Ремонт топливных насосов коммон рейл

Устройство и принцип работы топливной системы Common Rail

Из-за жёстких экологических требований в Европе в первую очередь страдают автомобилисты, которые ездят на машинах с дизельным движком. Чтобы снизить расход топлива и, соответственно, уменьшить выброс отработанных газов в атмосферу, автоконцерны начали устанавливать системы Common Rail на свои авто. В результате удалось добиться соответствия экологическому стандарту Евро-4, увеличить мощность двигателя и снизить расход топлива.

Особенности системы

Принцип работы системы Common Rail логичнее всего будет сравнивать с системой распределительного типа, которая использовалась на старых машинах. При распределительном типе форсунки открываются только при достижении определённого давления и единоразово подают точно отмеренную топливным насосом порцию топлива. Что касается «Коммон Рэйл», то в этом случае дизель на все форсунки подаётся от общего аккумулятора.

Задача ТНВД (топливный насос высокого давления) — нагнетать горючее под высоким (до 300 МПа) давлением на топливную раму, в то время как ЭБУ (электронный блок управления) мотора контролирует впрыск. Объём поданного горючего, время впрыска, количество впрысков за цикл — всё это регулируется временем и моментом открытия форсунок.

Преимущества и недостатки

Стоит отметить, что в 2008 году такая система устанавливалась только на 24% автомобилей, а к 2016 году их количество возросло до 83%. Такая большая популярность объясняется положительными характеристиками системы:

1. Расход горючего снижается на 15%, при этом мощность силового агрегата увеличивается на 40%.
2. Снижение уровня шума и вибраций несмотря на то, что крутящий момент увеличился.
3. Значительное снижение выхлопа, соответствие экологическому стандарту Евро-4.
4. Давление для подачи горючего не зависит от скорости вращения коленвала. Благодаря этому удалось добиться стабилизации горения на холостом ходу и малых оборотах.
5. Топливо подаётся несколькими порциями за цикл, что обеспечивает его полное сгорание.
6. По сравнению с классической системой, конструкция «коммон рэйл» проще, а её ремонтопригодность — выше.

Однако существуют и недостатки:

1. Если сравнивать с классическим агрегатом подачи горючего, форсунки имеют более сложную конструкцию и требуют более частой замены.
2. Высокое требование к качеству топлива, что особенно актуально в российских реалиях.
3. Если нарушена герметизация хотя бы одного элемента, вся система перестаёт работать.

Принцип действия Common Rail

Конструкция включает в себя следующие компоненты:

• ТНВД;
• топливный фильтр;
• топливоподкачивающий насос;
• клапан дозировки;
• регулятор давления (контрольный клапан);
• датчик давлений топлива в рампе;
• аккумулятор высокого давления (топливная рейка);
• инжекторы.

Принцип действия агрегата в следующем. Насос низкого давления подаёт горючие под невысоким давлением (2,6-7 бар) к насосу высокого давления (ТНВД), где осуществляется нагнетание давления — при прокрутке мотора оно достигает 500-600 бар. После того, как запущен силовой агрегат, давление увеличивается до 1300-2000 бар.

Датчик давления поддерживает оптимальные значения для впрыска, а регулятор возвращает излишки дизеля в магистраль обратного слива. Сам регулятор находится или в корпусе ТНВД, или в топливной рейке. Также в рейке может быть установлен клапан экстренного сброса горючего — он защитит агрегат от разрыва при возникновении ЧП. Датчик температуры, который имеется на многих топливных рамах, позволяет более точно контролировать работу устройства.

Существует вариант системы с отдельной форсункой — она применяется для повышения дозировки горючего и прожига сажевого фильтра. В других системах работа мотора в режиме прожига контролируется изменением ЭБУ количества нагнетаемого дизеля и изменением момента впрыска.

Типы форсунок

Принцип топливной системы common rail подразумевает использование одного из двух видов форсунок.

Электрогидравлические. Электромагнитные форсунки классического типа. После того, как напряжение пошло на электромагнитный клапан, происходит поднятие иглы распылителя и подача горючего. Главные плюсы конструкции — высокая степень надёжности и ремонтопригодности.

Пьезоэлектрические. Когда напряжение подаётся на пьезокристалл, он моментально расширяется. По сравнению с предыдущим вариантом, игла поднимается в три-четыре раза быстрее. Увеличение быстродействия форсунки даёт большее количество впрысков за цикл, а также позволяет точнее определить объём подаваемого горючего. К минусам относят сложность конструкции, из-за чего такая форсунка имеет меньший срок службы и её сложно отремонтировать.

Основная доля рынка по производству топливных насосов высокого давления принадлежит компании Bosch, которая и является основным разработчиком системы Common Rail. Существует пять генераций ТНВД Bosch, которые применяют систему «Коммон Рэйл».

СР1. Трехплунжерный насос с подкачивающей секцией, которая находится на баке. Отсутствует клапан дозировки горючего, эту роль выполняет регулятор давления (установлен на рейке). В большинстве случаев используются электромагнитные форсунки.

СР1Н. Модернизированный вариант СР1. Подкачивающий насос заменён механической подкачивающей секцией, которая установлена в корпусе насоса. Отличительная черта — в наличии клапана регулятора объёма горючего, которое нагнетается в рейку. СР1Н способен нагнетать давление до 1600-1800 бар. Также эффективность увеличивается за счёт принудительного отключения одного из плунжеров в случае, когда не требуется большой объём топлива.

СР2. Устанавливается только на тяжёлый коммерческий автотранспорт.

СР3. Отличительная характеристика в том, что объём подаваемого горючего регулируется не в контуре ВД, а на подходе к плунжерам. Используется механическая подкачивающая секция. Электронасосы хоть и применяются, но крайне редко. Устанавливаются только пьезоэлектрические форсунки CRI 3.

СР4. Существует две модификации такого ТНВД. 4.1 с одним плунжером (давление 1800 бар) и 4.2 с двумя плунжерами (давление 2000 бар). Оба варианта оснащаются регуляторами давления и механическим отсеком низкого давления на пять бар. В основном используются пьезофорсунки, хотя есть модели с электрогидравликой.

Управление

Используя информацию от датчика положения педали газа, электронный блок управления настраивает уровень крутящего момента. Также принимаются во внимание все остальные датчики, включая датчики температуры топлива в рампе и наддува. Вся эта информация помогает ЭБУ рассчитать фактическую нагрузку на двигатель и определить, когда именно нужно дать сигнал форсунке, а также какой объём топлива за цикл должно быть подано в цилиндры.

Секрет эффективности Common Rail

Существует два главных фактора, которые обеспечивают высокую эффективность системы, это:

1. Разделение цикловой подачи на такты.
2. Впрыск горючего под высоким давлением.

В классических системах топливо подавалось большими порциями при низком давлении, которое редко превышало 700-800 бар. В результате дизель полностью не сгорал, что снижало эффективность двигателя. При использовании циклов, удалось поделить горючее на мелкодисперсные частицы — они активнее обогащаются кислородом и лучше сгорают. Благодаря такому принципу работы дизельного двигателя удалось повысить мощность силового агрегата без вмешательства в его конструкцию.

Цикловая подача горючего означает, что оно подаётся не одной большой порцией, а несколькими маленькими (от двух до семи). Можно выделить:

• предварительный впрыск — увеличивает температуру камеры сгорания и подготавливает её для основной подачи горючего;
• основной впрыск;
• дополнительный впрыск — применяется для прожига сажевого фильтра.

Помимо экономии топлива получилось добиться уменьшения шума работы движка и снижения вибраций.

Причины и признаки поломки Common Rail

Стоит знать основные симптомы, которые говорят о неисправности системы:

• после долгой стоянки заметно ухудшение пуска мотора;
• мощность силового агрегата упала, что особенно заметно при большой нагрузке или попытке достичь максимальной скорости;
• увеличился шум работы двигателя;
• нехарактерные вибрации движка;
• нехарактерный цвет выхлопа (черный или белый).

Основная причина неисправностей — низкое качество топлива. Обычно выходят из строя форсунки, ТНВД или насосы топливной подкачки.

• неисправность форсунок — мотор глохнет даже при наборе скорости;
• выход из строя датчиков или инжекторов ТНВД;
• загрязнение насоса высокого давления;
• подъём форсунки;
• разгерметизация насоса или его поломка.

Недостаточно знать, как работает данная топливная система — для определения неисправности потребуется провести тщательную диагностику. Исследуется не только механическая часть устройства, но и электронная. Не рекомендуется самостоятельно пытаться отремонтировать «Коммон Рэйл» — без должных навыков и диагностического оборудования можно только навредить, после чего потребуется уже не косметический ремонт, а полная замена.

Оптимальным решением будет обратиться в специализированную автомастерскую «Дизель-Мастер» в Санкт-Петербурге. В нашем распоряжении есть всё необходимое для качественного ремонта Common Rail — штат опытных мастеров, современное оборудование и запас оригинальных запчастей. Обращайтесь! Предложим оптимальное и недорогое решение вашей проблемы. 8 (800) 350-34-48 (бесплатно по России), 8 (921) 932-25-54

Источник

Mercedes-Benz E-class E270CDI › Logbook › Переборка текущего ТНВД СР1 комон рэйл БОШ своими руками чайника

Всем привет, вот н наступил великий момент переборки моего ТНВД. Запись будет длинная и подробная, может кому и пригодится, проблема известная.
Итак, уже с год с переменным постоянством сначала потел а потом и тупо тек ТНВД. На работе это особо не сказывалось, заводился легко НО, количество дыма после переборки резко упало. Собственно одно время течь сама пропала и я отложил процедуру убоявшись. Собственно этот ТНВД типа СР1 насколько я понял ставился на всё подряд от опеля корсы до мерседеса. Такой заслуженный агрегат с серией в миллионы. Отличий я собственно не заметил. Конструкция можно сказать примитивная, очень удачная и неубиваемая. Если вы на нём видите заметную выработку он уже явно приближается к заветному миллиону километров. Мой прошел ( и это если не скрутили) 200 тык и никакой выработки там вообще нет.

Тогда откуда проблема? Там высокое давление и куча уплотнительных колечек в таком нездоровом окружении. Со временем они начинают потеть и потом течь. Возраст однако. В очень плохом случае судя по форумам машина может отказать заводиться, но я не знаю сколько до этого надо жить с вонью солярки и мокрым мотором. Так было и у меня, сначала дикая вонь соляры в гараже, потом и в салоне. Особенно как включается вентилятор прямо перед течью и вся соляра радостно испаряется и прёт в салон. Задрало страшно.

Есть и хорошая новость. Существуют многочисленные разномастные ремкомплекты от самого Боша и ещё черт знает кого. Собственно ремонт-это разборка, чистка и сборка как было с новым компдектом уплотнительных колец. Страшно попервой. Хотя зря. Комон рейловский ТНВД по сравнению с предшественниками примитивен и сама простота. Вполне ремонтабельно в домашних условиях при соблюдении нехитрых правил и наличия инструмента.

Почему делал сам? Во первых деньги на дороге не валяются. Бош сервис есть за 40 км и хочет от 15 тыр эквивалента плюс проверки и пр пр с минимальной гарантией. Это если его к ним привезти и оставить на неделю. Потом опять надо как то туда добраться и забрать. Если со снятием и установкой под ключ надо удвоить. Дорого и неудобно. Совсем не за углом. Есть и ещё вопрос доверия местным «мастерам» и один нюанс о котором позже.

Ремкомплекты есть оригинал от Боша и куча заменителей подешевле. Я решил не искать приключений с таким узлом и купил оригинал Бош. Обошелся он мне около 15 баксов за комплект. Тут есть первая засада. Есть два варианта ТНВД, разница только в одной внутренней прокладке. Она может быть круглой а может быть с «соском». Понять какая в именно в Вашем ТНВД затруднительно. Надо снимать и откручивать крышку и сразу все будет понятно. Это не всегда удобно. Поэтому решайте сами, или разберите свой тнвд и купите ремкомплект по результату или купите оба и верните неиспользованый. Похоже даже сами Боши не четко уверены какая прокладка будет внутри. Почему и зачем такие сложности совершенно непонятно. Я в свое время взял оба комплекта и… ТНВД прекратил плакать. Со страху наверное. Так и не сдал, лежали в бардачке год. Есть заменители ремкомплекты с двойным комплектом этой резинки на оба лада. Если логистика мудрёная — это гарантированый вариант. Те смотрите и разбирайтесь на месте.

Дальше. Необходимо очень чистое тихое место, стол, свет и отсутствие пыли. Практически как в операционной. Нужны тиски зажать ТНВД. Нужна ударная отвертка. Без неё это лотерея, болты срываются на ура и трубой туда лесть не стоит. Нужны звездочки Е40 и Е30. В идеале новые болты но это на хозяина, я поменял. Шкурка 2000 или ещё мельче, машинное масло в пузырьке, можно литол или что-то похожее. маленткая отверткаб ключ контролируемого затяга (надо 25нм и 12нм). Собственно ремкомплект и время. Я конечно понимаю что профи эту работу делают за час при этом болтая и с сигареткой. Но я делал в первый раз в жизни, дико боялся, все по десять раз перепроверял и заняло все со входа в гараж к машине и до запуска ровно 6 часов с кучей перерывов на пересмотр видео об операции.

Собственно процедура.
Говорю для 2.7, моторы могут чуть отличаться. У меня нет клапана обратки. Похоже в конце его не ставили. Одним геморром меньше. Для доступа надо выдернуть вентилятор и снять ремешок. Напихать на роликипобольше тряпок тк солярка прольется. Откручиваем первыми пластиковые топливные трубки. Я их замотал фольгой для чистоты. Дальше откручиваем металлическую гайку на трубке высокого давления. Тут есть нюанс, места мало и нужен короткий ключ на 15 ( то что я использовал, 14 не было попробовать). ТНВД крепится 3 болтами. Где-то писали что нижний короче, у меня все 3 были одинаковы. Верхние сама простота и видно и хороший доступ. А вот нижний только ощупью и главное не повредить грёбаные пластиковые топливные трубки. Они по 40 евро и очень хрупкие. Я сначала на ощупь открутил болт и удивился что он такой здоровый, оказалось что это был болт от помпы.

Они рядышком сволочи и туда голову не засунуть посмотреть. Выдёргиваем ТНВД и не теряем крестовину на валу.

Берем пластиковые затычки из ремкомплекта и втыкаем во все открытые отверстия. Чистота это наже все. Мыть паршивца до блеска. Причем везде. Я шкрябал зубной щёткой с помощью очистителя карбюратора. Говнища там было- мама не горюй. Можно наверное в бензине мыть.

Следущий шаг сорвать и ослабить болты крышек. Попробовал среднего размера головкой- фигушки, болты сидят намертво. Знаю что мягкие и народ их потом высверливает. Мне такого счастья совсем не хотелось. В ход идёт секретное оружие- ударная отвертка. Самая простая, китайская.

На 12 болтов хватило и не развалилась. Зажимаем в тиски и лупим молотком по ней. Достаточно от души и порой раз 10. Все болты сорвались и вышли. У меня в гараже нет рабочего стола, только верстачек с тисками. Стерильностью тоже не пахнет. Поэтому я срывал все болты по кругу в тисках в гараже а потом тащил пациента уже вскрывать на стол на кухню под лампу благо недалеко. Там подстелил в поддон от духовки вощёной бумаги и приготовил 3 контейнера для плунжерных пар. операционная готова. Жена была на работе и за вонь дома никто не гундел.

Тут нюанс, желательно пронумеровать крышки и их место ДО снятия. Я видел что люди пользуюм маркеры но это не самая лучшая идея. Кернера у меня не было поэтому взял зубило и легонько тюкнул как раз по соединению корпуса с крышкой в торце I II и III соответственно. Разбираем по очереди.

Каждые комплект ложим в СВОЙ контейнер.

Ни в коем случае не перемешиваем в одну кучу. Я читал что пары подбираются и настраиваются на заводе прецезионно и мешать там ничего не стоит даже если все выглядит одинаково. Тут и лежит нюанс по сервисам. Хорошо если мастеру не по барабану и он делает как себе, а если перепутают? Тогда обратно никогда не сложить как было а маркировки-то и нет. И ничего не докажешь. Скажут выработка и гуляй смело. Самому как то надёжней.

Собственно разбираем все. Не забываем клапан. Он держится стопорным кольцом. У меня был заготовлен инструмент для его снятия вроже щипчиков. Внимание, под ним пружина. Не дайте этому выстрелить и улететь. В россыпь это не продается и покупать новый ТНВД из-за собственной глупости и пружинки очень обидно. Последним откручивается и вытаскивается вал. У нас пустая тушка ТНВД и 3 пары в своих индивидуальных коробочках (хоть в стаканы).Все резинки выкидываем.

Мойдодыр. Напомню что ТНВД уже отмывался до блеска до разборки. И все равно появляется дикое количество грязи. А она нам как серпом по яйцам. Вариант один, полоскать все. Но сначала надо почистить поверхности до блеска от следов любой коррозии. Шкурка 2000 на стол.

Намазал машинным маслом и легонько шлифанул. Уже красивей. Дальше залил все ( в индивидуальных контейнерах) бензином и от души пополоскал и помыл пальчиками. Очень удивился дикому количеству буквально песка на дне. Пришлось пару раз прополаскивать и сушить потом на солнышке. Как воняла моя кухня можете представить.

Всё. Теперь сборка. Я пролил все маслом. Собираем в обратном порядке. Никакой импровизации и отсебятины. В моем ремкомплекте были лишние колечки. Сколько снял и каких- столько и поставил и строго в таком же порядке.

Металлическое кольцо конусом наружу. Не стоит перепутывать. Обяательно проверить что клапан двигается свободно. Плунжера последние и строго в те места откуда из доставали ( помните маркировку зубилом на корпусе?)

Потом затяжка строго 25нм на болтах крышек и 12нм на валу ( я сделал там 15нм для надежности). Всё. Ставить ТНВД у меня геморрой изз-за топливных трубок. Очень тяжело их не поломать.

Нюанс. Не закручивайте сразу трубку высокого давления справа. Наденьте на неё подходящий шланг и покрутите мотор. Идея промыть возможную грязь из ТНВД и не допустить её попалания в форсунки. Я слил так с полстакана и уже спокойнее закрутил её наглухо.

Дальше он просто завелся с 3-4 оборота, потрясся, было пара страшных звуков как будто что-то стукнуло и все выправилось и затихло. Проехал 200 км в смешанном режиме вплоть до тапки в пол и до отсечки. Течи нет. Тьфу тьфу тьфу. По второму кругу был бы намного быстрее. Часа за 3 управился бы вангую. Больше не боюсь.
Процедура светит всем этим помпам просто по возрасту. Это нормально. Если покупается донор то ставить его без профилактической замены ремкомплекта просто глупо. Снимать и ставить обратно ТНВД радости мало и чревато обломом топливных трубок. Заменил по случаю колечки на них, клипсу держателя под насосом ( у меня какая-то свинья когда-то до меня меняла помпу и выломала крепления, топливные трубки висели на пластиковой стяжке) и толстое кольцо на валу (в комплекте Боша его нет).

В комментариях поставлю ссылки на хорошие видео о процедуре на которых я и учился. Спасибо тем добрым людям что их сделали по всему миру.

Источник