Common Rail: виды впрыска топлива

С момента появления автомобилей с двигателем системы Common Rail, в частности 1 CD-FTV, в Интернете опубликовано всего несколько заметок "по поводу". У читателей может сложиться впечатление, что двигатель этот "простой, как три рубля", потому что впрыск топлива у него осуществляется по аналогии с уже "разжеванным" впрыском двигателей системы GDI. Это не совсем так, в чем мы с вами и постараемся убедиться. Посмотрим на (Рис. 1).

Здесь мы видим так называемый "двустадийный" впрыск топлива в дизельном двигателе.Но прежде чем следовать в наших рассуждениях далее, давайте вспомним, почему стал применяться этот вид впрыска топлива и нужен ли он?....Еще в 90-х года прошлого столетия, когда этот сайт только создавался, на его "просторах" прозвучали такие слова: "По требованию "Зеленых"...". Именно так.Потому что в дизельном двигателе в процессе сгорания образуется множество вредных веществ:- диоксид серы- оксид азота- несгоревшие углеводороды- оксид углерода- частицы сажи- и многое другое, но в меньших пропорциях

Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ.На фото 1 как раз и показана осциллограмма работы двигателя 1CD-FTV на холостом ходу. Позиция 1 - предварительный (или "пилотный") впрыск топлива Позиция 2 - основной впрыск топлива

Рис. 1

Рис. 2

По времени эти фазы впрыска топлива также различаются, посмотрите (Рис. 2). Предварительный ("пилотный") впрыск топлива:В камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива : от 1 до 5 кубических миллиметров (в разных изданиях приводятся различные цифры, нам же это проверить негде, поэтому - поверим). Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ. Особенность: если впрыск происходит в пределах от20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет осаждаться на стенках цилиндра и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла. Мы привыкли, что "дизель" работает шумно и с копотью.Но применение предварительного впрыска топлива дает возможность получения более плавной "кривой" увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов.Это также уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность.Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных ОГ.

Рис. 3

Рис. 4

При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:

На (Рис. 3) мы видим, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (позиция 1) переходит в однофазный (позиция 2). Меняется также и время между импульсами(Рис. 4 и 5):

Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1.09 ms (погрешность измерений около 10 мкс) Рис. 6.

Рис. 5

Рис. 6

Есть у этого двигателя знакомая нам по "обычному" впрыску так называемая "отсечка" (набираем обороты, а потом резко "бросаем" педаль газа) Рис. 7:

Рис. 7

Рис. 8

"Отсечка" для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов.А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после "отсечки" вид впрыска существенно отличается от "обычного", посмотрите (Рис. 8): Мы видим "пачки" импульсов, при помощи которых система управления плавно переводит двигатель в работу на ХХ.

При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива (Рис. 9):

Рис. 9

Это позволяет добиться надежности "холодного" пуска двигателя, стабильности оборотов на еще "не горячем" двигателе и снижения эмиссии CH_x. Временные показатели на рисунке 1 не проставлены вследствие того, что они будут различными для различных температур, для различных сортов "дизельного" топлива, для различных сортов применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при "холодном" запуске будет также различная.На рисунке 1 написано: "двухфазный впрыск - 1" и "двухфазный впрыск - 2". Ни в одних "мануалах" об этом не написано и такие слова не приводятся.Но опытным путем установлено, что такие выражения в обиход ввести надо.Потому что: "Двухфазный впрыск - 1" - впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск. "Двухфазный впрыск - 2" - впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск. Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.

Развитие автомобилестроения можно сравнить со спиралью, которая "упирается" в Вечность. "Зеленые" потребовали - автомобилестроение "выполнило". Через несколько лет, когда "зеленые" найдут еще "кое-что", они проведут через Закон уже другие ограничения на выброс ОГ автомобилями. И тогда мы будем лицезреть уже другой тип двигателя и другой вид впрыска топлива. Все связано, все закономерно, но всему основой не забота о людях, как можно подумать, нет. Основой основ являются цифры в чековой книжке. А уж к ним "привязывается" все остальное. Такие двигатели с таким видом впрыска топлива существенно помогли бы улучшению экологии в нашей стране.Если бы наше топливо было "нормальным".