Паливна система dci та crdi. Особливості автомобільних двигунів CRDI, їх переваги, недоліки та можливі несправності. Недоліки двигуна CRDi та його аналогів
"Кіа-Спортідж-2,0 CRDi-АТ-Преміум", від 1 379 900 руб., КАР від 12,80 руб./км
Як нещодавно пояснював мені інструктор з верхової їзди, основне призначення чистокровних коней – стрибки. Через свій вибуховий характер, надмірну енергійність вони не годяться для звичайних любителів. Цим чотирилапим аристократам потрібна щоденна розрядка галопом і рука майстра, інакше наслідки можуть бути непередбачуваними. Адже навіть серце у них більше й потужніше, ніж у коней інших порід, об'єм легень більший.
Ось ці відомості чомусь і спливли в пам'яті, коли я опинилася за кермом 184-сильного «Спортіджа». Спокійний ритм буденного дорожнього руху, Середня швидкістьякого не перевищує 50 км/год, йому точно не до вподоби. Мій чистокровний скакун навіть у гірку стартував так, що тільки тримайся, і моментально реагував на будь-яке натискання педалі акселератора, щохвилини пориваючись обігнати несподівано повільними попутки, що стали раптом. Робив він це настільки жваво та грайливо, що встояти перед бажанням полихачить виявилося практично неможливо.
Регулювання по висоті та поперековий підпір допоможуть водієві підібрати зручну посадку
Втім, не дивно. Алюмінієва дизельна "четвірка" серії R, яку "Спортідж" (і його двоюрідний брат ix35) отримав у 2009 році, - гордість інженерів "Кіа" та "Хенде". Оснащена турбіною з проміжним охолоджувачем наддувного повітря та системою упорскування «Коммон-рейл» третього покоління від фірми «Бош», у своєму спокійному варіанті вона видає 136 сил. Але змінна геометрія лопаток турбіни дозволила збільшити потужність на 48 л. с., а момент, що крутить, на 63 Н.м. Якщо врахувати, що маса 184-сильної машини не збільшилася ні на грам, зрозуміло, звідки в характері такого «Спортіджа» з'явилася така вражаюча бадьорість.
Щоправда, на добрих швидкостяхв машині добре прослуховується шум коліс і звуки від автомобілів, що проїжджають поруч. І підвіска у кросовера досить жорстка. Тріщини та дрібні вибоїни в асфальті не заважають, але на серйозніших перешкодах «Спортидж» починає відчутно погримати, та й п'ята точка добре відчуває дорожні шви та ями. Проте всі маневри на дорозі мій повнопривідний «Кіа» виконував легко і невимушено.
18-дюймові диски дуже йдуть "Спортіджу". Однак на наших дорогах менші на дюйм колеса, мабуть, слід визнати значно практичнішими.
Тільки не варто чекати від такого жвавого скакуна особливої економічності. І вже принаймні чудових шести з невеликим літрів на сотню, що обіцяють офіційні характеристики. Мій «Спортидж», оснащений, між іншим, усім, що тільки можна розмістити в автомобілі, та ще з працюючим на повну потужністьобігрівачем, в середньому з'їдав не менше 10-11 літрів. Адже таку потужну і швидку машинутак і хочеться поганяти, от і починає мій чистокровний жеребець хльостати «солярку» відрами. Як тут не згадати, що арабських скакунів у стайнях шейхів годують сіном, яке везуть літаками з Канади. Так то…
Ось і дизельний «Спортидж», що долітає до сотні за 9,8 секунди, уготований виключно тим, хто не хоче змиритися зі спокійним характером його молодшого дизельного брата і не погоджується з бензиновим скакуном. Цей жеребець для тих, кому потрібен найшвидший і найшвидший варіант з усіх існуючих. При цьому вибору у покупця немає: якщо він хоче спритний дизель, то преміум-набір з декількох десятків потрібних і не особливо опцій з повним приводомі «автоматом» він повинен придбати, виклавши за це 1379900 рублів. А братові нашого чистокровного скакуна така комплектація зовсім не належить, стеля 136-сильного «Спортіджа» - версія «Лакшері». В неї немає панорамного даху, шкіряного салону та автопарковника, а замість 18-дюймових встановлені диски на дюйм меншого діаметру.
Ми вирішили:
Найпотужніший дизельний «Спортидж» порадує господаря вражаючою жвавістю та практично вичерпним оснащенням. Щоправда, за це доведеться розплатитися рублем: він на 80 тисяч дорожчий за настільки багато обладнаний бензиновий і на 130 тисяч - менш потужний дизельний побратим.
На відміну від решти світу, де у «Спортиджа» аж сім різних моторів, в Росії у покупців вибір не такий великий - лише три двигуни. Найпотужніший «Спортидж» на 2,3 секунди швидше за свого молодшого дизельного брата і майже секунду виграє у бензинової версії з механікою. А добрі скакуни, звісно, завжди в ціні…
Побачивши незнайомі літери, потенційний автовласник обов'язково поцікавиться, що таке двигун CRDI. Потрібно ж знати, що збираєшся купити, за що платиш чесно зароблені гроші, що за них отримаєш – у тому числі і які проблеми плануються надалі. Що цікаво, що подібна система живлення двигуна чомусь вважається, чи не екзотикою, тому й викликає деяку недовіру.
Однак це помилка: багато автоконцернів оснащують нею свою продукцію. Просто називають систему інакше.
Наприклад, Volkswagen називає її TDI, у Fiat є навіть кілька назв: CDTi, TtiD, DdiS, JTD; General Motors може вказувати, що машина обладнана CDTi або VCDi. Імена різні – суть одна. Ще один цікавий, але маловідомий факт: мотори з подібним способом харчування широко застосовуються в суднобудуванні та залізничних поїздах. Вже одне може значно збільшити ступінь довіри до неї.
Що таке CRDI двигун, можна зрозуміти вже просто розшифрувавши абревіатуру. Вона означає Common Rail Direct Injection, що у першому наближенні слід пояснювати, як безпосереднє (інжекторне) упорскування паливної сумішімагістраллю. Однак підрядковий переклад мало висвітлює технічну сторону питання, тож розберемося, з чим маємо справу.
Суть ідеї та принцип її здійснення
Задум у тому, щоб тиск у всій системі живлення зробити незалежним від частоти, з якої обертається колінвал а також від обсягу палива, що подається. У звичайних інжекторах подається солярка на форсунки з нижнім тиском, який піднімається при наступних процесах.
У CRDI використовується загальний акумулятор, що створює потрібний тиск, після чого паливо надходить у загальну рампу, яку також називають загальною рейкою. Голка ж на форсунці піднімається не внаслідок дії вищого тиску, а спеціальним соленоїдом, вбудованим безпосередньо у форсунку.
Через те, що два найважливіших процесу - створення необхідного тиску і безпосереднє упорскування палива - розділені, стало можливим здійснення упорскування в кілька фаз, причому використовувати їх можна паралельно за час одного робочого такту. На перших моделях цієї системи існував двофазний упорскування, в сучасних, більш просунутих варіаціях кількість фаз зросла до 9.
Що пропонує система CRDI?
Завдяки всім описаним інженерним хитрощам, двигун з таким упорскуванням має низку переваг.- Вимоги до екологічної чистоти моторів посилюються з кожним роком. Розподіл палива за допомогою CRDI надає можливість повної відповідності цим нормам;
- Тонкий розпил солярки дозволяє витрачати на роботу двигуна значно менше палива. Економія сягає деяких двигунів 25%;
- Точне, дозоване упорскування забезпечує підвищення потужності мотора на 40%;
- Побічним, але дуже приємним наслідком використання упорскування загальною магістралі стало помітне зменшення шумності мотора – дослідження, проведені автоконцернами, показали зниження звукового фону на 10%.
Одним словом, система сприятливо позначилася на багатьох характеристиках двигуна.
Зворотній бік медалі
Зовсім все добре не може бути. Отже, система упорскування CRDIтакож має певні недоліки.
Головне, що може поставити в глухий кут господаря авто - вимогливість CRDI до палива. Солярка має бути мало не ідеальною, а на наших просторах хоча б гарну залити вдається не завжди.
Запасні деталі на систему обходяться на чверть дорожче, ніж скромніші варіанти. Тут же можна поскаржитися на те, що CRDI використовує катастрофічно багато датчиків – і це її слабким місцем. До того ж, не скрізь знайдуться автосервіси з досить підготовленими майстрами. Для самостійного ремонтусистема малопридатна: роботи потребують спеціального устаткування.
Звичайно, знання про те, що таке двигун CRDI і які проблеми він може принести своєму власнику, не можуть розцінюватися як перешкода для покупки машини з таким агрегатом. Однак поцікавитися, чи знайдуться у вашій місцевості грамотні фахівці, і заздалегідь пошукати надійну заправку все ж таки варто: такі дії або попередять можливі проблемиабо якщо дадуть негативні результати, змусять подумати про інший автомобіль.
Ви не знаєте, що таке CRDI двигун? Ми вам пояснимо! У зв'язку з вживанням більш жорстких заходів у сфері екології з виплеску несприятливих речовин навколишнє середовище, стали застосовувати паливну систему Common Rail для дизельних двигунів
Подача палива у циліндр у системі протікає під високим тиском. Тому автомобілі з Common Rail придбали економію витрати палива близько 15% та збільшення потужності двигуна на 40%. Система CRDI набула широкого поширення, серед авто з дизельними двигунами, які експлуатуються саме з цією системою.
Опис системи
Термін Common Rail з англійської на російську дослівно перекладається «загальна магістраль». Виходячи з перекладу даного терміна, саме це визначення закладено в принципі роботи даної системи. При її створенні був спроектований новий дизельний двигун CRDI з безпосереднім упорскуванням палива в циліндр.
Мотор CRDI отримав покращені характеристики по динаміці та потужності, які порівняли з аналогами характеристик бензинових двигунів. Для програмного керування режимами двигуна було розроблено спеціальний електронний блок. Останнім кроком у розробці цієї системи стало подання палива під високим тиском у загальну магістраль.
Для будь-кого дизельного двигунахарактерні різні режими роботи та змінні навантаження. При роботі двигуна виникає різне навантаження, що не залежить від оборотів колінчастого валу. Виникає питання, як стабілізується високий тиск у системі?
З цією метою було встановлено блок управління, який зберігає високий тиск у системі з допомогою зміни обсягу роботи паливного насоса. Причому найбільший тиск створюється, коли обороти колінчастого валу досягають мінімального значення.
Від умов роботи мотора, ЕБУ за рахунок подачі різних імпульсів приводить у дію прості форсунки, які мають електромагнітні або п'єзоелектричні клапани.
Перевага Common Rail полягає в оптимальній роботі двигуна. Максимальна віддача вигоряння палива в циліндрах CRDI тісно пов'язана з великою точністю електронного блоку та високого тиску впорскування. Причому оптимальні результати досягаються усім режимах роботи двигуна. Виходячи з цього відбувається зниження витрати палива і знижується показник токсичності вихлопних газів.
За рахунок створення CRDI, що має значний потенціал, галузь дизельних двигунів набула широкого розвитку. Всім відомо, що необхідно розвивати технології зниження викидів вихлопних газів в атмосферу. Оскільки норми екології щодо токсичності регулярно збільшуються. За рахунок усіх цих умов Common Rail надалі посилено розвиватиметься.
Переваги та недоліки системи CRDI
Незначна присутність токсичних елементів у відпрацьованих газах створюється за рахунок повного згоряння паливно-повітряної суміші, причому відбувається значне збільшення потужності двигуна.
Основною відмінністю системи двигуна CRDI є збереження тиску палива на одному рівні і незалежність від оборотів колінчастого валу, обсягу палива та інших різних факторів, які змогли б вплинути на впорскування при різних режимах роботи двигуна.
За рахунок електронного блоку управління при подачі палива відбувається відкриття форсунок для упорскування. Конструктивною особливістюФорсунок системи є вбудовані в них спеціальні електромагнітні соленоїди. Завдяки яким все це було реалізовано.
Також це є особливістю цієї системи. У Common Rail в інжекторній форсунці голка піднімається за рахунок керування соленоїдом, а не за рахунок тиску пального.
Також у системі відбувається програмне управління тиском упорскування, кількістю палива та кутом випередження упорскування. Тобто програма, прошита в ЕБУ і використовується за різних умов та режимів роботи двигуна.
Нагнітання палива та впорскування виявляються абсолютно окремими процесами. Що привело ще до одного переваги CRDI, А саме багатофазний упорскування, щонайменше двофазний. Виходячи з швидкісного режиму, кількості обертів та навантаження на двигун можна динамічно змінювати тиск упорскування.
У Common Rail фазований упорскування відбувається за 1 робочий такт, хоча раніше при розробці системи передбачалося подвійне впорскування. Більшу увагу приділяли звільнення від детонації. Сьогодні розроблені системи надають дев'ять фаз паливного упорскування. Фазоване впорскування значно знизило рівень шуму працюючого дизельного двигуна CRDI, що є ще однією перевагою.
Точне дозування палива в рамках часу упорскування забезпечується за рахунок високого постійного тиску в рейці. У попередніх технологіях зі звичайним насосом високого тиску такої можливості не було. Усі спроби змінити тиск призводили до виникнення хвилеподібної пульсації в трубопроводах від насоса до форсунок.
Внаслідок чого при дії цих хвиль швидко виходили з ладу трубопроводи. Тому в ТНВД тиск за рахунок якого відбувається нагнітання палива у форсунки суворо обмежено. Стало ясно, що прості ТНВД не можуть нагнітати тиск 300 кг/см2. А система Common Rail значно перевищує цю цифру. Система CRDI без руйнування системи та коливань тиску передбачає позначку до 2000 бар.
Поряд з перевагами, двигун CRDI налічує ряд істотних недоліків. Одним із недоліків є чутливість до якості дизельного палива. Багато елементів системи, а саме форсунки або насос миттєво виходять з ладу при попаданні потойбічних найменших частинок або фракцій.
Ще одним недоліком є висока вартість двигунів, оснащених системою CRDI, що в результаті збільшує загальну вартість траспортного засобу. Для чіткої роботи двигуна потрібні , які закладені в конструкцію, тому така система є складною.
Тому виключається можливість ремонту в гаражних умовах, лише у спеціалізованих сервісах. Тому що для ремонту системи потрібні спеціальні інструменти, діагностичні стенди та різного видуобладнання.
Ремонт CRDI має модульну заміну запасних частин. А це призводить до додаткових дорогих витрат. Відповідно з перерахованих вище причин, вартість виконаних робіт буде досить високою.
На основі вище викладеної інформації стає ясно, чому на території Росії багато власників автомобілів досі розцінюють систему живлення дизельного двигуна Common Rail невигідним рішенням. Вся справа як вітчизняне паливо та рівень обслуговування автомобілів з такими двигунами.
Всі компоненти двигуна CRDI виготовлені з підвищеною точністю, тобто проникнення в систему сторонніх елементів не дозволяється. В умовах високого тиску деталі після споживання неякісного дизпалива миттєво стануть непридатними. А їхня заміна передбачає певні складності та підвищені витрати.
CRDi (Common Rail Direct Injection), також відома автолюбителям як Common Rail- це сучасна акумуляторна паливна система, яка застосовується у дизельних двигунах. Робота системи ґрунтується на подачі пального від загального акумулятора до форсунок. Розроблено її фірмою Bosch.
Деякі автолюбителі помилково вважають, що ця система малопоширена і навіть екзотична. Тим не менш, така система живлення широко використовується багатьма відомими виробниками, тільки називається вона в більшості випадків по-різному:
- Volkswagen: TDI; Fiat: CDTi, DdiS, TtiD або JTD;
- Daimler: CRD, CDI;
- Hyundai та Kia: CRDi;
- General Motors: CDTi, VCDi.
Також двигуни з CRDi досить активно використовують у суднобудуванні та на залізничних локомотивах. Значення терміну CRDi можна перевести як пряме впорскування палива загальною магістралі.
Система CRDi складається з:
- паливного насоса високого тиску
- клапана дозування палива
- регулятора тиску палива або контрольного клапана
- паливної рампи та форсунок.
Усі елементи об'єднані паливопроводами.
У системі CRDi насос нагнітає паливо під досить високим тиском, яке може доходити до 300 МПа залежно від того, який у двигуна режим роботи, у загальну паливну магістраль із суттєвим об'ємом, тобто в акумулятор. При цьому застосовується безпосереднє упорскування палива.
Система CRDi застосовується в дизельних двигунах, проте за конструкцією у неї є чимало подібностей бензиновими двигунами. Головна відмінність полягає в принципі займання палива. Ключовою особливістю системи CRDi можна назвати незалежність процесів упорскування від кута повороту колінчастого валу, що згодом дозволяє досягти високого тиску впорскування на часткових режимах.
Управління упорскуванням уможливило значно знизити токсичність вихлопних газів і зменшити шум дизельного двигуна. Схема CRDi повністю виконує екологічні стандарти Euro 5.
Двигун D4EA 2.0 дизель має традиційне розташування чотирьох циліндрів в один ряд. Паливна системацього силового агрегату передбачає встановлення рампи Коммон Реїл. Форсунки розроблені таким чином, що дозволяють працювати на дуже високому тиску. Головка блоку циліндрів або з одним валом або з двома, все залежить від кількості клапанів встановлених на модифікації мотора.
Двигун D4EA 2.0 CRDI, відгуки про який розташовані на цій сторінці, відрізняється безпосереднім упорскуванням палива, що забезпечується завдяки інжектору. Про це свідчить приставка CRDI у маркуванні. Це дає можливість отримати дуже чистий вихлоп, а також забезпечити порівняно невелику витрату палива з огляду на робочий об'єм.
Турбіна двигуна D4EA зазвичай вибиралася WGT чи TCI, і навіть працювала з попереднім охолоджувачем повітря – интеркуллером. Але так буває не скрізь, наприклад санта-фе класик D4EA обладнаний іншим нагнітачем - TD025M від компанії Mitsubishi. Сучасні моделі нагнітачів здатні видавати більшу потужність для силового агрегату, тому залежність дати випуску та потужності прямо пропорційна.
Тому двигун Hyundai D4EA, обладнаний додатковим нагнітачем WGT, здатний видавати всього близько 113 л.с – 120 кінських сил. Мотори, на яких встановлена турбіна TCI або VGT, можуть розвивати потужність 150 і 140 кінських сил. При цьому, незалежно від потужності, обсяги камери згоряння залишаються ідентичними, а змінюється лише ступінь стиснення палива. Турбіна VGT може працювати і без інтеркулера, але експериментувати не варто, оскільки повітряний тиск дуже збільшений. Окрім цього, ця модель нагнітача передбачає роботу з індивідуальним паливним насосом високого тиску.
Двигун санта фе 2.0 дизель D4EA також має дуже важливу особливістьяка не відноситься до моделі встановлюваної турбіни. Ця особливість полягає в індивідуальних регулювання параметрів під певний кузов автомобіля. Залежно від того, чи буде у вас кросовер, седан або мінівен – параметри будуть різними.
Особливості
Двигун D4EA 2.0 CRDI, ресурс якого дуже великий, не є класичним двигуном, що працює на дизельному паливі, це більше. На тлі аналогічних двигунів він виділяється особливостями конструкції, які полягають у наступному:
- Циліндри та відливні канали для мастильних та охолоджуючих рідин розточуються прямо в блоці циліндрів, який повністю виготовлений з чавуну.
- Пристрій двигуна передбачається те, що міцний колінчастий вал зі сталі та литої розподільний валфіксується п'ятьма опорами.
- Надійність силового агрегату забезпечується тим, що головка блоку циліндрів виготовлена з алюмінію, як і корпус водяного насоса.
- Паливо починає згоряти в окремій вихровій камері, що забезпечує додаткову потужність.
- Для розподільчого механізму газів використано дві схеми SOHC та DOHC, які є найбільш оптимальними.
- Привід паливного насоса високого тиску здійснюється шляхом зубчастої передачівід розподільчого валу.
- Ремінь грм D4EA рухає газорозподільний механізм, що забезпечує надійність у порівнянні з ланцюговою передачею.
- Мотор CRDI 2.0 передбачає встановлення інтеркулера, який виготовлений з алюмінію та виконаний у пластинчастому виконанні.
- Турбін разом з нагнітачем повітря зведені в один загальний вузол, що дозволяє забезпечити найбільшу ефективність.
- Опис роботи компресора ґрунтується на комбінації з вихлопних газів та чистого повітря із навколишнього середовища.
- Завдяки установці спеціального перепускного клапана вдається скидати надмірний тиск із системи, що дозволяє продовжити життя силового агрегату.
Двигун D4EA, характеристики якого представлені вище, відрізняється досить цікавою роботою головки блоку циліндрів з одним валом. У цьому випадку теплові зазори клапанів налаштовуються в автоматичному режиміза допомогою гідравлічних компенсаторів. Головка з двома валами, яка передбачає роботу за схемою DOHC, не обладнана такою системою, тому клапан доводиться регулювати в ручному режимі.
D4EA мотор, надійність якого не залишає сумнівів, у 8 та 16 клапанному виконанні відрізняється також схемами розподілу відпрацьованих газів та розташуванням деякого навісного обладнання. Інші компоненти залишаються ідентичними, включаючи систему запалювання та свічки розжарювання на D4EA 2.0 CRDI. Форсунка двигуна D4EA також ідентична обох версій моторів.
Маховики відсутні тільки на тих моделях силового агрегату, які встановлювалися кіа спортейдж 2006 і працювали в парі з автоматичною коробкоюперемикання передач. У будь-якому іншому випадку, двигун працює з маховиками.
Якщо лити якісна оліядвигун D4EA і використовувати тільки якісне дизельне паливо, То ресурс двигуна D4EA буде порівняно великим. Силовий агрегатпрацює без особливих нарікань і не має типових проблемтому отримав досить велике поширення на вторинному ринкуі обзавівся армією своїх шанувальників. Про таке явище також свідчать і відгуки, які залишають власники автомобілів з такими силовими агрегатами.
Завантаження...