Common Rail система

Common Rail е система за управление на впръскването на горивото, използвана в съвременните дизелови двигатели с вътрешно горене. Разработването и започва още през 60-те години на 20 век и е наложено, преди всичко, от нарастващите изисквания за опазване на околната среда. Сега наред с достигнатите високи резултати по отношение на намаляването на вредните емисии и димността на отработилите газове, конструкторите могат да се похвалят и с високи достижения по отношение на икономичността на агрегатите, намалени габарити (за същата мощност), намалена шумност, стабилност във всички режими на работа и др. Стандартната горивна помпа за ниско налягане е заменена с електрическа, стандартната гориво-нагнетателна помпа за високо налягане (ГНП), играеща роля и на разпределител, е заменена с електронно управлявана помпа създаваща налягане до 2400 bar. Стандартните инжектори, са заменени с електронно управлявани (електромагнитно или пиезоелектрически) клапани, които са свързани към обща тръба/резервоар (common rail). Всички елементи на системата се следят и управляват от електронен блок (EDC) или (ECU).

Принцип на работа Common Rail

Още преди стартиране на двигателя, електрическата помпа за ниско налягане заработва за известно време, позволявайки запълването на горивната система с гориво с налягане около 2.5 bar. Предварителното запълване на системата спомага за нормалното заработване на помпата за високо налягане, а заедно с това се избягва досадното многократно и продължително превъртане на стартер при смяна филтри или ремонти по горивната система. В същото време електронният блок (EDC) определя оптималните параметри за пуск на двигателя получавайки информация от ред датчици като:положение на педала на газта,температура и налягане на атмосферния въздух, температура на горивото, температура на охлаждащата течност. С превъртането на коляновия вал от стартера се задейства и помпата за високо налягане, а в същото време EDC определя положението на вала, а от там и на всяко едно бутало, изчислява се точния момент за впръскване на гориво в съответния цилиндър, определя се точната порция и се подава сигнал към съответния инжектор. След като двигателят е заработи EDC започва да следи и още няколко параметъра като: налягане на компресора (турбото), скорост на натискане на педала на газта, скоростта на движение, обороти и др. Различното в тази система, е че помпата за високо налягане има само един изход, независимо от броя на цилиндрите, налягането на този изход е постоянно и постъпва в общ за всички инжектори тръбопровод (common rail). EDC определя продължителността на импулса за управление на инжекторите и поддържаното налягане в рейла чрез управление на разтоварващ клапан. В зависимост от натоварването и оборотите на двигателя се задава и комбинация от параметри (например при ниско натоварване и ниски обороти налягането в рейла е малко и се подава дълъг управляващ импулс, а при високи натоварвания налягането е високо с малка продължителност на импулса, като този тип управление е обусловено от условието основната порция гориво да бъде впръскана около ГМТ). С цел подобряването качеството на горивния процес, намаляване на вредните емисии и да се увеличи "мекотата" на работа, се подава поредица от порции гориво, като общия им брой достига 6 за един такт. Порциите обикновено са една или две пилотни, които се подават с много голямо предварение (до около 60°КВ преди ГМТ), чиято цел е да увеличат температурата и налягането в края на такта сгъстяване, което от своя страна създава благоприятни условия за основната порция гориво. Основната порция се впръсква на малък градус преди ГМТ, тъй като възпламеняването е почти мигновено в условията на цилиндъра създадени от пилотната или пилотните порции. Първа последваща порция - повишава температурата в края на изгарянето за по-мека работа на двигателя и повишава термичния му КПД. Втора последваща порция - повишава температурата на изгорелите газове с цел подобряване работата на катализатора. Трета последваща порция - не се възпламенява, а отива в изпускателната система, от там постъпва отново в цилиндъра чрез системата за рециркулация на изгорелите газове (EGR) и създава по-благоприятни условия за възпламеняване на първата пилотна порция.

Водещи доставчици са Bosch, Delphi, Denso и Continental.