Что надо знать о дизелях common rail и когда их нужно бояться? рассказывает специалист

Разновидности аккумуляторных систем Common Rail

Первые серийные авто с этой системой впрыска появились в 1996 году, а сегодня топливное оборудование Коммон Рейл устанавливается на подавляющем большинстве автомобилей. Такое широкое распространение обусловлено тем, что только с использованием систем Common Rail обеспечивается соответствие выхлопов жестким нормам стандарта ЕВРО 5.

В современных авто с дизельными двигателями используются два типа систем впрыска – электромагнитные и пьезоэлектрические. Их выпускают всемирно известные производители автомобильного оборудования – Bosch, Denso, Delphi, Continental (Siemens) и другие. С точки зрения ремонтопригодности лидируют электромагнитные форсунки немецкой компании Bosch. Они имеют надежную конструкцию, легко разбираются и ремонтируются.

Для подачи топлива системы Common Rail любого производителя используют топливную рампу – аккумулятор высокого давления, поддерживающий требуемый уровень давления независимо от каких-либо внешних параметров. Форсунки управляются компьютерным контроллером, за счет разделения процессов создания давления и впрыскивания топлива обеспечивается точность управления процессом сгорания.

ТНВД – один из центральных узлов топливного оборудования Коммон Рейл. В зависимости от модификации имеет от одного до трех плунжеров и механический привод. Он подает топливо под давлением 250-2000 атмосфер в топливную рампу, откуда оно и распределяется по форсункам. Величину давления задает регулятор, который управляется компьютерным блоком.

Что ломается в форсунках Common Rail?

Процедура восстановления форсунок должна проводиться в стерильных условиях с использованием специализированного оборудования — профессиональное оборудование для обслуживания системы впрыска стоит около 250 тыс. американских долларов. Не на каждой станции технического обслуживания встретишь такое оборудование, чаще его используют авторизированные сервисы. Инжекторы должны ремонтироваться в соответствии с процедурой, строго регламентированной производителем. Ремонт завершается повторной калибровкой форсунок и проверки кода, который загружается на панель управления автомобиля после установки инжектора. Наиболее важными элементами инжектора являются:

• — Сопла/игла форсунки. Основной частью наконечника инжектора является игла. Участвует в цилиндре впрыска топлива. Стоимость игглы CR составляет 2500-4500 руб.
•  — шток управляющего клапана. Это наиболее часто заменяемый инжекторный элемент вместе с иглой. Когда он изношен, давление внутри них нарушается, например, больше топлива уходит в перелив, чем в цилиндр.
•  — гайка иглы форсунки заменяется в качестве профилактической меры. Благодаря такому точному прилеганию даже невидимые для глаза опилки могут вызывать протечки и утечки. Цена: 450-900 руб.
•  — катушка электромагнита редко выходит из строя. Важнее то, насколько плотно он затянут. Неправильный зазор между сердечником клапана и катушкой (он может нарушаться даже масляной пленкой) вызывает сбой подачи топлива.

Основные типы форсунок, используемые в этой системе

В системе Common Rail используются различные типы деталей этого типа Они отличаются как по конструкции, так и по рабочим характеристикам. Перечислим наиболее популярные модели.

Пьезоэлектрическая

Подавляющее большинство моторов с системами Common Rail используют именно пьезоэлектрические форсунки, поскольку они считаются передовыми и имеют множество достоинств.

Исполнительный механизм пьезоэлектрической форсунки основан на компактном пьезоэлементе

Как видно из названия, исполнительный механизм выполнен на основе пьезоэлемента. Использование такого элемента даёт целый ряд плюсов:

• форсунка с пьезоэлементом переключается в 8 раз быстрее по сравнению с аналогами, выполненными на основе электромагнитных клапанов;
• игла в ней весит на 70% меньше;
• такая деталь в течение одного рабочего такта двигателя может впрыснуть топливо несколько раз;
• топливо, впрыскиваемое ней, очень точно дозируется.

Электромагнитная

Электромагнитные форсунки используются преимущественно в бензиновых двигателях. Игла в ней приводится в движение с помощью пружины и электромагнита, причём за один рабочий такт двигателя деталь может произвести лишь один впрыск топлива. С конструкцией этого устройства можно ознакомиться на рисунке ниже.

Электромагнитные форсунки Common Rail используются преимущественно в бензиновых двигателях

Следует отметить, что по точности дозирования топлива электромагнитная существенно уступает пьезоэлектрической. Этот показатель напрямую зависит от типа системы управления. Например, если автомобиль оборудован современным ЭБУ, точность дозирования бензина повышается на 10–12%. Есть определённая погрешность и во временных показателях электромагнитных форсунок. Например, игла форсунки может удерживать канал распылителя открытым в течение 2–2.5 мс с погрешностью в 6%. Этот показатель весьма далёк от идеала.

Стенд для промывки форсунок

Если самостоятельная очистка не дала результатов, то автовладельцу придётся использовать стенд. Изготовить такое оборудование в условиях гаража не представляется возможным. Поэтому автовладельцу придётся обращаться в специализированный сервисный центр, в котором такие стенды есть.

Промывочный стенд BLUSTAR, используется в большинстве современных автосервисов

При стендовой промывке все детали извлекаются из двигателя, устанавливаются на стенд, где и промываются в специальном сольвенте. Помимо этого они обрабатываются ультразвуком. Такой комплексный подход обеспечивает удаление даже самых стойких и твёрдых загрязнений.

Промывочные стенды для форсунок фирмы BOSCH стали появляться в сервисах относительно недавно

В большинстве центров промывка производится на стендах фирм BOSCH и BLUSTAR. Стоимость стендовой промывки форсунок варьируется в пределах от 1000 до 1800 рублей.

Итак, отремонтировать и промыть форсунку вполне можно и самостоятельно, если только случай не тяжёлый. Ну а если загрязнения оказались очень стойкими и их не взяла даже качественная промывочная жидкость, остаётся лишь один вариант: снимать детали и нести их в сервисный центр, на ультразвуковой стенд.

Копирайтер с пятилетним стажем.

В чем секрет эффективности

ТНВД распределительного типа с электронным управлением, не говоря уже о полностью механических насосах, подавали дизель в цилиндры большими порциями и под сравнительно малым давлением (к примеру, ТНВД Bosch VE мог выдать всего 700 бар при 2400 об/мин). Увеличение давления при распылении позволяет разбить топливо на более мелкодисперсные частицы, увеличив тем самым площадь контакта частиц дизеля с окислителем – кислородом. Чем меньше распыляемые частицы топлива, тем они быстрее нагреваются и, как следствие, эффективней сгорают. В результате мы получаем большую мощность двигателя, как так топливо сгорает практически полностью, высвобождая большее количество энергии, и меньший расход топлива. В случае с единым аккумулятором нет прямой зависимости между оборотами двигателя и давлением топлива в рампе, поэтому даже на холостых оборотах давление достаточное для качественного распыления.

Деление цикловой подачи на такты означает, что за такт впуска форсунка успевает впрыснуть топливо не один, а несколько раз (от 2 до 7 в современных системах). Различают:

• предварительный впрыск – предназначен для поднятия температуры в камере сгорания и лучшего возгорание основного впрыска, на который и приходится большая доля дизельного топлива;
• основной впрыск;
• дополнительный впрыск – может быть использован для прожига сажевого фильтра.

Разделение цикловой подачи позволяет уменьшить характерный шум работы дизельного двигателя, так как давление в камере сгорания нарастает постепенно, поэтому характерный взрыв ТПВС в камере происходит мягче. Количество впрысков определяется ЭБУ и зависит от многих параметров (режима работы двигателя, нагрузки, температуры ОЖ и т.д.).

Преимущества и недостатки

Основные достоинства дизельных ДВС с впрыском Сommon Rail:

• экономичность;
• приемистость двигателя (эластичность), мощность;
• уменьшение вибраций, шума;
• экологичность.

Как бы это странно не прозвучало, но система впрыска с топливной рейкой не имеет явных недостатков, так как назвать минусом требовательность к качеству топлива было бы неправильно. Согласитесь, что это скорее проблема АЗС и контролирующих органов, нежели системы впрыска дизельного двигателя. Отрицательными моментами могут стать лишь конструктивные особенности ТНВД, форсунки или датчиков той либо иной модели. К примеру, некоторые насосы имеют довольно мягкий алюминиевый корпус, поэтому со временем они начинают гнать стружку, появление которой чрева выходом из строя форсунок и ускоренным износом ТНВД. Также всем известно, что пьезоэлектрические форсунки имеют меньший ресурс и часто не поддаются ремонту.

При эксплуатации дизельного двигателя с системой Сommon Rail следует помнить о высоких требованиях к качеству топлива и строгом соблюдении периодичности замены фильтров.

https://youtube.com/watch?v=5TzI0if9bRw

Симптомы проблем с форсунками

Форсунки являются наиболее точными и, следовательно, наиболее чувствительным элементом топливной системы, поэтому первые тревожные признаки неисправности дизельного двигателя часто свидетельствуют об их износе. Наиболее распространенные симптомы:

• — Проблемы с запуском двигателя — особенно при работе при низких температурах (в дизеле это также типичный признак неисправности свечи накаливания). Причиной обычно является проблема с достижением высокого давления, вызванная снижением внутренней герметичности форсунок.
• — Неравномерная работа двигателя на холостом ходу — результат проблем с коррекцией параметров форсунок.
• — увеличенный расход топлива
• — падение мощности и иногда повышенная дымность выхлопа
• — Проблемы с EGR* и сажевым фильтром. Примечание: игнорирование этих симптомов может привести к выгоранию поршней, разрушению сажевого фильтра, заклиниванию турбонагнетателя, а в крайних случаях — даже самого силового агрегата («впрыскивание при заливке» приводит к разжижению масла вместе с топливом, что снижает смазку двигателя).

Если кратко, то проверить форсунки стоит, когда наблюдаются нижеизложенные проблемы.

• Повышенный расход топлива.
• «Троит» двигатель.
• Двигатель долго заводится, особенно в прогретом состоянии.
• Повышенный дымный выхлоп.
• Уменьшение тяги дизельного двигателя.

Роль кода при ремонте двигателя

Капитальный ремонт двигателя – это дорогостоящий и трудоёмкий процесс. Значительно дешевле обойдётся регулярная диагностика и своевременный ремонт. В частности, надежный ремонт ТНВД и форсунок позволит увеличить мощность двигателя и снизить расход топлива.

Появление системы Common Rail немного осложнило работу автомехаников-любителей. Ведь каждая форсунка имеет свой собственный код, который определяет её характеристики. От прописки данного кода зависит точность управления впрыском топлива для обеспечения наиболее оптимального КПД.

При замене форсунок необходимо сгенерировать код, отвечающий необходимым характеристикам. Для этого сложного процесса необходимо специализированное программное обеспечение и оборудование, которое есть только в авторизованных автомастерских. Поэтому при замене или ремонте форсунок нужно обращаться к опытным мастерам.

Как проверить форсунки?

Заливая даже самое качественное дизельное топливо не защитит от того, что инжекторы обычно после пробега 150-200 тыс. км сильно изношены. Однако это не значит, что машина станет клином на обочине дороги. Стоит помнить, что форсунки имеют допустимый диапазон отклонений от оптимальных параметров, в пределах которого компьютер сам может корректировать свою работу, уменьшая или увеличивая давление.

Именно такие кода ошибок сообщат автомеханику о неисправности форсунок. Однако подключение автомобиля к компьютеру это минимум информации, это не точная диагностика состояния форсунок. Чтобы точно проверить форсунки, их нужно проверить на специальном стенде (стоимость: около 600 руб / шт. Плюс разборка / сборка прибл. 2000 руб).

Лучший ремонт форсунок common rail — рейтинг, адреса и телефоны

1. 2 отзыва •

   г. ул. Привольная дом 2, корп.5, ЮВАО

   • 8 (499) 404-11-10

   Я бываю в этом автосервисе где-то раз в несколько месяцев, по необходимости. Отношение специалистов отличное, всегда проконсультируют, помогут.…

2. 5 отзывов •

   улица Перерва, 19с3, ЮВАО

   • 8 (495) 789-50-58
   • ежедневно с 09:00 до 21:00

   Постоянно по делам бываю в москве и в последний раз возникла проблема с машиной, потребовалась срочнв=ая замена правой гранаты. Здесь мне ее поменяли…

3. Волгоградский проспект, 32 корпус 8, ЮВАО

   • 8 (937) 422-22-27
   • пн–сб с 10:00 до 21:00

   АВТОСЕРВИС TOYOTA ROBOT www.toyota-robot.com

   Техническое обслуживание автомобилей
   TOYOTA SUZUKI PEUGEOT CITROEN NISSAN

   Запчасти в наличии и на…

4. Нижние Поля, 15, ЮВАО

   • 8 (968) 859-75-45
   • пн–сб с 09:00 до 21:00

   HugeDomains.com — ServisCar.com is for sale (Servis Car)

5. Шоссейный проезд, с4А/2, ЮВАО

   • 8 (905) 509-43-43

   Занимаемся профессиональным ремонтом автомобилей 30 лет. В том числе 25 лет иномарками. Наш опыт – наша гордость!
   У нас работают серифицированные и…

6. Рязанский проспект, 39А, ЮВАО

   • 8 (499) 551-77-50
   • ежедневно с 10:00 до 21:00

   Технический центр GR-centr осуществляет обслуживание и ремонт автомобилей марки БМВ. Специалисты техцентра имеют внушительный опыт и регулярно…

7. Танковый проезд, 4с4, ЮВАО

   • 8 (966) 175-60-50
   • ежедневно с 10:00 до 20:00

   Автосервис BMWorks.pro- это полный спектр услуг по ремонту и обслуживанию автомобилей BMW и иномарок
   Огромное количество запасных частей и расходных…

8. Рязанский проспект, 39А, ЮВАО

   • 8 (499) 551-77-50
   • ежедневно с 10:00 до 21:00

   Технический центр GR-centr осуществляет обслуживание и ремонт автомобилей марки БМВ. Специалисты техцентра имеют внушительный опыт и регулярно…

9. Волгоградский проспект, 32к11, ЮВАО

   • 8 (495) 278-08-05
   • ежедневно с 09:00 до 21:00

   Наши мастера имеют огромный опыт работы, современное диагностическое оборудование и весь необходимый инструмент для обслуживания автомобилей и их…

10. Старообрядческая улица, 28Ас1, ЮВАО

    • 8 (495) 203-99-90
    • ежедневно с 10:00 до 22:00

    «DD Авто» — автосервис у станции «Площадь Ильича», предлагающий владельцам транспортных средств квалифицированную помощь в решении любых проблем.…

11. Новохохловская улица, 14, ЮВАО

    • 8 (977) 529-41-72
    • ежедневно с 09:00 до 20:00

    Мы готовы предложить самые низкие цены наших работ, экономия более чем в 2 раза в сравнении с предложениями официальных дилеров.
    Замена масла…

12. 1-я Вольская улица, вл23, ЮВАО

    • 8 (499) 408-18-23
    • будни с 10:00 до 18:00

    Ремонт топливной аппаратуры, ремонт насос форсунок, ТНВД и форсунок Delphi Bosch Denso Siemens VDO – специализированный сервис.
    — Являемся…

13. Поречная, 9, ЮВАО

    • 8 (919) 777-40-50
    • ежедневно с 10:00 до 20:00

    Квалифицированные сотрудники нашей станции технического обслуживания «CAReta» внимательно изучат ваши потребности и предложат наиболее выгодные…

Особенности эксплуатации топливной системы Коммон рэйл дизелей

Для продолжительной эксплуатации системы подачи топлива в дизельных силовых агрегатах рекомендуется ежегодно снимать и чистить бак, а также периодически сливать собирающееся в фильтре-отстойнике топливо. Обязательно заправлять автомобиль соляркой в соответствии с сезоном. Не следует пытаться запустить запарафиненный мотор, так как это значительно ускорит износ топливной системы, поскольку в плунжерных парах ТНВД должна постоянно присутствовать солярка, а ее отсутствие попросту оставит постоянно взаимодействующие между собой детали без смазки. На бензиновых силовых агрегатах такого нет.
Часто от неосведомленных автовладельцев приходится слышать нелестные отзывы о работе дизельных моторов, однако, если сравнивать динамику замены расходников на дизелях с бензиновыми силовыми агрегатами, приходится невольно задуматься над тем, как первые могут работать столь продолжительное время без проведения самого минимального ТО системы подачи топлива? Зачастую водители сознательно пренебрегают этим, продолжая ездить пока все функционирует нормально.
Примером этого может послужить известная всем модель Audi 100, в которой часто наблюдается некорректная работа насоса подачи топлива. Основными признаками этого является возникновение шума, резкое падение мощности двигателя, а в некоторых случаях, и вовсе — невозможность его запуска. Причина — забитая сетка насоса, который устанавливается непосредственно в баке. В результате этого, насос работает без топлива, из-за чего изнашиваются его элементы. Для предотвращения подобной поломки достаточно было хотя бы раз в два года проводить полную ревизию топливной системы, снимать топливный бак, чистить его и осматривать насос. Часто случаются ситуации, когда в бак попадает песок и грязь (кстати, за год их может скопиться до 50 мл). Объяснить почему так происходит практически невозможно. Абразивные частички могут попадать в бак, как с заправочного пистолета, так и вместе с топливом, за качеством которого следят все реже и реже.
На современных транспортных средствах в горловине топливного бака устанавливается фильтр грубой очистки топлива, но он не всегда полностью справляется со своими обязанностями. Бывает и так, что водитель сознательно удаляет его.

Ремонт форсунок Common Rail

Электромагнитные форсунки

Технические возможности позволяют восстановить все электромагнитные форсунки (Bosch, Delphi, Denso). Ограничения может наложить доступность запасных частей: клапаны, наконечники, катушки, корпуса и т.д.). В случае с Бош никаких проблем нет. Немного хуже с компонентами для Делфи. А для Денсо оригинальных компонентов просто не существует. Есть только небольшая доля неофициальных заменителей. Стоимость восстановительного ремонта зависит от количества заменяемых элементов и производителя форсунок. Для Bosch ориентировочно сумма составит от 50 до 150 долларов за штуку, а для Delphi и Denso – до 200-250 долларов.

Пьезоэлектрические форсунки

Полноценное восстановление пьезоэлектрических форсунок Bosch, Delphi и Denso не возможно. Все, что допустимо – это снять наконечник форсунки, промыть его в ультразвуковом аппарате и проверить работу форсунки на стенде.

Чуть лучше ситуация с некоторыми форсунками Continental (Siemens). Для отдельных форсунок существуют запасные части. Стоимость восстановления – около 150 долларов.

Ремонт форсунок

Разборкой и ремонтом форсунок должны заниматься только специалисты профильных сервисов. Уже сама разборка форсунки требует особого инструмента. Кроме того, до и после разбора необходимо проверить работу форсунки на специальном стенде.

Ход работ:

— проверка форсунки на стенде;

— демонтаж и промывка элементов;

— дефектовка и замена необходимых деталей;

— регулировка и сборка форсунки;

— измерение параметров после сборки;

— присвоение индивидуального кода, учитывающего характеристики конкретного экземпляра (для некоторых форсунок).

Только после процесса регенерации и устранения сопутствующих неисправностей (например, осадок в баке или стружка от насоса в системе), форсунки могут быть установлены назад на свое место. Попутно обязательно должен быть заменен топливный фильтр и медные шайбы под форсунками.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять подкачивающая секция, расположенная в корпусе ТНВД либо электрический насос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар к ТНВД, в котором и происходит нагнетание давления топлива. При прокрутке двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя эта величина вырастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2 видов.

• Электрогидравлические. Представляют собой обычные электромагнитные форсунки, поднятие иглы распылителя и подача топлива в которых осуществляется после подачи напряжения на электромагнитный клапан. Электромагнитные форсунки очень надежные и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
• Пьезоэлектрические. Пьезокристалл при подаче на него напряжение очень быстро расширяется, позволяя игле подыматься в 3-4 раза быстрее, нежели в случае с электромагнитной форсункой. Это повышает быстродействие форсунки, благодаря чему за такт можно осуществить большее количество впрыска дизеля в камеру сгорания, а также точнее отмерить подаваемую порцию горючего. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностями в ремонте.

ТНВД

Топливная система Сommon Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой и принадлежит основная доля рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 генераций ТНВД Bosch системы Сommon Rail.

• СР1 – трехплунжерный ТНВД с подкачивающей секцией, расположенной в баке. Насос лишен клапана дозирование топлива, его функцию выполняет регулятор давления, вмонтированный в рейку (отличительная черта систем с СР1). Чаще всего СР1 комплектуются электромагнитными форсунками.
• СР1Н – усовершенствованный вариант СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке, в корпус ТНВД вмонтирована механическая подкачивающая секция. Главная особенность – наличие клапана регулировки количества топлива, нагнетаемого в рейку. По сравнению с СР1, обеспечивает большое давление – 1600-1800 бар. Также большая эффективность достигается за счет возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда в большом количества горючего нет необходимости.
• СР2 – ТНВД, предназначенные для тяжелого коммерческого транспорта.
• СР3. Отличительная черта – количество нагнетаемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а еще на подходе к плунжерам путем контроля объема топлива, подаваемого к насосу. СР3 имеет механическую топливоподкачивающую секцию (варианты с электронасосами крайне редки). Двигатели с ТНВД СР3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
• СР4. ТНВД имеет две модификации: одноплунжерный CP 4.1 (создаваемое давление – 1800 бар) и 2-плунжерный CP 4.2 (максимальное давление – 2000 бар). ТНВД имеет встроенный регулятор давления и механическую секцию низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с СР4 оснащаются пьезофорсунками, но существуют системы и с электрогидравлическими инжекторами.

Помимо Bosch, производством компонентов и усовершенствованием системы Сommon Rail занимаются Delfi (Lukas), Densо и др.

Посредством данных, полученных от датчика положения педали газа, ЭБУ понимает желаемый водителем уровень крутящего момента. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топлива в рампе, электронный блок управления двигателем оценивает фактическую режимную нагрузку на мотор и решает, в какой момент нужно подать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть в цилиндры за цикловую подачу.