Common Rail: диагностика и устранение неисправностей

Разработанная компанией  Bosch система Common Rail (общий путь) на серийных автомобилях впервые появилась в 1996 году. Эта новая система в отличие от рядного топливного насоса имела единую рампу, откуда к форсункам поступала солярка. Основным преимуществом Common Rail является то, что в различных режимах работы двигателя поддерживается достаточно высокое давление, вследствие чего увеличивается полнота сгорания и улучшается смесеобразование. Кроме всего прочего дизель Common Rail лучше своего предшественника отвечает экологическим требованиям. По шуму его можно поставить на один уровень  с бензиновыми моторами, а зачастую он даже может дать фору им по части динамики.

Главным компонентом системы Common Rail является топливный насос высокого давления (ТНВД) с 1-3 плунжерами и механическим приводом. При малых нагрузках двигателя или на холостых оборотах в некоторых 3-плунжерных насосах одна секция автоматически отключается, чтобы топливо зря не гонялось. В 2-плунжерных насосах решение этой проблемы заключается в регулировки дозирующими устройствами.

Топливо из бака подается отдельным подкачивающим насосом непосредственно к ТНВД под давлением 6-7 бар. В качестве такого насоса может использоваться как встроенный в корпус ТНВД шестеренчатый насос, так расположенный в модуле топливозаборника или в магистрали электрический насос.

Уже при первых прокрутках коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350-400 бар. Давление повышается до 500 бар на самых малых оборотах и доходит до 1300-1500 бар на максимальных оборотах. В самых мощных насосах давление может достигаться 2000 бар. Величина давления устанавливается регулятором, расположенным на корпусе ТНВД или рампе. Этот регулятор подчиняется электронному блоку управления, который подает команды, опираясь на сигналы датчика давления в рампе.

Топливо по трубкам подается к форсункам, которые открываются электрическим сигналом. Конструкция форсунок может быть одного из двух видов: пьезоэлектрические и электромагнитные. Первыми появились электромагнитные форсунки, но ещё долгое время их быстродействие оставляло желать лучшего. Принцип работы более быстрых пьезофорсунок основан на мгновенном расширении пьезокристалла в момент подачи на него напряжения. Современные модернизированные электромагнитные форсунки нового поколения в быстродействии практически не уступают пьезофорсункам, поэтому сейчас на дизельных двигателях можно встретить оба типа форсунок.

В системе Common Rail предусмотрен предварительный впрыск топлива перед подачей основной порции. Это привело к более мягкой и тихой работе двигателя. К тому же в Common Rail есть и поствпрыск, который необходим для очистки сажевого фильтра. Дополнительная порция топлива не сгорает в цилиндрах, а поступает в фильтр, разогревая его до таких температур, при которых сажа выжигается.

Как проводится диагностика Common Rail

В первую очередь проверяются электронные системы: считываются коды неисправностей, тестируются датчики и исполнительные механизмы. Не существует чисто «дизельных» сканеров, поэтому при проведении диагностики используют как универсальное оборудование, так и сканеры для конкретных моделей. Сигнал от проверяемого устройства подается на осциллограф. Поскольку этот прибор стоит довольно дорого, то выгоднее приобрести прибор с функцией осциллографа.

Для проверки низкого давления топлива используется механический манометр со шкалой 10 бар. Для проверки высокого давления применяется специальный прибор с диапазоном измерений до 2000 бар и набором переходников. Для проверки дозирующей способности форсунок используют специальный набор оборудования.

Исходя из характера поломки, определяется последовательность поиска неисправностей.  Если не запускается двигатель, то в первую очередь проверяется привод ГРМ. Один из неприятных моментов для автовладельцев – разрушение ГРМ, признаком которого является отсутствие нагрузки при вращении коленвала стартером.

ГРМ в порядке, если стартер с усилием вращает коленвал. Дальше идет проверка топливоподачи. Проверка начинается с подкачивающего насоса, который включается одновременно с поворотом ключа. Если этот агрегат неисправен, то информация о неисправности записывается в память системы. При повреждении насоса подкачки ЭБУ фиксирует изменение энергопотребления. Но даже если нет кода неисправности, насос необходимо проверить манометром, подключенным к магистрали низкого давления. Для замера давления механические насосы подкачки оснащаются специальным штуцером.

Если давление в магистрали низкого давления находится в пределах нормы, то далее диагностике подвергается ТНВД. Измеряется давление топлива в рампе в момент прокрутки коленвала стартером. В этой части системы установлен датчик давления топлива, и его показаниями можно воспользоваться. При подключенном к разъему сканере находится соответствующий параметр, и если он окажется ниже нормы, то причину стоит искать в форсунках, ТНВД и электромагнитном клапане.

Ремонт системы Common Rail

Качественный ремонт ТНВД может быть проведен только на специализированной станции, оборудованной диагностическим и прецизионным оборудованием. Стоимость такого ремонта от 7000 рублей. Стоимость нового насоса около 30000 рублей, поэтому дешевле отремонтировать, чем устанавливать новый насос.

Двигатель, на котором установлена система Common Rail, не запустится, если есть хотя бы одна неработающая форсунка. Давление в рампе не поднимается до номинальных значений из-за утечки топлива через её клапан. Для проверки давления при пуске используется специальный набор, в состав которого входят контрольный манометр, датчик давления, соединительная трубка, заглушки отверстий исполнительных механизмов и мерных емкостей для обратного слива.

Весь комплект форсунок следует заменить при износе двух или более форсунок. Стоимость форсунок довольно высока и зависит от компании-производителя. Параметры каждой новой форсунки должны быть внесены в память блока управления двигателем. Если это не будет сделано, то ухудшаются характеристики двигателя. И хотя в любом ЭБУ для равномерной работы двигателя есть постоянная корректировка цикловой подачи топлива, она не может самостоятельно подменить не прописанную кодировку.

Самые сложные проблемы дизеля – потеря мощности, дымность выхлопа, затрудненный пуск. Чтобы решить эти проблемы, необходимо провести точный замер расхода воздуха, оценить работу наддува, эффективность рециркуляции, системы выпуска и нейтрализатора. Такие технологии освоены в совершенстве диагностическими центрами. В данном случае кустарный ремонт невозможен.