Система Common rail [Подробное описание]

Система Common rail

Термин Common Rail происходит от английского языка и означает обычную распределительную трубу. В нем описывается использование обычного топливного бака высокого давления, обычно в виде трубы, к которой подсоединяются форсунки для подачи топлива в цилиндры. 

Впрыск по методу Common Rail 

Основная идея заключается в полном разделении создания давления от фактического процесса закачки. Таким образом, возможна инъекция, управляемая исключительно картами. Время впрыска и количество впрыска регулируются электронной системой управления двигателем.

Это электрически приводит в действие клапан на каждый цилиндр, так называемый инжектор, который заменяет обычные форсунки в классических дизельных агрегатах. 

Процесс впрыска в конце такта сжатия делится на три группы: 

Пилотный впрыск. Возможно до двух пилотных впрысков для бесперебойной работы двигателя. 
Основной впрыск. Можно разделить на первый и второй основной впрыск 
Последующий впрыск. Может использоваться для уменьшения образования сажи внутри двигателя, для низкого значения NOx в каталитических нейтрализаторах SCR или для сжигания сажевых фильтров. 

Отличия от классической инъекции

Двигатели с рядными или распределительными ТНВД имеют отдельный трубопровод высокого давления для каждого цилиндра между ТНВД и форсункой. Эти линии высокого давления не соединены друг с другом. Впрыск из форсунки в цилиндр запускается непосредственно за счет процесса откачки топливного насоса. 

В классическом ТНВД (рядный насос, многопоршневой насос, т.е. один насосный элемент на цилиндр) количество и продолжительность впрыска, то есть высота эффективного хода поршня ТНВД, не зависят от угла поворота коленчатого вала, поскольку поршни вращаются вместе с положением педали акселератора и имеют другой эффективный ход достигается за счет наклонной по окружности кромки (= управляющей кромки) на поршне, когда педаль акселератора не нажата, подача высокого давления начинается позже или заканчивается раньше.

Это означает, что меньше топлива перекачивается и впрыскивается с небольшим требованием крутящего момента. Принцип конструкции линейных и распределительных насосов допускает только один впрыск за рабочий цикл; Начало и конец впрыска определяются геометрией контрольной кромки и при необходимости могут перемещаться вместе с помощью регулятора впрыска. 

Иная ситуация с технологией Common Rail: здесь количество и продолжительность впрыска можно регулировать электронным способом независимо от угла поворота коленчатого вала, и, следовательно, также возможны предварительный, основной и дополнительный впрыски; По состоянию на 2012 год может быть реализовано до восьми отдельных частичных впрысков за рабочий цикл двигателя.

Предварительный впрыск в основном используется для уменьшения шума сгорания, последующий впрыск используется для уменьшения количества внутренних частиц двигателя или для повышения температуры выхлопных газов в циклах догорания, если потеря давления фильтра тонкой очистки (сажевого фильтра) в выхлопной системе слишком велика. 

Незадолго до торжества систем впрыска Common Rail, распределительные насосы высокого давления (радиально-поршневой насос BOSCH VP44, а также аксиально-поршневой насос VP30 и VP37) были также оснащены электромагнитными клапанами высокого давления для дозирования количества.

Эта технология позволяет влиять на ход впрыска, который непосредственно связан с углом поворота коленчатого вала, во время фазы сжатия топлива через клапан и вызывать пульсацию столба топлива между поршнем насоса и клапаном впрыска во время хода поршня. Это позволило реализовать до трех процессов впрыска за рабочий цикл в технологии распределительных насосов.