Плюсы и минусы системы впрыска дизельного топлива

Безусловно, самое весомое преимущество систем впрыска дизельного топлива перед инжекторами бензиновых двигателей – это высокий КПД. Этот показатель на современных дизельных двигателях с аккумуляторным впрыском, турбонаддувом и промежуточным охлаждением достигает 55%, в то время как КПД одного из самых совершенных бензиновых моторов серии TSI от Volkswagen  едва дотягивает до 45%. Поэтому дизели могут похвастаться весьма скромным "аппетитом".

Специфика дизельных двигателей в возможности развивать высокий крутящий момент в зоне низких оборотов. Именно по этой причине дизели стали применять на грузовиках и автобусах раньше. При адаптации моторов этого типа для использования в легковых автомобилях инженерам пришлось значительно перерабатывать трансмиссию.

Однако высокий КПД имеет и негативную сторону. Дизели, отдающие мало тепла при работе, плохо нагреваются, из-за чего многим производителям приходится оснащать свои автомобили с дизельными двигателями системами подогрева, работающими от электричества, чтобы обеспечить работу отопительной системы автомобиля. Еще одна проблема систем впрыска дизельных двигателей – качество топлива. К примеру, в России оно пока оставляет желать лучшего. Основное нарушение - продажа летнего дизтоплива под видом зимнего. Разница эта может быть фатальной для запуска зимой, так как летняя солярка при отрицательных температурах легко замерзает, обездвиживая автомобиль.

Другой недостаток систем впрыска дизельного топлива – сложность и дороговизна ремонта, который могут качественно осуществить лишь немногочисленные специализированные сервисные станции.

Устройство и принцип работы системы Common Rail

В системе предусмотрено предварительное накопление или аккумуляция топлива в магистрали под высоким давлением (до 1800 бар в системе третьего поколения). Аккумулированное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, через индивидуальные пьезоэлектрические форсунки или форсунки с электромагнитными клапанами. Основные элементы системы – топливный насос высокого давления (ТНВД), топливная рампа (аккумулятор) с регулятором давления, форсунки и электронный блок управления двигателем.

Электронасос низкого давления, установленный в баке, подает топливо в ТНВД. Насос высокого давления нагнетает дизтопливо в рампу под высоким давлением. Блок управления, руководствуясь показаниями датчиков при помощи регулятора поддерживает в рампе постоянный напор. Если давление превышает заданное значение, происходит сброс топлива через специальный клапан обратно в бак.

Форсунки присоединены к топливной рампе, через переходные трубки или без, в зависимости от конструкции. Внешне форсунка Common Rail похожа на механическую, но устроена иначе. В нижней части стоит обычный распылитель, а в верхней расположен соленоид, который активируется по команде блока управления. Запитанный соленоид поднимает шток клапана, и порция топлива попадает через распылитель в цилиндр. Преимущество электронного управления в скорости срабатывания, которая во много раз превышает "отклик" механической форсунки.

Первые системы Common Rail подавали топливо в цилиндры в два этапа. При подходе поршня к верхней мертвой точке впрыскивается небольшая часть топлива, которая тут же воспламеняется. Благодаря этому вторая порция дизтоплива сгорает полнее и эффективнее, выделяя больше энергии. В современных системах Common Rail впрыск топлива происходит до десяти раз за один такт, что позволяет сжигать его с максимальной эффективностью, добиваясь значительной экономии. Этот принцип получил название "послойный впрыск".