Что такое CRDI двигатель
Подача топлива в цилиндр в системе протекает под высоким давлением. Поэтому автомобили с Common Rail приобрели экономию расхода топлива порядка 15% и увеличение мощности двигателя на 40%. Система CRDI получила широкое распространение, среди авто с дизельными двигателями, которые эксплуатируется именно с этой системой.
Описание системы
Термин Common Rail с английского на русский дословно переводится «общая магистраль». Исходя из перевода данного термина именно это определение заложено в принципе работы данной системы. При ее создании был спроектирован новый дизельный двигатель CRDI с непосредственным впрыском топлива в цилиндр.
Мотор CRDI получил улучшенные характеристики по динамике и мощности, которые пошли в сравнение с аналогами характеристик бензиновых двигателей. Для программного управления режимами двигателя был разработан специальный электронный блок. Последним шагом в разработке этой системы стала подача топлива под высоким давлением в общую магистраль.
Для любого дизельного двигателя характерны различные режимы работы и переменные нагрузки. При работе двигателя возникает различная нагрузка, независящая от оборотов коленчатого вала. Возникает вопрос, как стабилизируется высокое давление в системе?
Для этой цели был установлен блок управления, который сохраняет высокое давление в системе за счет изменения объема работы топливного насоса. Причем самое максимальное давление создается, когда обороты коленчатого вала достигают минимального значения.
От условий работы мотора, ЭБУ за счет подачи различных импульсов приводит в действие простые форсунки, которые снабжены электромагнитными или пъезоэлектрическими клапанами.
Преимущество Common Rail заключается в оптимальной работе двигателя. Максимальная отдача выгорания топлива в цилиндрах CRDI тесно связана с большой точностью электронного блока и высокого давления впрыска. Причем оптимальные результаты достигаются на всех режимах работы двигателя. Исходя из этого, происходит понижение расхода топлива и снижается показатель токсичности выхлопных газов.
За счет создания CRDI, обладающей значительным потенциалом, отрасль дизельных двигателей получило широкое развитие. Всем известно, что необходимо развивать технологии по снижению выбросов выхлопных газов в атмосферу. Поскольку нормы экологии по токсичности регулярно увеличиваются. За счет всех этих условий Common Rail в дальнейшем будет усиленно развиваться.
Преимущества и недостатки системы CRDI
Не значительное присутствие токсичных элементов в отработанных газах, создается за счет полного сгорания топливно-воздушной смеси, причем происходит значительное увеличение мощности двигателя.
Основным отличием системы движка CRDI, является сохранение давления топлива на одном уровне и независимость от оборотов коленчатого вала, объема топлива и других различных факторов, которые смогли бы повлиять на впрыск при разных режимах работы двигателя.
За счет электронного блока управления при подаче топлива происходит открытие форсунок для впрыска. Конструктивной особенностью форсунок системы являются встроенные в них специальные электромагнитные соленоиды. Благодаря, которым все это было реализовано.
Также это является особенностью этой системы по сравнению с кулачковым ТНВД. В Common Rail в инжекторной форсунке игла поднимается за счет управления соленоидом, а не за счет давления горючего.
Также в системе происходит программное управление давлением впрыска, количеством топлива и углом опережения впрыска. То есть программа, прошита в ЭБУ и используется при разных условиях и режимах работы двигателя.
Нагнетание топлива и впрыск оказываются совершенно отдельными процессами. Что привело еще к одному преимуществу CRDI, а именно многофазный впрыск, самый минимум двухфазный. Исходя из скоростного режима, количества оборотов и нагрузки на двигатель можно динамично менять давление впрыска.
В Common Rail фазированный впрыск происходит за 1 рабочий такт, хотя раньше при разработке системы предполагался двойной впрыск. Большее внимание уделялось избавление от детонации. Сегодня разработанные системы предоставляют девять фаз топливного впрыска. Фазированный впрыск значительно снизил уровень шума работающего дизельного двигателя CRDI, что является еще одним преимуществом.
Точная дозировка топлива в рамках времени впрыска обеспечивается за счет высокого постоянного давления в рейке. В предшествующих разработках с обычным насосом высокого давления такой возможности не было. Все попытки изменить давление приводили к возникновению волнообразной пульсации в трубопроводах, от насоса к форсункам.
В результате чего при воздействии этих волн быстро выходили из строя трубопроводы. Поэтому в ТНВД давление за счет, которого происходит нагнетание топлива в форсунки строго ограничено. Стало ясно, что простые ТНВД не могут нагнетать давление 300 кг/см2. А система Common Rail изрядно превышает эту цифру. Система CRDI без разрушения системы и колебаний давления предполагает отметку до 2000 бар.
Наряду с достоинствами, мотор насчитывает ряд существенных недостатков. Одним из недостатков является чувствительность к качеству дизельного топлива. Многие элементы системы, а именно форсунки или насос мгновенно выходят из строя при попадании потусторонних малейших частиц или фракций.
Еще одним недостатком является высокая стоимость двигателей оснащенных системой CRDI, что в итоге увеличивает общую стоимость транспортного средства. Для четкой работы двигателя требуются множество электронных датчиков, которые заложены в конструкцию, поэтому такая система является сложной.
Поэтому исключается возможность ремонта в гаражных условиях, только в специализированных сервисах. Потому что для ремонта системы требуются специальные инструменты, диагностические стенды и различного вида оборудование.
При ремонте CRDI надлежит модульная замена запасных частей. А это приводит к дополнительным дорогостоящим затратам. Соответственно из перечисленных выше причин стоимость выполненных работ будет достаточно высока.
На основе выше изложенной информации становится ясно, почему на территории России многие владельцы автомобилей до сих пор расценивают систему питания дизельного двигателя Common Rail невыгодным решением. Все дело в качестве отечественного топлива и уровня обслуживания автомобилей с такими двигателями.
Все компоненты мотора CRDI изготовлены с повышенной точностью, то есть проникание в систему сторонних элементов не допускается. В условиях высокого давления детали после потребления некачественного дизтоплива мгновенно придут в негодность. А их замена подразумевает определенные сложности и повышенные расходы.
Двигатель CRDI: преимущества и недостатки
Ни для кого не станет открытием, что с развитием технологий многие производители постоянно совершенствуют силовые агрегаты и выводят на рынок абсолютно новые их модели. Дизельный двигатель CRDI, как раз и стал одним из таких новшеств, которое принадлежит знаменитому южнокорейскому концерну Hyundai/KIA . Данный силовой агрегат с системой непосредственного впрыска встречается на автомобилях встречается на данный момент только на технике корейского бренда, однако схожие с ним в плане конструкции агрегаты все чаще появляются на других машинах европейских производителей. В этом материале постараемся подробно описать, в чем особенность такого двигателя, какие его основные преимущества и недостатки.
Принцип работы двигателя и его основные аналоги
Главной особенностью дизельных моторов CRDI стало то, что в них к инжекторным форсункам подача топлива осуществляется из общего резервуара. Таким образом получается, что подобная конструкция в отличие от привычных двигателей дизельного типа, где есть топливный насос и кулачковый привод, позволяет подавать топливо под высоким давлением. Принцип работы такого агрегата подразумевает под собой нагнетание дизельного топлива сразу же после поворота ключа зажигания. За счет чего в рейке топливо потливо постоянно находится под давлением для впрыска. В итоге из рейки выходит топливо и направляется под давлением непосредственно к инжекторным форсункам по соответствующим топливопроводам. По конструктивному исполнению аналогами таких моторов считаются:
- Моторы, выпускаемые под аббревиатурой CDTi компании Fiat;
- Двигатели TDCi компании Ford;
- Моторы концерна General под аббревиатурой CDTi или VCDi;
- Моторы TDI, принадлежащие производителю Volkswagen.
По общей концепции все перечисленные двигатели очень близки к друг другу. в них есть некоторые незначительные отличия в конструктивном плане, но все они дизельного вида и имеют систему прямого впрыска топлива.
Преимущества и недостатки моторов типа CRDI
Для начала стоит отметить преимущества подобных силовых агрегатов. Такие двигатели за счет высокого давления, которое постоянно сохраняется в системе, более эффективно направляют дизельное топливо в работу. За счет чего сгорание топливо происходит максимально и соответственно на работу двигателя тратится меньше топлива. Кроме того, из-за снижения количества потребляемого топлива и максимально полного его сгорания токсичность выхлопных газов на таких моторах сведена к минимуму. В системах с впрыском давление топлива сохраняется постоянное давление. В таких агрегатах все параметры контролируются электронным блоком управления. Соответственно все параметры оптимальны для различных режимов работы двигателя. Кроме того, в рассматриваемых системах реализуется фазированный впрыск, который помимо преимуществ в плане скоростных характеристик, позволяет существенно снизить уровень шума при работе двигателя. Несмотря на то, что такая система во многом превосходит стандартные дизельные моторы, в ней также есть определенные доставки:
- Повышенная чувствительность к качеству топлива;
- Более высокая стоимость агрегата;
- Дорогостоящий ремонт, ввиду более сложной конструкции силовой установки.
Подробнее о двигателям CRDI будет рассказано в этом видеоролике:
CRDI двигатель: что это такое
Современные легковые автомобили, все чаще комплектуются дизельными двигателями. Особенно это касается, среднеразмерных и больших авто. Но и субкомпактный класс все более часто оснащается моторами на тяжелом топливе.
Доминирующим вариантом дизельного мотора в последние годы является система CRDI (аббревиатура расшифровывается как Common Rail Direct Injection). Что же такое CRD двигатель, каковы его преимущества и недостатки, чем он лучше предыдущих систем, об этом мы расскажем в данной статье.
Как устроен CRDI двигатель
Common Rail в названии таких двигателей, говорит нам о наличии одной, общей топливной магистрали. И действительно в CRDI двигателях используется такая магистраль, иногда ее называют рейкой, в которой топливо находится под постоянным, высоким давлением. Это давление обеспечивает знакомый автолюбителям по предыдущим дизельным системам, топливный насос высокого давления – ТНВД. Но в отличие от классической системы ТНВД, форсунки открываются не под воздействием избыточного давления, а при помощи специальных соленоидов, которые управляются блоком EDC. В Common Rail Direct Injection давление в системе не зависит ни от частоты вращения коленвала, ни от количества собственно горючего. Здесь водитель может влиять лишь на количество топлива, которое впрыскивается, а вот угол опережения и давление, с которым осуществляется впрыск солярки, все это регулируется электронным блоком управления двигателя. Такое решение позволяет разделить нагнетание рабочего давления и собственно впрыск. А это в свою очередь дает возможность использовать за один такт более чем одну фазу впрыска. Сначала, CRDI выпускались двухфазные, но сейчас в некоторых моторах используется до девяти фаз впрыска на один такт.
Преимущества CRDI
Преимуществ у Common Rail Direct Injection достаточно много, мы перечислим и разберем, лишь наиболее важные.
- экономичность;
- мощность;
- снижение вредных выхлопов;
- более длительный срок службы, в сравнении с предшествующей системой;
- повышенная отзывчивость и приемистость;
- более ровная и тихая работа;
Благодаря созданию и поддержанию постоянного высокого давления, топливо распыляется более качественно, что очень положительно влияет на его сгорание. А это и мощность, и э экономичность, и снижение выхлопов.
Благодаря использованию многофазного впрыска удается достигать действительно мягкой и ровной работы мотора во всем диапазоне оборотов. Что позитивно сказывается как на собственно езде, так и на комфорте водителя и пассажиров.
Одним из основных недостатков классического ТНВД являются своеобразные волны, которые возникают в процессе работы мотора. Такие перепады давления очень негативно сказывались на сроке службы системы. В CRDI двигателях, такая проблема отсутствует, что позволяет им работать гораздо большие сроки. Все эти преимущества сделали дизели CRDI популярными не только среди автомобилистов, такая же или подобная система используется в новых моделях локомотивов и в судостроении.
Читайте также: Что такое TDI двигатель , его устройство, плюсы и минусы.
Возможные проблемы с CRDI
Тем не менее, дизельные автомобили в нашей стране не пользуются такой уж любовью и популярностью, как на западе. Для этого есть свои причины и у такой системы, тоже есть свои недостатки.
Так например, хотя Common Rail Direct Injection и надежнее обычных систем с ТНВД, высочайшая точность всех деталей и элементов, а так же наличие множества электронных компонентов, делают ее не столь уж и надежной. Усложнение системы, практически всегда ведет к снижению ее надежности. Особенно это ощущается отечественными автомобилистами. Ведь важнейшим параметром для длительной и стабильной работы CRDI двигателя, является качество топлива. А на отечественных АЗС с этим часто возникают серьезные проблемы. Вот так, просто и незаметно плохая солярка убивает даже самые надежные и качественные моторы.
Дороговизна ремонта или замены элементов CRDI двигателя, факт так же хорошо известный владельцам таких машин. Цена ремонта современных дизельных моторов на порядки превосходит стоимость тех же работ для моторов, работающих на бензине. К тому же, для проведения ремонта в таких моторах нужно специальное оборудование и высококлассные профессионалы. И если с первым проблем вроде бы не так много, то опытный специалист по ремонту дизельных двигателей, особенно в провинции, это настоящее сокровище.
Ну и конечно же, особенности климата, а конкретнее низкие температуры зимой, так же могут создавать серьезные помехи для нормальной работы мотора на тяжелом топливе, независимо от системы этого мотора. И приходится устанавливать догреватели топлива, автономные печки и другое оборудование, призванное снизить негативное влияние мороза на дизельное топливо. Так же с этой целью используют различные антигели и другие присадки.
В общем-то, правильный подбор вспомогательных средств позволяет устранить большинство ситуаций, когда в морозы дизельный автомобиль отказывается запускаться. Но ведь с бензиновыми моторами таких проблем вообще не возникает. Вот и стараются люди без лишней нужды с дизелями не связываться. Тем не менее, с каждым годом их становится все больше на наших улицах и дорогах. Появляются специалисты, способные качественно ремонтировать CRDI и другие виды дизельных моторов, улучшается качество солярки, появляется и расширяется опыт эксплуатации подобных систем. Все это способствует росту числа машин, работающих на тяжелом топливе.
В итоге, можно сказать, что Common Rail Direct Injection на сегодняшний день, это лучший вариант системы для дизельного двигателя и при бережном к нему отношении, такой мотор сполна проявит все свои достоинства и позитивные качества. Между тем, у таких моторов есть ряд недостатков, которые заставляют хорошенько подумать перед приобретением автомобиля оснащенного двигателем CRDI.