Чим відрізняється crdi від limited. Що таке CRDi (Common Rail Direct Injection)? Принцип роботи двигуна CRDi

"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 швидкість якого 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.

Правда, на хороших швидкостях в 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 опалювачем, що працює на повну потужність, в середньому з'їдав не менше 10-11 літрів. Адже таку потужну і швидку машину так 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 необхідних і не особливо опцій з повним приводом і «автоматом» він повинен придбати, виклавши за це 1 379 900 рублів. А братові нашого чистокровного скакуна така комплектація зовсім не належить, стеля 136-сильного «Спортіджа» - версія «Лакшері». Вона не має 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…

CRDi або Common Rail – це система живлення двигунів, яку багато водіїв помилково вважають екзотичною та малопоширеною. Таку систему живлення використовують на своїх автомобілях багато відомих виробників, тільки називається вона по-різному:

  • Volkswagen: TDI;
  • Фіат: CDTi, TtiD, DdiS, JTD;
  • Даймлер: CRD, CDI;
  • Хендай та Кіа: CRDi;
  • Дженерал моторс: CDTi, VCDi

Також двигуни з CRDi широко використовують на залізничних локомотивах та в суднобудуванні.

CRDi (Common Rail Direct Injection)можна перекласти (розшифрувати) як пряме упорскування палива загальною магістралі.

Суть роботи цієї системи полягає у технології подачі пального від загального акумулятора високого тиску (паливна рампа) до форсунок. Тиск у паливній системі не залежить від кількості палива, що впорскується, і частоти обертання колінчастого валу. Команду на упорскування форсункам видає контролер блоку EDC. Здійснюється ця процедура завдяки встановленим у форсунках магнітним соленоїдам.

Принцип роботи:

  • Готове для упорскування паливо знаходиться в рампі під великим тиском.
  • У рампу його нагнітає спеціальний насос відразу після запуску перших обертів.
  • Потім паливо паливопроводом починає подаватися до форсунок під загальним тиском.
  • У цьому полягає одна з головних відмінностей системи CRDi від двигунів з класичним ТНВД – голку форсунки піднімає соленоїд, а не тиск палива.
  • Циклову подачу палива (кількість) задає сам водій, а тиск упорскування та кут випередження – програма, закладена в ЕБУ (блок управління).

Процес упорскування палива та утворення тиску в системі CRDi розділені. Звідси з'являється можливість створення двофазного та багатофазного упорскування. Крім цього, даний факт дозволяє використовувати за один робочий такт відразу кілька фаз упорскування. У початкових випадках системи застосовувався подвійне упорскування. У сучасних CRDi використовується до дев'яти фаз.

Основні переваги системи Common Rail у порівнянні зі звичайними «дизелями»:

  1. Встановлення жорстких вимог до двигунів у плані екологічності та економічності. Ці вимоги посилюються з кожним роком. Дизельні двигуни із застарілими системами упорскування не здатні відповідати вимогам захисту навколишнього середовища від шкідливих вихлопів.
  2. За рахунок підвищеного тиску палива, система CRDi забезпечує значну економію палива. Чим вищий тиск палива в камері згоряння, тим тоншим буде його розпил. Завдяки цьому відбувається більш повне та ефективне згоряння суміші на тлі менших викидів шкідливих речовин та зростання потужності.
  3. Крім того, постійний високий тиск у магістралі забезпечує точне дозування пального протягом усієї тривалості впорскування. З класичним ТНВС створити підвищений тиск у паливній системі просто неможливо.
  4. При виникненні змін витрати палива в каналах від ТНВД до форсунок, з'являються так звані хвилі тиску, які пульсують по паливопроводу. Цей «хвильовий гідравлічний тиск» руйнує паливну систему. З цієї причини не існує ТНВД, у яких тиск на форсунки становить понад 300 бар. У свою чергу, система Common Rail формує тиск до 2000 бар. Значних руйнівних коливань у своїй немає, а вся робота ведеться всередині форсунки.

Сучасні легкові автомобілі все частіше комплектуються дизельними двигунами. Особливо це стосується середньорозмірних та великих авто. Але й субкомпактний клас дедалі частіше оснащується моторами на важкому паливі.

Домінуючим варіантом дизельного двигуна в останні роки є система CRDI (абревіатура розшифровується як Common Rail Direct Injection). Що ж таке CRD двигун, які його переваги та недоліки, ніж він кращий за попередні системи, про це ми розповімо в даній статті.

Common Rail у назві таких двигунів говорить нам про наявність однієї, загальної паливної магістралі. І дійсно, в CRDI двигунах використовується така магістраль, іноді її називають рейкою, в якій паливо знаходиться під постійним, високим тиском. Цей тиск забезпечує знайомий автолюбителям за попередніми дизельними системами, паливний насос високого тиску – ТНВД. Але, на відміну від класичної системи ТНВД, форсунки відкриваються не під впливом надлишкового тиску, а за допомогою спеціальних соленоїдів, які керуються блоком EDC. У Common Rail Direct Injection тиск у системі залежить ні від частоти обертання коленвала, ні від кількості власне пального. Тут водій може впливати лише на кількість палива, яке впорскується, а ось кут випередження та тиск, з яким здійснюється упорскування солярки, все це регулюється електронним блоком керування двигуна. Таке рішення дозволяє розділити нагнітання робочого тиску та власне упорскування. А це у свою чергу дає можливість використовувати за один такт більш ніж одну фазу упорскування. Спочатку, CRDI випускалися двофазні, але зараз у деяких моторах використовується до дев'яти фаз упорскування на один такт.

Переваги CRDI

Переваг у Common Rail Direct Injection досить багато, ми перерахуємо і розберемо лише найважливіші.

  • економічність;
  • потужність;
  • зниження шкідливих вихлопів;
  • більш тривалий термін служби порівняно з попередньою системою;
  • підвищена чуйність та прийомистість;
  • більш рівна та тиха робота;

Завдяки створенню та підтримці постійного високого тиску, паливо розпилюється якісніше, що дуже позитивно впливає на його згоряння. А це і потужність, і економічність, і зниження вихлопів.

Завдяки використанню багатофазного впорскування вдається досягати дійсно м'якої та рівної роботи двигуна у всьому діапазоні оборотів. Що позитивно позначається як на власне їзді, так і на комфорті водія та пасажирів.

Одним з основних недоліків класичного ТНВД є своєрідні хвилі, що виникають у процесі роботи двигуна. Такі перепади тиску дуже негативно позначалися на термін служби системи. У двигунах CRDI, така проблема відсутня, що дозволяє їм працювати набагато більші терміни. Всі ці переваги зробили дизелі CRDI популярними не тільки серед автомобілістів, така ж подібна система використовується в нових моделях локомотивів і в суднобудуванні.

Можливі проблеми з CRDI

Тим не менш, дизельні автомобілі в нашій країні не користуються такою любов'ю і популярністю, як на заході. Для цього є свої причини і така система, теж є свої недоліки.

Так наприклад, хоча Common Rail Direct Injection і надійніше звичайних систем з ТНВД, найвища точність всіх деталей і елементів, а також наявність безлічі електронних компонентів, роблять її не такою вже й надійною. Ускладнення системи практично завжди веде до зниження її надійності. Особливо це відчувається вітчизняними автомобілістами. Адже найважливішим параметром для тривалої та стабільної роботи CRDI двигуна є якість палива. А на вітчизняних АЗС із цим часто виникають серйозні проблеми. Ось так, просто і непомітно погана солярка вбиває навіть найнадійніші та найякісніші мотори.

Дорожнеча ремонту або заміни елементів CRDI двигуна, факт також добре відомий власникам таких машин. Ціна ремонту сучасних дизельних моторів на порядки перевищує вартість тих же робіт для двигунів, що працюють на бензині. До того ж, для проведення ремонту в таких моторах потрібне спеціальне обладнання та висококласні професіонали. І якщо з першим проблем начебто не так багато, то досвідчений фахівець із ремонту дизельних двигунів, особливо у провінції, це справжній скарб.

Ну і звичайно ж, особливості клімату, а конкретніше низькі температури взимку, так само можуть створювати серйозні перешкоди для нормальної роботи двигуна на важкому паливі, незалежно від системи цього двигуна. І доводиться встановлювати догрівачі палива, автономні пічки та інше обладнання, покликане знизити негативний вплив морозу на дизельне паливо. Також з цією метою використовують різні антигелі та інші присадки.

Загалом правильний підбір допоміжних засобів дозволяє усунути більшість ситуацій, коли в морози дизельний автомобіль відмовляється запускатися. Але ж із бензиновими моторами таких проблем взагалі не виникає. От і намагаються люди без зайвої потреби з дизелями не зв'язуватись. Тим не менш, з кожним роком їх все більше стає на наших вулицях і дорогах. З'являються фахівці, здатні якісно ремонтувати CRDI та інші види дизельних моторів, покращується якість солярки, з'являється та розширюється досвід експлуатації подібних систем. Все це сприяє зростанню числа машин, що працюють на тяжкому паливі.

В результаті, можна сказати, що Common Rail Direct Injection на сьогоднішній день, це найкращий варіант системи для дизельного двигуна і при дбайливому до нього відношенні, такий мотор сповна виявить усі свої переваги та позитивні якості. Тим часом, у таких моторів є ряд недоліків, які змушують добре подумати перед придбанням автомобіля оснащеного двигуном CRDI.

Автомобільна система з позначенням CRDI, що називається також Common Rail, має певні плюси та деякі мінуси. На сьогоднішній день її встановлюють досить широкому спектрі автомобільних двигунів, вона характеризується певними характерними відмінностями у своїх модифікаціях.

Система, що позначається як CRDI, розроблялася як основна система для живлення двигуна, але навіть зараз багато автовласників досі вважають її чимось занадто екзотичним, і тому не надійним. Насправді, ситуація дещо інакше, і CRDI застосовується на великій кількості різних моделей авто.

У автомобілів концерну Daimler така система характерна позначенням CDI, CRD, на машинах концерну Fiat ця абревіатура буде JTD, TTiD, DDiS, Ecotec CDTi, на Ford це TDCi, Kia і Hyundai - CRDi або Common Rail Direct Injection, на Volkswagen Group - TDI .

Крім автомобілебудування, силові агрегати, в яких використовується це рішення, дуже активно застосовуються в суднобудуванні і на залізничних локомотивах.

При перекладі з англійської "common rail" можна перекласти, як "загальна рейка", або "загальна магістраль".

Відповідно до назви принцип роботи такої системи грунтується на процесі подачі палива до форсунок, при використанні загального акумулятора, в якому створюється досить щільний тиск палива, перед його упорскуванням. Тобто спеціально для нагнітання високого тиску палива розроблено загальну рампу (вона ж – загальна рейка). Створення високого тиску при подачі палива та його підтримка по всій паливній системі відбувається незалежно від швидкості обертання коленвала в агрегаті або від фактичної кількості впорскуваного робочого палива.

У цьому полягає основна відмінність від стандартної системи дизельного типу з ТНВД, і навіть приводом кулачкового типу, котрій характерно низький тиск під час подачі палива. Процес упорскування здійснюється форсунками під управлінням контролерного блоку EDC, за допомогою спеціальних магнітних соленоїдів, які вбудовані прямо в форсунки. Їхня активація походить від керуючого блоку.

Тобто, з початкових обертів колінвала в двигуні, паливо нагнітається в систему загальної рампи, де знаходиться під досить високим тиском. З цього моменту воно завжди готове для впорскування. Особливості подальшої роботи системи форсунок і всього механізму в цілому залежать також і від дій водія, що прораховується та реалізується за допомогою електронного блоку керування.

Процеси нагнітання та підтримки тиску, а також самого упорскування розділені повністю, упорскування може проводитися як двофазний, так і багатофазний (до 9 фаз), залежно від характеру режиму експлуатації автомобіля в даний момент, навантажувального або швидкісного.

Перевагами застосування систем Common Rail на всіх сучасних автомобілях можна назвати, перш за все, можливість вкластися в рамки суворих вимог щодо показників економічності та екологічної чистоти двигуна, які неухильно підвищуються з кожним роком.

Крім зменшення кількості викидів, система також допомагає досягти значної економії за допомогою тоншого розпилу палива. Це дозволяє одночасно знизити кількість шкідливих викидів та рівень шуму, а також підвищити економію та потужність двигуна, за рахунок більш ефективного практично повного згоряння палива. За допомогою високого та постійного тиску, в процесі упорскування, виходить також досягти точного дозування, без хвиль тиску.

Система CRDi завдяки своїй стабільності в плані підтримки постійного високого тиску в магістралі для подачі палива виключає «хвильові» стрибки тиску, які раніше призводили до руйнувань паливопроводів. Завдяки цьому тиск можна збільшувати тепер у рази (до 2 000 бар), і при цьому вся робота, що відбувається всередині форсунки, не чинитиме руйнівного впливу.

Серед певних мінусів системи CRDi можна відзначити дещо підвищені вимоги до чистоти та якості дизельного палива. Через високу точність елементів системи, а також постійного високого тиску навіть найдрібніші сторонні частинки зможуть вивести компоненти системи з ладу.

Великі автовиробники постійно удосконалюють мотори, випускаючи ринку нові силові агрегати. Однією з новинок концерну Hyundai/KIA є дизельний двигун CRDi (Common Rail Direct Injection) – із системою безпосереднього впорскування. Зустріти такий двигун можна тільки на корейських автомобілях, але схожі з конструктивної точки зору двигуни можуть встановлюватися і на машини європейських компаній. У рамках цієї статті розглянемо, що являє собою двигун CRDi, які він має переваги та недоліки.

Зміст:

Аналоги двигуна CRDi

Насамперед варто розповісти про аналоги мотора CRDi, близьких за конструктивним виконанням:

  • Fiat схожий двигун випускає під абревіатурою CDTi;
  • Ford схожий двигун випускає під назвою TDCi;
  • Концерн General Motors такі двигуни випускає під абревіатурою CDTi або VCDi;
  • Volkswagen подібні двигуни називає TDI.

Інші компанії також мають аналоги мотора CRDi від корейських виробників, але вони менш поширені, ніж названі вище.

Всі перелічені двигуни, загалом, близькі один до одного за загальною концепцією. Вони мають деякі незначні відмінності у конструктивному виконанні, але всі вони дизельні та мають систему прямого упорскування палива.

Принцип роботи двигуна CRDi

Особливість дизельних моторів CRDi (і аналогів) полягає в тому, що до інжекторних форсунок подача палива здійснюється із загального резервуару, де паливо знаходиться під високим тиском. Таким чином, дана конструкція, на відміну від звичних дизельних двигунів з паливним насосом та кулачковим приводом, дозволяє подавати паливо під високим тиском.

Загалом процес роботи двигуна CRDi виглядає так:

  1. При повороті ключа запалювання дизельне паливо в паливній рейці Common-rail нагнітається за допомогою спеціального насоса (дана рейка є резервуар, позначений вище);
  2. У рейці паливо за рахунок нагнітання насосом постійно перебуває під тиском для упорскування;
  3. Після цього з даної рейки паливо прямує під тиском до інжекторних форсунок паливопроводами.

Переваги двигуна CRDi та його аналогів

Дизельний двигун подібної конструкції, що має систему безпосереднього впорскування, має ряд очевидних переваг перед звичайними моторами:


Недоліки двигуна CRDi та його аналогів

Сама технологія системи CRDi значно перевершує стандартний дизельний двигун. Але вона є значно складнішою, з чого випливає цілий ряд недоліків:


Є поширена помилка в низькій надійності двигуна CRDi та його аналогів. Пов'язано воно з тим, що двигун має підвищені вимоги до якості дизельного палива. Оскільки на території Росії далеко не всі заправки можуть надати якісне паливо, це призводить до поломки двигуна.