Устройство и принцип работы системы Common Rail
Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали..
1 Подкачивающий топливный насос.
Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.
2 Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.
Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.
3 Дополнительный топливный насос
Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.
4 Сетчатый фильтр
Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.
5 Датчик температуры топлива
Измеряет текущую температуру топлива.
6 Насос высокого давления (ТНВД)
Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.
7 Клапан дозирования топлива
Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.
8 Регулятор давления топлива
Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.
9 Аккумулятор давления (топливная рампа)
Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.
10 Датчик давления топлива
Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.
11 Редукционный клапан
Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.
12 Форсунки
Система впрыска Common Rail
Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы
(аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.
В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД).
Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе)
и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам.
Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.
Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.
Форсунки
В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки.
Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном.
Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом.
Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества:
- короткое время переключения
- возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта
- точность дозировки впрыска
Работа пьезофорсунки Common Rail
И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.
Процесс впрыска
Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент
времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.
ТНВД
Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.
Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.
Устройство насоса высокого давления
Схематическое представление насоса высокого давления
Записаться на диаогнстику системы Common Rail
Как работает регулятор давления топлива дизель common rail
По способу управления давлением система COMMON RAIL может иметь несколько вариаций:
— Управление давлением на стороне низкого давления с помощью дозирующего клапана; Изменением сигнала скважности ЭБУ двигателя подаёт нужное количество топлива в область сжатия топлива.
— Управление давлением на стороне высокого давления с помощью регулятора давления; Изменением сигнала скважности ЭБУ двигателя сливает нужное количество топлива в обратную магистраль для поддержки нужного давления.
— Управление давлением с помощью дозирующего клапана в цепи низкого давления, так и с помощью регулятора давления на рампе (Dual Control). В зависимости от стратегии впрыска и режима работы двигателя ЭБУ управляет и объемом топлива, которое подаётся для сжатия, и объёмом топлива, сливаемого в обратку с рейки.
Выбор нужного типа управления определяется размером двигателя, мощностью и его задачами, а также целесообразной стоимостью автомобиля. Управляющий сигнал на клапаны может быть пропорционален давлению, когда при увеличении скважности давление также растёт, а может быть обратно пропорционален, когда с увеличением скважности давление падает. Это зависит от выбранной конструкции клапана и может отличаться на разных версиях одного и того же двигателя. Поэтому всегда следует точно знать как работает клапан на конкректном автомобиле, чтобы провести правильную диагностику его работы.
Наличие аккумулятора давления — это прямой признак приминения системы COMMON RAIL. Рампы могут быть сферической или цилиндрической формы, кованные или литые. Иметь механические или электрические аварийные клапана для слива топлива в магистраль обратки. В V-образных системах применяются минимум 2 рейки на каждый блок. Одна с датчиком давления, вторая может иметь регулятор давления. В некоторых типах использовалась распределительная третья рейка из которой топливо подаётся на две другие (Land Rover, Jaguar, Ford). Основная задача рампы — уметь сохранять максимально возможное давление топлива, не разрушаясь, и равномерно распределять топливо по форсункам.
| Датчики |
| Основными датчики, которые используются в системе — это датчик давления топлива в рампе, датчик потока воздуха, датчики распредвала и коленвала, температурные датчики двигателя, топлива и входящего воздуха, датчик положения педали аккселератора, датчик системы подогрева топлива. |
| Активаторы |
| Соленоидные клапана в системе Common rail должны реагировать в течение полсекудны: это топливные форсунки, клапан регулятор давления в рампе, клапан турбонадува и клапана рециркуляции выхлопных газов. |
| Форсунки |
| Форсунки включаются по команде контроллера — блока EDC (ЭБУ) посредством магнитного соленоида или пьезоэлемента. Гидравлическая сила давления позволяет открывать и закрывать форсунку, однако активация происходит с блока управления. Если форсунка с пьезокристаллом, то в ней под влиянием магнитного поля кристалл увеличивается в своих физических размерах, мгновенно изменяя гидравлическое равновесие внутри форсунки и тем самым поднимая иглу. В форсунке типа Piezo Inline кристалл находится близко к игле и поэтому в нем не используется механических деталей для поднятия иглы. В ранних системах применялся двойной впрыск — пилотный и основной для предотвращения детонации. В современных системах используется до семи фаз впрыска, в самых современных с поддержкой стандарта Евро 6 и до девяти. Каждая форсунка производится и тестируется в лаборатории, где ей присваивают определенный код по измеренным данным её работы. После замены форсунок код должен быть прописан в память блока управления с помощью сканера. |
| Причины вытеснения традиционных дизелей |
| Способность добиться соответствия строгим экологическим нормам по вредному выхлопу, меньший шум работы двигателя, меньшие габариты, простая конструкция, простота диагностики и обслуживания, более дешевое производство компонентов. |
| Задачи портала |
| Данный портал создан энтузиастами и последователями технологии дизельных систем с прямым впрыском типа COMMON RAIL. На страницах нашего сайта Вы можете познакомиться более детально с разными типами систем, которые доминируют на современных автомобилях, узнать об оборудовании с помощью которого можно быстро, эффективно и недорого провести диагностику неисправностей и последующий ремонт. Многие картинки и иллюстрации интерактивны. Наведите курсор мыши и кликайте на изображение элемента или фотографию, и вы найдете еще больше информации. На страницах портала мы размещаем новости и видео с описанием разных систем и приемов ремонта форсунок, клапанов и других компонентов. Мы также проводим регулярные учебные семинары и курсы подготовки специалистов по ремонту дизельных систем типа COMMON RAIL. Если у Вас возникли какие-то вопросы, то мы всегда рады ответить на них в разделе Вопросы и Ответы (Q & A). |
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
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.
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
Источник: www.ktmagazine.ru Практика специализированных сервисных центров свидетельствует: ресурс инжекторов систем питания современных дизельных двигателей в большой степени зависит от качества .
Система впрыска топлива «Common Rail» существенно отличается от своих предшественников. Уже само название, которое переводится как «общая рампа», говорит о конструктивных особенностях этого узла. .
Современный модельный ряд дизельных коммерческих автомобилей Volkswagen оснащается преимущественно двигателями TDI с насос-форсунками (НФ). При неисправностях, они демонстрируют стандартную .
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 .
Как работает регулятор давления топлива дизель common rail
Японский концерн NIPPON DENSO стал пионером в технологии прямого впрыска дизельного топлива и создал довольно надежную систему, которая прошла несколько поколений. Системы не отличаются высокой экономичностью и выдающимися технологическими показателями, но довольно надежны и получили наибольшее распространение на автомобилях японских производителей, хотя и европейские автоконцерны также охотно применяют эту систему в связи с ее довольно низкой себестоимостью, надежностью и отсутствием больших проблем в обслуживании. В настоящее время компания занимается доработкой и внедрением систем пятого поколения типа I-ART с возможностью создания давления до 2500 бар, 9 открытиями форсунки в пределах одного цикла впрыска и добавлением специфических датчиков с обратным сигналом внутрь форсунки в целях поддержки протоколов Евро 6 и Евро 7.
— Блок Управления Двигателя (ECU);
— Блок Управления Дизельным впрыском (EDU), может не применяться;
— Датчики, которые определяют состояние работы двигателя (например, температуры, датчик педали газа, датчик скорости, расходомер и др.)
— Активаторы, которыми управляется работа двигателя (например, клапан потока, форсунка)
Конструкция насоса для системы HP0 унаследована от предыдущих поколений рядных насосов для атмосферных дизелей типа ECD с электронным впрыском. Насос имеет два плунжера расположенных в ряд в верхней части корпуса. Клапан контроля количества топлива (PCV-Pump Control Valve) регулирует уровень давления в рампе вместе с датчиком цилиндра (TDC (G) датчик). На задней части корпуса ТНВД расположен механический подкачивающий насос, который подает топливо из бака. ТНВД этого типа имеет отношение к скорости вращения двигателя как 1 к 2, и может быть адаптирован как на 4 цилиндровые двигатели, так и на 6, и на 8 цилиндровые в зависимости от количества эксцентриков на валу насоса. Например, для 4-х цилиндрового двигателя насос имеет два эксцентрика и за один такт двигателя (2 оборота) плунжеры сжимают топливо 4 раза. Для 6-ти цилиндрового двигателя в ТНВД используется три эксцентрика, а для 8-ми цилиндрового — четыре. Этим была достигнута сравнительная компактность конструкции насоса, а также плавная подача топлива и стабильное давление в рампе.
ТНВД системы НР0 состоит из подающего насоса, расположенного на стороне низкого давления, аварийного клапана на случай слишком высокого давления подачи, Клапана контроля насоса PCV, регулирующего количество подаваемого топлива, механизма плунжера, который сжимает топливо для подачи в рампу, подающего клапана в рампу, который предотвращает обратную утечку топлива в насос и датчика определения цилиндра.
Подающий насос системы НР0 расположен на задней части ТНВД и может быть двух типов : роторного и крыльчатого. Роторный тип состоит из внешнего звездообразного кольца внутри которого вращается звездообразный ротор. Оба элемента имеют одинаковую геометрию, но ротор имеет люфт и за счет этого зачерпывает своими лопастями топлива из подающей трубки, перенося его к области создания высокого давления. Второй тип Подающего насоса состоит из внешнего эксцентрического кольца и ротора с четырьмя лопастями, которые передают топливо от входного порта магистрали низкого давления в область сжатия.
PCV клапан находится сверху плунжера. Его задача — следить за количеством подаваемого в область сжатия топлива в соответствии с запросом на мощность двигателя. Клапан регулируется сигналом скважности с блока управления двигателя, который пропорционален уровню нужного давления в рампе. Клапан активируется через реле с включением ключа зажигания в положение ON. На такте впуска клапан открывается и топливо подается к плунжерам высокого давления. Когда плунжер находится в максимально вертикальном положении клапан PCV остаётся открытым и не активируется. В этот момент топливо может вернуться в обратку без сжатия (претактовое состояние). В определенный синхронизированный момент, на клапан подаётся напряжение и он закрывается, закрывая возвратный канал, а плунжер сжимает топливо в сторону подающего клапана. По времени закрытия клапана ЭБУ рассчитывает количество подаваемого к плунжеру топлива для поддержки давления. Когда кулачок вала ТНВД находится в максимально верхнем положении плунжер достигает своей верхней точки, давление в цилиндре насоса падает, закрывается выпускной клапан и сжатие прекращается. PCV клапан открывается и затем ток на клапан с блока понижается. Топливо из магистрали низкого давления снова подается в цилиндр для сжатия. Цикл повторяется.
ТНВД системы НР0 приводится в работу с помощью распредвала двигателя. Вал с эксцентриками нажимает на кулачок, который далее передаёт давление на плунжер и тот сжимает полученное от Подающего насоса топливо. Топливо сжимается в цилиндре, в области близко к Подающему Клапану, который направляет топливо далее в рампу под высоким давлением.
Датчик цилиндра (TDC/G Датчик) передаёт сигнал напряжения на ЭБУ, который создаётся по электромагнитному принципу, схожему с сигналом датчика скорости автомобиля, который расположен в двигателе. В центре вала находится втулка с вырезами под углом в 120 градусов (например, для 6 цилиндрового двигателя). За два оборота двигателя втулка дает на датчик 7 импульсов. Система считает импульсы с датчика скорости двигателя и импульсы верхней мертвой точки, принимая следующий импульс после вреза, как импульс первого цилиндра. Таким образом, если верхняя мертвая точка находится на 75 градусах, то датчик в ТНВД определяет ее на 105 градусах.
Подающий насос качает топливо из бака в область высокого давления и находится в передней части насоса. Он имеет четыре лопасти, которые вращаясь внутри эксцентрического кольца создают разряжение и черпают подаваемое топливо в область сжатия к SCV клапану. В отличие от предыдущей модели лопасти насоса имеют пружинку, которая прижимает лопасть к внешнему кольцу, сокращая возможность утечки топлива через насос.
Регулирующий клапан необходим для управления подаваемого к клапанам SCV топлива. При увеличении оборотов насоса его производительность увеличивается, давление повышается и механический регулирующий клапан открывается, сливая излишек топлива обратно на вход насоса низкого давления.
Клапан SCV соленоидного типа. ЭБУ контролирует силой тока работу клапана и тем самым регулирует уровень давления в рампе. Контроль объема передаваемого топлива для сжатия позволяет также регулировать нагрузку на ТНВД, улучшая экономичность двигателя. При подачи сигнала тока на катушку, игольчатый клапан поднимается вверх и топливо подаётся для сжатия к плунжерам. При отключении сигнала тока, игла закрывается и подача топлива останавливается.
Распределительный вал насоса интегрирован в приводной вал и их обороты пропорциональны. Внутри кольца распредвала вращаются ролики, которые нажимают на плунжеры, расположенные в тандеме. Плунжер 1 расположен горизонтально, а плунжер 2 вертикально. Их впускные и выпускные каналы находятся в противоположных сторонах. Во время одного оборота распределительного вала плунжер срабатывает два раза. Поэтому при одном обороте топливо подается в рампу четырьмя последовательными сжатиями. На пути из насоса в рампу находится выпускной клапан, который имеет два шарика. Они закрывают два канала с плунжеров и последовательно открывают путь топливу в обратку, когда давление в плунжерах становится больше, чем в топливной рампе. Датчик температуры топлива находится на стороне подачи топлива в ТНВД и представляет собой обычный термистор, сопротивление которого меняется с изменением температуры топлива. Между клапаном SCV и механизмом плунжера находится еще один Контрольный Клапан, который предотвращает слив топлива обратно в клапан SCV. Он открывается после открытия клапана SCV и пропускает топливо к плунжерам. После того, как клапан SCV закрывается, сила давления закрывает Контрольный клапан, предотвращая слив топлива обратно. В системе НР2 используется пара Контрольных клапанов для каждого плунжера.
В отличие от систем НР2, в НР3 применяется новая конструкция клапана SCV линейного соленоидного типа. Он управляется сигналом скважности. Катушка соленоида двигает иглу клапана, контролируя поток топлива относительно того состояния, когда проход клапана будет полностью заполнен топливом для достижения оптимального давления в рампе. Это позволило снять лишнюю нагрузку с клапана. Два вида клапана работают в реверсном режиме по отношению к друг другу. Клапаны SCV также могут быть Стандартного типа и Компактного типа. Они отличаются по размерам и внутренней конструкции. В клапане Открытого типа в отключенном состоянии пружина полностью открывает иглу клапана и топливо свободно поступает к плунжерам. При активации соленоида игла перекрывает клапан, который сжимает пружину и закрывает клапан. В соленоиде компактного типа пружина находится не впереди, а в задней части клапана. Она притягивает иглу, которая закрывает клапан. В клапане SCV Закрытого типа при активации соленоида игла двигается корпусом соленоида, полностью открывая проход для топлива. После прекращения подачи сигнала на клапан возвратная пружина ставит иглу клапана обратно в исходное положение, закрывая проход. Уровень открытия клапана регулируется с помощью сигнала скважности. Эти клапана также могут быть Стандартного и Компактного типов.
Принцип создания высокого давления в этом типе ТНВД следующий: эксцентрик на приводном валу вращается и двигает плавающую втулку квадратной формы вверх и вниз. Втулка двигает два закрепленных на ней под углом в 180 градусов плунжера вверх и вниз. Плунжер двигается вниз вместе с плавающей втулкой и тем самым засасывает топливо в цилиндр от клапана SCV, который строго регулирует количество подаваемого топлива то к верхнему, то к нижнему плунжеру. Плунжеры двигаясь сжимают топливо, которое под действием давления направляется к Подающему клапану, а шарики закрывают обратный канал с плунжеров на клапан SCV в момент, когда топливо выталкивается на рампу через Подающий клапан. В системе НР3 этот клапан является интегрированным в насос элементом и состоит из контрольного шарика, пружины и корпуса. Когда давление топлива с плунжеров превышает давление в рампе, клапан открывается и выпускает топливо. Датчик температуры находится на стороне подачи топлива и имеет конструкцию термистера.
Датчик давления передаёт информацию о реальном давлении в рампе. Он сделан по пьезо-электрическому принципу, когда внутреннее сопротивление изменяется в зависимости от степени воздействия давления на силиконовый элемент. В зависимости от этого изменяется выходной сигнал напряжения на ЭБУ. Существуют также датчики давления с двойной системой, которые выдают парный сигнал, и блок управления определяет давление в рампе по разнице сигналов.
Демпфер потока снижает степень пульсации топлива в рампе. Если пульсация слишком сильная, то демпфер перекрывает канал и ограничивает поток топлива. Он в основном используется на авто с большими по объёму двигателями. Также этот демпфер играет роль аварийного клапана, в случае, если через форсунку начинается сильная утечка топлива. Некоторые демпферы могут иметь шариковый механизм, а некоторые поршневой. В шариковом клапане в исправной рейке шарик прижимается к рейке пружиной и создается баланс давления до и после шарика. Если давление со стороны рейки становится выше, то шарик закрывает канал к форсунке, предотвращая утечку. У поршневого демпфера принцип работы аналогичный.
Клапан контроля давления отвечает за управление давлением в рампе. В основном используется на двигателях для легковых автомобилей. Когда давление в рампе превышает заданный уровень или когда это необходимо ЭБУ, ЭБУ подает сигнал на соленоид клапана, который открывает канал для слива топлива в магистраль обратно в бак, уменьшая давление в рампе.
Отличие типа Х2 от Х1 в более компактных размерах, лучшей энергоэффективности с более точным контролем впрыска. В этой форсунке клапан TWV напрямую открывает и закрывает выходной канал к топливу под высоким давлением. Каждая форсунка DENSO имеет винт с демпфером, который помогает контролировать количество впрыскиваемого топлива путем снижения пульсации слива в обратку. Он также помогает снизить зависимость впрыска от количества сливаемого топлива. Специальный резистор внутри коннектора форсунки минимизирует разницу количества подаваемого топлива по форсункам.
Для лучшего контроля впрыска каждой форсунке присваивается индивидуальный код (QR-Quick Response). В коде содержится информация о физических свойствах форсунки для корректировки впрыска с ЭБУ двигателя. Калибровка производится на заводе-изготовителе форсунок. После замены форсунки на новую необходимо прописать ID код с новой форсунки в память блока управления с помощью сканера. При замене ЭБУ необходимо прописать ID коды форсунок в память нового блока.
Форсунка типа G2 разработана в 2005 году для работы с максимальными давлениями топлива до 1800 бар с адаптацией давления до 2000 бар к 2008 году. Она более прочная и износостойкая с возможностью проводить до пяти открытий иглы в рамках одного цикла впрыска. Версия с соленоидным клапаном получила наименование G2S, а версия с пьезоэлементом G2P. В отличие от соленоидной форсунки, пьезофорсунка имеет более короткий интервал открытия до 0,1 мс (0,4 мс у соленоидной). После подачи напряжения на пьезоэлемент, который находится внутри форсунки вместо соленоида, он увеличивается в своих физических размерах и нажимает на большой и малый поршень вниз. В свою очередь малый поршень нажимает на трех-ходовой клапан, открывая канал в верхней части и закрывая в нижней. Таким образом давление в контрольной камере падает, а в нижней части иглы, куда подходит топливная галерея создаётся большее давление, которое выталкивает иглу вверх для открытия распылителей. После выключения подачи напряжения на пьезоэлемент, большой и малый поршень идут вверх под действием гидравлического давления снизу. Трех-ходовой клапан открывает нижний канал и в контрольной камере устанавливается давление как в рампе. Оно давит на верхнюю часть иглы и она закрывает распылитель.
В 2009 году появилось новая форсунка G3 — третье поколение форсунок DENSO. Это G3S с соленоидным клапаном и G3P с пьезоэлементом. Основное отличие форсунки от второго поколения в геометрии распылителя, изменении формы прокладок для поддержания большего давления. Форсунки четвертого поколения от DENSO предназначены для работы под давлением до 2500 бар и адаптацией к системе нового поколения ТНВД типа i-ART. Одна из особенностей форсунок — наличие датчика давления и микрочипа внутри форсунки для передачи информации на ЭБУ, а также способность совершать до 9 открытий в рамках одного цикла впрыска.
Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа DENSO:
FIAT : DUCATO 2,2l
FORD : TRANSIT 2.2/2.4/3.2
HINO : RANGER 4.9/6.4/7.7, DUTRO, P11C, J05, J08
HYUNDAI : MIGHTY/COUNTY, MEGA, AEROTOWN, G900
ISUZU : ELF, N-series, FORWARD, ERGA, D-MAX, 4HK1/6HK1, 6WF1-TC
JOHN DEERE : Series 20, Series 30, 4.8/6.8
KOMATSU : 11/15/23/30 L6
LEXUS : IS220d
MITSUBISHI : PAJERO, PAJERO SPORT, TRITON/L-200, FORTUNER, FIGHTER/CANTER
MAZDA : 3, 5, 6, MVP, BONGO
NISSAN : NAVARA, PATHFINDER, XTRAIL 2.2, ALMERA, PRIMERA, TINO
OPEL : ASTRA 1.7 Cdti, CORSA, MERIVA, ZAFIRA
PEUGEOT : JUMPER
SUBARU : LEGACY
TOYOTA : AURIS, AVENSIS, DYNA, Hi-LUX, Hi-ACE, PREVIA, PRADO, LAND CRUISER, RAV4, COROLLA VERSO 2.0, VIGO, COASTER