Rail
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА COMMON RAIL — ЧТО ЭТО ТАКОЕ?»

Сборник докладов молодых ученых факультета агротехники и энергообеспечения. -Орел: Изд-во ОрелГАУ — 2002. — С. 32-36.

26. Зайцев С.А. Упрочнение и восстановление лап культиваторов газопламенной наплавкой / Зайцев С.А. // Ресурсосбережение-XXI век: Сборник материалов Международной научно-практической конференции. — Орел: Изд-во ОрелГАУ.- 2005. — С. 48-53.

27. Зайцев С.А. Газопламенное упрочнение и восстановление лап культиватора / Зайцев С.А., Поляков П.А. // Надежность и ремонт машин: Сборник материалов 2-ой Международной научно-технической конференции. — Орел: Изд-во ОрелГАУ.- 2005. -С. 158-163.

28. Зайцев С.А. Упрочнение и восстановление лап культиваторов / Зайцев С.А. // Сборник научных работ. — Брянск: Изд-во Брянской ГСХА.- 2005. — С. 267-269.

29. Зайцев С.А. Свойства газонапыленных покрытий укрепленных лап культиватора / Хромов В.Н., Зайцев С.А. // Упрочняющие технологии и покрытия. -2008. — №4.-С. 16-19.

30. Зайцев С.А. Факторы, влияющие на сцепляемость покрытий при газопламенном напылении лап культиватора / Хромов В.Н., Зайцев С.А., Храпоничев Д.Н., Коняев К.А. // Известия ОрелГТУ. Серия Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. — 2007. — №2/266 (532).- С. 56-60.

31. Зайцев С.А. Физико-механические свойства газонапыленных покрытий укрепленных лап культиваторов / Хромов В.Н., Зайцев С.А., Храпоничев Д.Н., Коняев К.А. // Известия ОрелГТУ. Серия Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. — 2007. — №2/266 (532).- С. 45-49.

32. Зайцев С.А. Технология упрочнения лап культиватора газопламенным напылением / Хромов В.Н., Зайцев С.А. // Известия ОрелГТУ. Серия Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. — 2009. — №4/276(575). — С. 37-42.

33. Проектирование предприятий технического сервиса. Кравченко И.Н., Коломейченко А.В., Чепурин А.В., Корнеев В.М., Семешин А.Л., Коренев В.Н., Титов Н.В., Логачев В.Н. Учебное пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2015. — 352с.

34. Зайцев, С.А. Теоретические исследования химических процессов при упрочнении газопламенным напылением рабочих поверхностей лап культиваторов / Коломейченко А.В., Зайцев С.А., Коношина С.Н.// Труды ГОСНИТИ. — Т. 123. 2016. — С. 191-199.

35. Зайцев, С.А. Методика определения ударной вязкости лап культиватора упрочненных газопламенным напылением / Зайцев С.А.// Труды ГОСНИТИ. — Т. 123. 2016. — С. 187-190.

36. Зайцев, С.А. Разработка технологического процесса упрочнения лап культиватора газопламенным напылением с оплавлением покрытия / Зайцев С.А., Багринцев О.О., Харин М.В., Мурлыкин Р.Ю.// Сетевой научный журнал Орел ГАУ. №1(6). — Орел. -2016. С. 135-138.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА COMMON RAIL — ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Гавриков В.В., магистрант 2 курса направления

подготовки 35.03.06 «Агроинженерия» Научный руководитель: к.т.н., доцент Жосан А.А. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

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 фирмы Bosch.

Дизельный двигатель,Соттоп Rail, топливная рампа, гидроаккумулятор, ЭБУ двигателя.

The Common Rail injection system is a modern fuel injection system of diesel engines. The work of the Common Rail based on the fuel supply to the injectors from the common high-pressure accumulator — fuel rail (the Common Rail in the shared ramp). Injection system, developed by specialists of Bosch.

The diesel engine, Common Rail, fuel rail pressure accumulator, the engine ECU.

Современное экологическое положение создаёт ужесточённые правила для владельцев автотранспорта. Большое количество выхлопных газов пагубно влияет на нашу атмосферу, поэтому всё чаще в машинах используется система Common Rail, принцип работы, достоинства и недостатки будут рассмотрены в этой статье.

Общие сведения о системе Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского- «общий путь», «общая рампа») является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях. Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной немецкой фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году. В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях топливной аппаратуры (Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange) [2].

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя — топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой. В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр. Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе[1].

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10 %. Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива [5].

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Система Common Rail включает

топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя [7]. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива [2].

Принцип действия системы впрыска Common Rail Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно — более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно [1].

Рассмотрим подробнее работу системы Common Rail (рис. 1).

Рисунок 1 — Принципиальная схема системы втрыска Common Rail

1-топливный бак; 2-топливоподкачивающий насос; 3-фильтр с влагоотделителем; 4-топливный насос высокого давления (ТНВД); 5-гидроаккумулятор (рампа); 6-форсунки; 7- топливопроводы слива (обратный слив); 8-электронный блок управления (ЭБУ).

Из бака 1 с помощью топливоподкачивающего насоса 2 топливо прокачивается через фильтр с влагоотделителем 3 и подается в радиально-плунжерный насос высокого давления 4, который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера. Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу 5 при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота. От ТНВД топливо под большим давлением (135 Мпа) поступает в гидроаккумулятор (рампу) 5, откуда под высоким давлением поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки 6, управляемые компьютером 8. Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (обратный слив) 7 [1].

В нужный момент блок управления дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления

двигателем корректирует параметры работы системы впрыска [3]. Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления , формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя. Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие. Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости [7].

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных [4].

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы, повышенные требования к чистоте и качеству дизельного топлива, использование в системе большого числа разного рода датчиков, активаторов и иных элементов управления, относительно высокая стоимость деталей и запасных частей системы [6].

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С. В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла [5].

Система подачи дизельного топлива Common Rail на сегодняшний день считается одной из наиболее надежных, применяемых в силовых агрегатах современных автомобилей и тракторов. Однако ее долговечность и качество эксплуатационных параметров зависит от соблюдения правил эксплуатации и своевременного выполнения регламента технического обслуживания.

1. Грехов Л.В. — Аккумуляторные топливные системы двигателей внутреннего сгорания типа Common Rail. — Издательство МГТУ. — 2000. — 64 с.

2. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для вузов. — М.: Легион-Автодата, 2004. — 344 с.

3. Дизельные аккумуляторные топливные системы Common rail: Учебное пособие. — М.: Легион-Автодата, 2009. — 44 с.

4. Жосан А.А. Головин С.И., Ревякин М.М. Лабораторный практикум по технической эксплуатации автомобилей . раздел диагностика/ А.А. Жосан. — Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2015. — 272 с.

5. Жосан А.А. Головин С.И., Ревякин М.М. Лабораторный практикум по технической эксплуатации автомобилей . Раздел Техническое обслуживание/ А.А. Жосан. — Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2015. — 272 с.

6. Жосан А.А., Головин С.И. Методы технической диагностики. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Техническая диагностика».- Издательство ОрёлГАУ. — 2013.

7. Жосан А.А., Головин С.И., Рыжов Ю.Н. Электронные системы управления дизелями автомобилей. — Издательство ОрёлГАУ. — 2013.

УДК 621.785: 621.99: 621.282.1:621.793.7-034.35′

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Добычин С. В., магистрант 2 курса направления подготовки 35.04.06 «Агроинженерия» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ

В статье приводится обзорный анализ проблем повышения эффективности метода газопламенного напыления и пути их решения, а также представлены полученные результаты и дальнейшие направления развития технологических методов, оборудования и применяемых материалов.

газопламенное напыление, технология и оснастка, прочность сцепления, подготовка поверхности, порошковый материал, водородно-кислородное пламя, биметаллический подшипник скольжения, накатывание.

The article provides an overview analysis of the problems of increasing the efficiency of the method flame spraying and solutions, as well as provides results and future directions for the development of technological methods, equipment and materials used.

flame spraying, technology and equipment, friction bimetallic bearing, adhesive strength, surface preparation, powder material, hydrogen-oxygen flame, rolling.

Успешное решение задач, связанных со снижением стоимости и веса изделий, при одновременном повышении долговечности ведет к необходимости использования композиционных материалов. К числу наиболее прогрессивных технологических процессов получения таких материалов относятся методы нанесения защитных и упрочняющих покрытий. Особое место среди них занимают процессы газотермического напыления.

Для упрочнения и восстановления деталей машин, работающих в условиях абразивного износа, широкое применение находит метод газопламенного напыления (ГПН) порошковых материалов. Существенным недостатком газопламенного напыления является выделение при напылении продуктов сгорания органического топлива, применение различных горючих газов для замены ацетилена в процессах газопламенной обработки с каждым годом получает все большее распространение. В качестве заменителей ацетилена широко используются различные горючие газы, в том числе и водород.

Известные методы газопламенной обработки рассчитаны на применение углеродсодержащих горючих газов, что загрязняет окружающую среду продуктами сгорания, которые в частности ухудшают свойства покрытий. Кроме того, известные горелки не позволяют применять в качестве горючего газа водородно-кислородную смесь, так как она создает окислительное пламя. Применение в них в качестве

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *