Wykorzystujemy ciasteczka (ang. cookies) w celu gromadzenia informacji związanych z korzystaniem ze strony. Stosowane przez nas pliki typu cookies umożliwiają: utrzymanie sesji Klienta (także po zalogowaniu), dzięki której Klient nie musi na każdej podstronie serwisu ponownie się logować oraz dostosowanie serwisu do potrzeb odwiedzających oraz innych osób korzystających z serwisu; tworzenie statystyk oglądalności podstron serwisu, personalizacji przekazów marketingowych, zapewnienie bezpieczeństwa i niezawodności działania serwisu. Możesz wyłączyć ten mechanizm w dowolnym momencie w ustawieniach przeglądarki. Więcej tutaj. Zamknij

> O gazecie Numery Cennik Promocje Prenumerata Opublikuj tekst Katalog firm


Technika

System Common Rail



System Common Rail

Silniki Diesla goszczą pod maskami samochodów osobowych od połowy lat trzydziestych XX wieku. W porównaniu do silników benzynowych, jednostki wysokoprężne zawsze ceniono za oszczędne obchodzenie się z paliwem, krytykowano natomiast za niską kulturę pracy, głośność oraz słabe osiągi. Rozwój techniki na przestrzeni lat pozwolił jednak na wyeliminowanie największych wad diesli przy jednoczesnym zachowaniu niewielkiego zapotrzebowania na paliwo. Za jeden z najbardziej przełomowych momentów należy tutaj uznać zastosowanie systemu wtryskowego Common Rail.

Kilka istotnych faktów
Historia silnika z zapłonem samoczynnym w samochodach osobowych liczy sobie prawie 80 lat, a pierwszym seryjnie produkowanym autem wyposażonym w jednostkę
Reklama
wysokoprężną był Mercedes 260 D (W138), zaprezentowany w 1936 roku. Zastosowany w nim silnik miał pojemność skokową 2545 cm3, rozwijał moc 45 KM, pozwalał na rozpędzenie się do 94 km/h i spalał średnio 9,5 litra oleju napędowego na 100 km. Z czasem diesle ulegały coraz większemu rozpowszechnieniu. Przez długie lata były to tylko i wyłącznie jednostki wolnossące. Pierwszy osobowy turbodiesel pojawił 1978 roku, a był nim Mercedes klasy S typu W116 w wersji 300 SD. Jeśli chodzi o rodzaj wtrysku paliwa, to aż do drugiej połowy lat osiemdziesiątych XX wieku stosowano wtrysk pośredni. Za pioniera wtrysku bezpośredniego uważa się Fiata, który w 1987 roku wprowadził na rynek model Croma 1.9 TD i.d. wyposażony w takie właśnie rozwiązanie. Jednak największy wkład w spopularyzowanie silników Diesla z wtryskiem bezpośrednim miał zdecydowanie koncern Volkswagena. Jego 5-cylindrowe 2.5 TDI (debiutujące w 1989 roku pod maską Audi 100 C3), a przede wszystkim 4-cylindrowe 1.9 TDI (mające swoją premierę w 1991 roku jako źródło napędu Audi 80 B4) to prawdziwe ikony jednostek wysokoprężnych. Na przestrzeni lat ewolucji uległy również układy zasilania paliwem silników Diesla: od pomp wtryskowych aż do pompowtryskiwaczy i systemu Common Rail, który jest obecnie powszechnie stosowany.

„Wspólna Szyna”
System Common Rail (w wolnym tłumaczeniu „Wspólna Szyna”) w samochodach osobowych zastosowano po raz pierwszy w 1997 roku. Podobnie jak w przypadku wtrysku bezpośredniego palmę pierwszeństwa dzierży w tej kwestii koncern Fiata i jego silnik 1.9 JTD, debiutujący w Alfie Romeo 156. Nowa technologia stanowiła milowy krok w rozwoju jednostek z zapłonem samoczynnym. Common Rail przyczynił się do znacznego polepszenia kultury pracy i osiągów diesli przy jednoczesnym obniżeniu zużycia paliwa i emisji zanieczyszczeń. Co istotne, wszystko udało się osiągnąć bez nadmiernej komplikacji układu wtryskowego, którego najważniejszymi elementami są pompa wysokiego ciśnienia, tzw. szyna (stanowiąca akumulator oleju napędowego pod wysokim ciśnieniem) i połączone bezpośrednio z nią wtryskiwacze. Nad całością czuwa elektronika sterująca. Istotą systemu Common Rail jest wtrysk paliwa do cylindrów pod ogromnym ciśnieniem. W pierwszej generacji
Reklama

układu ciśnienie to wynosiło około 1350 barów, w drugiej wzrosło do około 1600 barów, w trzeciej osiągnęło 1800 barów, natomiast czwartej - ponad 2000 barów. Wraz z koniecznością bardzo wysokiej precyzji wtrysku paliwa stanowi to prawdziwe wyzwanie dla wtryskiwaczy. Aby mogły one prawidłowo spełniać swoją funkcję muszą być wykonane z aptekarską wręcz dokładnością. Podzespoły te stanowią kluczowy element całego układu i to właśnie od ich najbardziej zależy, czy dostarczanie paliwa do cylindrów będzie się odbywać w prawidłowy sposób. W zależności od generacji systemu Common Rail możemy się spotkać z dwoma rodzajami wtryskiwaczy: elektromagnetycznymi i piezoelektrycznymi. Wtryskiwacze elektromagnetyczne stosowano w przypadku pierwszej i drugiej generacji Common Rail. Za ich otwarcie, a tym samym wtrysk oleju napędowego do komór spalania odpowiada cewka elektromagnetyczna. Zwiększenie ciśnienia oraz ilości faz wtrysku wymagało zastosowania wtryskiwaczy piezoelektrycznych, w przypadku których elektromagnes zastąpiono kryształami wykazującymi właściwości piezoelektryczne. Z wtryskiwaczami tego typu można się w systemach Common Rail trzeciej i czwartej generacji.

Wtryskiwacze - najsłabsze ogniwo
Jak już wcześniej wspomniano nowoczesne jednostki wysokoprężne pod względem kultury pracy i zapewnianych osiągów biją na głowę diesle sprzed ery Common Rail. Jednak nie ma nic za darmo, a ceną za przyjemność z jazdy jest w tym przypadku podwyższony poziom awaryjności. Najwięcej problemów potrafią sprawić wtryskiwacze. Bez względu na rodzaj, urządzenia te są bardzo wrażliwe na jakość paliwa. W związku z tym, że ich elementy są dopasowywane z precyzją dochodzącą do 0,02 mikrometra (!) nawet najdrobniejsze zanieczyszczenia zawarte w oleju napędowym potrafią zaburzyć pracę całego układu. Dlatego też niezwykle istotne jest regularne wymienianie filtra paliwa i tankowanie samochodu na renomowanych stacjach benzynowych, co pozwoli na zminimalizowanie ryzyka awarii wtryskiwaczy. Warto o tym pamiętać, ponieważ koszty ewentualnych napraw potrafią przerazić. O problemach z układem wtryskowym mogą świadczyć następujące objawy: utrudniony rozruch, nierówna praca silnika na biegu jałowym, czarny dym z rury wydechowej, zauw

System Common Rail
System Common Rail
Wrzesień 2015

Tekst: inż. Mariusz Barański
Zdęcia: Daimler



POBIERZ NUMER


Warte uwagi