Опытный
образец системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером
(Швейцария). Заинтересовавшись идеей Хубера, Швейцарский Федеральный Институт
Технологии Ganser продолжил разработку технологии Common Rail. В середине 90-х
годов инженеры японской корпорации DENSO, Шохеи Итохе и Масахико Мияки (Shohei
Itoh и Masahiko Miyaki), приступили к конструированию системы Common Rail.
Практическое завершение их разработок называлось ECD-U2 и использовалось при
создании больших транспортных средств (судостроительной, паровозной и
большегрузной технике).
Первым опытным образцом с системой Common Rail стал
погрузчик Hino Raising Ranger, который поступил в продажу в 1995
году.Независимо от японских конструкторов, также в середине 90-х, итальянские
компании Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis приняли участие в
доработке системы Common Rail. Их проект был настолько перспективен и заманчив,
что его приобрела компания Bosch, которая не только завершила доработку и отладку
системы, но и запустила ее в массовое производство. В 1997 году Bosch стал
производить Common Rail для легковых автомобилей. Первым серийным автомобилем,
оснащенным «дизельным инжектором», стал Alfa Romeo 156 с двигателем 1,9 JTD, а
чуть позже - Меrcedes-Benz С 220 CDI.
Принцип
действия системы.
Если
приводить аналогии простым языком, то Common Rail – это «дизельный инжектор». В
обычном дизельном двигателе каждая секция насоса высокого давления нагнетает
топливо в «индивидуальный» топливопровод (идущий к определенной форсунке).
Внутренний его диаметр обычно составляет 1,6-2 мм, а наружный – 6-7 мм, то есть
стенки достаточно толстые. Но когда под высоким давлением в 1300-2000 атмосфер
по нему «прогоняется» порция горючего, трубка раздувается, как удав,
заглатывающий жертву. И как только эта солярка уходит в форсунку, топливопровод
снова сжимается. Поэтому вслед заданной порции топлива к форсунке непременно
«подкачивается» крохотная лишняя доза. Эта капля, сгорая, увеличивает расход
горючего, повышает дымность мотора, да и процесс ее сжигания далеко не
полноценный. Вдобавок сами пульсации отдельных трубопроводов повышают шумность
работы двигателя. В системе Common Rail насос высокого давления подает горючее
в общий трубопровод – топливную рампу, которая играет роль ресивера. В этом
промежуточном звене помещается постоянный объем солярки, которая находится не
под пульсирующим давлением, а под постоянным – около 1300 атмосфер. Что же
касается форсунок, то они открываются теперь гидромеханическим способом (от
повышения давления в трубопроводе) и электронным – от сигнала, подаваемого на
соленоид форсунки. Датчики сообщают компьютеру, управляющему работой форсунок,
информацию о положении педали акселератора, давлении в рампе, температурном
режиме двигателя, его нагрузке и т.д. На ее основе компьютер назначает нужное
для работы мотора количество топлива и момент его подачи. Таким образом, «удав»
не судорожно проталкивает по пищеводу «пищу», а работает в строгом соответствии
с решениями, принимаемыми электронным мозгом.
Кто
производит систему Common Rail?
На
сегодняшний день существует несколько фирм, которые занимаются системами
впрыска Common Rail.
В первую
очередь это, конечно, концерн Bosch. Далее (по убывающей в зависимости от
количества производимых систем):
- - компания DELPHI («дизельное»
отделение английской фирмы Lucas);
- - японская компания DENSO;
- - немецкая фирма Siemens VDO.
Какие
преимущества у Common Rail по сравнению с другими дизельными системами?
Компьютерное управление подачей топлива позволяет впрыскивать его в камеру
сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями, чего раньше сделать было
невозможно. Сначала поступает крохотная доза, которая при сгорании повышает
температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля – двигателя с
воспламенением топлива от сжатия – это очень важно, так как при этом давление в
камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор
работает мягче и менее шумно. Но главное – система Common Rail полностью
исключает впрыск в камеру сгорания «досыльной» порции горючего. В результате
расход топлива двигателем сокращается примерно на 20%, а крутящий момент на
малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе
сажи и снижается шумность работы мотора.