Чем отличается crdi от limited. Что такое CRDi (Common Rail Direct Injection)? Принцип работы двигателя CRDi

«Киа-Спортидж-2,0CRDi-АТ-Премиум», от 1 379 900 руб., КАР от 12,80 руб./км

Как недавно объяснял мне инструктор по верховой езде, основное предназначение чистокровных лошадей - скачки. Из-за своего взрывного характера, чрезмерной энергичности они не годятся для обычных любителей. Этим четвероногим аристократам нужна ежедневная разрядка галопом и рука мастера, иначе последствия могут быть непредсказуемыми. Ведь даже сердце у них больше и мощнее, чем у лошадей других пород, объем легких больше.

Вот эти-то сведения почему-то и всплыли в памяти, когда я очутилась за рулем 184-сильного «Спортиджа». Спокойный ритм будничного дорожного движения, средняя скорость которого не превышает 50 км/ч, ему точно не по нраву. Мой чистокровный скакун даже в горку стартовал так, что только держись, и моментально реагировал на любое нажатие педали акселератора, ежеминутно порываясь обогнать ставшие вдруг необыкновенно медленными попутки. Делал он это настолько резво и игриво, что устоять перед желанием полихачить оказалось практически невозможно.

Регулировка по высоте и поясничный подпор помогут водителю подобрать удобную посадку

Впрочем, неудивительно. Алюминиевая дизельная «четверка» серии R, которую «Спортидж» (и его двоюродный брат ix35) получил в 2009 году, - гордость инженеров «Киа» и «Хёндэ». Оснащенная турбиной с промежуточным охладителем наддувного воздуха и системой впрыска «Коммон-рейл» третьего поколения от фирмы «Бош», в своем самом спокойном варианте она выдает 136 сил. Но изменяемая геометрия лопаток турбины позволила увеличить мощность на 48 л. с., а крутящий момент на 63 Н.м. Если учесть, что масса 184-сильной машины не увеличилась ни на грамм, понятно, откуда в характере такого «Спортиджа» появилась столь впечатляющая бодрость.

Правда, на хороших скоростях в машине хорошо прослушивается шум колес и звуки от проезжающих рядом автомобилей. И подвеска у кроссовера довольно жесткая. Трещины и мелкие выбоины в асфальте не мешают, но на более серьезных препятствиях «Спортидж» начинает ощутимо погромыхивать, да и пятая точка хорошо чувствует дорожные швы и ямы. Зато все маневры на дороге мой полноприводный «Киа» выполнял легко и непринужденно.

18-дюймовые диски очень идут «Спортиджу». Однако на наших дорогах меньшие на дюйм колеса, пожалуй, следует признать куда более практичными

Только не стоит ждать от столь резвого скакуна особой экономичности. И уж во всяком случае чудесных шести с небольшим литров на сотню, что обещают официальные характеристики. Мой «Спортидж», оснащенный, между прочим, всем, что только можно разместить в автомобиле, да еще с работающим на полную мощность отопителем, в среднем съедал не меньше 10–11 литров. Ведь такую мощную и быструю машину так и хочется погонять, вот и начинает мой чистокровный жеребец хлестать «солярку» ведрами. Как тут ни вспомнить, что арабских скакунов в конюшнях шейхов кормят сеном, которое везут самолетами из Канады. Так-то…

Вот и дизельный «Спортидж», долетающий до сотни за 9,8 секунды, уготован исключительно тем, кто не хочет смириться со спокойным характером его младшего дизельного брата и не согласен на бензинового скакуна. Этот жеребец для тех, кому нужен самый быстрый и резвый вариант из всех существующих. При этом выбора у покупателя нет: если он хочет шустрый дизель, то премиум-набор из нескольких десятков нужных и не особо опций с полным приводом и «автоматом» он обязан приобрести, выложив за это 1 379 900 рублей. А брату нашего чистокровного скакуна такая комплектация и вовсе не полагается, потолок 136-сильного «Спортиджа» - версия «Лакшери». У нее нет панорамной крыши, кожаного салона и автопарковщика, а вместо 18-дюймовых установлены диски на дюйм меньшего диаметра.

Мы решили:

Самый мощный дизельный «Спортидж» порадует хозяина впечатляющей резвостью и практически исчерпывающим оснащением. Правда, за это придется расплатиться рублем: он на 80 тысяч дороже столь же богато оборудованного бензинового и на 130 тысяч - менее мощного дизельного собрата.

В отличие от всего остального мира, где у «Спортиджа» аж семь разных моторов, в России у покупателей выбор не столь велик - лишь три двигателя. Самый мощный «Спортидж» на 2,3 секунды быстрее своего младшего дизельного брата и почти секунду выигрывает у бензиновой версии с механикой. А хорошие скакуны, известное дело, всегда в цене…

CRDi или Common Rail – это система питания двигателей, которую многие водители ошибочно считают экзотической и малораспространенной. Такую систему питания используют на своих автомобилях многие известные производители, только называется она по-разному:

  • Фольксваген: TDI;
  • Фиат: CDTi, TtiD, DdiS, JTD;
  • Даймлер: CRD, CDI;
  • Хендай и Киа: CRDi;
  • Дженерал моторс: CDTi, VCDi

Также двигатели с CRDi широко используют на ЖД локомотивах и в судостроении.

CRDi (Common Rail Direct Injection) можно перевести (расшифровать) как прямой впрыск топлива по общей магистрали.

Суть работы этой системы заключается в технологии подачи горючего от общего аккумулятора высокого давления (топливная рампа) к форсункам. Давление в топливной системе не зависит от количества впрыскиваемого топлива и частоты вращения коленчатого вала. Команду на впрыск форсункам выдает контроллер блока EDC. Осуществляется данная процедура благодаря установленным в форсунках магнитным соленоидам.

Принцип работы:

  • Готовое для впрыска топливо находится в рампе под большим давлением.
  • В рампу его нагнетает специальный насос сразу же после запуска первых оборотов.
  • Затем топливо по топливопроводу начинает подаваться к форсункам под общим давлением.
  • В этом и состоит одно из главных отличий системы CRDi от двигателей с классическим ТНВД – иглу форсунки поднимает соленоид, а не давление топлива.
  • Цикловую подачу топлива (количество) задает сам водитель, а давление впрыска и угол опережения – программа, заложенная в ЭБУ (блок управления).

Процесс впрыска топлива и образование давление в системе CRDi разделены. Отсюда появляется возможность создания двухфазного и многофазного впрыска. Кроме этого, данный факт позволяет использовать за один рабочий такт сразу несколько фаз впрыска. В первоначальных вариантах системы применялся двойной впрыск. В современных же CRDi используется до девяти фаз.

Основные преимущества системы Common Rail по сравнению с обычными «дизелями»:

  1. Установление жестких требований к двигателям в плане экологичности и экономичности. Требования эти ужесточаются с каждым годом. Дизельные двигатели с устаревшими системами впрыска не способны соответствовать требованиям по защите окружающей среды от вредных выхлопов.
  2. За счет повышенного давления топлива система CRDi обеспечивает значительную экономию топлива. Чем выше давление топлива в камере сгорания, тем более тонким будет его распыл. Благодаря этому происходит более полное и эффективное сгорания смеси на фоне меньших выбросов вредных веществ и возрастания мощности.
  3. Кроме того, постоянное высокое давление в магистрали обеспечивает точное дозирование горючего на протяжении всей длительности впрыска. С классическим ТНВД создать повышенное давление в топливной системе просто невозможно.
  4. При возникновении изменений расхода топлива в каналах от ТНВД к форсункам, появляются, так называемые, «волны» давления, которые «пульсируют» по топливопроводу. Это «волновое гидравлическое давление» разрушает топливную систему. По этой причине не существует ТНВД, в которых давление на форсунки составляет более 300 бар. В свою очередь, система Common Rail формирует давление до 2000 бар. Значительных разрушительных колебаний при этом не происходит, а вся работа ведется внутри форсунки.

Современные легковые автомобили, все чаще комплектуются дизельными двигателями. Особенно это касается, среднеразмерных и больших авто. Но и субкомпактный класс все более часто оснащается моторами на тяжелом топливе.

Доминирующим вариантом дизельного мотора в последние годы является система CRDI (аббревиатура расшифровывается как Common Rail Direct Injection). Что же такое CRD двигатель, каковы его преимущества и недостатки, чем он лучше предыдущих систем, об этом мы расскажем в данной статье.

Common Rail в названии таких двигателей, говорит нам о наличии одной, общей топливной магистрали. И действительно в CRDI двигателях используется такая магистраль, иногда ее называют рейкой, в которой топливо находится под постоянным, высоким давлением. Это давление обеспечивает знакомый автолюбителям по предыдущим дизельным системам, топливный насос высокого давления – ТНВД. Но в отличие от классической системы ТНВД, форсунки открываются не под воздействием избыточного давления, а при помощи специальных соленоидов, которые управляются блоком EDC. В Common Rail Direct Injection давление в системе не зависит ни от частоты вращения коленвала, ни от количества собственно горючего. Здесь водитель может влиять лишь на количество топлива, которое впрыскивается, а вот угол опережения и давление, с которым осуществляется впрыск солярки, все это регулируется электронным блоком управления двигателя. Такое решение позволяет разделить нагнетание рабочего давления и собственно впрыск. А это в свою очередь дает возможность использовать за один такт более чем одну фазу впрыска. Сначала, CRDI выпускались двухфазные, но сейчас в некоторых моторах используется до девяти фаз впрыска на один такт.

Преимущества CRDI

Преимуществ у Common Rail Direct Injection достаточно много, мы перечислим и разберем, лишь наиболее важные.

  • экономичность;
  • мощность;
  • снижение вредных выхлопов;
  • более длительный срок службы, в сравнении с предшествующей системой;
  • повышенная отзывчивость и приемистость;
  • более ровная и тихая работа;

Благодаря созданию и поддержанию постоянного высокого давления, топливо распыляется более качественно, что очень положительно влияет на его сгорание. А это и мощность, и э экономичность, и снижение выхлопов.

Благодаря использованию многофазного впрыска удается достигать действительно мягкой и ровной работы мотора во всем диапазоне оборотов. Что позитивно сказывается как на собственно езде, так и на комфорте водителя и пассажиров.

Одним из основных недостатков классического ТНВД являются своеобразные волны, которые возникают в процессе работы мотора. Такие перепады давления очень негативно сказывались на сроке службы системы. В CRDI двигателях, такая проблема отсутствует, что позволяет им работать гораздо большие сроки. Все эти преимущества сделали дизели CRDI популярными не только среди автомобилистов, такая же или подобная система используется в новых моделях локомотивов и в судостроении.

Возможные проблемы с CRDI

Тем не менее, дизельные автомобили в нашей стране не пользуются такой уж любовью и популярностью, как на западе. Для этого есть свои причины и у такой системы, тоже есть свои недостатки.

Так например, хотя Common Rail Direct Injection и надежнее обычных систем с ТНВД, высочайшая точность всех деталей и элементов, а так же наличие множества электронных компонентов, делают ее не столь уж и надежной. Усложнение системы, практически всегда ведет к снижению ее надежности. Особенно это ощущается отечественными автомобилистами. Ведь важнейшим параметром для длительной и стабильной работы CRDI двигателя, является качество топлива. А на отечественных АЗС с этим часто возникают серьезные проблемы. Вот так, просто и незаметно плохая солярка убивает даже самые надежные и качественные моторы.

Дороговизна ремонта или замены элементов CRDI двигателя, факт так же хорошо известный владельцам таких машин. Цена ремонта современных дизельных моторов на порядки превосходит стоимость тех же работ для моторов, работающих на бензине. К тому же, для проведения ремонта в таких моторах нужно специальное оборудование и высококлассные профессионалы. И если с первым проблем вроде бы не так много, то опытный специалист по ремонту дизельных двигателей, особенно в провинции, это настоящее сокровище.

Ну и конечно же, особенности климата, а конкретнее низкие температуры зимой, так же могут создавать серьезные помехи для нормальной работы мотора на тяжелом топливе, независимо от системы этого мотора. И приходится устанавливать догреватели топлива, автономные печки и другое оборудование, призванное снизить негативное влияние мороза на дизельное топливо. Так же с этой целью используют различные антигели и другие присадки.

В общем-то, правильный подбор вспомогательных средств позволяет устранить большинство ситуаций, когда в морозы дизельный автомобиль отказывается запускаться. Но ведь с бензиновыми моторами таких проблем вообще не возникает. Вот и стараются люди без лишней нужды с дизелями не связываться. Тем не менее, с каждым годом их становится все больше на наших улицах и дорогах. Появляются специалисты, способные качественно ремонтировать CRDI и другие виды дизельных моторов, улучшается качество солярки, появляется и расширяется опыт эксплуатации подобных систем. Все это способствует росту числа машин, работающих на тяжелом топливе.

В итоге, можно сказать, что Common Rail Direct Injection на сегодняшний день, это лучший вариант системы для дизельного двигателя и при бережном к нему отношении, такой мотор сполна проявит все свои достоинства и позитивные качества. Между тем, у таких моторов есть ряд недостатков, которые заставляют хорошенько подумать перед приобретением автомобиля оснащенного двигателем CRDI.

Автомобильная система с обозначением CRDI, именуемая также Common Rail, имеет определённые плюсы и некоторые минусы. На сегодняшний день её устанавливают на достаточно широком спектре автомобильных двигателей, она характеризуется определёнными характерным отличиями в своих модификациях.

Система, обозначающаяся как CRDI, разрабатывалась как основная система для питания двигателя, но даже сейчас многие автовладельцы до сих пор считают её чем-то слишком экзотическим, и исходя из этого, не надёжным. На самом же деле, ситуация обстоит несколько иначе, и CRDI применяется на большом количестве различных моделей авто.

У автомобилей концерна Daimler такая система характерна обозначением CDI, CRD, на машинах концерна Fiat эта аббревиатура будет JTD, TTiD, DDiS, Ecotec CDTi, на Ford это TDCi, Kia и Hyundai – CRDi или же Common Rail Direct Injection, на Volkswagen Group – TDI.

Помимо автомобилестроения, силовые агрегаты, в которых используется данное решение, очень активно применяются в процессах судостроения и на железнодорожных локомотивах.

При переводе с английского «common rail» можно перевести, как «общая рейка», либо «общая магистраль».

В соответствии с названием, принцип работы такой системы основывается на процессе подачи топлива до форсунок, при использовании общего аккумулятора, в котором создаётся достаточно плотное давление топлива, перед его впрыском. То есть специально для нагнетания высокого давления топлива, разработана общая рампа (она же – общая рейка). Создание высокого давления при подаче топлива и его поддержка по всей топливной системе происходит вне зависимости от скорости вращения коленвала в агрегате или от фактического количества рабочего топлива, которое впрыскивается.

В этом и заключается основное отличие от стандартной системы дизельного типа с ТНВД, а также приводом кулачкового типа, для которой характерно низкое давление во время подачи топлива. Процесс впрыска осуществляется форсунками под управлением контроллерного блока EDC, с помощью специальных магнитных соленоидов, которые встроены прямо в форсунки. Их активация происходит от управляющего блока.

То есть, с самых начальных оборотов коленвала в двигателе, топливо нагнетается в систему общей рампы, где находится под довольно высоким давлением. С этого момента оно всегда готово для впрыска. Особенности последующей работы системы форсунок и всего механизма в целом, зависят также и от действий водителя, что просчитывается и реализуется с помощью электронного блока управления.

Процессы нагнетания и поддержки давления, а также самого впрыска разделены полностью, впрыск может производиться как двухфазный, так и многофазный (до 9 фаз), в зависимости от характера режима эксплуатации автомобиля в данный момент, нагрузочного или скоростного.

Преимуществами применения систем Common Rail на всех современных автомобилях можно назвать, прежде всего, возможность уложиться в рамки строгих требований по показателям экономичности и экологической чистоты двигателя, которые неуклонно повышаются с каждым годом.

Помимо уменьшения количества выбросов, система также помогает достичь значительной экономии, посредством более тонкого распыла топлива. Это позволяет одновременно снизить количество вредных выбросов и уровень шума, а также повысить экономию и мощность двигателя, за счёт более эффективного практически полного сгорания топлива. При помощи высокого и постоянного давления, в процессе впрыска, получается также достичь точного дозирования, без каких-либо волн давления.

Система CRDi, благодаря своей стабильности в плане поддержки постоянного высокого давления в магистрали для подачи топлива, исключает «волновые» скачки давления, которые ранее приводили к разрушениям топливопроводов. Благодаря этому давление можно увеличивать теперь в разы (до 2 000 бар), и при этом вся работа, происходящая внутри форсунки, не будет оказывать разрушительного воздействия.

Среди определённых минусов системы CRDi можно отметить несколько повышенные требования к чистоте и качеству дизельного топлива. Из-за высокой точности элементов системы, а также постоянного высокого давления, даже самые мелкие инородные частицы смогут вывести компоненты системы из строя.

Крупные автопроизводители постоянно совершенствуют моторы, выпуская на рынок новые силовые агрегаты. Одной из новинок концерна Hyundai/KIA является дизельный двигатель CRDi (Common Rail Direct Injection) - с системой непосредственного впрыска. Встретить такой двигатель можно только на корейских автомобилях, но похожие с конструктивной точки зрения моторы могут устанавливаться и на машины европейских компаний. В рамках данной статьи рассмотрим, что собой представляет двигатель CRDi, какие он имеет преимущества и недостатки.

Оглавление:

Аналоги двигателя CRDi

Первым делом стоит рассказать об аналогах мотора CRDi, близких по конструктивному исполнению:

  • Fiat похожий мотор выпускает под аббревиатурой CDTi;
  • Ford похожий двигатель выпускает с названием TDCi;
  • Концерн General Motors такие моторы выпускает под аббревиатурой CDTi или VCDi;
  • Volkswagen подобные моторы называет TDI.

У других компаний также есть аналоги мотора CRDi от корейских производителей, но они менее распространены, чем названные выше.

Все перечисленные двигатели, в целом, близки друг к другу по общей концепции. Они имеют некоторые незначительные отличие в конструктивном исполнении, но все они дизельные и обладают системой прямого впрыска топлива.

Принцип работы двигателя CRDi

Особенность дизельных моторов CRDi (и аналогов) является в том, что к инжекторным форсункам подача топлива осуществляется из общего резервуара, где топливо находится под высоким давлением. Таким образом, данная конструкция, в отличие от привычных дизельных двигателей с топливным насосом и кулачковым приводом, позволяет подавать топливо под высоким давлением.

В целом процесс работы двигателя CRDi выглядит следующим образом:

  1. При повороте ключа зажигания дизельное топливо в топливной рейке Common-rail нагнетается при помощи специального насоса (данная рейка и есть резервуар, обозначенный выше);
  2. В рейке топливо за счет нагнетания насосом постоянно находится под давлением для впрыска;
  3. После этого из данной рейки топливо направляется под давлением к инжекторным форсункам по топливопроводам.

Преимущества двигателя CRDi и его аналогов

Дизельный двигатель подобной конструкции, имеющий систему непосредственного впрыска, обладает рядом очевидных преимуществ перед обычными моторами:


Недостатки двигателя CRDi и его аналогов

Сама технология системы CRDi значительно превосходит стандартный дизельный двигатель. Но она является значительно более сложной, из чего вытекает целый ряд недостатков:


Есть распространенное заблуждение в низкой надежности двигателя CRDi и его аналогов. Связано оно с тем, что мотор имеет повышенные требования к качеству дизельного топлива. Поскольку на территории России далеко не все заправки могут предоставить качественное топливо, это ведет к поломке мотора.