Дизельные ДВС. ТНВД. Насос-Форсунки. Common Rail.

[D-Soul]

Почему Common Rail и насос-форсунки вытесняют ТНВД
Когда есть выбор между двигателем внутреннего сгорания (ДВС) работающем на бензине и на дизтопливе, практичные люди выбирают дизельный. Причина понятна — ДВС на дизтопливе значительно экономичней. КПД бензинового ДВС составляет 20-30%, у обычного дизеля — 30-40%, а у дизельного ДВС с турбонаддувом превышает 50%. Иными словами, дизель вдвое эффективней расходует энергию топлива. Кроме того, ДВС на дизтопливе имеет больший ресурс.
Каждое новое поколение ДВС на дизтопливе работает все эффективней. Еще достаточно распространенное схемное решение при котором у работающего на дизтопливе ДВС стоит обычный топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки, уже давно признано малоэффективным. ТНВД и обычные форсунки заменили насос-форсунки и система Common Rail.
Насос-форсунки устанавливаются на каждый из цилиндров и работают по команде бортового компьютера, что позволяет оптимизировать впрыск дизтоплива.
Система Common Rail, (что обычно переводят как «общая магистраль») является чем-то средним между обычным ТНВД и насос-форсунками. С классическим ТНВД Common Rail объединяет то, что общее давление в магистрали создается одним насосом (но оно в несколько раз больше, чем у обычного ТНВД). А общим с насос-форсунками является то, что клапанами впрыска форсунок у них управляет электроника по гибкому алгоритму.
Не вдаваясь в технические подробности, отметим главное - Common Rail и насос-форсунки создают в системе впрыска значительно большее давление. За счет этого частицы дизтоплива становятся мельче и поэтому полней сгорают. Кроме того, в отличие от схемы ТНВД — форсунки, Common Rail и насос-форсунки за один цикл работы цилиндра подают не одну, а от двух до пяти порции дизтоплива. При этом, сначала впрыскивается микроскопическая доза. Благодаря ей повышается температура в камере сгорания, что также улучшает сгорание основного количества дизтоплива и делает мягче работу ДВС.
За счет более совершенного впрыска, дизельный ДВС с Common Rail и насос-форсунками последнего поколения вдвое экономичней чем с ТНВД.
Поскольку самым главным аргументом в пользу ДВС на дизтопливе является их экономичность, дни дизелей с обычным ТНВД явно сочтены. Тем более, что токсичность выхлопа у каждого нового поколения ДВС на дизтопливе с Common Rail и насос-форсунками также намного снижается.
По некоторым данным ведущие производители дизелей сейчас выпускают 70% ДВС, имеющих систему впрыска Common Rail, 20% ДВС с насос-форсунками и только 10% ДВС с обычным ТНВД.

[D-Soul]

Что означает CDI, HDI, SDI, TDI
Аббревиатуры CDI, HDI, SDI и TDI, указываемые в марках автомобилей, говорят о том, что на них установлены ДВС на дизтопливе с отдельными насос-форсунками на каждый из цилиндров. При этом DI, как раз и означает прямой впрыск (по-английски Direct Injection) насос-форсунками дизтоплива в камеры сгорания.
Обозначение CDI использует для своих ДВС Daimler-Benz, считающийся родоначальником применения насос-форсунок.
Аббревиатуры HDI и SDI также применяют для обозначения прямого впрыска в цилиндры дизтоплива насос-форсунками без турбонаддува (такие ДВС называют атмосферными). При этом, аббревиатуру HDI использует авторитет в мире дизелей - Peugeot Citroen.
Volkswagen свои ДВС на дизтопливе с насос-форсунками обозначает аббревиатурой TDI. Их отличает наличие турбонаддува, что еще больше увеличило КПД дизеля. На очередную ступень поднял эффективность ДВС на дизтопливе Opel. Его ECOTEC TDI кроме насос-форсунок и турбонаддува с охлаждением имеет по четыре клапана на цилиндр, специальное завихрение поступающего воздуха и повышенное давление дизтоплива. По сравнению с обычной турбиной, ECOTEC TDI на 20% уменьшил токсичность выхлопа и на 17% снизил расход дизтоплива. Правда, сами турбины, если не предпринимать никаких специальных мер, в российских условиях живут около 150 тыс. км. Но наш ставропольский Техцентр САТОН совсем недорогой обработкой составом Practex и рядом других мер, в несколько раз увеличивает срок полноценной жизни турбин.

[D-Soul]

Чем отличаются Евро 2, Евро 3, Евро 4 и Евро 5
Каждая из ступенек стандарта Евро одновременно значительно снижает токсичность выхлопа и намного повышает мощность ДВС, работающего на дизтопливе. Как уже говорилось, по сравнению со схемой обычный ТНВД-форсунки у ДВС стандарта Евро-5 вдвое ниже расход дизтоплива.
Повышение КПД и снижение токсичности, прежде всего, достигается за счет увеличения давления Common Rail и насос-форсунок. Для достижения стандарта Евро 2 Common Rail и насос-форсунки создают давление дизтоплива в 1200 атм., для Евро 3 — 1500 атм., чтобы достичь требований стандарта Евро 4, Common Rail и насос-форсунки должны выдавить дизтопливо под давлением до 2000 атм., а соответствие стандарту Евро 5 достигается давлением до 2500 атм.
Кроме того, каждая ступенька Евро уменьшает в Common Rail и насос-форсунках зазоры прецензионных деталей. В стандарте Евро 5 они уже доходят до 1,5-2 микрон (т. е. в 500-670 раз меньше миллиметра).
Повышение давления в Common Rail и насос-форсунках, а также уменьшение в них зазоров, предъявляют повышенные требования к качеству дизтоплива.
Чем выше давление, тем более разрушительным воздействием для Common Rail и насос-форсунок обладает вода в дизтопливе. Одно и то же количество воды топливное оборудование стандарта Евро 3 разрушит в полтора раза быстрей, чем Евро 2, а Евро 4 вообще проживет почти в три раза меньше. Это объясняется тем, что чем выше давление, тем активней с поверхностей пар трения прецензионных деталей водой и жидкими загрязнителями смывается образуемая дизтопливом смазывающая пленка. Незащищенные поверхности подвергаются эрозии и точечной коррозии. Результат — износ и падение давления у обычного ТНВД, системы Common Rail и насос-форсунок с пропорциональным падением их КПД. Произойти это может очень быстро, поскольку в современных ТНВД, Common Rail и насос-форсунках счет идет даже не на микроны, а на их доли. Естественно, губительны для них и твердые частицы.

[D-Soul]

Отзывы о российском дизтопливе
Если убрать из Интернета скрытую рекламу производителей и продавцов российского дизтоплива, то все отзывы о нем можно будет разделить на две категории.
Под первую категорию попадут плохие отзывы о дизтопливе, а под вторую — очень плохие отзывы.
При этом авторы просто плохих отзывов обычно сравнивают лучшее российское дизтопливо, (которое у нас называют Евро), имеющее более высокое цетановое число с обычной низкоцетановой соляркой. На Евро дизель, действительно, едет намного «веселей». Однако, только повысить цетановое число, даже не полдела, а многократно меньшая его часть.
Чтобы довести российское дизтопливо до стандартов, необходимых для современных ТНВД, тем более, для Common Rail и насос-форсунок, его следует «европезировать»:
убрать из дизтоплива воду;
отфильтровать из дизтоплива твердые механические частицы;
заставить дизтопливо эффективней сгорать;
научить дизтопливо промывать топливную систему.
Если этого не сделать, то даже при условии, что вы используете лучшее российское дизтопливо, очень скоро придется ремонтировать Common Rail, насос-форсунки и обычное ТНВД, либо покупать новые.

[D-Soul]

Цена ремонта Common Rail, насос-форсунок и ТНВД
Ремонтом обычных ТНВД, Common Rail и насос-форсунок сейчас занимаются многие. Да и спрос на услуги по их ремонту «благодаря» российскому дизтопливу очень велик.
Цена ремонта различных типов ТНВД сильно отличается и напрямую зависит от того, для какого поколения ДВС ТНВД предназначен. Чем совершенней топливная аппаратура, тем дороже ремонт. Продемонстрируем это на прайсе одной фирмы. За капремонт и регулировку самого простого ТНВД для КамАЗа там берут 9200 руб., за ТНВД посложней — 13700 руб., капремонт с регулировкой ТНВД стандарта Евро 2 обойдется уже в 35500 руб, а за ту же работу с КамАЗовским ТНВД Евро 3 там берут 43500 руб.
Разница в цене работы по ремонту самого простого ТНВД для КамАЗа и Евро 3 составляет почти пять раз.
Капремонт насос-форсунок по цене не намного уступает ремонту ТНВД. Нередко за такую работу берут и по тысяче долларов и по тысяче евро. Но, поскольку, в отличие от ТНВД, количество насос-форсунок равно количеству цилиндров, то общий ремонт топливной аппаратуры на современных дизельных ДВС с насос-форсунками обходится в несколько раз дороже, чем с ТНВД.
Кроме того, существует вполне обоснованное мнение, что, чем точней техника, тем менее оправдан ее ремонт. Насос-форсунки и Common Rail последних поколений - очень точный механизм. Они имеют калиброванные прецензионные детали с ничтожно малыми зазорами и ювелирной подгонкой. Неужели в условиях ремонтных мастерских можно достичь уровня самого высокотехнологичного производства? А ведь малейшая погрешность из Евро 4 сделает Евро 2, а, возможно, и Евро 2. Такие ТНВД, Common Rail и насос-форсунки работать будут, но того, ради чего они создавались, вы от них не дождетесь. Они не дадут ни экономии дизтоплива, ни снижения токсичности выхлопа.
Правда, существует чрезвычайно эффективный и в десятки раз более дешевый способ ремонта ТНВД, Common Rail и насос-форсунок (мы о нем расскажем ниже). Но его лучше всего применять на ранних стадиях износа.

[D-Soul]

Цена новых Common Rail, насос-форсунок и ТНВД
Конечно, лучше вместо изношенных, поставить Common Rail, насос-форсунки или ТНВД не капитально отремонтированные, а новые. Однако, это лучше для экономии дизтоплива, но не для экономии ваших средств. Потому, что разница цен новых обычных ТНВД, тем более, Common Rail и насос-форсунок с капитально отремонтированной топливной аппаратурой весьма велика. Например, комплект новых носос-форсунок на современный легковой дизельный двигатель обычно стоит дороже ста тысяч рублей. Как скоро он оправдается экономией топлива?
И успеет ли оправдаться вообще, если учесть, что российское дизтопливо одного и того же качества намного быстрей убьет более совершенные ТНВД, Common Rail и насос-форсунки, чем менее совершенные.

[D-Soul]

Очистка российского дизтоплива простым фильтром плохо защищает ТНВД, Common Rail и насос-форсунки
После знакомства с такой информацией вполне естественно возникает вопрос — почему производители двигателей не предусмотрели эффективную фильтрацию дизельного топлива для современных ТНВД, Common Rail и насос-форсунок? Отвечу на него.
Во-первых, их мало волнует эта проблема. Разработчики и производители современных дизельных ДВС находятся в странах, где производят дизтопливо необходимого качества. Их легковые автомобили, микроавтобусы и легкие грузовики также предназначены для таких стран.
Во-вторых, не существует слишком дешевых способов борьбы с недостатками российского дизтоплива. А существенно повышать себестоимость автомобилей никто не хочет. Обычные штатные топливные фильтры пропускают некоторые фракции воды. Еще сложней с твердыми частицами грязи в дизтопливе. Тут вообще замкнутый круг. Существуют фильтрующие материалы, задерживающие более мелкие частицы, в том числе и фракции 2 микрона. Фильтры с ними есть и стоят они существенно дороже — около 100$. Но, если мы установим такой фильтр, полностью защищающий современные ТНВД, Common Rail и насос-форсунки от российского дизтоплива, то нам придется менять его чаще, чем моторное масло. Ведь крупные твердые частицы и прочая гадость очень быстро его забьют.
В то же время мировой научно-технический прогресс в развитии дизельных ДВС не споткнулся о качество российского дизтоплива. Просто устранить проблемы российской солярки с большим содержанием грязи и воды придется также, как это делается ведущими производителями дизелей для грузовиков и автобусов дальнего следования. Они колесят по всему свету, заправляются, порой, очень грязным дизтопливом с большим количеством воды, но не допускают всю эту гадость до своих ТНВД и насос-форсунок.

[D-Soul]

Очистка российского дизтоплива сепаратором полностью удаляет из него воду и механические загрязнения, идеально защищая ТНВД, Common Rail и насос-форсунки
Чем совершенней ТНВД, Common Rail и насос-форсунки, тем они больше экономят дизтоплива. Поэтому владельцам дизелей из стран с хорошим качеством дизельного топлива всегда выгодней эксплуатировать ДВС, имеющих современную топливную аппаратуру. Но российское дизтопливо, в лучшем случае, сводит на нет всю эту прибыль, а часто, наоборот — приносит большие убытки владельцам таких автомобилей. Ведь, чем экономичней ТНВД, Common Rail и насос-форсунки, тем дороже они стоят и тем быстрей их выводят из строя грязь и вода в дизтопливе.
Практически полностью избавиться от них позволяют сепараторы дизтоплива. Лучшие сепараторы удаляют из него 97% твердых механических загрязнителей и 99,9% воды. Оставшиеся в дизтопливе 3% твердых механических частиц уже без труда задержит качественный штатный топливный фильтр и при этом его не придется часто менять. А одна тысячная часть всей воды ущерба для ТНВД, Common Rail и насос-форсунок тоже принесет в тысячу раз меньше. Но сепараторы для очистки дизтоплива бывают разными.

[D-Soul]

Почему специализированные сервисы предлагают установку сепаратора для очистки дизтоплива DAHL
Предлагает установку сепараторов для очистки дизтоплива DAHL по четырем причинам: они предельно эффективны, качественно сделаны, недороги и удобны в обслуживании.
Сепараторы для очистки дизтоплива марки DAHL разработаны и выпускаются американской фирмой Baldwin, основное производство которой находится в штате Небраска.
Baldwin разрабатывает и выпускает фильтры с 1936 года. Эта фирма является одним из лидеров по ассортименту и объемам производства продукции. Сейчас она производит более 4800 различных типов фильтров. О безупречном качестве ее топливных фильтров и сепараторов для очистки дизтоплива говорит тот факт, что Baldwin Filters поставляет их на сборочные конвейеры Детройт Дизель, Камминз, Джон Дир, Катерпиллер и производителей морских дизелей.

Как происходит очистка дизтоплива сепаратором DAHL

В двух камерах сепаратора для очистки дизтоплива DAHL происходит три степени его очистки.
Сепаратор устанавливается перед топливным насосом. Его основным элементом является запатентованный DAHL депрессюризатор (на снимке депрессюризатор желтый, вы его видите в верхней части стеклянной колбы). Он задерживает до 80% грязи и основное количество воды. Это достигается благодаря максимально большой площади поверхности конусов депрессюризатора, благодаря чему поток дизтоплива максимально замедляется. А, чем меньше скорость, тем эффективней смесь из дизтоплива, грязи и воды, разделяется на свои составляющие.

Сепаратор для очистки дизтоплива DAHL также выгодно отличает от других конструкций то, что поток дизтоплива только один раз меняет свое направление. А это не мелочь, поскольку так удается снизить у потока дизтоплива механическое сопротивление.
На схеме показано, как во впускное отверстие (1) поступает дизтопливо из бака. Оно проходит через центральную трубку (2) и сквозь реверсный клапан (3). Затем дизтопливо растекается по всей поверхности депрессюризатора (4). Около 4/5 всех твердых частиц и крупные капли воды стекают с конуса на дно колбы (5). Дальше дизтопливо движется вверх (6), но оставшаяся в нем вода в виде малых капель задерживается на поверхностях стакана, отражателя и конуса. Собираясь вместе, маленькие капельки сливаются, становятся тяжелей и также скатываются на дно колбы. Незначительное количество воды и мелких механических частиц, проникших через две ступени очистки дизтоплива, попадают на третий, представляющий из себя фильтрующий элемент (7), изготовленный по технологии HydroShield. Дальше очистившееся дизтопливо через выпускное отверстие движется к топливному насосу.

Для сепараторов DAHL предусмотрен подогрев дизтоплива. Нагревательный элемент установлен внутри сепаратора. Он работает только на заведенном ДВС и управляется тепловым реле: влючается при температуре ниже + 5 °С и отключается при + 10 °С. Подогрев расплавляет в дизтопливе хлопья парафина, которые забивают фильтр тонкой очистки и способны создать пробки на некоторых участках подачи дизтоплива.

Как обслуживать сепаратор для очистки дизтоплива DAHL
Достоинством сепараторов для очистки дизтоплива DAHL также является прозрачная колба для сбора воды и грязи. Он позволяет визуально оценить необходимость ее очистки. Это рекомендуется делать пару раз в месяц, но при больших пробегах или при совсем плохом качестве дизтоплива, лучше осматривать ее чаще. Обнаружив осадок на дне стакана, слейте его. Для этого достаточно просто открутить кран внизу сепаратора.
В зависимости от конструкции ТНВД и насос-форсунок, а также от того, какой штатный фильтр используется для очистки дизтоплива, для сепараторов DAHL устанавливают фильтрующие элементы с разными пропускными возможностями — в 2, 10 или 30 микрон. Эти фильтрующие элементы тоже необходимо менять с интервалом от 20 до 40 тыс. км. пробега. Данная процедура не сложней замены штатного топливного фильтра.
Как видим обслуживать сепаратор DAHL для очистки дизтоплива очень просто.

[D-Soul]

Защита от износа Common Rail, насос-форсунок и ТНВД
Но эффективней всего применять Практекс для ТНВД, Common Rail и насос-форсунок не для их ремонта, а для того, чтобы максимально отдалить его. То есть, для профилактики износа. В этом случае эффект от обработки окажется максимально продуктивным и продлится дольше всего.
В идеале Practex следует использовать с самого начала установки новых, либо отремонтированных простых ТНВД, Common Rail и насос-форсунок. Объясняется это тем, что за редким исключением, производители ДВС даже не ставят перед собой задачу использовать металл с микротвердостью 700-800 кг. на кв. см. и при этом добиться чистоты обработки поверхностей пар трения до коэффициента 0,01. Эту задачу за них выполнит Practex.
К сожалению, достаточно много владельцев, обрабатывающих свои автомобили и другую технику Практексом, совершают ошибку, давая новому или отремонтированному узлу сначала «пройти обкатку» и только потом добавляют Practex. Обычно к такому подходу их подталкивает опасение, что Practex слишком сильно нарастит поверхности и узел заклинит. Но принцип действия Практекса таков, что он формирует новообразование исключительно в зонах впадин поверхностей пар трения и они никогда, даже при значительной передозировке, не поднимаются над их пиками.
Обработав поверхности пар трения Практексом с самого начала работы узла, вы зафиксируете зазоры на уровне минимальных, что чрезвычайно важно для продолжительности срока их службы. (Всегда, при прочих равных условиях, узел с меньшими зазорами между поверхностями пар трения проживет дольше, т. к. в нем минимизированы самые разрушительные — ударные нагрузки.) А для обычного ТНВД и, особенно, для Common Rail и насос-форсунок, от сохранения минимальных зазоров напрямую зависит эффективность распыления дизтоплива и соответственно КПД всего дизеля.
Иными словами, важно, чтобы Practex не позволил процессу обычной «обкатки» спилить пики поверхностей пар трения до уровня впадин и увеличить зазоры.
Всегда обработанные Практексом ТНВД, Common Rail и насос-форсунки эффективно служат в несколько раз дольше, чем не обработанные.